Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Perpustakaan Nasional Republik Indonesia Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 2018, Pengelolaan Sumber Daya Air untuk Pembangunan Berkelanjutan: 10 November 2018 : prosiding. Gedung Kertamukti, Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA), 2018xx, 445 halaman; 21 x 29,7 ISBN 978-602-53531-0-9 1. Sumber Daya Air – Seminar 1.Judul Reviewer : 1. 2. 3. 4. 5. 6. Doddi Yudianto, Ph.D. Yessi Nirwana, Ph.D. Olga Pattipawaej, Ph.D. Joko Nugroho, Ph.D. Dr. Ariana Budi Safarina Prof.(R). Dr. Drs. Waluyo H., M.Sc. Editor : 1. Obaja Triputera Wijaya, S.T., M.T., M.Sc. 2. Steven Reinaldo Rusli, S.T., M.T., M.Sc. 3. Dini Dwi Maulani, S.T. The statements and opinion expressed in the papers are those of the authors themselves and do not necessarily reflect the opinion of the editors and organizers. Any mention of company or trade name does not imply endorsement by organizers ISBN 978-602-53531-0-9 Copyright 2018, Jurusan Teknik Sipil Itenas Bandung Not to be commercially reproduced by any means without permission Printed in Bandung, Indonesia, 3 Desember 2018 Penerbit : Jurusan Teknik Sipil Itenas Bandung Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PRAKATA Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat, taufik, serta hidayah-Nya, Seminar NasionalTeknik Sumber Daya Air dengan tema “Pengelolaan Sumber Daya Air Untuk Pembangunan Berkelanjutan” dapat diselenggarakan dengan baik pada hari Sabtu, 10 November 2018 di Gedung Kertamukti Dinas SDA Provinsi Jawa Barat. Seminar Nasional Sumber Daya Air tersebut merupakan forum ilmiah yang secara rutin diselenggarakan oleh 12 institusi di Kota Bandung sebagai media Komunikasi antar akademisi, praktisi, pemerhati lingkungan, dan sebagainya dalam rangka meningkatkan kualitas pengelolaan sumber daya air di tanah air. Semua makalah yang masuk telah melalui proses seleksi, review, dan penyuntingan yang dilakukan sebelum seminar dilaksanakan. Pengelolaan terpadu sumber daya air adalah suatu proses yang mengintegrasikan pengelolaan sumber daya air, sumber daya lahan, dan sumber daya terkait lainnya secara terkoordinasi (Global Water Partnership (2000)). Prinsip pengelolaan terpadu ini dikembangkan sebagai respons terhadap perilaku pengelolaan sumber daya air yang selama ini cenderung terfragmentasi sehingga berbagai kebijakan dan program sektor yang terkait dengan sumber daya air sulit bersinergi. Didalam pengelolaan sumber daya air secara terpadu, diperlukan juga penerapan konsep “Jabar Masagi” sebagai solusi inovatif dalam pengelolaan sumber daya air yang merupakan pengembangan dari konsep ekonomi triple helix yang hanya terdiri dari dunia akademisi, pelaku bisnis, serta pemerintah menjadi terdiri dari Academician, Business, Community and Government (ABCG) dan 1 (satu) simpul Laws and Regulation. Dalam konsep ini komunitas dan pemerintah menjadi bagian penting dalam pengelolaan sumber daya air. Keterpaduan antar sektor dalam pembuatan kebijakan, program dan kegiatan (misalnya untuk mengintegrasikan kebijakan pembangunan ekonomi dengan kebijakan pembangunan sosial serta kebijakan lingkungan hidup), keterpaduan antar semua pemilik kepentingan (stakeholders), dan keterpaduan antar daerah baik secara horizontal maupun secara vertikal. Sehingga untuk mewujudkan sinergitas dan keterpaduan antar sektor dan wilayah dalam pengelolaan sumber daya air, perlu dikedepankan prinsip-prinsip kemitraan. Antar sektor dan antar wilayah dapat bermitra mencari solusi inovatif yang tepat dan aplikatif dalam pengelolaan sumber daya air. Penyelenggaraan Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air diharapkan menjadi salah satu acara untuk bertukar informasi dan pengetahuan antara seluruh pemangku kepentingan di bidang sumber daya air. Pada acara ini diharapkan dapat diperoleh ide/gagasan sebagai suatu solusi yang inovatif di dalam pengelolaan sumber daya air. Seminar ini terselenggara berkat kerjasama antara 12 instansi yaitu: (1) Jurusan Teknik Sipil Universitas Jenderal Achmad Yani ;(2) Program Studi Teknik Sipil Universitas Katolik Parahyangan; (3) Program Sipil Studi Teknik dan Pengelolaan Sumber Daya Air Institut Teknologi Bandung;( 4) Jurusan Teknik Sipil Universitas Langlangbuana ;(5) Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Nasional; (6) Program Studi Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha ;(7) Departemen Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung ;(8) Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air; (9) Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia (HATHI) Cabang Jawa Barat; (10) Dinas Sumber Daya Air (DSDA) Provinsi Jawa Barat ;(11) Balai Besar Wilayah Sungai Citarum (BBWS) ; dan (12) Dinas Pekerjaan Umum (DPU) Kota Bandung. Dengan segala pengharapan dan keterbukaan, kami menyampaikan rasa terima kasih dengan setulustulusnya. Semoga seminar ini dapat memberikan manfaat bagi pemangku kepentingan di bidang sumber daya air dalam mengelola sumber daya air secara terpadu yang mendukung terwujudnya kesejahteraan masyarakat. Bandung, 10 November 2018 PANITIA i Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air DAFTAR ISI PRAKATA ...................................................................................................................................................... i DAFTAR ISI .................................................................................................................................................. iii Latar Belakang ....................................................................................................................................... ix Tujuan .................................................................................................................................................... ix Tema ....................................................................................................................................................... x Peserta ...................................................................................................................................................xii Sekretariat ..............................................................................................................................................xii Tim Riviewer .........................................................................................................................................xii Editor ...................................................................................................................................................... xi SUSUNAN KEPANITIAAN.......................................................................................................................... xiii A. Pengarah ...................................................................................................................................... xii B. Panitia Pelaksana .......................................................................................................................... xii SUSUNAN ACARA SEMINAR ........................................................................................................................ UCAPAN TERIMA KASIH......................................................................................................................... xviii SUB TEMA : ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA: KEKERINGAN, BANJIR, LONGSOR, PENCEMARAN ANALISIS PENANGGULANGAN BANJIR SUNGAI BANGKO DAN SULITI DI SOLOK SELATAN (Teni Handayani, Eltriana Anugrah Putri, Agustin Purwanti, dan Roni Farfian) ............................................ 1 RENCANA TINDAK DARURAT BENDUNGAN SINDANG HEULA DI PUSAT KOTA SERANG (Joko Mulyono, Yudi Kurniawan, dan Dina Saptiarini Indriana) .................................................................. 15 KONTRIBUSI DAERAH TANGKAPAN HILIR WADUK JATILUHUR TERHADAP BANJIR CITARUM HILIR (Parindra Ardi Wadhana, Bambang Adi Riyanto, dan Robertus Wahyudi Triweko).................................... 33 ANALISIS KONDISI LAHAN DAN TATA AIR DAS CACABAN UNTUK PENGELOLAAN BANJIR DAN KEKERINGAN (Yosi Darmawan Arifianto, Joko Mulyono, dan Achmad Husni Thamrin).................................................... 50 PEMANFAATAN MODEL ELEVASI DIGITAL DALAM PENDUGAAN SEBARAN BANJIR CITARUM HILIR (Parindra Ardi Wadhana, Bambang Adi Riyanto, dan Robertus Wahyudi Triweko).................................... 64 ANALISIS PENGARUH JUMLAH SUB-DAS TERHADAP AKURASI PEMODELAN DAS SELOREJO MENGGUNAKAN HEC-HMS (Christian Cahyono, Wanny K. Adidarma, dan Willy).................................................................................. 74 PERENCANAAN KOLAM RETENSI UNTUK PENGENDALIAN BANJIR DI KAMPUNG CIEUNTEUNG, KECAMATAN BALEENDAH (Inggit Nur Sholeha, Iwan Kridasantausa Hadihardaja, dan Mohammad Farid) ......................................... 87 ii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air MANAJEMEN BANJIR DENGAN KOLAM RETENSI PADA DAS CIKALONG KOTA CIREBON (Asri Siti Permatasari, Nadiyah Hazimah Nur Jilan, Agustin Purwanti, dan Roni Farfian) .......................... 94 STUDI EVALUASI SISTEM DRAINASE TOYOTA MOTOR MANUFACTURING INDONESIA KARAWANG (Willy dan Bambang Adi Riyanto) ............................................................................................................. 108 STUDI PENERAPAN SISTEM POLDER PADA KAWASAN PERTANIAN DESA CIGANJENG, KABUPATEN CIAMIS, PROVINSI JAWA BARAT (Meeliliany Indrayani, dan Bambang Adi Riyanto) .................................................................................... 116 PENGEMBANGAN MODEL NILAI AMBANG HUJAN UNTUK MEMPREDIKSI TERJADINYA LONGSOR (Rokhmat Hidayat, Avida Amalia Zahro) ................................................................................................... 130 ANALISIS PERMASALAHAN BANJIR DITINJAU DARI PERSPEKTIF KONDISI SOSIAL DAN BUDAYA (Ariel Natanael, Nadia Afifah Nurul Azizah) .............................................................................................. 138 ANALISIS HIDRAULIKA SUNGAI SERAYU AKIBAT KERUNTUHAN BENDUNGAN MRICA (Hafidh Akmal Ramadhan dan Bambang Adi Riyanto) ............................................................................. 149 ALTERNATIF PENANGANAN BANJIR RANCAEKEK BERDASARKAN PEMODELAN SWMM (Oky Subrata) ........................................................................................................................................... 167 KAJIAN PENETAPAN BATAS SEMPADAN DANAU KASKADE MAHAKAM DI KALIMANTAN TIMUR (Mislan, Kalpin Noor, Adi Kusworo, Edy Sofyansyah, Zulfi Fahkroni dan Sandy Eriyanto) ...................... 179 NOMOGRAM KOEFISIEN PENGALIRAN DENGAN PARAMETER TUTUPAN LAHAN, KEMIRINGAN LERENG DAN KELEMBABAN TANAH UNTUK ANALISIS DEBIT BANJIR (Ibnu Fathurrahman Farizy, Fahmi Alam Abdillah, Felisia Septiarini, dan Ariani Budi Safarina)............... 190 ANALISIS LIMPASAN PERMUKAAN SURFACE RUNOFF PADA SUB DAS CIMANUK HULU (Yudha Yolanda Wijaya, Yedida Yosananto, dan Fitri Suciaty) ................................................................ 199 ANALISIS PERUBAHAN ELEVASI DASAR SUNGAI SILAT KABUPATEN KAPUAS HULU (Hendra Prasetyo, Ahmad Fajri, Agustin Purwanti, dan Roni Farfian) ...................................................... 211 DRAINASE BERWAWASAN LINGKUNGAN DENGAN MENERAPKAN ZERO DELTA Q PADA KAWASAN STADION BATAKAN (Deden Hardian dan Yadi Suryadi) ........................................................................................................... 224 SUB TEMA: KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN, TERMASUK SUNGAI DAN DANAU, PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR DAN SANITASI KOMPETISI ANTAR SEKTOR PENGGUNA AIR DI SALURAN TARUM BARAT (Dody Nugraha dan Robertus Wahyudi Triweko) ..................................................................................... 233 KELOLA AIR HUJAN DAN SANITASI TERPADU EKOLOGIS UNTUK KETAHANAN AIR DAN LINGKUNGAN (Susilawati, Daniel Wolo, dan Pupun Adi Awi Andi).................................................................................. 243 PENGERUKAN SEDIMEN WADUK UNTUK REVITALISASI KINERJA BENDUNGAN DI KOTA SAMARINDA (Eko Wahyudi, Anang Muchlis, Eddy Sofiansyah, Riz Anugerah, dan Rustiani) ...................................... 253 iii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air EVALUASI NERACA AIR DENGAN MENG-OPTIMALISASI KETERSEDIAAN AIR SISTEM D.I. KALIBAWANG (Fujianto, Devy Anggreti Simangunsong, dan Ropika Siti Nurpadilah) ..................................................... 272 PERBANDINGAN KONSENTRASI Cr6+ DI WADUK SAGULING MUSIM HUJAN DAN KEMARAU (Feza Fathul Ulmi, Eka Wadhani, dan Fatimah Dinan Qonita) ................................................................. 283 PENGEMBANGAN SPAM REGIONAL JATILUHUR ANTARA PJT II DENGAN BADAN USAHA (Dody Nugraha dan Robertus Wahyudi Triweko) ..................................................................................... 292 ANALISIS KOROSIFITAS AIR WADUK SAGULING DENGAN METODE LANGELIER SATURATION INDEX (Salma Putri Amani, Eka Wardhani, dan Fatimah Dinan Qonita) ............................................................. 303 PENGARUH MUSIM TERHADAP KUALITAS AIR DI AREAL BUDIDAYA PERIKANAN KERAMBA JARING APUNG (KJA), STUDI KASUS: WADUK SAGULING (Neni Fitria Rahayu, Eka Wardhani, dan Fatimah Dinan Qonita) ............................................................. 314 PEMANFAATAN AIR TANAH CEKUNGAN AIR TANAH (CAT) DAN KUOTA AIR TANAH; STUDI KASUS CAT BOGOR (Pulung Arya Pranantya, Oky Subrata, Omar Mukhtar, dan Gumilar Utamas) ......................................... 325 POTENSI KETERSEDIAAN AIR DI LOKASI PUMPED STORAGE WADUK DJUANDA (Oky Subrata) ........................................................................................................................................... 344 ANALISIS FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KONSENTRASI LOGAM CU DI WADUK SAGULING (Masrawani, Eka Wardhani, dan Fatimah Dinan Qonita) .......................................................................... 366 SUB TEMA: PENGEMEMBANGAN DAN PERCEPATAN PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR SUMBER DAYA AIR: KEMITRAAN, PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TEPAT GUNA TINGKAT KEPUASAN MASYARAKAT TERHADAP FASILITAS SANITASI DAN FASILITAS RAMAH LINGKUNGAN DI TAMAN KOTA BANDUNG (Alexander Yovan Suwono, Cindha Rizkiana, dan Michael Louis Sunaris) .............................................. 374 ANALISIS DEWATERING PADA KONSTRUKSI BASEMENT, STUDI KASUS: PROYEK CONTROL BUILDING SCBD, JAKARTA (Mohammad Imamuddin) .......................................................................................................................... 380 KEGAGALAN KONSTRUKSI PEMBANGUNAN BENDUNGAN PADA PENGISIAN WADUK (Joko Mulyono) ......................................................................................................................................... 390 KAJIAN MORFOLOGI SUNGAI AKIBAT POLA PERLETAKAN BENDUNG LEMATANG (Asep Sulaeman, Herryan Kendra Kaharudin, Fungky Pramana, Harianto) ............................................. 398 ANALISIS DEBIT ANDALAN DAN DEBIT BANJIR DAN DAS WAY RUHU (Sarah Helena Abighail, Iwan Krisdasantausa Hadihardjaja, Mohammad Farid) ..................................... 409 SUB TEMA: PENGELOLAAN RAWA DAN PERLINDUNGAN PANTAI PEMANFAATAN KAYU GELAM (MELALEUCA SP.) UNTUK KONSTRUKSI BIDANG SUMBER DAYA AIR (Arif Dhiaksa dan Ganggaya Sotyadarpita)............................................................................................... 413 iv Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air LAPORAN KETUA PANITIA Bismillahirrohmanirrahim, Assalaamu'alaikum Wr. Wb., Salam sejahtera untuk kita semua, Oom Swastiastu, Selamat pagi, Alhamdulillahiraobbli ‘alamin, kita panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah Subhanna Wa Ta’ala, karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya lah, kami dapat menyelenggarakan “Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air” dengan tema “Pengelolaan Sumber Daya Air untuk Pembangunan yang Berkelanjutan”. Acara ini diselenggarakan atas kerjasama yang baik antara 12 instansi yang ada di Bandung yaitu Pusat Litbang Sumber Daya Air, Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia (HATHI) Cabang Jawa Barat, Jurusan Teknik Sipil – Universitas Jenderal Ahmad Yani (UNJANI), Program Studi Teknik dan Pengelolaan Sumber Daya Air - Institut Teknologi Bandung (ITB), Departemen Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung (Polban), Jurusan Teknik Sipil - Universitas Langlangbuana (Unla), Program Studi Teknik Sipil - Universitas Kristen Maranatha (UK Maranatha), Program Studi Teknik Sipil - Universitas Katolik Parahyangan (Unpar), Jurusan Teknik Sipil - Institut Teknologi Nasional (Itenas), Balai Besar Wilayah Sungai (BBWS) Citarum, Dinas Sumber Daya Air (DSDA) Provinsi Jawa Barat, dan Dinas Pekerjaan Umum Kota Bandung. Pada seminar ini kami telah mengundang sebagai keynote speech dengan hormat Bapak Dirut Perum Jasa Tirta II, Djoko Saputro yang akan memberikan pemaparan berdasarkan pengalaman yang dilakukan PJT II dalam Pengelolaan Sumber Daya Air khususnya di wilayah aliran Sungai Citarum. Sedangkan yang terhormat Bapak Prof. Robertus Wahyudi Triweko, Ph.D.. dari Pusat Litbang Sumber Daya Air yang akan membagikan pengalaman beliau juga terkait Inovasi berdasarkan Basic Research bidang Sumber Daya Air. Pada tahun lalu acara yang sama diselenggarakan di Pusat Litbang Sumber Daya Air dan tahun ini Dinas Sumber Daya Air Provinsi Jawa Barat mendapat kehormatan menjadi tempat penyelenggaraan acara akbar yang bertujuan mempererat silahturahmi serta berdiskusi dalam hal konsep dan teknologi antara peneliti, perekayasa, akademisi, praktisi, regulator dan penggagas inovasi lainnya. Hadirin yang saya hormati, Ijinkan saya sebagai Ketua I melaporkan terkait perhelatan ini yang dibagi menjadi 2 (dua) kegiatan utama yaitu Pelatihan Software EPA SWMM (Storm Water Management Model) yang diselenggarakan sejak kemarin Jum’at, 9 November 2018, dan Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air itu sendiri pada hari ini Sabtu, 10 November 2018. Pelatihan Software EPA SWMM telah dilaksanakan dengan mengundang pengajar dari Institut Teknologi Bandung. Kepada seluruh pengajar kami ucapkan terima kasih atas kesediaannya dalam transfer ilmu terkait software pengelolaan banjir tersebut. Kegiatan pelatihan ini ditargetkan 50 peserta, baik berasal dari instansi-intansi mitra dan di luar mitra. Yang berdasarkan rekapitulasi sementara baru sekitar 30 orang peserta yang mendaftarkan diri. v Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Semoga setelah menjalani pelatihan tersebut dapat meningkatkan minat dalam menciptakan inovasi sejenis maupun yang lebih luas seperti Smart Water Management. Sedangkan pelaksanaan Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air pada hari ini diikuti oleh 236 orang yang terbagi atas 148 peserta, 36 orang pemakalah dan 34 orang dari instansi mitra dan 10 orang undangan. Kami ucapkan selamat datang kepada seluruh peserta sekalian, semoga seminar ini bermanfaat dalam meningkatkan wawasan kita semua sehingga kita dapat menciptakan inovasi yang lebih baik lagi di masa yang akan datang. Seminar ini akan membahas 36 makalah yang dibagi menjadi 4 kelompok yang masing-masing dilaksanakan di Aula Lt. 5, Ruang Rapat Lt. 6, Ruang Rapat Lt. 4 dan Ruang Ruang Rapat Lt. 3. Kami memberikan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada seluruh pemakalah yang telah bersedia membagikan pengetahuannya melalui acara ini. Selanjutnya kami mohon Bapak Kepala Dinas Sumber Daya Air Provinsi Jawa Barat untuk berkenan memberi sambutan sekaligus membuka acara Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ini. Bapak, Ibu dan hadirin yang saya hormati, Akhirnya tidak lupa saya ucapkan terima kasih atas kerja keras seluruh panitia dari mulai perencanaan sampai dengan terselenggaranya acara ini. Kami berharap acara Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ini dapat terselenggara dengan baik dan sukses. Demikian laporan yang dapat kami sampaikan, Wabillahi taufik walhidayah, Wassalamu’alaikum, Warohmatullahi Wabarokaatuh. Bandung, 10 November 2018 KETUA PANITIA I IR. NANA NASUHA, SP1. vi Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SAMBUTAN KEPALA DINAS SUMBER DAYA AIR PROVINSI JAWA BARAT Bismillahirrohmanirrahim, Assalaamu'alaikum Wr. Wb., Salam sejahtera untuk kita semua, Oom Swastiastu, Selamat pagi, Marilah kita panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunia-Nya pada hari ini kita berkumpul bersama dengan tujuan melakukan transfer pengetahuan antar peneliti, perekayasa, akademisi dan praktisi untuk meningkatkan wawasan di bidang sumber daya air. Kami sangat bangga dan berbahagia karena Dinas Sumber Daya Air Povinsi Jawa Barat saat ini dipercaya menjadi tempat penyelenggaraan “Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air” dengan tema “Pengelolaan Sumber Daya Air untuk Pembangunan yang Berkelanjutan”. Berdasarkan tema yang diusung tersebut kita dapat mengatakan terkait pentingnya peran pengelolaan sumber daya air terhadap pembangunan yang berkelanjutan. Seperti yang kita ketahui bahwa air merupakan elemen penting dalam kehidupan. Bukan hanya sebagai benda yang dikonsumsi makhluk hidup, tapi juga digunakan dalam beberapa kegiata berkehidupan. Di sisi lain air bukan hanya sebagai kebutuhan utama dalam kehidupan tetapi juga bisa menjadi sumber bencana yang dapat memberikan dampak kerugian. Beberapa bencana memberikan dampak kerugian tidak hanya materi tetapi juga non-materi, bahkan korban jiwa. Seperti banjir, kekeringan, tsunami, dan bebebrapa bencana yang diakibatkan oleh perilaku air. Hal yang menarik ialah dimana peran air yang tidak hanya sebagai kebutuhan akan tetapi dapat menjadi suatu ancaman terhadap kehidupan manusia. Disini lah dapat terlihat bagaimana caranya mensolusikan air yang dapat menjadi bencana sebagai pemenuh kebutuhan hidup. Sehingga disitu lah pentingnya pengelolaan sumber daya air. Pengelolaan sumber daya air menjadi kunci utama dalam mengefisiensikan infrastruktur sumber daya air yang bertujuan sebesar-besarnya untuk kesejahteraan masyarakat. Dengan adanya pengelolaan sumber daya air yang baik, terarah dan terintegrasikan diharapkan upaya pengelolaan bencana dapat bersinergi dengan upaya dalam pemenuhan kebutuhan air dapat menjadi gagasan baru dengan tujuan peningkatan kesejahteraan masyarakat. Hadirin yang saya hormati, Dinas Sumber Daya Air Provinsi Jawa Barat tentu sangat mendukung inovasi yang solutif, terutama dalam hal pengelolaan sumber daya air. Semakin kompleksnya permasalahan sumber daya air baik dalam pemenuhan kebutuhan dan kejadian bencana menunjukan bahwa fokus saat ini dari para instansi terkait seharusnya terhadap bagaimana mengaitkan solusi bencana keairan dan kebutuhan terhadap air itu sendiri. Oleh karena itu, melalui seminar ini diharapkan diperoleh alternatif teknologi atau konsep solusi inovatif yang dapat dijadikan referensi dalam menyelesaikan permasalahan infrastruktur sumber daya air di lapangan. vii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Bapak, Ibu dan hadirin yang saya hormati, Segala upaya tentu kami lakukan dalam mendukung upaya pengelolaan suber daya air untuk pembangunan yang berkelanjutan. Hal tersebut tertuang dalam beberapa program kerja yang kami lakukan dan kegiatan-kegiatan terkait dimana kami mengutamakan alternatif solusi yang terintegrasi, efektif dan efisien. Untuk mewujudkan ini, kami mengajak Bapak/Ibu peneliti, perekayasa dan praktisi dari perguruan tinggi, instansi penelitian kementerian/lembaga, dan perusahaan swasta untuk bersama membuat teknologi dan solusi inovatif yang handal melalui skema kemitraan agar dapat diterapkan dan bermanfaat sebesar-besarnya untuk masyarakat. Akhirnya, saya mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah mendukung terselenggaranya acara seminar ini, kami tunggu tindaklanjutnya berupa terobosan, gagasan/ide, atau konsep untuk kemajuan penelitian guna menghasilkan teknologi dan solusi inovatif bidang sumber daya air di Indonesia. Atas mandat dari panitia, dengan mengucapkan Bismillahirrohmanirrohim, saya Kepala Dinas Sumber Daya Air Provinsi Jawa Barat membuka acara Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air pada Sabtu, 10 November 2018, semoga Allah SWT memberikan rahmat-Nya dengan memberikan kelancaran dan kesuksesan pada acara ini. Demikian sambutan ini saya tutup dengan Wabillahi taufik walhidayah, Wassalamu’alaikum, wr. wb. Bandung, 10 November 2018 KEPALA DINAS SUMBER DAYA AIR PROVINSI JAWA BARAT IR. NANA NASUHA, SP1. viii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SEKILAS TENTANG SEMINAR Latar Belakang Sesuai dengan Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN) periode 2015-2019, Pemerintah Indonesia telah menetapkan sejumlah kebijakan percepatan pembangunan infrastruktur dalam rangka menjamin ketahanan air untuk mendukung ketahanan nasional. Kebijakan tersebut mencakup antara lain: (1) Pemeliharaan dan pemulihan sumber air dan ekosistem; (2) Pemenuhan kebutuhan dan jaminan kualitas air untuk kehidupan sehari-hari; (3) Pemenuhan kebutuhan air untuk mendukung sosial dan ekonomi produktif; (4) Peningkatan ketangguhan masyarakat dalam mengurangi risiko daya rusak air termasuk perubahan iklim; dan (5) Peningkatan kapasitas kelembagaan, ketatalaksanaan, dan keterpaduan pengelolaan sumber daya air, termasuk peningkatan ketersediaan dan kemudahan akses data dan informasi. Namun, seiring dengan kompleksitas permasalahan yang ada saat ini, tidak dapat dipungkiri bahwa untuk menjamin terwujudnya ketahanan air diperlukan upaya dan kerjasama dari berbagai pihak yang terkait. Indonesia, sebagai negara yang rentan terhadap risiko kebencanaan, seyogyanya memiliki kapasitas untuk melakukan mitigasi dan penanganan bencana termasuk adaptasi perubahan iklim. Selain bencana banjir dan kekeringan, salah satu permasalahan yang saat ini juga menjadi perhatian pemerintah adalah pencemaran sungai, danau, dan waduk. Buruknya sistem pengelolaan sampah, tidak memadainya sistem sanitasi dan pengolahan air limbah, lemahnya penegakan hukum, serta rendahnya kesadaran masyarakat untuk melestarikan air dan lingkungan telah menyebabkan sejumlah badan air tercemar berat yang pada akhirnya mengancam keberlanjutan ekosistem. Kondisi ini kian memprihatinkan seiring dengan pesatnya laju urbanisasi dan lemahnya sektor kelembagaan. Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air yang merupakan kegiatan berkala dan diselenggarakan oleh 12 institusi dan asosiasi profesi di Kota Bandung ditujukan bagi para akademisi, peneliti, praktisi, dan pemerhati lingkungan untuk berbagai pengetahuan dan teknologi serta pengalaman yang berkaitan dengan pengelolaan sumber daya air. Pada tahun 2018, Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air mengangkat tema “Pengelolaan Sumber Daya Air Untuk Pembangunan Berkelanjutan”. Tujuan : 1. Sebagai media untuk berbagi pengalaman mengenai berbagai permasalahan dan solusi tentang pengelolaan sumber daya air untuk pembangunan berkelanjutan. 2. Sebagai media untuk mengkomunikasikan pemikiran tentang upaya pengelolaan sumber daya air dan mendukung pengembangan keilmuan sekaligus masukan bagi para pengambil keputusan. 3. Sebagai media yang menyediakan kesempatan bagi para pemangku kepentingan untuk dapat berkolaborasi dalam rangka meningkatkan kinerja pengelolaan air untuk pembangunan berkelanjutan. ix Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tema “PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR UNTUK PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN“ SUB TEMA 1 : Adaptasi Perubahan Iklim dan Manajemen Bencana: Kekeringan, Banjir, Longsor, Pencemaran SUB TEMA 2 : Ketahanan Air Perkotaan dan Lingkungan, Termasuk Sungai dan Danau, Pengendalian Pencemaran Air dan Sanitasi SUB TEMA 3 : Pengemembangan dan Percepatan Pembangunan Infrastruktur Sumber Daya Air: Kemitraan, Pengembangan Teknologi Tepat Guna SUB TEMA 4 : Pemberdayaan Masyarakat dan Penguatan Hukum-Kelembagaan SUB TEMA 5 : Pengelolaan Rawa dan Perlindungan Pantai x Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Peserta 1. 2. 3. 4. 5. Praktisi, Konsultan, Kontraktor, Birokrat, dan Umum Dosen/Akademisi dari Perguruan Tinggi se-Indonesia, Peneliti, Perekayasa, Anggota HATHI Mahasiswa D3, S1, S2, dan S3 Para ahli lain yang kompeten dan terkait dengan tema seminar Organisasi Profesi, Lembaga Swadaya Masyarakat, Pemerhati masalah keairan). Sekretariat : HATHI CABANG JAWA BARAT Gedung Laboratorium Mekanika Fluida FTSL – INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Jalan Ganesa 10 Bandung 40132 Telepon: (022) – 2502271 Faximili: : (022) – 2502271 Email:
[email protected]Tim Reviewer : 1. Doddi Yudianto, Ph.D. 2. Yessi Nirwana, Ph.D. 3. Olga Pattipawaej, Ph.D. 4. Joko Nugroho, Ph.D 5. Dr. Ariani Budi Safarina 6. Prof.(R). Dr. Drs. Waluyo H., M.Sc. Editor; 1. Obaja Triputera Wijaya, S.T., M.T., M.Sc. 2. Steven Reinaldo Rusli, S.T., M.T., M.Sc. 3. Dini Dwi Maulani, S.T. xi Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SUSUNAN KEPANITIAAN A. Pengarah : Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional, Bandung Dekan FakultasTeknik Universitas Jenderal Achmad Yani Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung Direktur Politeknik Negeri Bandung Dekan Fakultas Teknik Universitas Langlangbuana Dekan Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha Dekan Fakultas Teknik Universitas Katolik Parahyangan Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air Ketua Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia Cabang Jawa Barat Kepala Balai Besar Wilayah Sungai Citarum Kepala Dinas Sumber Daya Air Provinsi Jawa Barat Kepala Dinas Pekerjaan Umum Kota Bandung B. Panitia Pelaksana Ketua Wakil Ketua Bendahara Sekretariat Seksi Dana Seksi Publikasi Seksi Perlengkapan : Ir. Nana Nasuha, Sp1 : Prof. Ir. Iwan Kridasantausa, M.Sc, Ph.D : Ir. Yati Muliati, M.T. Dr. Fitri Suciaty : Dr. Eng. Moh. Farid, ST., MT. Dhemi Harlan, ST., MT., Ph.D. Dr. Eng. Arno Adi Kuntoro, ST., MT. Dr. Ana Nurganah Chaidar, ST., MT. Dr. Eng. Widyaningtias, ST., MT. Akbar Rizaldi, ST., MT. Anggita Fazrin, A.Md. : Ir. Bob Arthur Lombogia, M.Si. Ir. Sudrajat, M.T. Adenan Rasyid, S.T., M.T. R. Yayat Yuliana, SE., MM. Sari Kurniawati, S.T. Sonny Virgiana Adiwinata, S.ST. H. Fredy Djunaedi, S.T., M.T. Yul Zulkarnen, S.T., M.M. Rd. Deni Saputra, S.Sos., MAP. Dr. Ir. Winskayati, Sp1 : Ir. Agustin Purwanti, M.T. Chairunissa, S.T., M.T. Ir. KRAPH Rono Hadinegoro, M.T. Roni Farfian, ST., MPSDA : Ir. Helmi Faizal, Sp1 - HATHI Cab. Jabar - ITB - Itenas - Itenas - ITB - ITB - ITB - ITB - ITB - ITB - ITB - BBWS Citarum - BBWS Citarum - BBWS Citarum - BBWS Citarum - BBWS Citarum - BBWS Citarum - DPU Kota Bandung - DPU Kota Bandung - DPU Kota Bandung - HATHI Cab. Jabar - Unjani - Unjani - Unjani - Unjani - HATHI Cab. Jabar xii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Yuyun Fauzi Winda Septiani Andri Heriyanto, ST., M.A.P Apit Bachrul, S.T, M.Si Bambang Sumantri, ST., MT Seksi Acara 1 : Ig. Sudarsono, S.T., M.T. Muhammad Rizky Kusmaryadi, ST., MT. Linda Aisyah, S.ST., MT. Bayu Kania, ST., MT. Dian Indrawati, S.T., M.T. Yedida Yosananto, S.T., M.T. Fransiska Yustiana, S.T., M.T. Ir. Bambang Adi Riyanto, M. Eng Ir. Salahudin Gozali, Ph.D Ir. Setio Wasito, Sp., MT. Petty Kartina, S.T. Seksi Acara 2 : Dr. Ir. Yadi Suryadi, M.T. Dr. Eng. M. Bagus Adityawan, ST., MT. Ir. Dra. Fauziah Mulyawati, MT. Syamsul Bahri, S.Si, M.T. Anjelita, S.Sos., M.Ak. Egi Dwigustiawan, S.Si. Seksi Konsumsi : Ir. Iin Karnisah, M.T. Ir. Asmawar Bakrie, M.T. Enung, ST., M.Eng Seksi Dokumentasi : Robby Yussac Tallar,Ph.D Ir. Maria Christine Sutandi, M.Sc. Tri Octaviani Sihombing, S.T., M.Sc Lusie Musianty, S.T., MPSDA Gemilang, S.T., MPSDA Dikky Ahmad Sidik, S.T., M.T. Ninda Agustina, S.T., MPSDA Seksi Makalah/Prosiding : Doddi Yudianto, Ph.D Prof(R).Dr. Waluyo Hatmoko Dr. Ariani Budi Safarina Yessi Nirwana, Ph.D Joko Nugroho, Ph.D Olga Pattipawaej, Ph.D Steven Reinaldo Rusli, S.T., M.T., M.Sc. Obaja Triputera, S.T., M.T., M.Sc. Dini Dwi Maulani, S.T. - HATHI Cab. Jabar - HATHI Cab. Jabar - DSDA Prov. Jabar - DSDA Prov. Jabar - DSDA Prov. Jabar - Unla - Unla - Unla - Unla - Unjani - Itenas - Itenas - Unpar - Unpar - HATHI Cab. Jabar - Pusair - ITB - ITB - Unla - Pusair - Pusair - Pusair - Polban - Polban - Polban - UK. Maranatha - UK. Maranatha - UK. Maranatha - DSDA Prov. Jabar - DSDA Prov. Jabar - DSDA Prov. Jabar - DSDA Prov. Jabar - Unpar - Pusair - Unjani - Itenas - ITB - UK. Maranatha - Unpar - Unpar - Unpar xiii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SUSUNAN ACARA SEMINAR Waktu Acara Penyaji 08.30-09.00 Pendaftaran Ulang Panitia 09.00-09.30 Pembukaan MC: Dinas SDA Prov Menyanyikan Lagu Indonesia Raya Dirigen: Dinas SDA Prov Laporan Panitia Penyelengara Prof. Iwan / Bpk. Farid Sambutan Kepala Dinas SDA Prov. Jabar Pembukaan Acara Secara Resmi oleh Kepala Dinas SDA Prov. Jabar Pembacaan Doa 09.30-10.30 Keynote Speaker Kepala Dinas SDA Prov. Jabar dan Ketua HATHI Cabang Jawa Barat Tempat Aula (Lt.5) Dinas SDA Dr. Yadi S / dari Dinas SDA 1. Djoko Saputro (Dirut. PJT II) 2. Prof. Robertus Wahyudi Triweko, Ph.D. Moderator: Prof. Ir. Iwan K., M.Sc., Ph.D. / 10.30-11.00 Rehat Kopi + Persiapan Presentasi Makalah Panita xiv Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tempat: Aula (Lt.5) Tempat: Ruang Rapat (Lt.6) Tempat: Ruang Rapat (Lt.4) Tempat: Ruang Rapat (Lt.3) Moderator:Ir. Bambang AR. M.Eng Moderator: Prof. Waluyo Moderator: Ir. Nana Nasuha, Sp1 Moderator: Olga Pattipawaej, Ph.D. Notulis: Notulis: Notulis: Notulis: 1. Roni Farfian, S.T.,MPSDA 1. Chairunissa, S.T., M.T. 1. Dian Indrawati, S.T., M.T. 1. Tri Octaviani S, ST.,MSc 2. Gemilang, S.T., MPSDA 2. Enung S.T., M.Eng 2. Ninda Agustina S.T.,MPSDA 2. Ir. Maria C.Sutandi, M.Sc 11.00-11.15 Analisis Perubahan Elevasi Dasar Sungai Silat Kabupaten Kapuas Hulu Perencanaan Kolam Retensi Untuk Pengendalian Banjir Di Kampung Cieunteung, Kecamatan Baleendah Kompetisi Antar Sektor Pengguna Air Di Saluran Tarum Barat Tingkat Kepuasan Masyarakat Terhadap Fasilitas Sanitasi Di Taman Kota Bandung 11.15-11.30 Analisis Upaya Penanggulangan Banjir Sungai Bangko Di Kabupaten Solok Selatan Studi Penerapan Sistem Polder Pada Kawasan Pertanian Desa Ciganjeng, Kabupaten Ciamis, Provinsi Jawa Barat Kelola Air Hujan Dan Sanitasi Terpadu Ekologis Untuk Ketahanan Air Dan Lingkungan Analisis Dewatering Pada Konstruksi Basement (Study Kasus Proyek Control Building SCBD Jakarta) 11.30-11.45 Rencana Tindak Darurat Bendungan Sindang Heula Di Pusat Kota Serang Studi Evaluasi Pada Sistem Drainase Toyota Motor Manufacturing Indonesia Karawang Pengerukan Sedimen Waduk Untuk Revitalisasi Kinerja Bendungan Di Kota Samarinda Kegagalan Konstruksi Pembangunan Bendungan Pada Pengisian Waduk 11.45-12.00 Kontribusi Daerah Tangkapan Hilir Waduk Jatiluhur Terhadap Banjir Citarum Hilir Manajemen Banjir Dengan Kolam Retensi Pada Das Cikalong Kota Cirebon Evaluasi Neraca Air Dengan Mengoptimalisasi Ketersediaan Air Sistem Di Kalibawang Pemanfaatan Kayu Gelam (Melaleuca Sp) Untuk Konstruksi Bidang Sumber Daya Air Waktu 12.00-13.00 Ishoma xv Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tempat: Aula (Lt.5) Tempat: Ruang Rapat (Lt.6) Tempat: Ruang Rapat (Lt.4) Tempat: Ruang Rapat (Lt.3) Moderator: Joko Nugroho, Ph.D Moderator: Ir. Salahudin Gozali, Ph.D. Moderator: Ir. Agustin Purwanti, M.T. Moderator: Ir. Dra. Fauzia Mulyawati, M.T. Notulis: Notulis: Notulis: Notulis: 1. Ignatius S, S.T.,M.T 1. Fransisca Y, S.T.,M.T 1. Bayu Kania, S.T.,M.T 1. Yedida Yosananto, S.T., M.T. 2. Rizky S.T.,M.T 2. Petty Kartina, S.T. 2. Linda A, SST.,MT 2. Lusie Muasianty ST.,MPSDA. Analisis Kondisi Lahan Dan Tata Air Das Cacaban Untuk Pengelolaan Banjir Dan Kekeringan Upaya Penanganan Banjir Rancaekek Melalui Perbaikan Drainase Jalan Dan Pemukiman Analisis Faktor Yang Mempengaruhi Konsentrasi Logam Di Waduk Saguling Kajian Hidrologi Untuk Perencanaan PLTMH Di DAS Way Ruhu Pemanfaatan Model Elevasi Digital Dalam Pendugaan Sebaran Banjir Citarum Hilir Drainase Berwawasan Lingkungan Dengan Menerapkan Zero Delta Q Pada Kawasan Stadion Sepakbola Persiba Balikpapan Perbandingan Konsentrasi CR6+ Di Waduk Saguling Musim Hujan Dan Kemarau Kajian Morfologi Sungai Akibat Pola Perletakan Bendung Lematang Analisis Hidraulika Sungai Serayu Akibat Keruntuhan Bendungan Mrica Pengembangan Model Nilai Ambang Hujan Untuk Memprediksi Terjadinya Longsor Pengaruh Musim Terhadap Kualitas Air Di Areal Budidaya Perikanan KJA Potensi Ketersediaan Air Di Lokasi Pumped Storage Waduk Djuanda Analisis Pengaruh Jumlah Sub-Das Terhadap Akurasi Pemodelan Das Selorejo Menggunakan HEC-HMS Kajian Penetapan Batas Sempadan Danau Kaskade Mahakam Di Kalimantan Timur Pengembangan Spam Regional Jatiluhur Antara PJT II Dengan Badan Usaha Analisis Korosifitas Air Waduk Saguling Dengan Metode Langelier Saturation Index Analisis Limpasan Permukaan Surface Runoff Pada Sub Das Cimanuk Hulu Hubungan Antara Permasalahan Banjir Yang Terjadi Di Wilayah Sungai Jratunseluna Dari Perspektif Sosial Dan Budaya Pemanfaatan Air Tanah Cekungan Air Tanah (Cat) Dan Kuota Air Tanah Nomogram Koefisien Pengaliran Dengan Parameter Tutupan Lahan, Kemiringan Lereng Dan Kelembaban Tanah Untuk Analisis Debit Banjir Waktu 13.00-13.15 13.15-13.30 13.30-13.45 13.45-14.00 14.00-14.15 xvi Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Waktu 14.15-14.45 14.45-15.30 Acara Penyaji Rehat Sholat Ashar + Persiapan Penutupan Panita Informasi Sertifikasi Keahlian HATHI Ir. Setio Wasito, Sp. M.T. / Dr. Ir. Winskayati, Sp1 Pembagian Lucky Draw Panitia Kesimpulan Doddi Yudianto, Ph.D. Pembacaan Do’a Dr. Yadi S / Dinas SDA Penutupan Dhemi Harlan Ph.D Tempat Ruang Aula (Lt.5) Dinas SDA xvii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air UCAPAN TERIMA KASIH Dr.Ir. Danis H. Sumadilaga, M.Eng.Sc – Kepala Balitbang Kementerian PUPR; Prof.Ir. Indratmo Soekarno, M.Sc.,Ph.D. – Institut Teknologi Bandung; Ketua Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia (HATHI) Indonesia, Pusat; Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air (Pusair); Ketua Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia (HATHI) Cabang Jawa Barat; Kepala Balai Besar Wilayah Sungai (BBWS) Citarum; Kepala Dinas Sumber Daya Air (DSDA) Provinsi Jawa Barat; Kepala Dinas Pekerjaan Umum Kota Bandung; Rektor Institut Teknologi Nasional (Itenas); Rektor Institut Teknologi Bandung (ITB); Rektor Universitas Katolik Parahyangan (Unpar); Rektor Universitas Jenderal Achmad Yani (Unjani); Rektor Universitas Langlangbuana (Unla); Rektor Universitas Kristen Maranatha (UK Maranatha); Direktur Politeknik Negeri Bandung (Polban); Dekan Fakultas Teknik Universitas Katolik Parahyangan (Unpar); Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung (ITB); Dekan Fakultas Teknik Universitas Jenderal Achmad Yani (Unjani); Dekan Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha (UK Maranatha); Dekan Fakultas Teknik Universitas Langlangbuana (Unla); Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional (Itenas); PT. Mitraplan Enviratama; PT. Suropati Hidro Energi; PT. Aditya Engineering; PT. Mettana; PT. Sarana Bumi Strata Service; PT. Rencana Cipta Mandiri; PT. Sarana Bhuana Jaya; PT. Supraharmonia Consultindo xviii Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA ANALISIS PENANGGULANGAN BANJIR SUNGAI BANGKO DAN SULITI DI SOLOK SELATAN Teni Handayani*, Eltriana Anugrah Putri, Agustin Purwanti, Roni Farfian Program Studi Teknik Sipil, Universitas Jenderal Achmad Yani *teni.handayani30@@gmail.com Abstrak Banjir merupakan masalah yang dihadapi di Kabupaten Solok Selatan. Bencana banjir terbesar dalam 20 tahun terakhir di sungai Bangko yaitu pada 8 Februari 2016 yang merendam 5 kecamatan dan rumah warga yang terendam banjir mencapai 2000 rumah. Banjir pada sungai Bangko ini terjadi akibat dari kondisi geografis bukit Barisan yang membentuk suatu cekungan. Sungai Bangko terletak diantara bukit Barisan. Penelitian dilakukan pada pertemuan sungai Bangko dan Suliti di Kabupaten Solok Selatan Provinsi Sumatera Barat dengan curah hujan harian maksimum dari Stasiun PSDA Jalan Balantai, Sungai Ipuh, dan Muara Labuh 2005-2014. Dengan melihat kondisi penggunaan lahan di sekitar daerah bantaran sungai, maka penanggulangan banjir yang dipilih yaitu normalisasi sungai dan tanggul. Analisis debit banjir rencana dilakukan dengan bantuan model HEC-HMS sedangkan unutuk analisis hidraulika dilakukan dengan bantuan model MIKE 11. Penanggulang banjir dengan normalisasi sungai dan tanggul dihitung berdasarkan debit yang telah didapat. Normalisasi sungai dilakukan dengan penampang ganda. Banjir pada Sungai Bangko dan Suliti dapat teratasi dengan normalisasi sungai dan Tanggul. Kata Kunci: Penanggulangan banjir, normalisasi, tanggul, HEC-HMS, MIKE 11 LATAR BELAKANG Batang Suliti dan Bangko merupakan dua sungai yang berada di kecamatan sungai Pagu, Kabupaten Solok Selatan. Kawasan di sekitar sungai mayoritas ditutupi oleh lahan pertanian produktif. Aliran sungai berdampingan dengan jalan Padang-Kerinci dimana juga terdapat kawasan pemukiman, pasar masyarakat serta kawasan cagar budaya (Nagari 1000 Rumah Gadang). Permasalahan utama pada sungai Batang Suliti dan Batang Bangko antara lain banjir, sedimentasi dan longsor. Kabupaten Solok Selatan berada pada jajaran Pegunungan Bukit Barisan yang termasuk dalam patahan Semangko. Namun seiring dengan berkembangnya zaman, bencana banjir menjadi salah satu masalah yang dihadapi daerah-daerah sekitaran DAS ini dari tahun ke tahun. Banjir adalah satu bentuk daya rusak air yang dapat disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya tingginya curah hujan dan kerusakan pada DAS. Bencana alam ini terjadi di sungai-sungai Indonesia pada umumnya adalah karena tingginya elevasi muka air sungai, sedimentasi yang diakibatkan oleh erosi di hulu DAS, dan perubahan tata guna lahan yang secara terus menerus terjadi perubahan yang mengakibatkan lingkungan DAS rusak karena serapan air berkurang serta jumlah penduduk yang tahun ke tahun semakin bertambah dan tidak terkendali. Berdasarkan data dari Posko Tanggap Darurat Bencana Banjir dan Longsor/BPBD Kabupaten Solok Selatan, bencana banjir terbesar yang terjadi dalam duapuluh tahun terakhir di Kabupaten Solok Selatan pada tanggal 8 Februari 2016 yang lalu, terjadi di bagian wilayah 5 Kecamatan yaitu, Sungai Pagu, Pauh Duo, Sangir, Sangir Jujuan, Sangir Batang Hari. Adapun banjir yang cukup parah terjadi di bagian wilayah dua Kecamatan Sungai Pagu dan Kecamatan Pauh Duo, dimana genangan airnya cukup lama dan tinggi muka airnya sampai 2 meter. Dan rumah warga yang terendam banjir mencapai 2000 (dua ribu) rumah. Berdasarkan hal tersebut diatas, penulis tertarik untuk mengambil judul dalam penelitian ini, yaitu Analisis Upaya Penanggulangan Banjir Sungai Suliti dan Bangko di Kabupaten Solok Selatan Provinsi Sumatera Barat. Bandung, 10 November 2018 1 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KAJIAN PUSTAKA Pengertian Daerah Aliran Sungai (DAS) Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat berupa pemisah topografi dan batas di laut sampai dengan daerah perairan masih terpengaruh aktivitas daratan. Dengan demikian DAS merupakan satuan wilayah alami yang memberikan manfaat produksi serta memberikan pasokan air melalui sungai, air tanah, dan mata air, untuk memenuhi berbagai kepentingan hidup, baik untuk manusia, flora maupun fauna. Suatu DAS akan dipisahkan dari wilayah DAS lain di sekitarnya oleh batas alam (topografi) berupa punggung bukit atau gunung, sehingga seluruh wilayah daratan habis terbagi ke dalam unit-unit Daerah Aliran Sungai tersebut (Asdak, 1995). Kajian Hidrologi a. Siklus Hidrologi Siklus hidrologi merupakan proses kontinyu dimana air bergerak dari bumi ke atmosfer dan kemudian kembali ke bumi lagi. Neraca air tahunan diberikan dalam nilai relatif terhadap hujan yang jatuh di daratan (100%). Air di pemukaan tanah, sungai, danau dan laut menguap ke udara. Uap air tersebut brgerak dan naik ke atmosfer, yang kemudian mengalami kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air yang berbentuk awan. Selajutnya titik-titik air tersebut jatuh sebagai hujan ke permukaan laut dan daratan. Hujan yang jatuh sebagian tertahan oleh tumbuh-tumbuhan (intersepsi) dan selebihnya sampai ke permukaan tanah. Sebagian air hujan yang sampai ke permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi) dan sebagian lainnya mengalir di atas permukaan tanah (aliran permukaan atau surface runoff) mengisi cekungan tanah, danau, dan masuk ke sungai dan akhirnya mengalir ke laut. Air yang meresap ke dalam tanah sebagian mengalir di dalam tanah (perkolasi) mengisi air tanah yang kemudian keluar sebagai mata air yang kemudian keluar sebagai mata air atau mengalir ke sungai. Akhirnya aliran air di sungai akan sampai ke laut. Proses tersebut berlangsung terus menerus yang disebut dengan siklus hidrologi (Triatmodjo, 2008). b. Uji data hujan Data hujan yang sudah lengkap dalam kajian ini kemudian diuji dengan uji konsistensi. Pengujian data hujan ini bertujuan untuk mengetahui apakah data yang telah kita dapat memenuhi syarat dan layak digunakan dalam kajian ini, karena data hasil dari pengukuran curah hujan yang didapat bisa saja tidak sepenuhnya benar. Kesalahan data tersebut bisa disebabkan oleh beberapa faktor yaitu perubahan lokasi stasiun hujan, perubahan sistem lingkungan atau perubahan prosedur pengamatan yang sangat berpengaruh terhadap pengukuran curah hujan yang ada. Hasil dari pengukuran tersebut bisa saja tidak sesuai dan tidak konsisten sehingga menyebabkan adanya penyimpangan terhadap hasil perhitungan. Cara menguji konsistensi data yaitu dengan menggunakan kurva massa ganda (Double Mass Curve). Dengan cara membandingkan curah hujan kumulatif tahunan dari pos yang diuji dengan kumulatif curah hujan tahunan rata-rata beberapa pos pada waktu yang bersamaan, kemudian diplotkan pada kurva. Apabila garis yang terbentuk lurus berarti pencatatan di pos tersebut adalah konsisten. Apabila kemiringan kurva patah/berubah, berarti pencatatan di pos tersebut tidak konsisten dan perlu dikoreksi. c. Analisis frekuensi dan Probabilitas Tujuan dari analisis frekuensi data hidrologi adalah mencari hubungan antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan menggunakan distribusi probabilitas. Besarnya kejadian ekstrim mempunyai hubungan terbalik dengan probabilitas kejadian, misalnya frekuensi kejadian debit banjir besar adalah lebih kecil dibanding dengan frekuensi debit-debit sedang atau kecil. Dengan analisis frekuensi akan diperkirakan besarnya banjir dengan interval kejadian tertentu seperti 10 tahunan, 100 2 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air tahunan atau 1000 tahunan, dan juga berapakah frekuensi banjir dengan besar tertentu yang mungkin terjadi selama satu periode waktu, misalnya 100 tahun (Triatmodjo, 2008). Analisis frekuensi dapat diterapkan untuk data debit sungai atau data hujan. Data yang digunakan adalah data debit atau hujan maksimum tahunan, yaitu data terbesar yang terjadi selama satu tahun, yang tertukar selama beberapa tahun (Triatmodjo, 2008). Hasil analisis frekuensi ini diperlukan untuk menentukan curah hujan dalam periode ulang tertentu. Curah hujan ini akan digunakan untuk menghitung debit banjir untuk data perencanaan hidrologi. d. Uji Kesesuain Distribusi Frekuensi Pemeriksaan uji kesesuaian distribusi ini dimaksudkan untuk menentukan apakah data curah hujan harian tersebut benar-benar sesuai dengan distribusi teoritis yang dipakai atau tidak. Pengujian kesesuaian distribusi ini diantaranya adalah Uji Chi-Kuadrat dan Uji Smirnov-Kolmogrov. Uji ini dilakukan secara horizontal dengan menggunakan Metode Smirnov-Kolmogrov dan vertikal dengan menggunakan Metode Chi-Kuadrat. e. Analisis intensitas curah hujan Untuk mentransformasikan curah hujan rancangan menjadi debit banjir rencana diperlukan besaran distribusi hujan setiap jamnya. Distribusi hujan yang digunakan berdasarkan data hujan per-jam yang tersedia pada lokasi masing-masing pos hujan, sedangkan untuk lokasi ynag tidak mempunyai data hujan per-jam, digunakan distribusi hujan dengan optimasi durasi hujan 6 jam. Untuk menghitung intensitas curah hujan digunakan rumus empiris dari rumus Mononobe. f. Analisis debit banjir rencana Ada beberapa metode untuk memperkirakan debit banjir. Metode yang dipakai pada suatu lokasi lebih banyak ditentukan oleh ketersediaan data. Dalam praktek, perkiraan debit banjir dilakukan dengan beberapa metode dan debit banjir rencana ditentukan berdasarkan pertimbangan teknis. Metode yang dipakai adalah Metode Nakayashu, Snyder, dan pemodelan pada HEC-HMS. Hidraulika Sungai Analisis hidraulika pada prinsipnya digunakan untuk mengetahui kemampuan penampang dalam menampung debit banjir rencana yang telah diketahui atau dihitung sebelumnya. Pemodelan Penelusuran Banjir Pemodelan penulusuran banjir dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan software HEC-HMS dan Mike 11. Dimana pada software HEC-HMS penelusuran banjir dengan menggunakan analisis hidrologi sedangkan pada software Mike 11 dengan menggunakan analisis hidraulika. a. HEC-HMS Model HEC-HMS mengemas berbagai macam metode yang digunakan dalam analisa hidrologi. Dalam pengoperasiannya menggunakan basis sistem windows, sehingga model ini menjadi mudah dipelajari dan mudah untuk digunakan, tetapi tetap dilakukan dengan pendalaman dan pemahaman dengan model yang digunakan. Komponen utama dalam model HEC-HMS adalah sebagai berikut : 1. Basin Model, berisi elemen-elemen yang terdapat pada suatu DAS seperti sub-DAS, titik control DAS, penggal/ruas sungai, waduk. Basin Model digunakan untuk menggambarkan kondisi fisik suatu DAS. 2. Meteorologic Model, berisi data hujan dan penguapan. 3. Control Specifications, berisi waktu mulai dan berakhirnya hitungan atau simulasi. 4. Time Series Data, berisi masukan data seperti runtun waktu data hujan dan debit. Bandung, 10 November 2018 3 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 5. Paired Data, berisi pasangan data seperti hidrograf satuan. b. Mike 11 Mike 11 adalah program komputer yang mensimulasikan tingkat aliran dan air, kualitas air dan transportasi sedimen di sungai, dataran banjir, kanal irigasi, waduk dan badan perairan pedalaman lainnya. Mike 11 adalah model sungai 1 dimensi yang dikembangkan oleh DHI (Danish Hydrodinamic Institute) di Denmark. Mike 11 telah lama dikenal sebagai perangkat lunak dengan fasilitas antarmuka canggih. Sejak awal Mike 11 dioperasikan melalui sistem menu interaktif yang efisien dengan tata letak dan urutan menu yang sistematis. Penggunaan tools yang digunakan dalam pemodelan ini yaitu: 1. 2. 3. 4. 5. River Network Cross Section Time Series Boundary Condition Simulation Pemodelan yang telah dilakukan pada Mike 11 dapat dilihat dalam bentuk grafik, simulasi dan lain sebagainya pada Mike View. Penanggulangan Banjir Penanggulangan banjir yang dilakukan yaitu normalisasi sungai dengan penampang ganda serta pembuatan tanggul. a. Normalisasi Sungai Penampang Ganda Faktor yang harus diperhatikan dalam mendesain bentuk penampang melintang normalisasi sungai adalah perbandingan antara debit dominan dan debit banjir. Untuk menambah kapasitas pengaliran pada waktu banjir, dibuat penampang ganda, dengan menambah luas penampang basah dari pemanfaatan bantaran sungai. Bentuk penampang sungai sangat dipengaruhi oleh faktor bentuk penampang berdasarkan kapasitas pengaliran, yaitu: Q vA (1) 2 1 Q A R 3 S0 n (2) → merupakan faktor bentuk Untuk merencanakan dimensi penampang diperlukan tinggi jagaan. Hal-hal yang mempengaruhi besarnya nilai tinggi jagaan adalah penimbunan sedimen di dalam saluran, berkurangnya efisiensi hidraulik karena tumbuhnya tanaman, penurunan tebing, dan kelebihan jumlah aliran selama terjadinya hujan. Tabel 1. Hubungan Debit-Tinggi jagaan Debit Rencana (m3/detik) 200 < Q < 500 500 < Q < 2000 2000 < Q < 5000 5000 < Q < 10000 10000 < Q Tinggi Jagaan (m) 0,75 1,00 1,25 1,50 2,00 4 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air b. Tanggul Tanggul disepanjang sungai adalah salah satu bangunan yang paling utama dan paling penting dalam usaha melindungi kehidupan dan harta benda masyarakat terhadap genangan-genanagan yang disebabkan oleh banjir dan badai (gelombang pasang) (Sidharta, 1997). METODOLOGI STUDI Tahapan dalam analisis upaya penanggulangan banjir Sungai Bangko dan Suliti dapat dilihat pada bagan alir di bawah ini: Gambar 1. Diagram alir penelitian HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Analisis DAS Setelah melakukan deliniasi DAS maka diketahui luas DAS Bangko yaitu 249,81 km² dan luas DAS Suliti yaitu 255,570 km². Bandung, 10 November 2018 5 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Gambar 3. DAS Suliti DAS Bangko Berikut ini tata guna lahan kondisi eksisting pada DAS Bangko dan Suliti Gambar 4. Peta Tataguna Lahan DAS Bangko dan DAS Suliti 6 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 2. No 1 2 3 4 5 6 Tataguna Lahan DAS Suliti Kode 2001 2002 2007 20091 20092 20093 Guna Lahan Hutan lahan kering primer Hutan sekunder Semak belukar Pertanian lahan kering Pertanian lahan kering campur Sawah Jumlah Tabel 3. Tataguna Lahan DAS Bangko Luas (km²) 25.903 96.953 1.229 82.479 6.938 42.068 255.570 No Kode Guna Lahan Luas (km²) 1 2001 Hutan lahan kering primer 42.083 2 3 2002 2007 Hutan sekunder Semak belukar 90.296 0.340 4 5 20091 20093 Pertanian lahan kering Sawah 87.195 30.765 Jumlah 250.680 Analisis Hidrologi Dalam penelitian ini digunakan tiga data hujan yaitu pada pos curah hujan Jalan Balantai, Sungai Ipuh, dan Muara Labuh. Berikut data hujan yang digunakan mulai dari tahun 2005-2014. Tabel 4. Tahun 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Rata-rata Hujan Harian Maksimum Masing-Masing Stasiun PCH Jalan Balantai (mm) 56 40 60 60 60 100 67 64 50 62 62 PCH Sungai Ipuh (mm) 56 32 51 37 72 82 56 67 88 86 63 PCH Muara Labuh (mm) 28 33 75 80 44 41 68 36 60 50 52 Setelah diketahui nilai rata-rata, standar deviasi dan faktor frekuensi, dapat diketahui nilai untuk curah hujan rencana adalah sebagai berikut: Bandung, 10 November 2018 7 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 5. Hasil Perhitungan Metode Normal Untuk DAS Suliti dan DAS Bangko RTr (mm/hr) Tr (thn) Tabel 6. 2 DAS Suliti 60.71 DAS Bangko 51.5 5 72.13 66.87 10 78.12 74.92 25 83.02 81.5 Hasil Perhitungan Metode Gumbel DAS Suliti dan DAS Bangko RTr (mm) Tr (thn) Tabel 7. 2 DAS Suliti 58.86 DAS Bangko 49.02 5 75.1 70.86 10 85.85 85.32 25 99.44 103.58 Hasil Perhitungan Metode Log Person III DAS Suliti dan DAS Bangko RTr (mm) Tr (thn) 2 DAS Suliti 61.95 DAS Bangko 48.64 5 72.98 65.91 10 77.71 77.21 25 81.86 91.36 Berikut ini rekap uji keselarasan distribusi pada DAS Suliti dan DAS Bangko 8 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 8. No. Periode Ulang (Tahun) 1 2 3 4 5 6 7 8 2 5 10 25 50 100 200 1000 D Maximum, D Max Derajat Signifikansi D Kritis HIPOTESA Chi - Square hitung Chi - Square kritis Derajat Bebas Derajat Signifikansi HIPOTESA Tabel 9. No. Periode Ulang (Tahun) 1 2 3 4 5 6 7 8 2 5 10 25 50 100 200 1000 D Maximum, D Max Derajat Signifikansi D Kritis HIPOTESA Chi - Square hitung Chi - Square kritis Derajat Bebas Derajat Signifikansi HIPOTESA Bandung, 10 November 2018 Rekap Uji Keselarasan Distribusi DAS Suliti Hujan Rancangan ( mm ) Metode Metode Metode Gumbel Normal Log Pearson Type III 58.86 60.71 61.95 75.10 72.13 72.98 85.85 78.12 77.71 99.44 83.02 81.86 109.52 88.60 84.05 119.52 92.41 85.71 129.49 95.81 86.97 152.58 102.75 89.81 UJI SMIRNOV KOLMOGOROF 0.070 0.202 0.798 5.000 5.000 5.000 0.410 0.410 0.410 DITERIMA DITERIMA TIDAK DITERIMA UJI CHI SQUARE 1.20 0.40 0.40 5.99 5.99 5.99 1.00 1.00 1.00 5.00 5.00 5.00 DITERIMA DITERIMA DITERIMA Rekap Uji Keselarasan Distribusi DAS Bangko Hujan Rancangan ( mm ) Metode Metode Metode Gumbel Normal Log Pearson Type III 49.02 51.50 48.64 70.86 66.87 65.91 85.32 74.92 77.21 103.58 81.50 91.36 117.14 89.01 101.83 130.59 94.13 112.22 143.99 98.70 122.70 175.04 108.03 147.37 UJI SMIRNOV KOLMOGOROF 0.048 0.202 0.798 5.000 5.000 5.000 0.410 0.410 0.410 DITERIMA DITERIMA TIDAK DITERIMA UJI CHI SQUARE 0.40 1.20 2.00 5.99 5.99 5.99 1.00 1.00 1.00 5.00 5.00 5.00 DITERIMA DITERIMA DITERIMA 9 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 10. Parameter Curah Hujan Rancangan (R) Faktor Reduksi DAS Hujan Netto (mm/hari) Jam Ke Distribusi (%) 1 2 3 4 5 6 55% 14% 10% 8% 7% 6% 2 58.86 0.856 50.366 5 75.10 0.856 64.262 10 85.85 0.856 73.462 2 27.701 7.051 5.037 4.029 3.526 3.022 5 35.344 8.997 6.426 5.141 4.498 3.856 10 40.404 10.285 7.346 5.877 5.142 4.408 Tabel 11. Parameter Curah Hujan Rancangan (R) Faktor Reduksi DAS Hujan Netto (mm/hari) Jam Ke Distribusi (%) 1 2 3 4 5 6 55% 14% 10% 8% 7% 6% Distribusi Hujan Jam-jaman DAS Suliti Hujan Jam-jaman (mm/jam) 25 50 99.44 109.52 0.856 0.856 85.087 93.711 Hujan Jam-jaman (mm/jam) 25 50 46.798 51.541 11.912 13.120 8.509 9.371 6.807 7.497 5.956 6.560 5.105 5.623 100 119.52 0.856 102.271 200 129.49 0.856 110.800 1000 152.58 0.856 130.556 100 56.249 14.318 10.227 8.182 7.159 6.136 200 60.940 15.512 11.080 8.864 7.756 6.648 1000 71.806 18.278 13.056 10.445 9.139 7.833 100 130.59 0.857 111.902 200 143.99 0.857 123.387 1000 175.04 0.857 149.991 100 61.546 15.666 11.190 8.952 7.833 6.714 200 67.863 17.274 12.339 9.871 8.637 7.403 1000 82.495 20.999 14.999 11.999 10.499 8.999 Distribusi Hujan Jam-jaman DAS Bangko 2 49.02 0.857 42.006 5 70.86 0.857 60.719 10 85.32 0.857 73.108 2 23.103 5.881 4.201 3.360 2.940 2.520 5 33.395 8.501 6.072 4.857 4.250 3.643 10 40.209 10.235 7.311 5.849 5.118 4.386 Hujan Jam-jaman (mm/jam) 25 50 103.58 117.14 0.857 0.857 88.762 100.375 Hujan Jam-jaman (mm/jam) 25 50 48.819 55.206 12.427 14.052 8.876 10.037 7.101 8.030 6.213 7.026 5.326 6.022 Hasil Analisis Debit Banjir Menggunakan Metode HEC-HMS Gambar 5. Grafik Hidrograf Satuan Untuk Sungai Suliti Periode Ulang 25 Tahun 10 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 6. Grafik Hidrograf Satuan Untuk Sungai Bangko Periode Ulang 25 Tahun Analisis Hidraulik Analisis hidraulik yang dilakukan dengan bantuan software Mike 11 dapat dilihat hasilnya pada Mike View. Pada simulasi Mike 11 ini kita dapat mengetahui daerah-daerah mana saja yang terjadi banjir serta tingginya muka air banjir yang terjadi pada periode ulang 25 tahun pada DAS Bangko dan Suliti. Gambar 7. Elevasi Muka Air Banjir DAS Bangko Gambar 8. Elevasi Muka Air Banjir DAS Bangko Bandung, 10 November 2018 11 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dari analisis pemodelan pada Mike 11 ini, dapat diketahui chainage atau patok mana saja yang terjadi banjir, sehingga diperlukan adanya penanggulangan banjir. Analisis penanggulangan banjir dalam penelitian ini menggunakan dua metode yaitu normalisasi sungai dengan penampang ganda dan tanggul. Untuk normalisasi sungai akan direncakan pada bagian disepanjang hilir Sungai Bangko dan Suliti. Sedangkan untuk tanggul akan direncanakan pada chainage atau patok di bagian hulu Sungai Bangko dan Suliti yang terjadi banjir. Tanggul pun akan direncanakan pada bagian hilir sungai yang telah dinormalisasi jika masih terjadi banjir. Normalisasi Sungai Penampang Ganda Normalisasi sungai penampang ganda dilakukan dengan cara membagi setiap sungai menjadi 3 ruas dan analisisnya sesuai dengan rumus-rumus yang tertera pada kajian pustaka Penanggulangan Banjir. Kemudian, akan didapatkan penampang sungai dengan dimensi sebagai berikut. Gambar 9. Penampang Ganda Ruas 1 Sungai Bangko Gambar 10. Penampang Ganda Ruas 2 Sungai Bangko Gambar 11. Penampang Ganda Ruas 3 Sungai Bangko Gambar 12. Penampang Ganda Ruas 1 Sungai Suliti 12 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 13. Penampang Ganda Ruas 2 Sungai Suliti Gambar 14. Penampang Ganda Ruas 3 Sungai Suliti Kemudian setelah didapatkan penampang sungai yang baru lalu lakukan kembali simulasi pada Mike 11 untuk melihat apakah banjir teratasi. Tanggul Sama dengan normalisasi sungai penampang ganda, tanggul pun direncanakan sesuai dengan kajian pustaka Penanggulangan Banjir. Kemudian akan didapatkan dimensi-dimensi tanggula sebagai berikut. Tabel 12. No 1 2 3 4 5 6 7 Desain Tanggul Pada Sungai Bangko Chainage 4337.25 5817.55 6381 6502.42 6677.56 9460.91 12923 Tabel 13. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Bandung, 10 November 2018 Chainage 229.644 429.124 673.379 794.09 3540.17 11710.6 11849.7 12029.5 12144.8 12287.7 12475.9 12615 12735 Tinggi Jagaan (m) 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 1 1 Lebar Mercu (m) 3 3 3 3 3 4 4 Desain Tanggul Pada Sungai Suliti Tinggi Jagaan (m) 0.8 0.8 0.8 0.8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Lebar Mercu (m) 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 13 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Kemudian setelah didesain tanggul, lalu lakukan kembali simulasi pada Mike 11 untuk melihat apakah banjir teratasi. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Berdasarkan perhitungan dan analisis yang penulis telah lakukan pada penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Penanggulangan banjir dilakukan pada DAS Bangko dan Suliti yang masing-masing DAS memiliki luas sebesar 249,81 km² dan 255,570 km². 2. Metode distribusi curah hujan rencana yang digunakan adalah Metode Gumbel berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan dengan beberapa uji. 3. Kapasitas tampung Sungai Bangko dan Suliti di bagian hilir relatif tidak cukup untuk menerima debit banjir rencana periode ulang 25 tahun 4. Penanggulangan banjir di Sungai Bangko dan Suliti dengan melakukan Normalisasi Penampang Ganda dan Tanggul pada daerah yang masih terjadi limpasan dapat menurunkan elevasi muka air banjir. Rekomendasi Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan beberapa saran yang mungkin akan bermanfaat: 1. Pengumpulan data yang dilakukan sebelum analisis sebaiknya selengkap mungkin agar tidak memengaruhi dalam proses penyusunan tugas akhir. 2. Memperbanyak studi pustaka sesuai dengan perencanaan, agar penyesununan tugas akhir dapat berjalan lancar dan benar. 3. Meningkatkan peran masyarakat dalam kebersihan lingkungan dan dalam pemeliharaan sungai. 4. Apabila di daerah hulu aliran sungai terjadi penyimpangan tataguna lahan terhadap peruntukannya, sedangkan daerah hulu merupakan Taman Nasional Kerinci Seblat, maka sebaiknya dikeluarkan peraturan daerah tentang terkait dengan pemberian hukuman atau denda agar muncul suatu efek jera. 5. Pengelolaan sumber daya air pada DAS Bangko dan Suliti harus secara terpadu dan berkesinambungan supaya kerusakan yg lebih parah dapat berkurang. REFERENSI Asdak, C. (1995). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Sidharta, S. (1997). Irigasi dan Bangunan Air. Gunadarma. Suripin. (2004). Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta: Penerbit Andi. Triatmodjo, B. (2008). Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Beta Offset. 14 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA RENCANA TINDAK DARURAT BENDUNGAN SINDANG HEULA DI PUSAT KOTA SERANG Joko Mulyono1, Yudi Kurniawan2, Dina Saptiarini Indriana3* 1Balai Bendungan Cidanau – Ciujung – Cidurian 3Individual Consultant *
[email protected]2BBWS Abstrak Bendungan, disamping bermanfaat untuk memenuhi berbagai kebutuhan bagi manusia, juga menyimpan potensi bahaya yang sangat besar, bila tidak dikelola dengan baik. Apabila bendungan tersebut runtuh, menyebabkan terjadinya kerugian jiwa dan materi serta hancurnya infrastruktur yang ada di daerah hilirnya. Pembangunan suatu bendungan umumnya diikuti dengan perkembangan masyarakat di daerah hilirnya. Hal ini menyebabkan makin bertambahnya tingkat bahaya keruntuhan bendungan. Keruntuhan bendungan, dapat diakibatkan oleh overtopping dimana air yang melimpas melalui puncak bendungan menyebabkan terjadinya erosi serta longsoran pada tubuh bendungan khususnya pada bendungan type urugan tanah. Dengan semakin berkembangnya daerah hilir bendungan tersebut, perlu dilakukan Studi Analisis Keruntuhan Bendungan (Dam Break Analysis) yang akan menghasilkan Panduan Rencana Tindak Darurat Bendungan sebagai panduan bagi Unit Pengelola/Pemilik Bendungan dan Pemerintah Daerah/Satuan Pelaksana Penanggulangan Bencana terkait dalam melakukan tindakan pada saat terjadi keadaan darurat pada bendungan. Sehingga dampak banjir yang menimbulkan korban manusia maupun kerugian harta benda sebagai akibat dari pengeluaran debit air dari waduk yang melebihi kapasitas/daya tampung alur sungai di hilir bendungan maupun sebagai akibat dari runtuhnya bendungan dapat diminimalkan. Bendungan Sindang Heula merupakan bendungan yang terletak di Kabupaten Serang. Bagian hilir bendungan Sindang Heula berada di Kota Serang. Sehingga apabila terjadi bahaya banjir, erosi, atau kegagalan bendungan Sindang Heula yang lainnya akan berdampak ke Kota Serang. Kata kunci: Bencana,Bendungan, Dam Break Analysis, Overtopping, Unit Pengelola Bendungan. LATAR BELAKANG Mengingat adanya kemungkinan terjadinya malapetaka banjir yang diakibatkan oleh runtuhnya suatu bendungan terhadap kondisi yang ada di hilir bendungan, dimana antara lain terdapat daerah permukiman yang cukup padat penduduknya dan/atau daerah industri serta berbagai bangunan fasilitas umum lainnya seperti jembatan, jalan raya dan lain-lain, maka perlu dilakukan analisis terhadap kondisi hidrolis alur dan lembah sungai di hilir (downstream valley) bendungan, khususnya apabila bendungan tersebut runtuh. Dengan semakin berkembangnya daerah hilir bendungan tersebut, perlu dilakukan Kajian Analisis Keruntuhan Bendungan (Dam Break Analysis) yang akan menghasilkan Panduan Rencana Tindak Darurat Bendungan sebagai panduan bagi Pengelola/Pemilik Bendungan dan Pemerintah Daerah/Satuan Pelaksana Penanggulangan Bencana terkait dalam melakukan tindakan pada saat terjadi keadaan darurat pada bendungan. Sehingga dampak banjir yang menimbulkan korban manusia maupun kerugian harta benda sebagai akibat dari pengeluaran debit air dari waduk yang melebihi kapasitas/daya tampung alur sungai di hilir bendungan maupun sebagai akibat dari runtuhnya bendungan dapat diminimalkan. Kajian ini bertujuan untuk melakukan analisis atas berbagai alternatif debit air keluaran dari waduk yang melebihi kapasitas/daya tampung alur sungai di hilir bendungan dan tingkat kerusakan yang ditimbulkan akibat keruntuhan bendungan. Bandung, 10 November 2018 15 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Gambar 2. Peta Lokasi Bendungan Sindangheula Sistem Pengaliran Bendungan Sindangheula METODOLOGI STUDI Analisa Hidrologi Untuk lokasi yang tidak memiliki data debit yang cukup panjang (banjir maksimum tahunan) maka debit banjir rencananya dihitung dengan metode curah hujan-limpasan (rainfall-runoff). Metode perhitungannya dilakukan dengan cara melakukan konversi terhadap curah hujan rancangan menjadi banjir rancangan dengan menggunakan hidrograf satuan sintetis (HSS). Sedangkan curah hujan rancangan diperoleh dari data curah hujan harian maksimum tahunan yang dianalisis menggunakan teori distribusi frekuensi. Metode distribusi frekuensi yang digunakan untuk menghitung hujan rancangan, yaitu sebagai berikut : Distribusi Gumbel Distribusi Log-Pearson Tipe III Distribusi Log Normal Dan kemudian dipilih metode yang paling dapat mewakili sebaran data hujan areal tersebut dengan uji kecocokan (Chi-kuadrat dan Smirnov-Kolmogorof), dan juga telah dilakukan berbagai pengujian lainnya dalam kaitannya dengan validitas data. Hujan Maksimum Boleh Jadi (PMP ) Curah hujan rancangan yang akan digunakan ditentukan berdasarkan hujan maksimum boleh jadi (PMP) dihitung dengan menggunakan metode Hersfield (Guide Line for Design Floods, Bina Program Guide Line No: 5) dan metode Isohyete yang didasarkan pada Peta Isohyete PMP, Balai Bendungan 2011. 16 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Metode Hershfield Xt = hujan dengan periode ulang t tahun n dan Sn = rata-rata dan simpangan baku dari rentetan data hujan harian maksimum tahunan berjumlah n , di pos hujan tertentu. Apabila Xm menggantikan Xt dan Km untuk K, maka rumus (2) menjadi : Xm = Hujan Maksimum Boleh Jadi. n = rata-rata dari rentetan data hujan harian maksimum tahunan berjumlah n , di pos hujan tertentu yang telah dikalikan faktor penyesuaian terhadap pengamatan maksimum dan panjang data. Sn = simpangan baku dari rentetan data hujan harian maksimum tahunan berjumlah n , di pos hujan tertentu yang telah dikalikan faktor penyesuaian terhadap pengamatan maksimum dan panjang data. Metode Isohyete PMP metode Isohyete dihitung berdasarkan Peta Isohyete PMP yang dikeluarkan oleh Balai Bendungan tahun 2011 seperti berikut di bawah ini. Gambar 3. Peta Isohyete PMP DAS Sindang Heula Penelusuran Banjir Penelusuran Banjir melalui Pelimpah Menurut persamaan kontinuitas : dS I Q dt (1) Persamaan dengan periode penelusuran t dapat disederhanakan menjadi : S j 1 S j I j I j 1 Q j Q j 1 t t 2 2 Bandung, 10 November 2018 (2) 17 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dimana Sj Sj+1 Ij Ij+1 Qj Qj+1 : storage pada awal periode ke j : storage pada akhir periode ke j atau pada awal periode ke j+1 : inflow pada awal periode ke j : inflow pada akhir periode ke j : ouflow pada awal periode ke j : ouflow pada akhir periode ke j Persamaan untuk menghitung debit Q melalui spillway adalah : Q C L H 1.5 (3) dimana Q C L H : debit (m3/det) : koefisien pengaliran dengan nilai antara 1,7 dan 2,2 : lebar efektif mercu spillway (m) : total head diatas puncak mercu spillway (m) HASIL STUDY DAN PEMBAHASAN Hujan Rancangan Hujan rancangan adalah besaran curah hujan yang terjadi di suatu daerah aliran sungai dengan kala ulang tertentu (return period). Daerah Aliran Sungai (DAS) Berikut di bawah ini disajikan Daerah Aliran Sungai Bendungan Sindang Heula dengan luas 74,46 km2 yang menampung beberapa sungai, yaitu sungai Ci Landak, sungai Ci Banten dan sungai Ci Wadas. Sementara itu di hilir waduk terdapat aliran lateral yang berasal dari DAS Ci Watu dan DAS Ci Pelamunan yang masing-masing seluas 29,06 km2 dan 44,64 km2. Gambar 4. Peta DAS Bendungan Sindang Heula dan DAS Aliran Lateral Stasiun Hujan Harian Untuk perhitungan hujan rancangan diperlukan hujan harian maksimum tahunan di sekitar DAS Bendungan Sindang Heula, dimana terdapat stasiun pos penakar hujan harian yang mempunyai panjang data antara tahun 1996 sampai dengan tahun 2016. 18 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. No. Ketersediaan Data Hujan Harian di Sekitar DAS Sindang Heula Tahun Stasiun Curah Hujan (mm) 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 1 Sta. Padarincang 2 Sta. Ciomas 3 Sta. Serang 4 Sta. Baros 5 Sta. Pandegelang Sumber : BMKG Banten, 2016 Gambar 5. Peta Lokasi Stasiun Pos Penakar Hujan Harian Hujan Wilayah DAS Sindang Heula Data curah hujan yang dipergunakan dari Sta Baros, Sta Ciomas dan Sta Kramatwatu. Berdasarkan pada perhitungan hujan rata-rata metode Poligon Thiesen (gambar 6 dan tabel 2), berikut ini disajikan hujan rata-rata DAS Sindang Heula (gambar 7), dimana dapat disimpulkan bahwa DAS Sindang Heula termasuk beriklim basah dengan curah hujan tahunan rata-rata sebesar 2.112 mm dengan hujan bulanan rata-rata antara 74 mm sampai dengan 305 mm seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut ini. Gambar 6. Bandung, 10 November 2018 Garis Poligon Thiesen DAS Sindang Heula 19 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 2. Koefisien Thiesen DAS Sindang Heula Nama Pos Stasiun Uraian 2 Luas (km ) Prosentase (%) Sta. Baros Sta. Ciomas Sta. Kramatwatu 16.42 22.07% 57.80 77.69% 0.18 0.24% Total 74.40 100.00% (Sumber : Analisis, 2018) (sumber : BMKG Banten, 2016) Gambar 7. Hujan Bulanan Rata-rata DAS Sindang Heula Sedangkan untuk keperluan perhitungan banjir rancangan, maka berikut di bawah ini disajikan hujan maksimum harian yang terdapat di DAS Sindang Heula. Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan DAS Sindang Heula Tabel 3. No Tahun Tinggi Hujan (mm) No Tahun Tinggi Hujan (mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 59.3 60.4 67.2 80.7 75.6 63.8 86.8 93.9 115.5 51.5 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 60.8 52.1 63.3 114.7 94.5 103.1 57.2 66.0 71.9 75.2 25.0 Sumber : BMKG Banten/Ciputat, 2016 Uji Validitas Data Untuk mendapatkan hasil analisis frekuensi yang maksimal, maka diperlukan pengujian terhadap data hujan harian maksimum DAS Sindang Heula terlebih dahulu. Uji Pencilan (Outlier) Uji Pencilan pada dasarnya adalah bagian dari teori statistik yang didasarkan pada selang kepercayaan (confident limit interval), dimana diinterpretasikan bahwa dengan probabilitas 95%, data terletak di antara batas atas dan batas bawah, yaitu masing-masing 119 mm dan 27 mm. 20 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 8. Uji Pencilan (Outlier) Berdasarkan pengujian di atas, maka dapat disimpulkan bahwa data curah hujan maksimum tahunan tahun 2016 selayaknya dikeluarkan dari analisis dikarenakan berada di bawah batas limit atau 25,0 mm < 27,0 mm. Uji Kepanggahan (Consistent) Uji Kepanggahan atau uji konsistensi dilakukan guna memastikan bahwa data yang ada konsisten (skewness coefficient masih dalam batas toleransi). Tabel berikut ini membuktikan bahwa setelah dilakukan uji pencilan di atas, maka data yang ada disimpulkan konsisten. Tabel 4. N 10 20 30 40 100 90% 1,05 1,10 1,12 1,31 1,17 Nilai Q/Ön Syarat dan R/Ön Syarat Q/Ön 95% 1,14 1,22 1,24 1,27 1,29 99% 1,29 1,42 1,48 1,52 1,55 90% 1,21 1,34 1,40 1,44 1,50 R/Ön 95% 1,28 1,43 1,50 1,55 1,62 99% 1,38 1,60 1,70 1,78 1,85 Analisis Frekuensi Analisa frekuensi dianalisa melalui 3 metode, yaitu Gumbel, Log Normal dan Log Pearson type III. yang hasilnya diperbandingkan sebagai berikut di bawah ini. Bandung, 10 November 2018 21 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 9. Perbandingan Analisis Frekuensi Hujan Rancangan Uji Distribusi Frekuensi Untuk mendapatkan hasil analisis frekuensi yang maksimal, maka diperlukan pengujian terhadap data hujan harian maksimum DAS Sindang Heula terlebih dahulu untuk dipilih distribusi mana yang paling mendekati sebaran data hujan yang ada. Uji Smirnov-Kolmogorov (Uji Horizontal) Uji Smirnov-Kolmogorov atau Uji Horizontal merupakan salah satu pengujian distribusi frekuensi yang dilakukan dengan melihat deviasi maksimum yang terjadi antara data hasil observasi pencatatan dengan hasil empiris pada tingkat probabilitas tertentu. Dimana dari pengujian tersebut disimpulkan bahwa seluruh distribusi frekuensi dapat diterima secara statistik, namun Distribusi Log Pearson Type III memberikan hasil paling baik karena mempunyai angka penyimpangan maksimum terkecil dibandingkan dengan distribusi lainnya. Uji Chi Square (Uji Vertikal) Uji Chi-Square atau Uji Vertikal merupakan pengujian distribusi frekuensi yang dilakukan dengan melihat deviasi maksimum yang terjadi antara data hasil observasi pencatatan dengan nilai harapan empiris secara vertikal pada tingkat probabilitas tertentu. Dari hasil pengujian tersebut dapat disimpulkan, bahwa Distribusi Log Pearson type III juga memberikan hasil kuadrat penyimpangan yang terkecil dibandingkan dengan yang lain. Pemilihan Distribusi Frekuensi Dari hasil pengujian di atas disimpulkan bahwa distribusi frekuensi terbaik untuk DAS Sindang Heula adalah Log Pearson Type III dengan alasan sebagai berikut di bawah ini. Tabel 5. Pemilihan Distribusi Frekuensi Jenis Pengujian Distribusi Frekuensi Δkritis 29.40 29.40 29.40 Iwai Gumbel Log Pearson III Keterangan Keterangan Smirnov-Kolmogorov Δhitung 10.72 8.35 8.11 Deviasi 18.68 * 21.05 * 21.29 * Deviasi Gabungan Chi-Square Δ kritis Δ hitung Deviasi 7.82 7.82 7.82 4.00 6.50 2.50 3.82 1.32 5.32 * * * 22.49 22.36 26.61 ** * : Diterima ** :Dipilih 22 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Hujan Rancangan DAS Sindang Heula Dengan menggunakan distribusi frekuensi Log Pearson Type III, berikut di bawah ini disajikan Hujan Rancangan DAS Sindang Heula. Tabel 6. Curah Hujan Rancangan DAS Sindang Heula No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Periode Ulang Hujan Rancangan (Tahun) (mm) 2 72.01 5 89.77 10 101.92 25 117.72 50 129.87 100 142.34 200 155.24 500 178.84 1000 204.38 Sumber : Analisa, 2018 Hujan Maksimum Boleh Jadi PMP Curah hujan PMP akan menjadi dasar perhitungan Debit Banjir Maksimum Boleh Jadi/Probable Maximum Flood (PMF), yang digunakan sebagai debit analisis keruntuhan Bendungan Sindang Heula. Berikut di bawah ini disajikan hasil perhitungan hujan maksimum boleh jadi metode Hersfield dan Isohyete. Tabel 7. No 1 Hujan Rancangan Probable Maximum Precipitation (PMP) Nama DAS Sindangheula Metode Hersfield 331,47 Peta Isohyet 708,39 Sumber : Analisis 2018 Hujan rancangan PMP yang sering diidentikan dengan hujan rancangan kala ulang 10.000 tahunan memberikan bukti, bahwa PMP Metode Hersfield hasil perhitungan sebesar 331,47 mm. Sementara dengan referensi Peta Isohyete PMP yang dipublikasikan oleh Balai Bendungan, tahun 2011, didapatkan PMP sebesar 708,39 mm. Banjir Rancangan Pada umumnya debit banjir rencana (design flood) di Indonesia ditentukan berdasarkan data curah hujan yang tercatat, karena data debit banjir jarang sekali dapat diterapkan karena keterbatasan masa pengamatan. Distribusi Hujan Jam-jaman Analisis distribusi hujan jam-jaman dimaksudkan untuk memperkirakan besarnya persentase hujan rencana yang jatuh setiap jam. Metoda yang digunakan pada studi terdahulu adalah sebagai berikut di bawah ini. Tabel 8. Pola hujan (jam-jaman) 3 4 5 6 7 8 9-10 Bandung, 10 November 2018 Intensitas Hujan (Wanny dkk, Puslitbang SDA, 2003) Persentase (%) jam ke1 68,0 26,0 11,0 12,0 50,5 12,3 24,0 2 24,0 61,0 54,0 54,0 25,5 50,2 57,0 3 8,0 10,0 28,0 24,0 12,6 4,4 12,0 4 3,0 6,0 6,0 6,5 7,7 5,0 5 1,0 3,0 3,4 21,5 2,0 6 1 1,2 2,4 - 7 0,3 1,2 - 8 0,3 - Interval (jam/pola) 1 1 1 1 1 1 2 23 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 11-12 13-15 28,0 56,0 50,0 25,0 12,0 11,0 3,0 6,0 6,0 2,0 1,0 - - - 2 3 Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif adalah ratio antara besarnya hujan yang menjadi limpasan permukaan dengan besaran hujan yang terjadi di suatu periode tertentu. Metoda Horton adalah metoda untuk menganalisis besarnya hujan efektif, yang mana mengasumsikan bahwa kehilangan debit aliran akan berupa lengkungan eksponensial, artinya makin besar jumlah hujan yang meresap akan mengakibatkan tanah cepat menjadi jenuh. Tabel 9. Curah Hujan Efektif Jam Ke1 2 3 4 5 6 Hujan PMP : 331,47 mm 189,79 102,43 63,36 37,88 20,42 7,57 Hujan R1000th : 178,84 mm 65,64 35,42 21,91 13,10 7,06 2,62 Hujan R500th : 155,24 mm 56,10 30,28 18,73 11,20 6,04 2,24 Hujan R200th : 142,34 mm 50,96 27,50 17,01 10,17 5,48 2,03 Hujan R100th : 129,87 mm 44,74 24,15 14,94 8,93 4,84 1,78 Hujan R50th : 117,72 mm 39,76 21,46 13,27 7,94 4,28 1,59 Hujan R25th : 101,92 mm 33,73 18,21 11,26 6,73 3,63 1,35 Hujan R10th : 89,77 mm 28,70 15,49 9,58 5,73 3,09 1,14 Hujan R5th : 72,01 mm 22,21 11,99 7,42 4,43 2,39 0,89 Uraian Hidrograf Banjir Rancangan Untuk mengkonversikan hujan rancangan menjadi banjir rancangan diperlukan hidrograf satuan sintetis (HSS), yaitu kurva hubungan antara waktu (t) dengan debit yang ditimbulkan oleh 1 mm hujan secara merata di DAS serta diukur di titik outlet DAS. Debit banjir rancangan telah dihitung dengan 4 metode yaitu Hidrograf Satuan Sintentis Nakayasu, Gamma I, Hidrograf Satuan Sintentis HEC-HMS, Hidrograf Satuan Sintentis ITB I dan Hidrograf Satuan Sintentis ITB II. (Sumber : Analisis, 2018) Gambar 10. Perbandingan HSS DAS Sindang Heula 24 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dengan didasarkan pada analisis Lengkung Creager, maka HSS HEC-HMS dipilih sebagai dasar perhitungan banjir rancangan DAS Sindang Heula. Berikut di bawah ini disajikan hidrograf banjir rancangan Sindang Heula hasil kajian Pembangunan Bendungan Sindang Heula. Tabel 10. Rekapitulasi Banjir Rancangan DAS Sindang Heula Periode Ulang Banjir Rencana No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 (tahun) (m3/dt) 2 5 10 25 50 100 200 500 1000 PMF 22 49 68 90 96 121 136 229,7 297,74 861,94 Sumber : Analisa, 2018 Berikut disajikan grafik hidrograf banjir rancangan berbagai periode ulang DAS Sindang Heula. (Sumber : Analisis 2018) Gambar 11. Hidrograf Banjir Rancangan Bendungan Sindang Heula Lateral Flow Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa di hilir sungai Ci Banten terdapat aliran lateral yang diperkirakan cukup dapat mempengaruhi banjir yang terjadi akibat keruntuhan Bendungan Sindang Heula. Kedua aliran lateral tersebut masing-masing berasal dari DAS sungai Ci Watu dan DAS sungai Ci Pelamunan dengan luas DAS 29,06 km2 dan 44,64 km2. Didasarkan pada asumsi bahwa keruntuhan Bendungan Sindang Heula merupakan bencana tunggal yang terjadi di DAS Sindang Heula, maka untuk aliran lateral yang berasal dari Ci Watu dan Ci Pelamunan pada saat terjadinya keruntuhan Bendungan Sindang Heula di kedua DAS tersebut diasumsikan terjadi hujan kala ulang 25 tahunan yang besarnya berbanding lurus dengan luas DAS Sindang Heula. Bandung, 10 November 2018 25 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber : Analisis 2018) Gambar 12. Hidrograf banjir Aliran Lateral Penelusuran Banjir Lengkung kapasitas waduk diperlukan dalam hubungannya untuk mengetahui volume waduk terkini yang dalam simulasi keruntuhan bendungan sangat dominan dalam memberikan kontribusi banjir di wilayah hilir waduk. (Sumber : Analisis 2018) Gambar 13. Tabel 11. Lengkung Kapasitas Waduk Sindang Heula Rekapitulasi Penelusuran Banjir melalui Pelimpah No Periode Ulang 1 PMF Banjir Rencana (m3/dt) 895,7 50 Tinggi Air Di Atas Mercu (m) 2,42 2 1000 176,2 50 0,63 48,3 3 100 121,0 50 0,45 29,9 Lebar Pelimpah (m) Hasil Routing (m3/dt) 369,2 (Sumber : Analisa 2018) Berdasarkan pada hasil penelusuran banjir melalui pelimpah di atas dapat disimpulkan, bahwa bendungan tidak mengalami overtopping pada debit inflow PMF karena elevasi muka air ada di EL. 26 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 109,33 m dibandingkan dengan elevasi puncak bendungan yang berada di EL. 110,613 m. Hal tersebut dapat dipahami karena Bendungan Sindang Heula direncanakan dengan debit kala ulang PMF. (Sumber : Analisa 2018) Gambar 14. Hidrograf Inflow-Out Penelusuran Banjir melalui Pelimpah Sementara itu dari hasil kajian ulang analisis hidrologi yang dilakukan, hasil penelusuran banjir melalui waduk didapatkan hasil sebagai berikut di bawah ini. Gambar 15. Bandung, 10 November 2018 Hidrograf Inflow-Outflow Penulusuran Banjir PMF 27 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 12. EL. Bendungan = Tabel Routing Berbagai Kala Ulang 110,613 m Uraian QPMF Inflow (m3/dt) Outflow (m3/dt) Elevasi di Waduk (m) Q1000th 895,70 433,18 109,25 Q200th 176,20 51,91 107,33 Kala Ulang Q100th 136,30 37,74 107,25 Q25th 121,00 32,65 107,22 Q10th 90,10 23,04 107,17 Q5th 68,00 16,94 107,13 49,10 12,10 107,10 Sumber : Perhitungan, 2017 Kapasitas Aliran Sungai di Hilir Kapasitas alir dari saluran di hilir pelimpah dihitung dengan menggunakan aliran non-uniform dimana besarnya kapasitas alir tersebut adalah 90 m3/dt. Analisa Keruntuhan Bendungan Skenario keruntuhan Berikut di bawah ini adalah diskripsi dari masing-masing skenario keruntuhan tersebut. Skenario Simulasi Keruntuhan Bendungan Sindang Heula Tabel 13. 1 El. Puncak Dam 110.613 110.613 110.613 Piping Atas Tanpa Hujan 110.613 2 Panjang Puncak Bendungan (m) 203.62 203.62 203.62 203.62 203.62 3 4 Initial Water Surface Koef Discharge Dam 106.613 1.8 106.613 1.8 106.613 1.8 106.613 1.8 106.613 1.8 5 6 Lebar Ambang Spillway El Ambang Spillway 50 106.613 50 106.613 50 106.613 50 106.613 50 106.613 7 8 Koef Discharge Spillway Lebar Rekahan 1.8 60 1.8 60 1.8 60 1.8 60 1.8 60 9 10 El Dasar Rekahan El MAW waktu mulai Merekah 76.613 109.000 76.613 109.000 76.613 109.000 76.613 109.000 76.613 109.000 11 12 El.Pusat Rekahan Qout Breach (m3/dt) 77.000 14,301 85.613 13,661 106.613 15,275 106.613 12,404 11,588 13 Waktu (jam) 20 20 20 20 20 No Uraian Piping Dasar Piping Tengah Piping Atas Overtopp ing 109.000 Berdasarkan skenario keruntuhan bendungan di atas didapatkan hidrograf outflow keruntuhan sebagai berikut di bawah ini, dimana keruntuhan yang diakibatkan oleh skenario piping atas dengan puncak banjir sebesar 15.275 m3/dt diperkirakan akan memberikan dampak terbesar pada wilayah hilir Bendungan Sindang Heula. Dengan demikian RTD Bendungan Sindang Heula didasarkan pada analisis keruntuhan bendungan skenario piping atas. 28 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 16. Inflow-Outflow Banjir Keruntuhan Bendungan Sindang Heula Tabel 14. 9.639,75 Perbandingan Outflow Keruntuhan Bendungan Outflow Puncak Banjir Bendungan (m3/dt) & Luas Genangan (ha) Piping Atas Piping Piping Dasar Overtopping Tengah 15.275,35 13.661,30 14.301,13 11.587,51 9.567,40 9.596,49 9.292,24 6.998,54 Gambar 17. Tanpa Hujan 12.404,10 Peta Genangan Banjir Akibat Keruntuhan Bendungan Sindang Heula Profil Muka Air Banjir Berikut disajikan profil muka air banjir beserta lokasi-lokasi bangunan air di sepanjang alur sungai utama yang terdampak banjir keruntuhan Bendungan Sindang Heula. Bandung, 10 November 2018 29 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 18. Profil Muka Air Banjir di Sepanjang Alur Sungai Cibanten Profil Banjir di Jalan Tol dan Jalan KA Setelah dilakukan analisis terhadap kedua prasarana di atas, maka dapat diketahui bahwa kedalaman banjir di setiap koordinat yang dianalisis pada prasarana jalan itu sendiri seperti ditunjukkan oleh tabel berikut di bawah ini. Sehingga disimpulkan bahwa baik Jalan Tol maupun Jalan KA jurusan JakartaMerak akan terkena dampak banjir. Gambar 19. Profil Elevasi Muka Air Banjir di Ruas Jalan Tol 30 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 20. Profil Elevasi Muka Air Banjir di Ruas Jalan KA KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Penyusunan Rencana Tindak Darurat Bendungan Sindang Heula dimaksudkan untuk meminimalkan kerugian jiwa dan harta benda yang mungkin terjadi akibat runtuhnya bendungan dengan cara menyusun Panduan Rencana Tindak Darurat Bendungan Sindang Heula Propinsi Banten. Berikut ini adalah kesimpulan yang ditarik untuk menyusun Rencana Tanggap Darurat Bendungan Sindang Heula : 1. Banjir rancangan maksimum boleh jadi (PMF) DTA Sindang Heula 895,70 m3/dt. 2. Tampungan efektif Waduk adalah 8.993.826,00 m3. 3. Dari hasil perhitungan debit banjir rencana bendungan Sindang Heula untuk Q PMF sebesar 895,70 m3/dt dengan tinggi muka air waduk maksimum EL. 109,33 m dan outflow sebesar 369,20 m3/dt, bendungan tidak mengalami overtopping karena muka air waduk masih lebih rendah dari elevasi bendungan EL. 110,613 m. 4. Kapasitas alir sungai di hilir bendungan diperkirakan 90 m3/dt atau setara dengan debit banjir kala ulang 25 tahunan. 5. Keruntuhan bendungan yang diakibatkan oleh skenario piping atas dengan puncak banjir sebesar 15.275 m3/dt diperkirakan akan memberikan dampak terbesar pada wilayah hilir Bendungan Sindang Heula, dibandingkan dengan skenario lainnya. 6. Karakteristik banjir di desa terdampak mencerminkan bahwa kedalaman banjir rata-rata yang terjadi adalah 3,38 m; 3,40 m; 3.43 m; 3,26 m dan 2,71m, masing-masing untuk kondisi keruntuhan piping atas, piping tengah, piping dasar, overtopping dan keruntuhan tanpa inflow. Sedangkan kecepatan rata-rata adalah 0,34 m/dt; 0,33 m/dt; 0,33 m/dt; 0,32 m/dt dan 0,20 m/dt pada skenario kondisi keruntuhan yang sama. Kedalaman banjir tertinggi terjadi di Desa Sindang Heula Kecamatan Pabuaran, Kabupaten Serang dengan ketinggian banjir rata-rata mencapai 22,45 m yang desebabkan oleh letaknya yang paling dekat dengan Bendungan Sindang Heula atau berjarak ±0.25 km dari pusat bencana. Bandung, 10 November 2018 31 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 7. Klasifikasi bahaya keruntuhan Bendungan Sindang Heula berada pada Klasifikasi Bahaya Sangat Tinggi atau katagori 4 (empat). Rekomendasi Untuk memaksimalisasikan upaya mitigasi bencana yang kemungkinan terjadi, maka direkomendasikan langkah-langkah sebagai berikut di bawah ini. 1. Pemasangan sistim peringatan dini (early warning system) yang terkait dengan kejadian banjir dengan sistim telemetri melalui teknologi GSM direkomendasikan untuk segera dipasang mulai wilayah hulu di waduk sampai dengan wilayah-wilayah hilir yang padat penduduk. Hal tersebut menjadi konsern dari Pemerintah kota/Kabupaten Serang, c.q. BPBD masing-masing Kota/Kabupaten Serang, mengingat tingkat kepadatan penduduk di hilir Bendungan Sindang Heula yang perkembangannya cukup pesat. 2. Guna mendukung pembangunan yang berwawasan lingkungan, maka pelestarian waduk perlu mendapat perhatian dari seluruh pemangku kepentingan termasuk masyarakat di sekitarnya. Untuk itu sistim partisipatif dalam pengelolaan DAS dan Waduk Sindang Heula harus mendapatkan prioritas agar konservasi lahan dan sumberdaya air yang dilakukan berhasil guna secara optimal. 3. Mengingat Bendungan Sindang Heula mempunyai klasifikasi hazard yang sangat tinggi, maka upaya preventif yang dilakukan oleh pengelola bendungan harus dilakukan secara maksimal, antara lain dengan melakukan inspeksi besar setiap 5 tahun sekali dan melakukan inspeksi tahunan secara periodik serta secara cepat sesuai dengan skala prioritasnya melaksanakan seluruh rekomendasi yang disarankan. 4. Perilaku bendungan yang tercatat melalui peralatan instrumentasi yang terpasang di bendungan harus selalu dianalisis dan dievaluasi secara periodik untuk memastikan tidak terjadinya anomali pada perilaku bendungan. Mengingat pentingnya alat instrumentasi pada bendungan, maka apabila terdapat kerusakan harus segera dilakukan penggantian agar monitoring yang dilakukan terhadap perilaku bendungan setiap saat dapat menghasilkan data yang akurat dan update. UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-nya sehingga kami dapat menyusun makalah ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Makalah ini dibuat dengan bantuan berbagai pihak untuk membantu menyelesaikan tantangan dan hambatan selama mengerjakan makalah ini. Oleh karena itu, kami mengucapkan terimakasih yang sebesar – besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada makalah ini. Oleh karena itu, kami mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua. REFERENSI Badan Standardisasi Nasional. 1994. Tata Cara Penetapan Banjir Desain dan Kapasitas Pelimpah untuk Bendungan, Jakarta : BSN. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2004. Pedoman Peramalan Banjir dan Peringatan Dini Pd T-23-2004-A, Jakarta : Depkimraswil. Republik Indonesia. 2015. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat No.27 Tahun 2015 tentang Bendungan. 32 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA KONTRIBUSI DAERAH TANGKAPAN HILIR WADUK JATILUHUR TERHADAP BANJIR CITARUM HILIR Parindra Ardi Wadhana1*, Bambang Adi Riyanto1 dan Robertus Wahyudi Triweko1 1Program Studi Magister Teknik Sumber Daya Air, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahyangan *
[email protected]Abstrak Besarnya aliran Sungai Citarum selama perioda 21 – 25 Maret 2010 mengakibatkan bencana banjir di Zona Citarum Hilir. Publikasi Badan Nasional Penanggulangan Bencana menyebutkan sebanyak dua puluh lima desa di Kabupaten Karawang dan sembilan desa di Kabupaten Bekasi terdampak banjir dengan kedalaman genangan bervariasi antara 1 – 3 meter. Besarnya aliran Sungai Citarum Hilir tersebut antara lain disebabkan oleh limpasan rata-rata PLTA Jatiluhur sebesar 218 m³/s, limpasnya tampungan Waduk Jatiluhur di atas pelimpah bendungan hingga elevasi +108,42 mdpl sebesar 473 m³/s dan limpasan langsung daerah hulu Pos Duga Debit Bendung Curug sebesar 768 m³/s. Sub DAS Cikao, Cilangkap, Bendung Curug, Ciampel, Balubuk dan Bendung Walahar merupakan daerah tangkapan hujan yang berpengaruh langsung terhadap besarnya debit yang mengalir ke daerah hilir sehingga perlu dilakukan identifikasi kala ulang banjir yang terjadi sebagai langkah awal strategis dalam perencanaan pengelolaan banjir dimasa yang akan datang. Simulasi banjir yang dilakukan dengan model Hidrograf Satuan Sintetik Soil Conservation Services (SCS) pada perangkat lunak Hec-HMS versi 4.2 menunjukkan karakter banjir yang terjadi mendekati banjir dengan kala ulang 5 tahun dengan kontribusi banjir hulu Zona Citarum Hilir tertinggi pada pelimpah Bendungan Jatiluhur sebesar 19,3% yang diikuti oleh pengaruh Sub DAS Balubuk sebesar 18,3% dan Daerah Tangkapan Bendung Curug sebesar 18,1%. Kata Kunci: Banjir Citarum Hilir, Limpasan Bendungan Jatiluhur, Kontribusi Banjir Hulu LATAR BELAKANG Bencana banjir hingga kini masih banyak terjadi, baik di negara maju maupun di negara berkembang. Berbagai usaha dilakukan manusia dalam upaya pengendalian maupun pengelolaan banjir, dengan tujuan menghindari dampak bahaya dan kerugian yang ditimbulkannya. Usaha pengelolaan banjir dibagi menjadi empat strategi dasar (Grigg, 1996), yaitu: 1. Modifikasi kerentanan dan kerugian banjir dengan penentuan zona atau pengaturan tata guna lahan; 2. Modifikasi puncak banjir yang terjadi (pengurangan) dengan bantuan prasarana pengendali seperti waduk, kolam retensi, dan yang lainnya; 3. Modifikasi dampak banjir dengan penggunaan teknis mitigasi seperti penerapan klausal asuransi dan penghindaran banjir (flood profing); dan 4. Pengaturan peningkatan kapasitas alam untuk dijaga kelestariannya seperti penghijauan. Sungai Citarum merupakan daerah aliran sungai terbesar dari sistem sungai di Provinsi Jawa Barat yang bermuara di Laut Jawa, memiliki luas daerah pengaliran sebesar 6.600 km2 dengan tiga waduk yang beroperasi di dalamnya yaitu Saguling, Cirata dan Jatiluhur (Gambar 1). Ketiga waduk tersebut memiliki beberapa fungsi yang salah satunya adalah sebagai pereduksi puncak banjir dari wilayah Citarum Hulu. Bandung, 10 November 2018 33 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber: Astuti, 2012) Gambar 1. Wilayah Aliran Sungai Citarum Meskipun Sungai Citarum memiliki tiga waduk pereduksi banjir, curah hujan yang tinggi pada bulan Maret tahun 2010 menimbulkan dampak genangan banjir dengan variasi kedalaman 1 – 3 meter di daerah hilir Waduk Jatiluhur hingga pertemuan Sungai Cibeet yang diakibatkan oleh meningkatnya aliran sungaisungai di hilir Citarum. Daerah terdampak akibat kejadian tersebut meliputi delapan kecamatan pada Kabupaten Karawang dan Bekasi, khususnya yang berada di sekitar aliran sungai Citarum Hilir (Gambar 2). Gambar 2. Desa Terdampak Bencana Banjir di Hilir Waduk Jatiluhur Hingga Pertemuan Sungai Cibeet Pencatatan tinggi muka air sungai pada stasiun debit yang ada di hilir Waduk Jatiluhur menunjukkan bahwa bencana yang terjadi tidak serta merta disebabkan oleh limpasan air banjir Waduk Jatiluhur, namun kondisi tersebut dipengaruhi juga dengan limpasan banjir di beberapa daerah tangkapan air di hilir waduk. Pengamatan debit harian di Bendung Curug dan pelimpah Bendungan Jatiluhur menunjukkan 34 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air peningkatan peningkatan debit yang tinggi dari daerah tangkapan air hilir Waduk Jatiluhur dan limpasan pelimpah Bendungan Jatiluhur (Gambar 3). Pengamatan Debit Rerata Harian Pos Debit Bendung Walahar 1600 1400 Limpasan Pelimpah Bendungan Jatiluhur 1200 Outflow turbin PLTA Jatiluhur Limpasan Bendung Walahar Debit (m3/s) 1000 Keb. Irigasi Walahar 800 Sub DAS Hilir Waduk Jatiluhur 600 400 200 0 1-Mar-10 6-Mar-10 11-Mar-10 16-Mar-10 21-Mar-10 26-Mar-10 31-Mar-10 Waktu (Hari) (Sumber: Wardhana, 2018) Gambar 3. Debit Harian di Hilir Waduk Jatiluhur METODOLOGI STUDI Lokasi penelitian ini berada pada Zona Citarum Hilir yaitu dimulai dari hilir Waduk Jatiluhur hingga pertemuan Sungai Cibeet yang secara administratif terletak di Kabupaten Karawang bagian selatan dan sebagian wilayah Kabupaten Bekasi bagian selatan (Gambar 4). (Sumber: Profil Balai Besar Wilayah Sungai Citarum, 2015) Gambar 4. Lokasi Penelitian Penyebaran Banjir di Hilir Waduk Jatiluhur Metodologi pelaksanaan dari studi adalah sebagai berikut : 1. Pengumpulan Data Hidrologi Bandung, 10 November 2018 35 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Kegiatan ini ditujukan untuk mendapatkan desain perencanaan awal dan perkembangan kondisi hidrologi dari awal dibangunnya bendungan hingga saat ini. 2. Pengujian Data Hidrologi Melakukan analisa dan pengujian data hidrologi yang diperoleh untuk dapat mengidentifikasi kala ulang banjir yang terjadi pada saat terjadinya bencana. 3. Pemodelan Hidrologi di Hilir Waduk Jatiluhur Melakukan model hidrologi dalam bentuk hidrograf banjir rencana dalam beberapa varias kala ulang hujan rancangan untuk dapat mengetahui karakter dan besar sebaran banjir yang terjadi akibat limpasan hujan di hulu lokasi studi. 4. Identifikasi Kontribusi Sub DAS Terhadap Banjir yang Terjadi di Daerah Hilir Citarum Dilakukan identifikasi pada masing-masing Sub DAS di hilir waduk terhadap besar kecilnya limpasan permukaan sehingga dapat teridentifikasi kontribusi dominannya. MULAI Pengumpulan Data Hidrologi : Debit Jam-Jaman Debit Harian Hujan Harian Outflow Bendungan Jatiluhur Peta Sebaran Banjir di Zona Citarum Hilir Validasi Model Analisis Distribusi Hujan Distribusi Normal Distribusi Log Normal Distribusi Gumbel Distribusi Pearson Distribusi Log Pearson Pemeriksaan Kesesuaian Distribusi Uji Chi-Kuadrat Uji Smirnov-Kolmogorof Analisis Debit Banjir pada Model Hidrologi HEC-HMS 4.2. dengan HSS SCS Analisis Kontribusi Banjir Citarum Hilir Kesimpulan SELESAI Gambar 5. Diagram Alir Penelitian Data hidrologi menggunakan curah hujan harian tahun 2005 hingga 2015 yang telah diuji datanya (Buishand, 1982 dan Hall, 1990) untuk mengetahui perubahan curah hujan yang terjadi di beberapa sub 36 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air DAS hilir Waduk Jatiluhur dan melakukan simulasi banjir di sungai yang berpengaruh pada kondisi daerah studi. Data curah hujan diperlukan karena tidak tersedia data pengamatan debit di Sungai Citarum Hilir pada rentang waktu yang panjang. Analisis data hujan maksimum diperlukan untuk mengetahui jenis distribusi yang cocok dengan data hujan yang tersedia sehingga dapat menentukan periode ulang hujan rancangan tersebut. Penentuan jenis distribusi dilakukan dengan menggunakan program Microsoft Excel dengan jenis distribusi data berdasarkan dua parameter uji statistik (Kolmogorov-Smirnov, dan Chi-Square), sedangkan untuk proses kalibrasi limpasan permukaan dilakukan dengan menggunakan data pengamatan debit jam-jaman Bendung Curug pada tanggal 21 Maret 2010. Analisis curah hujan rencana digunakan untuk mengetahui besarnya curah hujan maksimum dengan periode ulang tertentu yang kemudian digunakan dalam perhitungan debit banjir rancangan. Metode yang digunakan untuk perhitungan curah hujan, yaitu cara statistik atau metode distribusi pada curah hujan harian maksimum rata-rata DAS. Analisis curah hujan rencana dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa jenis distribusi diantaranya Distribusi Normal, Distribusi Log Normal 2 Parameter, Distribusi Log Normal 3 Parameter, Distribusi Gumbel, Distribusi Pearson Type III, dan Distribusi Log Pearson Type III (Soewarno, 1995). Distribusi Normal Peluang distribusi normal dapat dituliskan dalam bentuk rata-rata dan simpangan baku, sebagai berikut: P' x 1 σ 2π Keterangan: P’(x) x .e [-(x - µ) 2 ] 2σ 2 (1) : fungsi peluang terjadinya X : variabel acak kontinyu : deviasi standar nilai X : rata-rata nilai X Dalam pemakaian praktis digunakan rumus umum, sebagai berikut: (2) Keterangan: Xt : perkiraan nilai x yang diharapkan terjadi dengan periode ulang t tahun X : nilai rata-rata hitung varian x S : deviasi standar nilai varian x k : faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang dan tipe model matematik distribusi peluang di dalam analisis peluang Distribusi Log-Normal 2 Parameter Distribusi Log Normal 2 Parameter mempunyai persamaan transformasi, sebagai berikut: Px 1 (x) (S) 2π 2 0,5 log(x - x ) (S) e (3) Keterangan: P’(x) : peluang terjadinya distribusi log normal sebesar x x : nilai varian pengamatan Bandung, 10 November 2018 37 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air : nilai rata-rata dari logaritmik varian x : deviasi standar dari logaritmik nilai varian x S Aplikasi distribusi log normal dua parameter untuk menghitung nilai varian x yang mempunyai kala ulang t tahun mempunyai persamaan, sebagai berikut : LogXt Log X k S log X (4) Keterangan: Log(Xt) Log(X) S K : nilai varian X yang diharapkan terjadi pada peluang atau periode ulang t tahun : rata-rata nilai log(X) : deviasi standar logaritmik nilai log(X) : karakteristik dari distribusi log normal dua parameter Distribusi Log-Normal 3 Parameter Metode ini tidak lain adalah sama dengan distribusi log normal dua parameter, kecuali bahwa ditambahkan parameter batas bawah β tidak sama dengan nol. Persamaan distribusinya adalah : Px 1 ln( X ) 2π ln(X - )- n 0,5 n e (5) Keterangan: P(x) : peluang terjadinya X X : variabel random kontinyu β : parameter batas bawah µn : rata-rata dari varian ln (X-β) σn : deviasi standar dari varian ln (X-β) Parameter distribusi log normal tiga parameter, adalah: 1. Koefisien variasi: 2. Untuk menghitung β: 3. Koefisien kemencengan: Keterangan: µ : nilai rata-rata dari varian ln(X-β) σ : deviasi standar dari ln(X-β) Dalam pemakaian praktis digunakan rumus umum, sebagai berikut: (6) Keterangan: Xt : ln(X-β) pada periode ulang t tahun X : rata-rata kejadian ln(X-β) 38 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air S k : deviasi standar dari kejadian ln(X-β) : karakteristik dari distribusi log normal tiga parameter Distribusi Gumbel Peluang kumulatif dari distribusi Gumbel adalah : (7) Keterangan: P(x) : peluang terjadinya X X : variabel acak kontinyu µ : nilai rata-rata dari varian X σ : deviasi standar dari X Persamaan garis lurus untuk distribusi Gumbel menggunakan persamaan empiris, sebagai berikut: (8) Keterangan: X : nilai varian yang diharapkan terjadi X : nilai rata-rata hitung varian Y : nilai reduksi varian Hubungan antara periode ulang T dengan Y dapat dihitung dengan rumus: (9) Dengan syarat jika T ≥ 20 maka Y = ln T Keterangan: Y : nilai rata-rata dari reduksi varian T : periode ulang Tabel 14. Hubungan Periode Ulang (T) dengan Reduksi Varian dari Variabel (Y) T 2 5 10 20 50 100 Y 0,3665 1,4999 2,2504 2,9702 3,9019 4,6001 (Sumber: Wardhana, 2018) Distribusi Pearson Tipe III Rumus yang digunakan dalam distribusi Pearson tipe III adalah: (10) Keterangan: P(x) : fungsi kerapatan peluang distribusi Pearson tipe III X : variabel acak kontinyu Bandung, 10 November 2018 39 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air a b c : parameter skala : parameter bentuk : parameter letak Γ(U) = (11) Bila dilakukan transformasi : dan : , maka: Ketiga parameter fungsi kerapatan (a,b,dan c) dapat ditentukan melalui metode momen, dengan cara menghitung nilai: : Rata-rata S : Deviasi standar CS : Koefisien kemencengan Sehingga: (12) (13) (14) Xt = (15) Persamaan (15) digunakan untuk menentukan persamaan distribusi Pearson tipe III, dengan faktor k adalah faktor sifat dari distribusi Pearson tipe III yang merupakan fungsi dari besarnya CS. Distribusi Log Pearson Tipe III Rumus yang digunakan dalam metode Log Pearson III adalah: (16) Dimana P(x) adalah peluang dari varian x, x adalah nilai varian x, a,b,c adalah parameter, dan Γ adalah fungsi gamma. Prosedur untuk menentukan kurva distribusi Log Pearson tipe III, adalah : a) Menentukan logaritma dari semua nilai varian x. b) Hitung nilai rata-rata (mean) n Log X c) log X i 1 n (17) Menghitung simpangan baku (standar deviasi) dari logaritma x : (18) d) Menghitung koefisien kemencengan (skewness) 40 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air n Cs e) n. (log X i - log X) 3 i 1 (n - 1).(n - 2). S3 (19) Besarnya curah hujan rancangan logX t log X k . (s log (X) (20) Jenis distribusi hujan rencana yang terpilih ialah distribusi yang memiliki nilai parameter uji statistik terendah. Jenis distribusi hujan yang terpilih kemudian ditransformasikan menjadi hujan jam-jaman yang sesuai dengan kondisi klimatologi wilayah Citarum Hilir. Penentuan nilai debit banjir dengan metoda Satuan Sintetik SCS (Soemarto, 1997) diterapkan pada model hidrograf sintetik dalam program HEC-HMS (Water Resource Council, 1981) untuk diperoleh periode ulang kejadian banjir kala ulang 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100 dan 200 tahun (Hec-HMS, 2001). Gambar 6. Diagram Alir Analisis Model Hidrologi HEC-HMS HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Distribusi curah hujan dihitung dengan empat metode, yaitu metode Normal, Log Normal, Pearson, Log Person III dan Gumble, yang kemudian distribusi tersebut diuji secara vertikal dan horizontal dengan metode uji chi-square dan smirnov-kolmogorof. Perhitungan distribusi ini berguna untuk menentukan intensitas hujan rencana periode ulang hingga kala ulang 200 tahun dengan perhitungan makro MS. Excel yang dikembangkan oleh Bambang Adi Riyanto (2010). Bandung, 10 November 2018 41 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Pada data hujan Sub DAS Cikao, hasil kajian dari masing-masing metode tersebut dipilih berdasarkan penyimpangan maksimum terkecilnya yang kemudian diuji terlebih dahulu sebelum digunakan pada pemodelan banjir HEC-HMS 4.2 (Tabel 2). Distribusi Hujan Rancangan Sub DAS Cikao Tabel 1. Kala Ulang T t Distribusi Probabilitas LogNorm Gumbel I 3 Par. LogNorm Normal (Tahun) 2 0,0000 5 0,8416 10 1,2816 20 1,6449 25 1,7507 50 2,0537 100 2,3263 200 2,5758 Delta Maks, Delta Kritis (5 %) 2 Par. 58,1 69,9 76,0 81,1 82,6 86,8 90,6 94,1 10,90 39,1 56,5 69,0 76,6 83,4 85,5 91,9 98,0 104,0 11,19 39,1 57,0 69,3 76,5 82,9 84,8 90,6 96,0 101,2 10,63 39,1 Log Pearson III 56,3 69,0 77,1 84,6 86,9 94,1 101,2 108,19 11,60 39,1 Pearson III 56,2 72,6 83,4 93,8 97,1 107,2 117,3 127,3 6,56 39,1 56,9 69,4 76,6 83,0 84,9 90,6 95,9 101,0 10,60 39,1 Hasil perhitungan menunjukkan Distribusi Gumbel I memiliki penyimpangan yang terkecil sehingga langkah selanjutnya distribusi hujan diuji kesesuaiannya dengan metoda Chi-Kuadrat dan SmirnovKolmogorof yang hasil perhitungannya tersaji pada Tabel 3. Tabel 2. P(%) 20 40 60 80 Besar Peluang dan Nilai Batas Kelas untuk Distribusi Gumbel I T 5,0000 2,5000 1,6667 1,2500 YT 1,4999 0,6717 0,0874 -0,4759 Tabel 3. 1. 2. 3. 4. 5. X 44,08 52,2 60,6 X Yn 0,4996 0,4996 0,4996 0,4996 Sn 0,9676 0,9676 0,9676 0,9676 K 1,0338 0,1779 -0,426 -1,008 X (mm) 72,5682 60,6306 52,2086 44,0893 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat Untuk Distribusi Gumbel I Nilai Batas Sub Kelas < < X < < X < < X < > No. Sd 13,9467 13,9467 13,9467 13,9467 Jumlah Data OF EF 3 2,2 1 2,2 3 2,2 2 2,2 2 2,2 44,08 52,2 60,6 72,5 72,5 0,640 1,440 0,640 0,040 0,040 (OF - EF)2 / EF 0,291 0,655 0,291 0,018 0,018 χ2 = 1,27 (OF - EF)2 Dengan nilai DK = 2 dan α = 5% maka nilai χ2cr = 5,991 sehingga diperoleh kesimpulan nilai χ2 hitung < χ2cr (Distribusi Dapat Diterima). Tabel 4. Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorof untuk Distribusi Gumbel I No. Tahun X m Sn (x) YT Tr Pr Px (x) 1. 2. 2008 2006 41,1 42,05 1 2 0,08 0,17 -0,68 -0,62 1,16 1,19 0,86 0,84 0,14 0,16 D PX (x) - Sn (x) 0,05 0,01 42 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air No. Tahun X m Sn (x) YT Tr Pr Px (x) 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 2009 2012 2005 2011 2010 2015 2014 2007 2013 43,71 52,17 54,79 56,25 58,29 61,20 68,78 80,11 81,20 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0,25 0,33 0,42 0,50 0,58 0,67 0,75 0,83 0,92 -0,50 0,08 0,27 0,37 0,51 0,71 1,24 2,02 2,10 1,24 1,66 1,87 2,00 2,21 2,58 3,97 8,08 8,67 0,81 0,60 0,54 0,50 0,45 0,39 0,25 0,12 0,12 Maks. 0,19 0,40 0,46 0,50 0,55 0,61 0,75 0,88 0,88 D PX (x) - Sn (x) 0,06 0,07 0,05 0,00 0,04 0,05 0,00 0,04 0,03 0,0656 Sesuai dengan tabel Smirnov-Kolmogorof maka nilaiKritis adalah 0,391, sehingga dengan nilai Maksimum < Kritis maka distribusi Gumbel I secara teoritis dapat diterima. Dengan langkah yang sama, analisis hujan rencana di wilayah studi tersaji secara ringkas pada Tabel 6. Tabel 5. Curah Hujan Rancangan Sub DAS di Wilayah Studi Kala Ulang Cikao Cilangkap Bend, Curug Ciampel Balubuk Bend, Walahar Cipatujang Cijambe Cisubah Cibeet Hujan Rancangan (mm) Luas DAS Faktor Reduksi 2 5 10 20 25 50 100 200 199,4 29,6 36,8 25,6 28,3 7,8 58,2 20,1 54,2 64,8 0,89 0,98 0,98 0,98 0,98 1,00 0,96 0,99 0,96 0,96 50 65 74 84 86 95 104 113 48 66 75 83 85 91 96 101 100 153 186 217 226 255 283 311 127 195 237 276 289 326 362 398 135 207 252 294 307 346 385 479 138 211 256 299 312 353 392 488 133 203 247 288 300 339 377 469 136 208 254 296 309 349 388 483 133 203 247 288 301 340 378 470 132 202 246 286 299 338 375 467 Debit Banjir Rancangan Metode yang digunakan dalam menghitung debit banjir adalah menggunakan perangkat lunak HEC-HMS 4.2 dengan Hidrograf Satuan Sintetik SCS sebagaimana tersaji pada Gambar 7. Bandung, 10 November 2018 43 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 7. Model Hidrologi untuk DAS Zona Citarum Hilir Perhitungan pertama dilakukan pada komponen meteorologi. Pada komponen ini analisis meteorologi dilakukan terhadap data presipitasi, dimana diupayakan agar curah hujan terdistribusi ke seluruh DAS secara spasial. Curah hujan yang terdistribusi akan jatuh baik pada pemukaan pervious maupun impervious. Sebagian hujan yang jatuh pada permukaan pervious akan hilang akibat intersepsi, infiltrasi, evaporasi dan transpirasi, yang dimodelkan dalam komponen loss. Curah hujan efektif yang berasal dari komponen loss akan berkontribusi terhadap aliran limpasan langsung dan aliran dalam akuifer. Curah hujan yang jatuh pada permukaan impervious akan langsung menjadi limpasan tanpa mengalami berbagai bentuk kehilangan, yang ditransformasi menjadi aliran permukaan dalam komponen direct runoff. Pergerakan air dalam akuifer dimodelkan dalam komponen baseflow yang pada akhirnya mengalir pada sungai. Proses perpindahan titik pada bidang dan penurunan tingkat besaran aliran sungai akan disimulasi pada komponen routing. Untuk mendapatkan model hidrologi yang mendekati kondisi nyata di lapangan, routing dilakukan dengan kalibrasi limpasan banjir yang terjadi pada Bendung Curug dengan data jam-jaman tercatat pada waktu bencana banjir di bulan Maret 2010. Kalibrasi Model Hidrologi Model hidrologi DTA Bendung Curug dilakukan dengan metoda Hidrograf Satuan Sintetik SCS dengan pengaruh hujan wilayah dari Stasiun Hujan Cirata dan Sukawana dengan distribusi hujan 3 jam (Wanny dkk, 2003). Analisa dimulai dengan pemilihan hidrograf banjir jam-jaman yang terpisah (isolated) dan memiliki satu puncak (single peak) serta memiliki data hujan yang cukup. Puncak hidrograf terpilih digunakan sebagai puncak banjir kalibrasi yang pada analisis selanjutnya digunakan sebagai acuan dalam penentuan parameter durasi hujan jam-jaman terpilih dan nilai resapan awal (initial abstraction) pada model HSS SCS dalam HEC-RAS 4.2. Korelasi hidrograf banjir tercatat dengan hujan rerata harian tersaji pada Gambar 8. 44 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 16 17 18 Kurva Sub 19 20Hubungan 21 22Hujan 23 - Debit 24 25 DAS 26 Curug 27 28 29 30 31 2000 0 1800 10 1600 20 1400 40 1000 50 800 60 600 70 400 80 200 0 16-Mar Curah Hujan (mm) Debit Banjir (m³/s) 30 1200 18-Mar 20-Mar Gambar 8. 22-Mar 24-Mar 26-Mar 28-Mar 90 30-Mar Kurva Hubungan Hujan – Debit Sub DAS Curug Pada Gambar 8 teridentifikasi tiga puncak hidrograf banjir tunggal yaitu pada tanggal 22, 24 dan 25 Maret 2010. Ditinjau dari besaran volume hujan dan hidrograf banjir yang tercipta, maka pengamatan jam-jaman pada tanggal 22 Maret 2010 dipilih sebagai model kalibrasi banjir di lokasi penelitian. Setelah dilakukan pemisahan aliran dasar, hidrograf disusun dalam model hidrologi HEC-HMS 4.2 yang kemudian dilakukan percobaan beberapa parameter untuk mendapatkan komposisi parameter banjir yang sesuai. Dari hasil percobaan parameter diperoleh distribusi hujan jam-jaman terpilih adalah dengan durasi hujan tiga jam dengan nilai initial abstraction sebesar 9,4 mm dan tipe grafik HSS SCS peak factor 600. Model hidrologi daerah studi (Gambar 9) disusun dalam program sesuai dengan pengelompokan sub DAS yang ada di hilir Waduk Jatiluhur dengan output hubungan hujan-limpasan sebagaimana terjadi pada Gambar 10. Gambar 9. Bandung, 10 November 2018 Model Hidrologi Sub DAS Curug 45 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 10. Hidrograf Banjir Sub DAS Curug pada Tanggal 22 Maret 2010 Kesesuaian hasil model hidrologi diperiksa dengan melakukan pembandingan hidrograf banjir jam-jaman lapangan dengan keluaran hidrograf model pada HEC-HMS 4.2 (Gambar 11). Perbandingan Hidrograf Pengamatan - Model 200 180 160 Debit (m³/s) 140 120 Hidrograf Pengamatan 100 Hidrograf Model HEC-HMS 80 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 12 Waktu (jam) Gambar 11. PembandinganHidrograf Banjir Sub DAS Curug pada Tanggal 22 Maret 2010 Model Hidrologi Sub DAS Hilir Waduk Jatiluhur Model hidrologi yang disusun dalam program HEC-HMS 4.2 (Gambar 12), mengacu pada skema jaringan pengaliran di hilir Waduk Jatiluhur. Model meteorologi yang digunakan adalah hasil perhitungan hujan wilayah yang dipengaruhi oleh Stasiun Hujan Sukawana, Cirata dan Cibeet secara poligon Thiessen. 46 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Model Hidrologi untuk Limpasan di Hilir Waduk Jatiluhur Gambar 12. Pemodelan dilakukan dalam beberapa periode ulang 2, 5, 10, 25, 50, 100 dan 200 tahun menghasilkan hidrograf banjir yang meningkat secara bertahap. Kondisi batas daerah hulu salah satunya adalah limpasan debit yang keluar dari Waduk Jatiluhur, terbentuk dari dua kondisi yaitu limpasan banjir dari pelimpah bendungan dan PLTA Jatiluhur. Untuk dapat mengidentifikasi kala ulang banjir di bulan Maret tahun 2010, pengamatan puncak banjir dilakukan berdasarkan kejadian maksimum yang terjadi di Bendung Curug. Model yang disusun dengan outflow PLTA sebesar 218 m³/s dan limpasan maksimum pelimpah sebesar 473 m³/s dengan lokasi pengamatan hidrograf model di Bendung Curug yang tersaji pada Gambar 13. Hidrograf Banjir Bendung Curug 2600 2400 2 th 2200 5 th 10 th 2000 20 th Debit 1800 25 th 1600 50 th 1400 100 th 1200 200 th 1000 800 600 0 3 6 9 12 WAktu Gambar 13. Bandung, 10 November 2018 Hidrograf Banjir Bendung Curug 47 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Puncak debit banjir yang terjadi pada Bendung Curug tercatat di pada tanggal 24 Maret 2010 sebesar 1.214 m³/s. Dengan melakukan pointing pada puncak hidrograf model, Kondisi tersebut menunjukkan perioda banjir berada mendekati perioda ulang banjir 5 tahunan di hilir Waduk Jatiluhur. Dalam hidrograf banjir kala ulang 5 tahun yang mendekati kondisi banjir hilir Citarum di Maret 2010, banjir yang terjadi pada masing-masing Sub DAS dianalisa berdasarkan puncak banjir maksimum yang dicapai. Puncak banjir pada masing-masing Sub DAS tersebut disajikan pada Gambar 14. Pada gambar menunjukkan, puncak hidrograf DTA Pertemuan Sungai Citarum-Cibeet merupakan yang tertinggi dibandingkan dengan hasil yang ditunjukkan oleh Sub DAS yang lain yaitu sebesar 1.216 m³/s. Puncak banjir pada Sub DAS Cikao, Cipatujang dan Cisubah, berada pada dalam rentang puncak banjir 585 – 674 m³/s yang secara keseluruhan memiliki besaran puncak menengah. Sedangkan pada Sub DAS Cilangkap, DTA Walahar, Cijambe, Balubuk, Ciampel dan DTA Curug berada pada rentang puncak banjir kecil yaitu 109 – 515 m³/s. Outlet PLTA dan Pelimpah Bendungan Saguling disajikan sebagai data yang mewakili kondisi maksimum daerah hulu dan merupakan bagian dari operasi Bendungan Jatiluhur. Puncak Banjir Sub DAS Hilir Waduk Jatiluhur 1400 Debit Puncak 1200 1000 800 600 400 200 Gambar 14. Pelimpah PLTA Cilangkap Cikao Ciampel CA. Curug CA. Pertemuan Cibeet Cisubah Cijambe Cipatujang CA. Walahar Balubuk 0 Puncak Banjir Pada Sub DAS dalam Model Hidrologi 5 Tahun KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Banjir yang terjadi pada hilir Sungai Citarum pada Maret tahun 2010 bersumber pada dua kondisi batas daerah hulu, yaitu limpasan pelimpah bendungan dan Sub DAS di hilir Waduk Jatiluhur. Pada titik pengamatan Bendung Curug, dilakukan pendekatan hidrograf satuan sintetik dengan Metoda Soil Conservation Services yaitu memisahan puncak hidrograf banjir dengan limpasan pelimpah bendungan. Dari pencatatan debit Bendung Curug diperoleh pendekatan yang sesuai dengan karakter hidrograf tipe Peak Rate Factor 600 dan nilai initial abstraction 9,4 mm. Simulasi banjir yang dilakukan dengan variasi kala ulang banjir 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100 dan 200 tahun, teridentifikasi besar puncak banjir yang terjadi mendekati kala ulang banjir rancangan 5 tahunan dengan kontribusi terbesar bersumber dari limpasan di hilir Sub DAS Cisubah - Cijambe. Rekomendasi Data hujan yang digunakan dalam penelitian ini bersumber pada pencatatan Pos Hujan yang terletak di luar daerah tangkapan air lokasi studi. Dengan demikian, pertimbangan menggunakan data hujan satelit 48 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air akan menghasilkan informasi distribusi hujan yang lebih baik sehingga dapat diperoleh distribusi hujan yang mendekati kondisi yang benar terjadi di lokasi studi. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih dihaturkan kepada bapak Bambang Adi Riyanto, M.Eng dan Prof. Robertus Wahyudi Triweko, Ph.D dan seluruh pihak yang mendukung serta membantu karya tulis ilmiah ini terselesaikan dengan baik. REFERENSI Buishand, T.A. 1982. Some Methods for Testing the Homogeneity of Rainfall Records. Journal of Hydrology, 58:11 – 27. Grigg, N.S., 1996. Water Resources Management: Principles, Regulation, and Cases. McGraw-Hill, New York. Hall, M.J. et al. 1990. Screening of Hydrological Data: Test for Stationarity and Relative Consistency. Publication 49 ILRI. HEC-HMS. 2001. Hydrologic Modeling System. User’s Manual. US Army Corps of Engineers. Soemarto, CD. 1997. Hidrologi Teknik. Penerbit Usaha Nasional. Surabaya. Soewarno. 1995. Hidrologi: Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data Jilid 1. Nova, Bandung. Wanny, dkk. 2003. Pola Distribusi Hujan untuk Wilayah Jawa Barat. Water Resource Council. 1981. Guidelines for Determing Flood Flow Frequency. U.S. Water Resources Council. Bandung, 10 November 2018 49 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA ANALISIS KONDISI LAHAN DAN TATA AIR DAS CACABAN UNTUK PENGELOLAAN BANJIR DAN KEKERINGAN *Yosi Darmawan Arifianto1, Joko Mulyono2, Achmad Husni Thamrin3, Balai Diklat PUPR Wilayah VI Surabaya, Kementerian PUPR Komite Nasional Indonesia untuk Bendungan Besar (KNIBB) 3. Balai Diklat PUPR Wilayah VI Surabaya, Kementerian PUPR *
[email protected]1. 2. Abstrak DAS Cacaban seluas 14.668,176 ha adalah salah satu DAS Prioritas yang masuk dalam 108 DAS Prioritas yang tergolong kritis di Indonesia. Berdasarkan wilayah administrasi pemerintahan, DAS Cacaban termasuk dalam wilayah Kabupaten Tegal. Upaya pengendalian erosi, sedimentasi dan banjir di Daerah Tangkapan DAS tersebut sebenarnya telah dilakukan sejak PELITA I baik dalam bentuk INPRES Penghijauan ataupun kegiatan lain yang sejenis, namun karena sifatnya hanya setempat-setempat dan tidak menyeluruh maka hasil yang diharapkan terlihat masih belum sesuai dengan yang diinginkan, yaitu laju sedimentasi masih tinggi. DAS Cacaban telah mengalami gangguan atau kemunduran kualitas ekosistem dan lingkungannya. Kemunduran kualitas lingkungan ini terutama diindikasikan antara lain adanya luasan hutan lindung yang hanya sekitar 9,29%, dan yang dominan adalah lahan kering dan lahan kering campur semak menduduki luas sekitar 58,88%, sawah seluas 36,22 %. Indikasi yang lain adalah tekanan penduduk yang tinggi, terjadinya banjir pada musim hujan dan kekeringan pada musim kemarau, terjadinya kekeruhan air pada muara-muara sungai. Khususnya permasalahan kekeruhan air tersebut disebabkan oleh adanya sedimen yang terangkut bersama limpasan air sungai yang berasal dari tanah tererosi yang terjadi pada daratan DAS Cacaban. Sedimen yang terangkut selain menimbulkan kekeruhan air, juga dapat mengganggu kehidupan ekosistem perairan, pendangkalan sungai dan waduk seperti waduk Cacaban. Hasil analisis kondisi lahan diperoleh luas lahan Kritis DAS Cacaban adalah 4.706,46 ha atau 32,1% dari total luas DAS Cacaban. Dari hasil analisis penutupan vegetasi Luas lahan yang bervegetasi permanen di seluruh DAS Cacaban rata-rata tergolong dalam klasifikasi buruk sampai sangat buruk. Dari analisis tingkat bahaya erosi diperoleh hasil bahwa wilayah DAS Cacaban memiliki tingkat bahaya erosi sangat berat sebesar 58,09 ha yaitu di Kecamatan Jatinegara. Tingkat bahaya erosi sedang sebesar 13,97 ha di wilayah Kecamatan Jatinegara. Kata kunci : Daerah Aliran Sungai, Erosi, Sedimentasi LATAR BELAKANG Penyebab terjadinya sedimentasi sangat kompleks dan dipengaruhi oleh berbagai faktor, baik berupa faktor alami maupun kegiatan manusia. Menurunnya kualitas ekosistem DAS termasuk hutan dan segala bentuk isi yang terkandung di dalamnya antara lain disebabkan oleh cara penanganan dan pemanfaatan yang salah, masyarakat belum berwawasan lingkungan dalam memanfaatkan sumber daya alam yang umumnya belum memperhatikan aspek-aspek kelestarian termasuk konservasi tanah. Dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk, tekanan terhadap sumber daya alam semakin rentan. Hal ini disebabkan kebutuhan akan lahan semakin meningkat terutama di sektor pemukiman, pertanian, dan lainlain (Asdak. Chay, 1995). 50 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Secara geografis DAS Cacaban terletak antara 109° 09' 00" - 109° 15' 31" BT dan 06° 51' 47" - 07°04' 29" LS. Berdasarkan wilayah administrasi pemerintahan, DAS Cacaban termasuk dalam wilayah Kabupaten Tegal dan terdiri dari 8 Kecamatan sebagaimana disajikan dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1. Wilayah Administrasi DAS Cacaban No. Kabupaten/ Kecamatan Luas (ha) Persen % Jumlah Desa 1. Balapulang 4.573 0,02 1 2. Jatinegara 4.072,377 27,76 9 3. Kedungbanteng 6.134,023 41,81 9 4. Kramat 839,508 5,71 6 5. Lebaksiu 568,032 3,87 3 6. Pangkah 1.370,082 9,34 11 7. Tarub 126,241 0,85 4 8. Suradadi 1.553,361 10,58 7 Jumlah 14,668.176 100 50 (Sumber : BP DAS Pemali Jratun 2015) Batas administrasi DAS Cacaban adalah: Sebelah utara berbatasan dengan laut jawa, sebelah selatan berbatasan dengan kabupaten Banyumas, sebelah barat berbatasan dengan kabupaten Brebes dan sebelah timur berbatasan dengan kabupatan Pemalang. DAS Cacaban telah mengalami gangguan atau kemunduran kualitas ekosistem dan lingkungannya. Kemunduran kualitas lingkungan ini terutama diindikasikan antara lain adanya luasan hutan lindung yang hanya sekitar 9,29%, dan yang dominan adalah lahan kering dan lahan kering campur semak menduduki luas sekitar 58,88%, sawah seluas 36,22 %. Indikasi yang lain adalah tekanan penduduk yang tinggi, terjadinya banjir pada musim hujan dan kekeringan pada musim kemarau, terjadinya kekeruhan air pada muara-muara sungai. Khususnya permasalahan kekeruhan air tersebut disebabkan oleh adanya sedimen yang terangkut bersama limpasan air sungai yang berasal dari tanah tererosi yang terjadi pada daratan DAS Cacaban. Sedimen yang terangkut selain menimbulkan kekeruhan air, juga dapat mengganggu kehidupan ekosistem perairan, pendangkalan sungai dan waduk. Dengan demikian perlu dikaji adanya keterkaitan beberapa faktor yang mempengaruhi sedimentasi pada DAS Cacaban dengan batasan faktor penggunaan lahan, faktor fisik dan faktor sosial ekonomi serta dilakukan penilaian kinerja DAS yang meliputi penilaian tata air, kondisi daerah tangkapan air serta hubungan keduanya. METODOLOGI STUDI Analisis Kondisi Lahan, Analisis kondisi lahan dimaksudkan untuk mengetahui tingkat daya dukung lahan di DAS sebagai akibat alami maupun dampak intervensi manusia terhadap lahan, yang ditunjukkan dari kondisi lahan kritis, tutupan vegetasi dan tingkat erosi. Data yang dikumpulkan dalam analisis kondisi lahan adalah data dari hasil observasi di lapangan yang ditunjang dengan data dari sistem penginderaan jauh dan data sekunder. Analisis kondisi lahan meliputi: Analisis lahan kritis Bandung, 10 November 2018 51 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Lahan kritis didifinisikan sebagai lahan yang mengalami proses kerusakan fisik,kimia dan biologi karena tidak sesuai penggunaan dan kemampuannya, yang pada akhirnya membahayakan fungsi hidrologis, orologis, produksi,sosial ekonomi danlingkungan. Degradasi lahan yang terus menerus mengakibatkan terjadinya lahan kritis bahkan telah banyak yang berkembang menjadi lahan mati yang sulit untuk dipulihkanlagi karena top soil maupun sub soil-nya sudah terkikis dan yang terlihat dipermukaan hanya lapisan bahan induk (parent material). Beberapa faktor yang dapat menyebabkan terjadinya lahan kritis, antara lain yaitu (Sosrodarsono Suyono, 1994): Kekeringan yang biasanya terjadi di daerah-daerah bayangan hujan. Genangan air yang terus-menerus, seperti di daerah pantai yang selalu tertutup rawa-rawa. Erosi tanah dan masswasting yang biasanya terjadi di dataran tinggi, pegunungan dan lahan miring. Masswasting adalah gerakan masa tanah menuruni lereng. Pengolahan lahan yang kurang memperhatikan aspek-aspek kelestarian. Lahan kritis dapat terjadi di dataran tinggi, pegunungan, lahan miring atau bahkan di dataran rendah. Masuknya material yang dapat bertahan lama kelahan produktif sehingga tidak dapat diuraikan oleh bakteri, misalnya plastik. Plastik dapat bertahan ± 200 tahun di dalam tanah sehingga sangat mengganggu kesuburan tanah. Pembekuan air yang biasa terjadi daerah kutub atau pegunungan yang sangat tinggi. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat dalam Undang Kurnia, dkk (2004) mengklasifikasikan lahan kritis menggunakan empat parameter lahan yaitu kondisi penutupan vegetasi, tingkat kerapatan drainase, penggunaan lahan dan kedalamantanah. Sesuai dengan parameter-parameter lahan tersebut, lahan kritis dibedakanke dalam empat tingkat kekritisan lahan yaitu potensial kritis, semi kritis, kritis dan sangat kritis. Parameter-parameter dan kriteria lahan kritis tersebut disajikan dalam Tabel berikut. Tabel 2. Kriteria Penilaian Lahan Kritis Potensial Kritis Agak Kritis Kritis >75 % 50 - 75 % 25 - 50 % Agak tertoreh Cukup tertoreh Sangat tertoreh Sangat kerapatan Cukup Sangat tertoreh Sangat tertoreh tertoreh drainase tertoreh Parameter Sangat Kritis Penutupan vegetasi Tingkat torehan/ Penggunaan sekali Hutan, kebun Pertanian, lahan Pertanian, lahan Gundul, campur, kering, semak kering, rumput rumput belukar, belukar, alang- semak semak perkebunan alang Dalam Sedang Dangkal Sangat (>100 (60-100 ( 30-60 Dangkal cm) cm ) cm) (<30 cm) lahan/vegetasi Kedalaman tanah (Sumber : Undang Kurnia dkk, 2004) 52 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Analisis lahan kritis dilakukan untuk mengetahui persentase luas lahan kritis di DAS yang merupakan perbandingan luas lahan kritis dengan luas DAS. Data lahan kritis diperoleh dari data sekunder hasil identifikasi lahan kritis yang dilaksanakan oleh Kementerian Kehutanan/Direktorat Jenderal Bina Pengelolaan DAS dan Perhutanan Sosial/Balai Pengelolaan DAS. Lahan kritis adalah lahan yang masuk kategori kritis dan sangat kritis. Perhitungan persentase luas lahan kritis menggunakan klasifikasi sebagaimana Tabel berikut. Tabel 3. PARAMETER SUB KRITERIA Luas Lahan Kritis Persentase Lahan Sub Kriteria, Nilai dan, Klasifikasi Lahan Kritis PLK = --------------------x100% Kritis (PLK) Luas DAS NILAI KELAS SKOR PLK ≤ 5 Sangat rendah 0,5 5 < PLK ≤ 10 Rendah 0,75 10 < PLK ≤ 15 Sedang 1 15 < PLK ≤ 20 Tinggi 1,25 PLLK >20 Sangat tinggi 1,5 (Sumber: Peraturan Menteri Kehutanan No. P.61/Menhut.II/2014) Analisis penutupan vegetasi Analisis penutupan vegetasi dilakukan untuk mengetahui persentase luas lahan berpenutupan vegetasi permanen di DAS yang merupakan perbandingan luas lahan bervegetasi permanen dengan luas DAS. Data penutupan lahan dengan vegetasi permanen diperoleh dari data sekunder hasil identifikasi citra resolusi tinggi/liputan lahan yang dilaksanakan oleh Kementerian Kehutanan/Badan Informasi Geospasial/LAPAN/pihak lain sesuai kewenangannya. Vegetasi permanen yang dianalisis adalah tanaman tahunan, yang berupa hutan, semak, belukar dan kebun Perhitungan persentase luas penutupan vegetasi menggunakan klasifikasi nilai sebagaimana Tabel berikut. Tabel 4. Sub Kriteria, Bobot, Nilai, dan Klasifikasi Penutupan Vegetasi SUB KRITERIA PARAMETER Persentase Penutupan LVP PPV = Vegetasi (PPV) Bandung, 10 November 2018 NILAI KELAS SKOR PPV > 80 Sangat 0,5 ---------- x 100% Luas DAS baik 60< PPV ≤ 80 Baik 0,75 40 < PPV≤ 60 Sedang 1 20 < PPV ≤ 40 Buruk 1,25 PPV≤ 20 Sangat 1,5 53 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air buruk (Sumber: Peraturan Menteri Kehutanan No. P.61/Menhut.II/2014) Analisis tingkat bahaya erosi Analisis lahan terkait dengan erosi didekati dengan nilai indeks erosi di DAS yang merupakan perbandingan erosi aktual dengan erosi yang diperkenankan. Data erosi aktual diperoleh dari perhitungan erosi dengan metode Universal Soil Loss Equation (USLE). Nilai erosi yang diperkenankan dihitung berdasarkan kriteria baku kerusakan tanah pada lahan kering dari Peraturan Pemerintah (PP) No. 150 tahun 2000 tentang Pengendalian Kerusakan Tanah untuk Produksi Biomassa (Tabel 5). Tabel 5. Kriteria Baku Kerusakan Tanah Lahan Kering Akibat Erosi Air (Nilai T) Ambang Kritis Erosi Tebal Tanah (cm) ton/ha/th mm/10 th < 20 0,1<T≤1 0,2 <T≤1,3 20 - <50 < T ≤3 1,3 <T≤4 50 - <100 3 < T ≤7 4,0 <T≤9,0 100 – 150 7< T≤ 9 9,0<T≤12 >150 T >9 T>12 (Sumber: PP No. 150 Tahun 2000) Tabel 6. SUB KRITERIA PARAMETER Indeks Erosi (IE) Sub Kriteria, Nilai, dan Klasifikasi Indeks Erosi erosi aktual IE = NILAI KELAS SKOR IE ≤ 0,5 Sangat rendah 0,5 Rendah 0,75 1,0 < IE ≤ 1,5 Sedang 1 1,5 < IE ≤ 2,0 Tinggi 1,25 > 2,0 Sangat tinggi 1,5 --------------------0,5 < IE ≤ 1,0 Erosi yg ditoleransi (Sumber: Peraturan Menteri Kehutanan No. P.61/Menhut.II/2014) Penilaian indikator pengelolaan lahan (PL) adalah tingkat pengelolaan lahan dan vegetasi di DAS, merupakan perkalian antara faktor penutupan lahan/pengelolaan tanaman (C) dengan faktor praktek konservasi tanah/pengelolaan lahan (P). 54 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (1) (2) Keterangan: CP : Nilai tertimbang pengelolaan lahan dan tanaman pada DAS tertentu CPi : Nilai pengelolaan lahan dan tanaman pada unit lahan ke i Ai : Luas unit lahan ke i (ha) pada DAS tertentu A : Luas DAS (ha) Penentuan nilai faktor C dan P sebagai indikator pengelolaan lahan dilakukan seperti pada penentuan nilai faktor C dan P pada persamaan USLE, yaitu dengan mengidentifikasi jenis penutupan lahan dan cara pengelolaannya (pola dan sistem tanam) dari peta penutupan lahan aktual di DAS/SubDAS ( Syarif, ES. 1984). Peta penutupan lahan dan cara pengelolaannya (C dan P) yang diperoleh dari peta RBI (Rupa Bumi Indonesia) dan/atau hasil analisis citra satelit harus sudah dikoreksi (uji lapangan). Untuk mendapatkan tingkat ketelitian nilai penutupan dan pengelolaan lahan yang lebih baik, maka harus dilakukan cek lapangan dari obyek- obyek yang dianalisis agar tingkat akurasinya meningkat. Nilai faktor C dan P atau CP untuk berbagai jenis penutupan dan pengelolaan lahan disajikan pada Tabel 7. Klasifikasi nilai penutupan lahan (PL) atau CP disajikan pada Tabel 8. Tabel 7. Variasi Nilai C dan P untuk berbagai penutupan lahan No. 1. Jenis Perlakuan Teras Bangku Nilai CP 0,37 a. Konstruksi bagus 0,04 b. Konstruksi sedang 0,15 c. Konstruksi jelek 0,35 2. Teras tradisional 0,40 3. Teras koluvial pada strip rumput atau bambu 0,50 a. Konstruksi bagus 0,04 b. Konstruksi jelek 0,40 4. Hillside ditch atau field pits 0,30 5. Rotasi Crotalaria sp (legume) 0,60 6. Mulsa (sersah atau jerami 6 ton/ha/th) 0,30 a. Mulsa (sersah atau jerami 3 ton/ha/th) 0,50 b. Mulsa (sersah atau jerami 1 ton/ha/th) 0,80 Kontur cropping, kemiringan < 8 % 0,50 a. Kontur cropping, kemiringan 9 – 20 % 0,75 b. Kontur cropping , kemiringan > 20 % 0,90 8. Teras bangku dengan tanaman kacang tanah 0,009 9. Teras bangku dengan tanaman maize dan mulsa jerami 4 ton/ha 0,006 7. (Sumber: Utomo, WH. 1989) Bandung, 10 November 2018 55 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 8. Sub Kriteria, Nilai, dan Klasifikasi Penutupan Lahan SUB KRITERIA PARAMETER NILAI KELAS SKOR Penggunaan PL = C x P ≤ 0,10 Sangat rendah 0,5 C x P = ∑ (Ai x CPi) 0,10 < CP ≤0,30 Rendah 0,75 0,30 < CP ≤ 0,50 Sedang 1 0,50 < CP ≤ 0,70 Tinggi 1,25 Sangat tinggi 1,5 A CP > 0,7 (Sumber: Peraturan Menteri Kehutanan No. P.61/Menhut.II/2014) Analisis Tata Air Analisis tata air dimaksudkan untuk mengetahui perkembangan kuantitas, kualitas dan kontinuitas aliran air dari DAS bersangkutan setelah dilaksanakan kegiatan pengelolaan DAS, yang meliputi muatan sedimen, dan frekwensi banjir. Data yang dikumpulkan dalam analisis tata air adalah data dari hasil observasi di lapangan yang ditunjang dengan data dari Stasiun Pengamat Arus Sungai (SPAS) dan data sekunder. Besarnya kadar muatan sedimen dalam aliran air dinyatakan dalam besaran laju sedimentasi (dalam satuan ton atau m3 atau mm per tahun). Muatan sedimen (MS) dihitung dengan pengukuran langsung, menggunakan persamaan: (3) Keterangan: Qs : debit sedimen [ton/hari] k : 0,0864 Cs : kadar muatan sedimen [mg/l] Q : debit air sungai [m3/s] Kadar muatan sedimen dalam aliran air diukur dari pengambilan contoh air pada berbagai tinggi muka air (TMA) banjir saat musim penghujan. Qs dalam ton/hari dapat dijadikan dalam ton/ha/th dengan membagi nilai Qs dengan luas DAS. Selanjutnya nilai Qs dalam ton/ha/th dikonversikan menjadi Qs dalam mm/tahun dengan mengalikannya dengan berat jenis (BJ) tanah menghasilkan nilai tebal endapan sedimen. Selain itu muatan sedimen dapat diperoleh melalui pendekatan hasil prediksi erosi, dengan menggunakan rumus: (3) Keterangan: MS : muatan sedimen [ton/ha/tahun] A : nilai erosi [ton/ha/tahun] 56 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SDR: nisbah pengantaran sedimen Perhitungan muatan sedimen menggunakan klasifikasi nilai sebagaimana Tabel 9 Tabel 9. Sub Kriteria, Nilai, dan Klasifikasi Muatan Sedimen NILAI SUB KRITERIA PARAMETER KELAS SKOR (ton/ha/th) Muatan Sedimen Qs = k x Cs x Q (MS) MS = A x SDR MS < 5 Sangat rendah 0,5 5 < MS ≤ 10 Rendah 0,75 10 < MS ≤ 15 Sedang 1 15 < MS≤ 20 Tinggi 1,25 MS> 20 Sangat tinggi 1,5 (Sumber: Peraturan Menteri Kehutanan No. P.61/Menhut.II/2014) Hubungan Antara Luas DAS dengan Rasio Penghantaran Sedimen No Luas DAS (ha) Rasio penghantaran sedimen (%) 1. 10 53 2. 50 39 3. 100 35 4. 500 27 5. 1.000 24 6. 5.000 15 7. 10.000 13 8. 20.000 11 9. 50.000 8,5 10. 2.600.000 4,9 (Sumber: Utomo WH, 1994) Analisis tata air selanjutnya adalah dengan menganalisis banjir, dilakukan untuk mengetahui frekuensi kejadian banjir, baik banjir bandang maupun banjir genangan. Data diperoleh dari laporan kejadian Bandung, 10 November 2018 57 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air bencana atau pengamatan langsung. Perhitungan frekuensi kejadian banjir menggunakan klasifikasi nilai sebagaimana Tabel berikut. Tabel 10. SUB KRITERIA Banjir PARAMETER Frekuensi Kejadian Banjir Sub Kriteria, Nilai dan Klasifikasi banjir NILAI KELAS SKOR Tidak pernah Sangat rendah 0,5 1 kali dalam 5 tahun Rendah 0,75 1 kali dalam 2 tahun Sedang 1 Tinggi 1,25 Sangat tinggi 1,5 1 kali tiap tahun Lebih dari 1 kali dalam 1 tahun (Sumber: Peraturan Menteri Kehutanan No. P.61/Menhut.II/2014) HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Tumpang susun (overlay) data spasial lahan kritis dengan data spasial wilayah administrasi menghasilkan informasi distribusi lahan kritis per wilayah Kecamatan/Desa. Untuk pembagian secara administrasi disajikan luasan wilayah yang masuk di DAS Cacaban. Kondisi kekritisan lahan pada wilayah DAS Cacaban secara rinci dapat dilihat pada Tabel dibawah. Dari hasil analisis kondisi lahan berdasarkan pedoman P.61/Menhut-II/2014 diperoleh luas lahan Kritis DAS Cacaban adalah : 4.706,46 ha atau 32,1% dari total luas DAS Cacaban. Wilayah yang perlu mendapatkan perhatian serius adalah wilayah Kecamatan Kedungbanteng dan Kecamatan Jatinegara, lahan kritis yang ditampilkan merupakan lahan kritis wilayah baik didalam maupun diluar kawasan hutan. Lahan kritis > 20% dalam suatu wilayah akan berdampak terjadinya erosi permukaan (seed erosion) yang pada gilirannya akan menjadi erosi tebing - erosi parit kemudian menjadi erosi yang terkumpul di sungai utama menuju ke waduk Cacaban. Dari hasil analisis penutupan vegetasi Luas lahan yang bervegetasi permanen di seluruh DAS Cacaban rata-rata tergolong dalam klasifikasi buruk sampai sangat buruk bila disesuaikan dengan UU 41 Tahun 1999 tentang Kehutanan yang menyatakan bahwa luasan kawasan yang bervegetasi permanen dalam suatu DAS adalah minimal 30%. Dari 7 Kecamatan di DAS Cacaban dengan kondisi : Kecamatan Jatinegara dan Pangkah penutupan vegetasi permanennya termasuk klasifikasi buruk. Sedangkan Kecamatan Kedungbanteng, Kramat, Suradadi dan Tarub penutupan vegetasi permanennya termasuk klasifikasi Sangat Buruk dan Kecamatan Lebaksiu penutupan vegetasi permanennya termasuk klasifikasi Sedang. Hal yang perlu mendapatkan perhatian adalah Kecamatan Jatinegara yang merupakan hulu DAS Cacaban, wilayah ini merupakan penyangga utama waduk Cacaban. Bila diliat dari kondisi biofisik wilayahnya: Kecamatan Jatinegara yang masuk di DAS Cacaban adalah seluas : 4.078,21 ha. Topografinya bergelombang sampai berbukit, Jenis tanahnya didominasi oleh jenis tanah grumosol dan latosol, sedangkan penggunaan lahan 36% nya didominasi oleh Hutan (hutan produksi/lindung). Keberadaan hutan memiliki fungsi yang sangat strategis, selain berfungsi sebagai perlindungan, kawasan hutan juga berfungsi untuk penyangga kawasan dibawahnya. Hal yang perlu mendapatkan perhatian serius adalah bahwa kawasan hutan yang ada, kondisinya kurang baik. Kerapatan tanaman <200 58 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air batang/ha, sebagian lahan berubah menjadi lahan pertanian tanpa memperhatian kaidah konservasi. Sedang berlangsung penebangan tanaman jati mulai tahun 2012 s.d sekarang, penggantaian tanaman yang ditebang sebagian telah ditanami karet, sedangkan sebagian besar yang lain masih dibiarkan kosong (atau jenis tanaman semusim jagung). Kawasan yang perlu mendapatkan perhatian khusus selain kecamatan Jatinegara adalah: kecamatan Kedungbanteng, wilayah ini sebagai penyangga waduk Cacaban, sebagian air hujan mengalir ke waduk Cacaban melalui anak-anak sungai Cacaban seperti sungai Rambah, sungai Wuri dan sungai Layak. Kondisi biofisik kecamatan Kedungbanteng adalah : Luas wilayah : 6.132,40 ha, yang memiliki vegetasi permanen seluas : 910,79 ha (14,9% / Sangat buruk). Dengan proporsi penggunaan lahan : hutan 8%, pertanian 58% dan kebun 19% , sisanya merupakan pemanfaatan lain seperti lahan pemukiman. Bila diliat dari penutupan vegetasi yang hanya 14,9% /sangat buruk, maka diperlukan perhatian serius khususnya lahan-lahan yang berfungsi perlindungan seperti hutan. Lahan hutan berada pada kelerengan berwariasi tetapi dominan pada lereng 15-25% (agak curam). Perubahan fungsi lahan hutan menjadi lahan semusim seperti tanaman jagung perlu dilakukan penelitian/kajian khusus dan mendesak utamanya terhadap nilai untung-rugi terhadap keberlangsungan fungsi waduk Cacaban dari sisi erosi dan sedimentasi, selain fungsi produksi. Kawasan di hulu DAS idealnya berfungsi sebagai kawasan perlindungan, tetapi kenyataan banyak ditemukan tanaman semusim (jagung, tebu, ketela, padi gogo) yang diusahakan dilahan ini dengan tanaman utama jati dan pinus. Kawasan dihulu DAS Cacaban memiliki kelerengan bervariasi dari 8% 45% jenis tanahnya di dominasi oleh tanah latosol dan grumosol, jenis tanah ini cukup riskan bila terjadi hujan lebat. Kondisi demikian juga dapat mengakibatkan terjadinya bencana banjir maupun tanah longsor di DAS Cacaban karena kurangnya kawasan yang berfungsi sebagai areal konservasi. Namun untuk mewujudkan luas lahan hutan di daerah tersebut tidak bias diusahakan lagi. Alternatifnya yang memungkinkan untuk menjawab kebutuhan akan hasil produksi dan konservasi adalah dengan pola agroforestry/wanatani di luar kawasan hutan. Gambar 15. Bandung, 10 November 2018 Peta Lahan Kritis DAS Cacaban 59 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 11. Kondisi Kekritisan Lahan DAS Cacaban 60 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KECAMATAN DESA Jatinegara Capar Dukuhbangsa Gantungan Jatinegara Kedungwungu Lebakwangi Padasari Wotgalih Jatinegara Total Kedungbanteng Dukuhjati wetan Karanganyar Karangmalang Kebandingan Kedungbanteng Margamulya Panujah Sumingkir wetan Tonggara Kedungbante ng Total Kramat Bangungalih Kemuning Maribaya Plumbungan Tanjungharjo Kramat Total Lebaksiu Kajen Lebaksiu kidul Lebaksiu lor Le baksiu Total Pangkah Balamoa Bogares kidul Bogares lor Depok Dermasuci Dukuhjati kidul Paketiban Pangkah Pener Rancawiru Talok Pangkah Total Suradadi Gembongdadi Harjasari Jatibogor Karangmulya Karangwuluh Purwahamba Sidoharjo Suradadi Total Tarub Bulakwaru Karangjati Kesadikan Kesamiran Tarub Total Grand Total Luas Desa (HA) Lhn Kritis (Ha) 621.11 367.33 347.19 153.90 31.05 4.81 103.50 231.10 59.12 1,147.34 418.61 1,073.01 472.13 523.92 303.55 4,078.21 1,779.45 251.83 357.40 27.52 1,413.50 866.41 214.04 1,268.71 584.70 280.70 772.85 320.45 176.45 1,396.92 944.13 6,132.40 2,743.21 51.97 182.79 221.73 164.94 216.12 837.55 61.67 274.18 24.84 235.77 37.51 571.62 62.35 77.88 151.21 26.36 89.66 644.69 121.46 186.68 68.46 29.62 61.18 23.38 7.68 1,366.81 121.46 501.78 87.85 188.71 386.84 121.26 177.83 91.03 1,555.30 55.32 39.10 15.13 16.66 126.21 14,668.11 4,706.47 % 59.1% 44.3% 15.5% 0.0% 25.6% 36.5% 44.0% 57.9% 43.6% 0.0% 7.7% 61.3% 0.0% 46.1% 0.0% 41.5% 0.0% 67.6% 44.7% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 9.1% 15.9% 10.9% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 18.8% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 8.9% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 32.1% Skor 1.5 1.5 1 0.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 0.5 0.75 1.5 0.5 1.5 0.5 1.5 0.5 1.5 1.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 1 0.75 0.5 0.5 0.5 0.5 1.25 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1.5 Kriteria Sangat Tinggi Sangat Tinggi Sedang Sangat Rendah Sangat Tinggi Sangat Tinggi Sangat Tinggi Sangat Tinggi Sangat Tinggi Sangat Rendah Rendah Sangat Tinggi Sangat Rendah Sangat Tinggi Sangat Rendah Sangat Tinggi Sangat Rendah Sangat Tinggi Sangat Tinggi Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Rendah Sedang Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Tinggi Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Tinggi (Sumber: Hasil Analisis, 2018) Bandung, 10 November 2018 61 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dari analisis tingkat bahaya erosi diperoleh hasil bahwa wilayah DAS Cacaban memiliki tingkat bahaya erosi sangat berat sebesar 58,09 ha yaitu di Kecamatan Jatinegara. Tingkat bahaya erosi sedang sebesar 13,97 ha di wilayah Kecamatan Jatinegara. Peningkatan sedimen pada bulan November - Desember dan Januari – Februari disebabkan oleh panen dan awal tanam pada saat itu banyak lahan dibuka dan diolah. Sedimentasi juga dipengaruhi oleh curah hujan yang tinggi. Curah hujan yang tinggi dapat memecahkan agregat tanah sehingga mudah hanyut dan sampai ke sungai menjadi sedimen. Tebing sungai juga bisa menjadi sumber sedimen. Yang terjadi di lapangan pada pinggir sungai jarang dijumpai vegetasi dengan sistem perakaran yang mampu mengikat tanah dan juga adanya aktivitas penambangan pasir akan menyebabkan tebing sungai semakin mudah terkikis. Wilayah DAS Cacaban terjadi banjir setiap tahunnya, banjir yang rutin terjadi sering menggenangi persawahan penduduk. Berdasarkan analisis lokasi-lokasi rawan banjir adalah Desa Karangjati, Kecamatan Tarub. Desa Suradadi, Kecamatan Karangwuluh, Desa Kramat Kecamatan Maribaya, Desa Sidadap, Sidaharja, Tanjungharjo, Jatibagor, Kesadikan, Kesemarin, Karangwuluh, Karangmulya Kecamatan Tarub, Kramat dan Suradadi. Keberadaan waduk Cacaban sangat vital, waduk selain berfungsi untuk menyimpan air hujan, juga dapat menetralisir air banjir, diendapkan terlebih dahulu dan diatur pengalirannya sesuai kebutuhan. Melihat fungsi waduk yang sedemikian besar maka perlu dijaga kelestarianya. Tetapi kenyataan dilapangan tidak demikian. Melihat daya tampung waduk cacaban dari tahun 1956 daya tampung maksimal 90 juta m3, Tahun 2011 daya tampung 48 juta m3. Selanjutnya laporan dari Distanbunhut Kab. Tegal sedimentasi mencapai 800 ribu m3/tahun sehingga sedimentasi sudah sekitar 40-45 juta m3. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Hasil analisis kondisi lahan diperoleh luas lahan Kritis DAS Cacaban adalah : 4.706,46 ha atau 32,1% dari total luas DAS Cacaban. Dari hasil analisis penutupan vegetasi Luas lahan yang bervegetasi permanen di seluruh DAS Cacaban rata-rata tergolong dalam klasifikasi buruk sampai sangat buruk. Hal yang perlu mendapatkan perhatian adalah Kecamatan Jatinegara yang merupakan hulu DAS Cacaban, wilayah ini merupakan penyangga utama waduk Cacaban. Dari analisis tingkat bahaya erosi diperoleh hasil bahwa wilayah DAS Cacaban memiliki tingkat bahaya erosi sangat berat sebesar 58,09 ha yaitu di Kecamatan Jatinegara. Tingkat bahaya erosi sedang sebesar 13,97 ha di wilayah Kecamatan Jatinegara. Peningkatan sedimen pada bulan November - Desember dan Januari – Februari disebabkan oleh panen dan awal tanam pada saat itu banyak lahan dibuka dan diolah. Sedimentasi juga dipengaruhi oleh curah hujan yang tinggi. Keberadaan waduk Cacaban sangat vital, waduk selain berfungsi untuk menyimpan air hujan, juga dapat menetralisir air banjir, diendapkan terlebih dahulu dan diatur pengalirannya sesuai kebutuhan. Melihat fungsi waduk yang sedemikian besar maka perlu dijaga kelestarianya. Rekomendasi yang perlu dipertimbangkan bila mengusahakan tanaman semusim pada lahan yang berfungsi perlindungan maka perlu disertai Alley Croping / Grras Barier yaitu dengan menanam tanaman perdu secara rapat pada lahan-lahan hutan yang miring (nyabuk gunung) serta bangunan pembuangan air. Pada lahan berfungsi lindung terutama pada lahan dengan kelerengan diatas 25%, terjadi alur-alur baru yang mengumpul menjadi satu pada parit pembatas pematang dengan membawa material solum tanah yang selanjutnya akan masuk kesungai utama. Saran yang perlu dipertimbangkan pada lahanlahan hutan, terutama pada tempat-tempat cekungan perlu dibangun seed drain phon yaitu berupa galian yang menyerupai sumur resapan dengan diameter 1 m dalam 2-3 meter, yang dapat berfungsi untuk menampung air hujan dan menyerapkannya kedalam tanah. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih yang tak terhingga kami ucapkan kepada BP DAS Pemali Jratun yang telah memberikan banyak data, sehingga kami bisa menyusun karya tulis ini dengan baik. Kepada semua pihak yang juga telah membantu kami dan tidak bias kami sebutkan satu persatu kami sampaikan juga terima kasih. 62 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air DAFTAR PUSTAKA Asdak, Chay. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press, Bulaksumur Yogyakarta. 1995 Balai Pengelolaan DAS Pemali Jratun. 2015. Laporan Kinerja DAS Cacaban. Pemerintah Republik Indonesia. 2000. Peraturan Pemerintah No. 150 Tahun 2000 Tentang Pengendalian Kerusakan Tanah untuk Produksi Biomassa. Lembaran Negara RI Tahun 2000, No. 267. Sekretariat Negara. Jakarta. Pemerintah Republik Indonesia. 2014. Peraturan Menteri Kehutanan No. P.61/Menhut.II/2014Tentang Monitoring dan Evaluasi Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Berita Negara RI Tahun 2014, No. 1267. Menteri Hukum dan HAM RI. Jakarta. Syarif, ES. 1984. Konservasi Tanah dan Air. Bandung: Pustaka Buana. Sosrodarsono Suyono, 1994. Perbaikan dan Pengaturan Sungai. PT. Pradnya Paramita. Jakarta. Undang Kurnia, dkk, 2004. Teknologi Konservasi Tanah pada Lahan Kering Berlereng. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat. Utomo, WH. 1989. Konservasi Tanah di Indonesia. Malang: Unibraw. Utomo, WH. 1994. Erosi dan Konservasi Tanah. Malang: IKIP Malang. Bandung, 10 November 2018 63 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA PEMANFAATAN MODEL ELEVASI DIGITAL DALAM PENDUGAAN SEBARAN BANJIR CITARUM HILIR Parindra Ardi Wadhana1*, Bambang Adi Riyanto1 dan Robertus Wahyudi Triweko1 1Program Studi Magister Teknik Sumber Daya Air, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahyangan *
[email protected]Abstrak Penggunaan model elevasi digital (DEM), lazim digunakan dewasa ini sebagai data dasar pemodelan dalam beberapa studi diantaranya untuk identifikasi kemiringan lereng daerah aliran sungai, potensi kawasan rawan bencana longsor dan prediksi luasan daerah genangan banjir. Pada tahun 2010 Badan Nasional Penanggulan Bencana mempublikasikan peta daerah terdapak banjir Sungai Citarum Hilir berdasarkan jumlah desa dalam kecamatan di Zona Citarum Hilir. Identifikasi daerah bencana yang masih berbentuk batas administrasi terdampak menjadi salah satu kendala untuk menghasilkan peta rawan banjir dengan akurasi yang baik. Sebagai langkah pengelolaan potensi bencana banjir dimasa yang akan datang, perlu dilakukan mitigasi potensi sebaran banjir dengan simulasi hidrolika serta memanfaatkan peta digital elevasi pada beberapa pranala secara bebas. Simulasi hidrolika dua dimensi yang dilakukan menggunakan perangkat lunak Hec-RAS versi 5.0.3 dengan empat variasi sumber model elevasi digital, diantaranya adalah Alos Palsar (Alaska Satellite Facility) dengan kerapatan data 12,5 m; Alos World 3D (Japan Aerospace Exploration Agency) dengan kerapatan data 30 m; ASTM USGS dengan kerapatan data 30 m; dan SRTM USGS dengan kerapatan data 30 m. Penelitian yang dilakukan menunjukkan, pengunaan peta Alos World 3D memberikan pendekatan yang lebih baik yaitu sebesar kesesuaian desa terdampak sebesar 100% dan 0% desa terdampak diluar kejadian bencana Maret 2010. Kata Kunci: Identifikasi Banjir Dua Dimensi, Model Elevasi Digital, Peta Rawan Banjir LATAR BELAKANG Usaha pengelolaan banjir dibagi menjadi empat strategi dasar (Grigg, 1996), yaitu: 1. Modifikasi kerentanan dan kerugian banjir dengan penentuan zona atau pengaturan tata guna lahan; 2. Modifikasi puncak banjir yang terjadi (pengurangan) dengan bantuan prasarana pengendali seperti waduk, kolam retensi, dan yang lainnya; 3. Modifikasi dampak banjir dengan penggunaan teknis mitigasi seperti penerapan klausal asuransi dan penghindaran banjir (flood profing); dan 4. Pengaturan peningkatan kapasitas alam untuk dijaga kelestariannya seperti penghijauan. Sungai Citarum merupakan daerah aliran sungai terbesar dari sistem sungai di Provinsi Jawa Barat yang bermuara di Laut Jawa, memiliki luas daerah pengaliran sebesar 6.600 km2 dengan tiga waduk yang beroperasi di dalamnya yaitu Saguling, Cirata dan Jatiluhur. Meskipun Sungai Citarum memiliki tiga waduk pereduksi banjir, curah hujan yang tinggi pada bulan Maret tahun 2010 menimbulkan dampak genangan banjir di daerah hilir Waduk Jatiluhur hingga pertemuan Sungai Cibeet yang diakibatkan oleh meningkatnya aliran sungai-sungai di hilir Citarum. Daerah terdampak akibat kejadian tersebut meliputi delapan kecamatan pada Kabupaten Karawang dan Bekasi, khususnya yang berada di sekitar aliran sungai Citarum Hilir (Gambar 1). 64 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Desa Terdampak Bencana Banjir di Hilir Waduk Jatiluhur Hingga Pertemuan Sungai Cibeet Karakteristik sebaran daerah genangan disamping dipengaruhi oleh besarnya debit yang melimpas di tanggul sungai, juga dipengaruhi oleh karekteristik topografi di daerah bencana. Untuk menghindari risiko bencana dimasa yang akan datang, dilakukan mitigasi dengan menggunakan model hidrolika 2 dimensi banjir rancangan dengan data dasar peta pengukuran topografi. Dengan areal terdampak yang luas, perlu dilakukan evaluasi terhadap beberapa alternatif peta dasar digital elevasi dalam pemodelan banjir yang dapat digunakan dalam studi mitigasi sehingga teridentifikasi peta dasar digital terpilih yang mendekati kondisi nyata di lapangan. METODOLOGI STUDI Digital Elevation Model (DEM) merupakan salah satu data utama untuk mendukung berbagai kegiatan, seperti pembuatan peta topografi, koreksi citra satelit, pemetaan daerah rawan bencana (banjir, tsunami, longsor, dan gunung api) dan penyusunan tata ruang wilayah. Khususnya pada daerah rawan bencana banjir, penyediaan peta DEM yang digunakan pada penelitian ini bersumber dari Universitas Alaska (ASF), NASA (USGS) dan Badan Eksplorasi Luar Angkasa Jepang (JAXA). Dari keempat peta dasar tersebut dilakukan simulasi banjir yang kemudian dilakukan verifikasi daerah terdampak yang sama dengan daerah terdampak banjir di Citarum Hilir pada kejadian banjir Maret 2010 (Gambar 2). Bandung, 10 November 2018 65 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Diagram Alir Verifikasi Peta DEM Terpilih Pada Model HEC-RAS 5.0.3 ALOS PALSAR ALOS merupakan satelit dengan singkatan Advanced Land Observation Satellite (ALOS) dengan sensor Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR). Sensor PALSAR yang terpasang pada satelit merupakan sensor gelombang mikroaktif yang digunakan tanpa terpengaruh kondisi cuaca pada saat observasi siang dan malam. Satelit ALOS mempunyai 5 misi utama yaitu memberikan kontribusi terhadap aplikasi kartografi, memberikan kontribusi terhadap pengamatan regional, memberikan kontribusi terhadap pemantauan bencana alam, memberikan kontribusi terhadap penelitian sumber daya alam, dan meningkatkan teknologi pengamatan daratan. ALOS mempunyai karakteristik yang dapat menghasilkan 66 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Digital Elevation Model (DEM) dengan akurasi ketinggian 3 - 5 m dari citra panchromatic dengan resolusi 2,5 m atau citra-citra stereoskopik triplet dengan sensor-sensor nadir, forward dan backward (Sitanggang, 2002). (www.eorc.jaxa.jp,2017) Gambar 3. Ketersediaan Peta DEM ALOS 30 m Data yang direkam satelit ALOS, dikelola oleh dua lembaga yaitu: 1. Alaska Satelitte Facility (ASF) dengan kerapatan data 12,5 m 2. Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) dengan kerapatan data 30 m ALOS WORLD 3D JAXA secara bebas sejak tahun 2015 merilis "ALOS World 3D - 30m (AW3D30)" versi standar, sebagai Digital Global Surface Model (DSM) dengan resolusi horizontal rata-rata 30 meter (1 arc). Data yang dihasilkan bersumber dari DSM ALOS PALSAR yang dikoreksi kembali dengan hasil akhir data kerapatan jaring 5 meter. (https://gisgeography.com/free-global-dem-data-sources/) Gambar 4. Tampilan Tiga Dimensi DEM ALOS WORLD 3D SRTM Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) dikembangkan oleh National Aeronautics and Space Administration (NASA) sebagai model elevasi digital yang dikelola oleh pemerintah Amerika Serikat. Menggunakan dua antena radar dan satu pass, satelit mengumpulkan data yang cukup untuk menghasilkan model elevasi digital menggunakan metoda interferometric synthetic aperture radar (inSAR). Data SRTM yang saat ini dapat diunduh dengan bebas merupakan data publikasi yang memiliki resolusi tinggi dengan model elevasi digital global 1-arc (resolusi spasial sekitar 30 meter) dengan akurasi ketinggian vertikal kurang dari 16 m. Bandung, 10 November 2018 67 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (https://gisgeography.com/free-global-dem-data-sources/) Gambar 5. Tampilan Tiga Dimensi DEM SRTM Pemodelan Banjir Dua Dimensi HEC-RAS 5.0.3 Pemodelan wilayah banjir merupakan penggambaran sederhana dari genangan banjir yang terjadi pada suatu DAS atau aliran sungai (Pratama, 2016). Pemodelan wilayah banjir menggunakan HEC-RAS meliputi tiga tahapan yaitu peniruan geometri sungai, peniruan aliran, dan pemetaan wilayah banjir. Versi 5.0.3 dari HEC-RAS merupakan versi yang telah berintegrasi menggunakan sistem grafis (Graphical User Interface-GUI) dalam format Digital Terrain Model (DTM) dalam bentuk GeoTIFF dari sistem sungai dengan parameter geometris aliran sungai, arah aliran, tanggul sungai, dan penampang melintang sungai (Gambar 6). Profil permukaan dan data kecepatan, aliran dari hasil simulasi HEC-RAS menghasilkan hasil pendukung kajian pemetaan dataran banjir, perhitungan kerusakan banjir, restorasi ekosistem, dan respon peringatan banjir dan kesiap-siagaan. Gambar 6. Permodelan Dasar Aliran Banjir Pada HEC-RAS Kemampuan pemodelan HEC-RAS dua dimensi menggunakan sebuah skema solusi finite volume (finite volume method). Metode tersebut semula dikembangkan dari formula special finite difference. Metode volume hingga menggunakan bentuk integral dari persamaan umum untuk dilakukan diskretisasi. Solusi dibagi ke dalam sejumlah control volume yang berhingga, dan persamaan umum yang telah didiskretisasi dan diaplikasikan pada tiap control volume. Titik pusat setiap control volume merupakan nodal komputasi pada variabel yang dihitung (Ferziger di dalam Hermawan, 2012). Adapun persamaan yang digunakan dalam aliran tidak permanen dua dimensi HEC-RAS adalah sebagai berikut (HEC-RAS Reference Manual, 2016): 1. Persamaan konsentrasi massa (dengan asumsi bahwa aliran termasuk aliran tidak tertekan) adalah sebagai berikut: H (hu) (hv ) q 0 t x y (1) 68 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Keterangan: X, y : jarak (m) t : waktu (s) u : kecepatan aliran arah x (m/s) v : kecepatan aliran arah y (m/s) q : debit aliran lateral per-satuan panjang (m3/s/m) H : tinggi energi (m) h : kedalaman aliran (m) Di dalam uraian komponen vektor, persamaan kontinuitas mengambil bentuk sebagai berikut: H hV q 0 t (2) 2. Persamaan konsentrasi momentum Ketika jarak skala horizontal lebih besar dari jarak skala vertikal, persamaan massa memberikan hasil bahwa kecepatan vertikalnya adalah kecil. Persamaan momentum vertikal (Navier-Stokes) digunakan untuk justifikasi bahwa tekanan air tersebut mendekati sifat hidrostatik. Dengan kondisi diabaikannya gradien tekanan baroklinik (dengan kepadatan yang berubah-ubah), aliran angin yang kuat dan tekanan non-hidrostatis, persamaan momentum vertikal dalam kondisi umum adalah cukup mewakili model. Kecepatan vertikal dan faktor turunannya dapat diabaikan (dalam persamaana massa dan momentum). Dengan kondisi aliran rendah, persamaan diperoleh dari: 2u 2u u u u H c u fv u v g vt x 2 y 2 f t x y x (3) 2v 2v v v v H c v fu u v g vt x 2 y 2 f t x y y (4) Keterangan: u : kecepatan aliran arah x (m/s) v : kecepatan aliran arah y (m/s) vt : koefisien horizontal viskositas Eddy ct : koefisien friksi dasar R : radius hidraulik (m) f : koefisien Koriolis Persamaan momentum juga dapat berubah sebagai bentuk vektor diferensial tunggal. Keuntungan dari penyajian persamaan tersebut adalah menjadi lebih ringkas dan mudah dibaca. Bentuk vektor dari persamaan momentum tersebut adalah: V V V gH v t 2V c f V fk V t (5) Keterangan: k : unit garis vektor pada arah vertikal : fungsi turunan parsial 3. Kondisi batas (boundary condition) Penguraian arti kondisi batas aliran adalah sebagai berikut: a Kondisi batas elevasi permukaan air langsung ditetapkan sebagai Hn+1 = Hb Bandung, 10 November 2018 69 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air b Kondisi gradien permukaan air di hilir dilakukan dengan sederhana pada keterbatasan perkiraan volume dari persamaan H • n = Sb c Kondisi batas aliran di hulu dapat diterapkan dengan langsung dengan menggunakan persamaan Vb • nbAb (H) = Qb HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Validasi peta dasar model dilakukan dengan melakukan simulasi banjir pada empat sumber peta digital tiga dimensi dengan hidrograf banjir jam-jaman yang tercatat pada Pos Debit Bendung Curug. Lokasi pengamatan kesesuaian sebaran banjir menggunakan identitas desa terdampak banjir Citarum Hilir sebagaimana yang tersaji pada Gambar 1-2 dengan areal tergenang keluaran model sebaran banjir HECRAS 5.0.3. Peta dasar digital yang diuji adalah: 1. ALOS PALSAR, Alaska Satellite Facility dengan kerapatan data 12,5 m, 2. ALOS PALSAR, Japan Aerospace Exploration Agency dengan kerapatan data 30 m, 3. ALOS WORLD 3D, Japan Aerospace Exploration Agency dengan kerapatan data 5 m, 4. SRTM USGS dengan kerapatan data 30 m. Peta sebaran genangan banjir di Citarum Hilir yang dipublikasikan BNPB di tahun 2010 memberikan ilustrasi sebaran berdasarkan administrasi kecamatan terdampak dengan keterangan nama desa di dalam legenda peta. Dalam tahap awal penelitian ini, pertama penulis menggunakan pendekatan arah penyebaran banjir dominan yang terjadi dalam model simulasi. Tahap kedua, adalah berdasarkan kesesuaian desa terdampak banjir Maret 2010 dengan hasil sebaran banjir keluaran model banjir di dalam HEC-RAS 5.0.3. Peta dasar dengan hasil luas daerah tergenang yang mendekati luas desa terdampak banjir di bulan Maret tahun 2010 tersebut menjadi peta dasar yang digunakan kemudian dalam simulasi banjir hilir Waduk Jatiluhur. Ilustrasi sebaran daerah genangan banjir terhadap desa terdampak banjir di bulan Maret tahun 2010 dengan empat variasi sumber peta tersaji sebagai berikut: Gambar 7. Pola Penyebaran Banjir Citarum Hilir 2010 dengan Peta Dasar ALOS PALSAR ASF Pada Gambar 7 menunjukkan model penyebaran banjir dengan kondisi batas hulu berupa hidrograf banjir di Bendung Walahar membentuk dua pola penyebaran banjir dengan titik pemisahan sebaran berada di Desa Adiarsa, Kecamatan Karawang Barat. Penyebaran banjir yang dihasilkan adalah dominan ke arah administratif Kecamatan Karawang Barat dan terus menyebar ke arah utara hingga kembali lagi ke wilayah sekitar Sungai Citarum di bagian hilir. 70 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 8. Pola Penyebaran Banjir Citarum Hilir 2010 dengan Peta Dasar ALOS PALSAR JAXA Pada Gambar 8 menunjukkan model penyebaran banjir dengan kondisi batas hulu berupa hidrograf banjir di Bendung Walahar membentuk dua pola penyebaran banjir dengan titik pemisahan sebaran yang pertama di Desa Adiarsa, Kecamatan Karawang Barat. Pada model ini penyebaran banjir yang dihasilkan adalah dominan ke arah hilir Sungai Citarum dengan titik pemisahan sebaran banjir kedua berada di pertemuan Sungai Citarum dengan Sungai Cibeet. Limpasan sebaran banjir yang dihasilkan berdampak hingga Kabupaten Bekasi bagian utara dengan karakteristik sebaran yang berada tetap di sekitar aliran Sungai Citarum bagian hilir. Gambar 9. Pola Penyebaran Banjir Citarum Hilir 2010 dengan Peta Dasar ALOS WORLD 3D Pada Gambar 9 menunjukkan model penyebaran banjir dengan kondisi batas hulu berupa hidrograf banjir di Bendung Walahar membentuk dua pola penyebaran banjir dengan titik pemisahan sebaran hanya berada di pertemuan Sungai Citarum dengan Sungai Cibeet. Limpasan sebaran banjir yang dihasilkan berdampak hingga Kabupaten Bekasi bagian utara dengan karakteristik sebaran yang berada tetap di sekitar aliran Sungai Citarum bagian hilir. Gambar 10. Pola Penyebaran Banjir Citarum Hilir 2010 dengan Peta Dasar SRTM USGS Bandung, 10 November 2018 71 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Pada Gambar 10 menunjukkan model penyebaran banjir yang serupa dengan pola penyebaran pada Gambar 7. Pola penyebaran banjir dengan titik pemisahan sebaran berada di Desa Adiarsa, Kecamatan Karawang Barat. Penyebaran banjir yang dihasilkan adalah dominan ke arah administratif Kecamatan Karawang Barat dan terus menyebar ke arah utara hingga kembali lagi ke wilayah sekitar Sungai Citarum di bagian hilir. Hasil simulasi dengan menggunakan peta dasar ALOS PALSAR ASF dan SRTM USGS (Gambar 7 dan 10) menunjukkan arah penyebaran banjir tidak mengikuti alur Sungai Citarum dan menyebar dominan ke Sub DAS yang lain, sehingga peta dasar tersebut disimpulkan tidak mewakili kondisi sebaran banjir pada Maret tahun 2010. Sedangkan dengan pendekatan perbandingan luas terdampak banjir menunjukkan, peta dasar ALOS WORLD 3D (Gambar 9) menghasilkan pendekatan luas sebaran banjir yang lebih baik dibandingkan dengan tiga peta dasar yang lain (Tabel 1). Tabel 6. Validasi Model Sebaran Banjir Terhadap Desa Terdampak Kesesuaian Daerah Genangan No Model Peta Banjir Tahun 2010 Di Dalam Desa Terdampak Tahun 2010 Di Luar Desa Terdampak Tahun 2010 1. ALOS PALSAR ASF 15 desa 13 desa 4 desa 2. ALOS PALSAR JAXA 15 desa 15 desa 1 desa 3. ALOS WORLD 3D 15 desa 15 desa - desa 4. SRTM USGS 15 desa 13 desa 4 desa KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Penyusunan model banjir yang telah dilakukan dari kejadian bencana bulan Maret 2010 menunjukkan bentuk dua dimensi sebaran banjir di Citarum Hilir yang mendekati kondisi nyata dilapangan adalah menggunakan peta dasar DEM yang bersumber dari ALOS WORLD 3D Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Dengan ketelitian jaring sebesar 5 m, pola penyebaran banjir berhasil diperoleh dengan pendekatan terbaik sebesar 100% desa terdampak sebagaimana yang terjadi pada Maret 2010. Rekomendasi Dalam penggunaan peta elevasi digital untuk pemodelan banjir dua dimensi, perlu diiringi dengan penggabungan data pengukuran peta topografi primer lapangan. Untuk memperoleh identifikasi daerah terdampak yang mendekati kejadian yang nyata, sebaiknya dilakukan penambahan data berupa daerah tergenang terluar melalui penyebaran angket pada masyarakat terdapak banjir. Dengan metoda tersebut maka pendekatan model dapat dilakukan dengan pembandingan luas area terdampak banjir di lokasi penelitian. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih dihaturkan kepada bapak Bambang Adi Riyanto, M.Eng dan Prof. Robertus Wahyudi Triweko, Ph.D dan seluruh pihak yang mendukung serta membantu karya tulis ilmiah ini terselesaikan dengan baik. REFERENSI Ferziger, J.H. et al. 2002. Computational Methods for Fluid Dynamics. Springer. Grigg, N.S., 1996. Water Resources Management: Principles, Regulation, and Cases. New York: McGraw-Hill. 72 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Hermawan, S. 2012. Studi Karakteristik Hidrodinamika Pada Slider Bearing Dengan Permukaan Slip Dan/Atau Permukaan Bertekstur. Universitas Diponegoro. HEC-RAS. 2016. River Analysis System: 2D Modeling User’s Manual. US Army Corps of Engineers. Pratama, Ega. 2016. Analisis Sebaran Banjir Menggunakan Model HEC-RAS Sebagai Upaya Antisipasi Banjir di Wilayah Sungai Sunter, Jakarta Timur. Institut Pertanian Bogor. Sitanggang, G. 2007. Karakteristik Satelit Penginderaan Jauh ALOS Untuk Misi Pemetaan Dan Potensi Data Untuk Aplikasi Pemetaan. Majalah Sains dan Teknologi Dirgantara Vol 2, No. 3, LAPAN. Bandung, 10 November 2018 73 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA . ANALISIS PENGARUH JUMLAH SUB-DAS TERHADAP AKURASI PEMODELAN DAS SELOREJO MENGGUNAKAN HEC-HMS Christian Cahyono1*, Wanny K. Adidarma1, Willy1 1Progam Pascasarjana Universitas Katolik Parahyangan, Bandung *
[email protected]Abstrak Dalam memodelkan sebuah DAS dapat digunakan beberapa metode dan model. Model terdiri dari model lumped dan distributed. Lumped model lebih mudah diaplikasikan walaupun akurasinya tidak sebaik distributed model, sementara hasilnya mampu merespresentasikan keadaan yang terjadi. Salah satu contoh lumped model adalah HEC-HMS. Kekurangan dari lumped model adalah diperlukannya pembagian sub-DAS karena keadaan dalam wilayah tersebut tidak sama / merata secara spasial. Oleh karena itu diperlukan adanya pembagian sub-DAS. Dalam studi ini, dianalisis pengaruh jumlah pembagian sub-DAS terhadap proses pemodelan DAS Selorejo di Jawa Timur. Dalam penelitian ini terdapat 4 skenario pembagian sub-DAS yaitu dengan 1,3,5, dan 6 sub-DAS. Parameter pemodelan diperoleh dari kalibrasi menggunakan 6 sub-DAS lalu diterapkan pada 3 skenario lainnya. Pengaruh pembagian subDAS dinilai dari beberapa fungsi objektif sebagai contoh RMSE, koefisien korelasi dan lain-lain. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa kalibrasi menggunakan 6 sub-DAS, memberikan hasil yang terbaik walaupun fungsi objektif tidak lebih baik daripada menggunakan 1 DAS. Namun pada hasil kalibrasi menggunakan 1 DAS tidak stabil sehingga dapat disimpulkan hasil kalibrasi menggunakan 6 sub-DAS memberikan hasil yang terbaik. Kata Kunci: DAS, Kalibrasi, HEC-HMS, Sub-DAS PENDAHULUAN Dalam memodelkan Sebuah DAS dapat digunakan beberapa metode dan model. Model terdiri dari model Lumped dan Distributed. Model Lumped lebih mudah diaplikasikan walaupun akurasinya tidak sebaik Distributed Model, hasil pemodelan cukup mampu merespresentasikan keadaan yang terjadi. Salah satu contoh Lumped Model adalah HEC-HMS, kekurangan dari lumped model perlu adanya pembagian subdas dikarenakan keadaan dalam wilayah tersebut tidak sama/ merata secara spasial. Oleh karena itu diperlukan adanya pembagian subdas. Dalam studi ini, dianalisis pengaruh jumlah pembagian subdas terhadap proses pemodelan kalibrasi dari DAS Selorejo di Jawa Timur. Dalam penelitian ini terdapat 4 skenario pembagian Subdas yaitu 1,3,5, dan 6 Subdas. Parameter pemodelan diperoleh dari kalibrasi menggunakan subdas lalu diterapkan pada 3 skenario lainnya. Pengaruh pembagian subdas di nilai dari beberapa fungsi objektif sebagai contoh RMSE, koefisien korelasi dan lain-lain.Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penulisan antara lain: KONDISI DAERAH STUDI Dari peta digital yang telah diperoleh maka untuk Daerah Aliran Sungai (DAS) Waduk Selorejo, dengan bantuan perangkat lunak Sistem Informasi Geografis (SIG) didapatkan bahwa karakteristik topografinya adalah sebagai berikut: 1. Luas DAS: dengan peta DEM dan peta sungai digital dan dengan bantuan perangkat lunak SIG didapatkan : Luas DAS Waduk Selorejo 234.49 km2. 2. Dengan longest flowpath DAS Selorejo 27.313 km. 3. Karakteristik Tutupan Lahan 74 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dari segi tutupan lahan DAS Waduk Selorejo diinvestigasi menggunakan Peta Tata Guna Lahan seperti terlihat pada Gambar 1 Gambar 1. Peta tata guna lahan DAS Waduk Selorejo Tutupan lahan jenis pemukiman mempengaruhi besaran kehilangan (losses) yang didominasi oleh resapan. Prosentasi luas pemukiman dapat diperhitungkan dalam analisis kehilangan yang menyebabkan bagian curah hujan yang menjadi aliran permukaan (runoff) menjadi lebih besar. Dari segi topografi berikut adalah topografi DAS Selorejo Gambar 2. Topografi DAS Waduk Selorejo Untuk menentukan nilai kehilangan air (Losses) hujan digunakan 2 cara yaitu dengan menggunakan peta HSG dan nilai Curve Number Metode SCS. Berikut adalah peta pembagian nilai Tanah HSG dan nilai CN pada DAS Selorejo Bandung, 10 November 2018 75 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 3. Peta hydrologic soil group (HSG) DAS Waduk Selorejo Tabel 1. HSG wilayah DAS Waduk Selorejo Jenis Litologi HSG Arenosols (loamy sand) A Andosols (loam) B Tabel 2. Saturated Hydraulic Conductivity inch/jam mm/jam Terpilih (mm/jam) Parameter Laju Infiltrasi Diperkirakan dari Hydraulic Conductivity Hydrologic Soil Group (HSG) Kelompok A Kelompok B Kelompok C Kelompok D Kelompok C/D >1,42 >3,61 0,57-1,42 14,5-36,1 15,24 0,06-0,57 1,5-14,5 1,8 <0,06 <1,5 0,03-0,3 0,76-7,6 1 (Sumber: NRCS, 2007) Gambar 4. Peta Curve Number DAS Waduk Selorejo 76 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Selain data kondisi fisik juga tersedia data karakteristik Waduk. Pelimpah Waduk Selorejo terdapat pada elevasi +620 m. selain itu juga terdapat kurva hubungan elevasi-tampungan dan elevasi-limpasan melalui pintu pelimpah yang ditunjukkan pada Gambar 5 dan 6. Selain itu pada Waduk Selorejo terdapat Turbin dimana ada aliran keluar melalui waduk menuju turbin tsb. Nilai tersebut ditunjukkan oleh Gambar 7. Gambar 5. Gambar 6. Gambar 7. Grafik Elevasi Tampungan Rating Cuve melalui pintu pelimpah Debit keluar waduk menuju turbin KARAKTERISTIK HUJAN Dua kejadian banjir besar terjadi bilamana curah hujan tinggi turun pada sebagian besar wilayah seperti halnya 26 Desember 2007 (Gambar 3.8) dan 23 Maret 2007 (Gambar 3.9), terjadi lebih dari satu hari yaitu dua sampai tiga hari. Secara spasial, Desember 2007 dan Maret 2007 di semua pos turun hujan. Bandung, 10 November 2018 77 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 8. Hujan jam-jam-an 25-29 Desember 2007 di 2 pos hujan otomatis Gambar 9. Hujan jam-jam-an 10-31 Maret 2007 di 2 pos hujan otomatis Dari Karakteristik Hujan pada bulan Desember 2007 cenderung normal dimana hujan mulai terjadi membesar sampai titik puncak lalu mengecil dan berhenti, layaknya hujan yang terjadi umumnya. Namun Kejadian Hujan bulan Maret 2007 tidak, hujan berlangsung dalam waktu yang singkat dan memiliki beberapa puncak hal ini dapat mengakibatkan perbedaan parameter pada saat kalibrasi KEJADIAN BANJIR Dari data yang diperoleh terdapat 2 kejadian banjir yaitu pada bulan Desember 2007 dan Maret 2007. 2 kejadian inilah yang dijadikan sebagai kejadian untuk proses kalibrasi parameter yang ada pada DAS Selorejo. Data yang diperoleh dari sumber PJT 1 meliputi data TMA Telemetri jam-an selama bulan Deseber 2007 dan Maret 2007. Data Karakteristik Waduk dan Pelimpah (Rating Curve dan ElevasiTampungan dari Waduk) dan data Outflow dari waduk yang mengalir menuju turbin. Proses kalibrasi banjir untuk Desember 2007 di modelkan dari tanggal 25-29 Desember sedangkan untuk kejadian Maret dimodelkan dari tanggal 10-31 Maret. Berikut adalah pemodelan DAS Selorejo pada HEC-HMS: 78 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 10. Model HEC-HMS untuk DAS Selorejo Kalibrasi awal digunakan 2 set parameter dengan metode sebagai berikut: Tabel 3. Set parameter untuk kalibrasi Set Parameter Losses Transform Baseflow 1 Deficit Constant Clark UH Linear Rerservoir 2 SCS CN SCS UH Recession Setelah ditentukan set parameter yang akan digunakan pemodelan dapat dilakukan. HASIL PEMODELAN DAN KALIBRASI Penentuan Set Parameter Set parameter pertama memiliki nilai yang ditunjukkan oleh tabel di bawah berikut: Bandung, 10 November 2018 79 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 4. Nilai parameter set 1 Losses Kejadian Mar-07 Dec-07 initial deficit (mm) constant rate (mm/hr) initial deficit (mm) constant rate (mm/hr) Deficit Constant R590 R600 R620 R630 R650 R660 20 20 20 20 20 20 15 15 15 15 40 15 20 20 20 20 20 20 15 15 15 15 40 15 Transform Kejadian Mar-07 Dec-07 Time of Concentration (hr) Storage Coefficient (hr) Time of Concentration (hr) Storage Coefficient (hr) Clark UH R590 R600 R620 R630 R650 R660 4.21 0.33 1.92 1.12 1.78 2 2.3 0.14 2 1.6 1.96 1.17 4.21 0.33 1.92 1.12 1.78 2 2.3 0.14 2 1.6 1.96 1.17 Baseflow Kejadian Mar-07 Dec-07 GW1 initial (m3/s/km2) GW 1 Coefficient (mm/hr) GW 1 Reservoirs GW 2 initial (m3/s/km2) GW 2 Coefficient (mm/hr) GW 2 Reservoirs GW1 initial (m3/s/km2) GW 1 Coefficient (mm/hr) GW 1 Reservoirs GW 2 initial (m3/s/km2) GW 2 Coefficient (mm/hr) GW 2 Reservoirs Linear Reservoir R590 R600 R620 R630 R650 R660 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 200 200 200 200 200 200 3 3 3 3 3 3 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 300 300 300 300 300 300 4 4 4 4 4 4 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 200 200 200 200 200 200 3 3 3 3 3 3 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 300 300 300 300 300 300 4 4 4 4 4 4 Dari hasil simulasi pada HEC-HMS diperoleh nilai fungsi objektif dari parameter set 1 adalah sebagai berikut: 80 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 5. Hasil Kalibrasi parameter set 1 Deficit Constant Kejadian Delta TMA (%) RMSE (m) beda (%) ratarata TMA Koef. Korelasi Peak Inflow (m3/s) Mar-07 17.31 0.23 0.021 0.98 50.30 Dec-07 25.45 0.71 0.013 0.97 83.00 Dapat dilihat pada tabel nilai penyimpangan masih dalam batas normal namun untuk puncak banjir sendiri terdapat kejanggalan bahwa nilai puncak banjir memiliki selisih yang terlalu kecil dan seharusnya untuk puncak banjir pada bulan Desember 2007 lebih besar dikarenakan hujan bulan Desember diperkirakan memiliki nilai periode ulang sebesar 25-100 Tahun. Sehingga dengan melihat hasil ini set parameter yang pertama tidak mampu memodelkan keadaan yang asli pada DAS Selorejo walaupun nilai penyimpangan nya cukup baik dan berada di dalam batas kewajaran. Oleh karena itu pemodelan DAS Selorejo dicoba menggunakan Set Parameter ke 2. Dalam set parameter ke 2 terdapat 2 nilai CN yaitu CN untuk keadaan normal dan dry. Berikut adalah nilai CN untuk masing masing kejadiaan: Tabel 6. Nilai CN untuk 2 kejadian banjir SCS Curve Number Kejadian R590 R600 initial abstraction (mm) Mar-07 R630 R650 R660 Standard HEC-HMS (0.2 S) Curve Number Dry 56 87 56 61 49 46 Curve Number Normal 75 94 75 79 70 75 initial abstraction (mm) Dec-07 R620 Standard HEC-HMS (0.2 S) Curve Number 56 87 56 61 49 46 Curve Number Normal 75 94 75 79 70 75 Untuk menentukan nilai CN mana yang digunakan, dilakukan analisis sensitivitas. Hasil dari analisis sensitivitas ditunjukkan sebagai berikut: Bandung, 10 November 2018 81 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 7. Hasil analisis sensitivitas parameter CN Losses (dec 2007) RMSE Correl CN set (normal) 2,42 0,82 CN set (Dry) 0,30 0,96 Losses (Mar 2007) RMSE Correl CN set (normal) 0,66 0,87 CN set (Dry) 0,30 0,98 Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa dengan menggunakan CN keadaan Dry lebih cocok untuk memodelkan keadaan DAS Selorejo. Selain itu perlu ditentukan nilai parameter untuk transform dan baseflownya. Untuk parameter transform yang menggunakan SCS UH diperlukan nilai time lag . nilai ini diperoleh dari program TR 55 berikut : Tabel 8. SCS UH Kejadian Mar07 Dec07 Lag Time untuk transformasi R590 R600 Graph Type Lag Time (min) R630 R650 R660 64.2 71.9 64.2 71.9 DELMARVA 151.5 12 Graph Type Lag Time (min) R620 69.1 40.5 DELMARVA 151.5 12 69.1 40.5 Untuk parameter baseflow diperoleh dengan proses trial dan error. Terdapat 3 parameter dalam metode Recession yaitu initial Dischrage, Recession Constant dan Ratio to peak. Oleh karena 3 parameter ini diperoleh dari proses trial dan error, dilakukan analisis sensitivitas untuk menentukan parameter manakah yang paling mempengaruhi. Hasil analisis sensitivitas ditunjukkan sebagai berikut: Gambar 11. Hasil analisis sensitivitas Dapat dilihat pada Gambar 11, Parameter Recession Constant dan Ratio to peak lah yang paling berpengaruh. Oleh karena itu proses kalibrasi dimulai dengan mengganti kedua nilai tersebut baru setelah 82 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air sudah mendekati cocok, parameter initial discharge yang diganti agar mendekati hasil pengamatan. Dari proses trial dan error diperoleh nilai ke 3 parameter untuk 2 kejadiaan banjir yang ada yang ditunjukkan oleh Tabel 9. Parameter baseflow Tabel 9. Recession Kejadian R590 R600 R620 R630 R650 R660 initial discharge (m3/s/km2) 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 Recession Constant 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 Ratio to Peak 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 initial discharge (m3/s/km2) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Recession Constant 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 Ratio to Peak 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 Mar07 Dec07 Untuk bobot stasiun Hujan ditunjukkan oleh tabel berikut: Tabel 10. Bobot stasiun untuk setiap sub-DAS 6 Subdas R590W590 R600W600 R620W620 R630W630 R650W650 R660W660 Jombok 0.0099 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.2829 Pujon 0.6817 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.7171 Sekar 0.2138 0.0000 0.2442 0.2442 0.9985 0.0000 Selorejo 0.0946 1.0000 0.7558 0.7558 0.0015 0.0000 HASIL KALIBRASI 6 SUBDAS Dari proses pemilihan parameter di bagian sebelumnya dapat disimpulkan metode yang paling cocok untuk memodelkan keadaan Sali wilayah DAS Selorejo adalah dengan menggunakan set parameter ke 2. Dengan menggunakan parameter tersebut dilakukan pemodelan DAS Selorejo. Dari hasil run diperoleh hasil dimana terdapat 2 data pengamatan yaitu data TMA di Waduk Selorejo yang diperoleh dari Laporan Bulanan dimana TMA diukur secara manual dan data TMA hasil pengukuran Telemetri. Berikut hasil pemodelan DAS Selorejo: Tabel 11. Hasil kalibrasi Mar-07 Dec-07 Delta TMA RMSE beda (%) rata-rata TMA Koef. Korelasi Delta TMA (%) RMSE (m) beda (%) rata-rata TMA Koef. Korelasi SCS 39.10 0.30 0.038 0.98 46.04 0.40 0.014 0.96 SCS Obv edit 31.96 0.27 0.032 0.98 31.17 0.48 -0.006 0.95 Kejadian Bandung, 10 November 2018 83 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dari Tabel 10, dapat dilihat bahwa untuk 2 kejadian Maret 2007 dan Desember 2007, nilai fungsi objektif untuk pengamatan telemetri tidak lebih baik dibandingkan hasil pengamatan lapangan, selain itu hasil pengamatan menggunakan telemetri menunjukkan hasil TMA yang berbentuk tangga sehingga kurang cocok. Oleh karena itu diputuskan bahwa data observasi yang digunakan adalah data hasil pengamatan manual pada laporan bulanan. Pada Tabel 10 dapat dilihat pula bahwa nilai parameter objektif sudah cukup baik dan berada pada batas normal sehingga dapat dikatakan parameter yang telah ditetapkan sudah cukup sesuai dengan keadaan asli DAS. Oleh karena itu parameter di atas digunakan untuk pemodelan pada jumlah subdas lainnya. HASIL KALIBRASI JUMLAH SUBDAS LAINNYA Untuk pemodelan pada Subdas berjumlah 1,3, dan 5 digunakan parameter yang berasal dari hasil kalibrasi 6 Subdas, hanya saja untuk time lag berbeda karena bergantung dengan keadaan Subdas yang ada. Berikut adalah parameter Time Lag untuk Transform untuk setiap pembagian Subdas: Tabel 12. Parameter Lag Time Lag Time 1 DAS 3 Subdas 5 Subdas 132.38 132.38 132.38 R600 - 12.00 R620 69.14 69.14 - 40.48 R650 64.16 64.16 R660 - - R590 R630 - Untuk parameter nilai CN menjadi nilai komposit. Berikut adalah nilai CN komposit yang digunakan: Tabel 13. Nilai CN komposit CN Komposit 1 DAS 3 Subdas 5 Subdas 52.00 52.00 52.00 R600 - 87.00 R620 57.00 56.00 - 61.00 R650 49.00 49.00 R660 - - R590 R630 - Sedangkan parameter untuk baseflow tetaplah sama. Dari nilai parameter di atas dilakukan simulasi pada program HEC-HMS dan berikut adalah grafik hasil pemodelan untuk masing masing jumlah subdas untuk kejadian Maret 2007 dan Desember 2007. 84 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 12. Gambar 13. Hasil pemodelan pada HEC-HMS Hasil pemodelan pada HEC-HMS (2) Berikut adalah tabel nilai fungsi objektif nya: Tabel 14. Nilai parameter objektif Mar-07 Jumlah Dec-07 sub-DAS Delta TMA (%) RMSE (m) beda (%) rata-rata TMA Koef. Korelasi Delta TMA RMSE beda (%) rata-rata TMA Koef. Korelasi 6 Subdas 31.96 0.27 0.032 0.98 31.17 0.48 -0.006 0.95 5 Subdas 36.39 0.45 0.004 0.92 36.36 0.56 0.044 0.95 3 Subdas 33.23 0.46 0.010 0.90 36.36 0.55 0.045 0.95 1 DAS 109.18 1.40 -0.117 -0.68 23.38 0.44 -0.016 0.97 Bandung, 10 November 2018 85 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dapat dilihat pada Gambar 7 dan Tabel 14, nilai parameter objektif untuk kejadian Desember 2007 untuk 3 dan 5 Subdas tidak lebih baik dibandingkan dengan 6 subdas namun untuk 1 DAS menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan yang lain. Hal ini ditunjukkan dengan nilai RMSE, delta TMA dan koef. Korelasi yang lebih baik. Untuk kejadian Maret 2007 nilai parameter objektif 6 subdas lebih baik dibanding dengan yang lain. Hal ini sesuai dengan asumsi awal bahwa semakin banyak dan detil pembagian subdas hasil kalibrasi akan lebih baik. Dapat dilihat pula untuk pemodelan dengan 1 DAS walapun pada kejadian Desember lebih baik daripada kalibrasi 6 subdas, pada kejadian maret hal tersebut tidak terjadi sehingga dapat disimpulkan bahwa kalibrasi menggunakan 1 DAS menhasilkan hasil yang tidak stabil. Dengan mengabaikan kalibrasi menggunakan 1 DAS yang tidak stabil, dapat disimpulkan di akhir bahwa asumsi awal yaitu semakin banyak dan detil pembagian subdas hasil kalibrasi akan lebih baik terbukti tentu benar. Hal ini dibuktikan pada kejadian Desember 2007 dan Maret 2007. Untuk akurasi pemodelan dan kalibrasi sendiri dapat terlihat dari nilai error pemodelan dengan 6 subdas menghasilkan nilai terbaik dibanding yang lain KESIMPULAN Dari hasil analisis dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Dengan menggunakan metode Deficit Constant terdapat kejanggalan bahwa nilai puncak banjir memiliki selisih yang terlalu kecil antara Desember dan Maret 2007, sehingga tidak sesuai 2. Sehingga untuk proses kalibrasi menggunakan 6 subdas digunakan parameter set 2, dengan menggunakan SCS. 3. Dari hasil kalibrasi menggunakan 6 subdas, diperoleh parameter model untuk DAS Selorejo, parameter ini digunakan pula untuk simulasi jumlah subdas lain 4. Untuk kejadian Desember 2007, hasil pemodelan kalibrasi 6 subdas tidak lebih baik dibandingkan dengan yang 1 DAS sedangkan untuk kejadian Maret 2007 nilai parameter objektif 6 subdas lebih baik dibanding dengan yang lain. 5. Terjadi ketidakstabilan model untuk 1 DAS dikarenakan pada kejadian Desember 2007 hasil kalibrasi nya baik sedangkan untuk Maret 2007 hasil kalibrasi menunjukkan hasil yang buruk 6. Dari Hasil yang diperoleh Akurasi pemodelan dapat dikatakan meningkat jika pembagian subdas dibuat lebih mendetil, untuk kasus ini, hasil 1 DAS dianggap tidak stabil SARAN 1. Pembagian Subdas kurang terlihat efek nya, dikarenakan selisih jumlah Subdas kurang signifikan sehingga ditakutkan kurang merepresentasikan kesimpulan yang telah dibuat. Sehingga Jumlah Subdas perlu diperbanyak 2. Untuk penelitian selanjutnya dapat dicoba menggunakan data TRMM, apakah dengan menggunakan data tersebut menyuarakan hal yang sama atau tidak. REFERENSI D.P.H.M. Kanchanamala, H.M.H.K. Herath and K.D.W. Nandalal, 2016. Impact of Catchment Scale on Rainfall Runoff Modeling: Kalu Ganga River Catchment up to Ratnapura H. L. Zhang, Y. J. Wang, Y. Q. Wang, D. X. Li, and X. K. Wang, 2013. The effect of watershed scale on HEC-HMS calibrated parameters: a case study in the Clear Creek watershed in Iowa, US Natural Resource Conservation Service (NRCS), 2007. National Engineering Handbook, Section 4, Hydrology. U.S. Department of Agriculture, Washington, D.C. 86 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA PERENCANAAN KOLAM RETENSI UNTUK PENGENDALIAN BANJIR DI KAMPUNG CIEUNTEUNG, KECAMATAN BALEENDAH Inggit Nur Sholeha1*, Iwan Kridasantausa Hadihardaja2, dan Mohammad Farid2 1Program Studi Teknik dan Pengelolaan Sumber Daya Air, Institut Teknologi Bandung Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung *
[email protected]2Fakultas Abstrak Wilayah kecamatan Baleendah merupakan daerah dataran rendah dengan sistem drainase yang kurang memadai sehingga banjir seringkali dapat terjadi akibat dari run-off air hujan yang tidak dapat dialirkan dengan baik. Banjir yang kerap terjadi di Kampung Cieunteung juga merupakan banjir yang terjadi karena backwater dari Sungai Citarum yang memasuki Sungai Cigado. Tindakan pencegahan terhadap permasalahan tersebut salah satunya adalah pembuatan kolam retensi. Penelitian ini bertujuan untuk merencanakan dan menganalisis pengaruh pembuatan kolam retensi untuk mengendalikan banjir di Kampung Cieunteung di Kecamatan Baleendah, Kabupaten Bandung. Dalam penelitian ini dilakukan analisis hidrologi dengan data curah hujan Stasiun Cibeureum, Stasiun Bojongsoang, Stasiun Paseh, dan Stasiun Cisondari dari tahun 2002 sampai 2014. Setelah diperoleh debit hujan rencana, dilakukan analisis hidrolika menggunakan software HEC-RAS untuk menganalisis kapasitas debit eksisting dan merencanakan volume kolam tampungan. Selanjutnya dilakukan perencanaan kolam tampungan, operasi pompa dan pemeliharaan, kebijakan dan rencana anggaran biaya. Dari hasil analisis, diperoleh nilai debit hujan rencana untuk kala ulang 25 tahun yaitu 41,01 m3/detik. Kapasitas total kolam tampungan sebesar 272.971 m3. Biaya yang dibutuhkan dalam pembuatan kolam retensi ini sebesar Rp. 155.330.394.718,00. Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa pembuatan kolam retensi cukup efektif untuk sebagai alternatif upaya pengendalian banjir di kawasan perkotaan. Kata Kunci: Banjir, Kolam Retensi, Pompa LATAR BELAKANG Banjir merupakan bencana alam yang terjadi di kawasan yang banyak dialiri oleh aliran sungai. Sedangkan secara sederhana, banjir didefinisikan sebagai hadirnya air suatu kawasan luas sehingga menutupi permukaan bumi kawasan tersebut. Banjir adalah aliran air yang relatif tinggi, dan tidak tertampung oleh alur sungai atau saluran (Suparta, 2004). Penyebab banjir itu sendiri berasal dari faktor alam dan faktor manusia. Faktor alam meliputi tingginya curah hujan yang tidak diimbangi dengan kapasitas badan air atau saluran air yang tersedia, faktor tutupan lahan yang berubah cukup drastis dari tahun ke tahun, dan faktor topografi. Sedangkan faktor manusia yaitu perilaku membuang sampah sembarangan yang akan berdampak terhambatnya aliran air, serta kegiatan manusia yang merusak alam dengan menebang pohon di daerah hulu sungai sehingga meningkatnya erosi lahan dan berkurangnya kapasitas saluran/badan air (Kodoatie dkk., 2002). DAS Citarum Hulu yang rusak menyebabkan permasalahan banjir karena berkurangnya fungsi kawasan lindung (hutan dan non hutan), Degradasi fungsi konservasi sumber daya air, seperti luas lahan kritis yang mencapai 26.022,47 ha dengan run off aliran permukaan sebesar 3.632,50 m3/tahun serta menyebabkan sedimentasi sebesar 7.898,59 ton/ha. Kampung Cieunteung merupakan salah satu kampung di Kecamatan Baleendah yang terkena dampak banjir. Sedikitnya 1.668 rumah di Kabupaten Bandung terendam banjir dengan ketinggian 150 cm (BPBD Bandung, 10 November 2018 87 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Kabupaten Bandung, 2017). Kecamatan Baleendah merupakan kecamatan yang dilalui oleh 3 sungai yaitu Sungai Citarum dan Sungai Cigado dan Sungai Cikapundung. Sungai tersebut kemudian mengalir kearah Sungai Citarum. Secara hidrologi, banjir yang sering terjadi di Kecamatan ini terjadi karena pertemuan antara sungai tersebut yang menimbulkan efek backwater. Permasalahan banjir kecamatan baleendah disebabkan oleh tingginya curah hujan, elevasi yang lebih rendah dari sungai dan perubahan tata guna lahan dan drainase yang buruk di Kecamatan Baleendah (Harmani dan Soemantoro, 2018). Dengan permasalahan banjir yang terjadi di Kecamatan Baleendah, dan untuk mencegah kerugian yang ditimbulkan akibat banjir Sungai Cigado, Citarum, dan Cikapundung maka diperlukan suatu kajian mengenai upaya pengendalian banjir yang efektif dan efisien serta mengembalikan fungsi sungai itu sendiri. METODOLOGI Tujuan dari studi ini adalah mendesain konstruksi pengendalian banjir akibat beberapa permasalahan yang melatarbelakanginya, sehingga hal yang pertama kali perlu diketahui adalah mengetahui latar belakang penyebab banjir di lokasi studi dengan melakukan survey ke lokasi studi tersebut. Setelah melakukan survey lokasi, langkah selanjutnya adalah melakukan studi literature yang berkaitan dengan analisis pengendalian banjir sehingga dapat mengetahui langkah-langkah atau metodologi yang tepat dan data-data yang diperlukan dalam studi ini. Secara garis besar, metodologi yang dilakukan diawali dengan melakukan pengumpulan data-data, baik itu data primer ataupun data sekunder. Kemudian data-data tersebut digunakan sebagai bahan untuk melakukan analisis, seperti analisis hidrologi, analisis hidraulika, dan analisis geoteknik. Setelah melakukan analisis-analisis tersebut, langkah selanjutnya adalah melakukan Perencanaan konstruksi yaitu kolam retensi, dan melakukan analisis pola operasi pompa dan pemeliharaan kolam retensi serta terakhir adalah menysusun rencana anggaran biaya (RAB). Gambar 1. Metodologi pengerjaan studi 88 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Stasiun terdekat dengan lokasi DAS Cigado adalah Stasiun Hujan Cisondari dan Stasiun Hujan Bojongsoang, dengan rentang data hujan yang digunakan adalah 13 tahun terhitung dari 2002-2014. Dari data hujan tersebut kemudian dilakukan analisis Frekuensi dengan Metode Distribusi Normal, Log Pearson III, dan Gumbel. Hasil analisis Frekuensi kemudian diuji dengan uji Smirnov-Kolmogorov dan Chi Square hasil dari kedua uji distribusi tersebut menunjukan bahwa metode yang terpilih adalah Metode Log Pearson III. Tabel 1. Curah hujan rencana Hasil perhitungan untuk kala ulang tersebut kemudian didistribusikan menjadi hujan jam-jaman dengan Metode Mononobe. Durasi hujan yang digunakan adalah selama 6 jam dan bentuk distribusi yang digunakan adalah distribusi lonceng. Infiltrasi untuk Perencanaan ini dihitung dengan menggunakan Metode Horton. Berdasarkan kondisi tutupan lahan dengan mayoritas pertanian lahan kering campur, maka didapat nilai fc sebesar 10 mm/jam, nilai f0 sebesar 86 mm/jam, dan nilai k sebesar 5,6. Gambar 2. Tabel 2. Bandung, 10 November 2018 Distribusi hujan jam-jaman Hujan jam-jaman DAS Citarum 89 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 3. Hujan jam-jaman DAS Cigado Debit banjir rencana dihitung dengan menggunakan Metode Hidrograf Satuan Sintetik yaitu Nakayasu, Snyder, SCS, dan ITB (BSN, 2016). Untuk perhitungan hidrograf ini dipilih nilai tl dan tp yang sama untuk diterapkan kedalam perhitungan hidrograf satuan sintetik. Nilai tl dan tp dipilih berdasarkan pada parameter yang paling konservatif, relatif konstan dan menghasilkan nilai debit banjir yang cukup besar. Hasil diperoleh nilai tl dan tp yang digunakan adalah nilai tl dan tp dari SCS yaitu sebesar tl = 21.107 jam dan tp = 21.607 jam. Hasil untuk debit banjir diperoleh seperti berikut ini: Tabel 4. Debit banjir rencana Kala ulang yang digunakan sesuai dengan pedoman tata cara pembuatan kolam retensi (Dirjen Cipta Karya, 2013) adalah kala ulang 25 Tahun karena Kota Bandung diproyeksikan menjadi kota metropolitan, maka debit banjir rencana yang dipilih adalah metoda SCS kala ulang 25 tahun yaitu 41,01 m3. Untuk pemodelan aliran dilakukan dengan software HEC-RAS 5.0.3 (Brunner, 2016). Dengan analisis ini, maka dapat diketahui elevasi muka air pada penampang sungai saat suatu debit air melalui sungai tersebut. Hasil dari pemodelan ini merupakan parameter untuk perencanaan bangunan pengendali banjir yang telah direncanakan sebelumnya. Berikut ini adalah lay-out pemodelan aliran di Sungai Cigado dan Sungai Citarum. Gambar 3. Lay-out pemodelan aliran muka air 90 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Setelah itu menginput data debit banjir dan melakukan simulasi aliran. Hasil dari simulasi profil muka air adalah sebagai berikut: Gambar 4. Hasil simulasi banjir Sungai Cigado Pada perhitungan debit banjir rencana tersebut dipilih metoda SCS dengan kala ulang 25 tahun. Setelah didapat volume tampungan rencana berdasarkan debit banjir, selanjutnya menentukan volume kolam retensi berdasarkan lengkung kapasitas dengan rencana kedalam kolam retensi = 5 m dan tinggi jagaan 2 m. Tabel 5. Penentuan volume berdasarkan lengkung kapasitas Dari lengkung kapasitas kita dapat mengetahui bahwa kapasitas lahan yang tersedia adalah sekitar 58.079 m2 dan volume tampungan efektif adalah 131.960 m3 dan volume maksimal = 272.971,68 m3. Dengan perencanaan volume yang tersedia, maka lahan yang tersedia untuk tampungan efektif kurang dari debit banjir rencana, maka dibutuhkan pompa pada pengoperasian kolam retensi. Karena berdasarkan perhitungan volume desain tampungan dan juga luas lahan yang tersedia, maka Kolam Retensi Cieunteung haruslah terdapat pompa untuk dapat membuang air yang sudah melewati batas volume efektifnya. Maka dilakukanlah desain pola operasi pompa yang akan digunakan pada Kolam Retensi Cieunteung sebagai berikut. Tabel 6. Bandung, 10 November 2018 Input kapasitas pompa 91 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 5. Pola operasi pompa Pada grafik pola operasi pompa diatas didapat bahwa waktu yang dibutuhkan untuk sekiranya membuang air hingga kolam retensi kosong adalah 4 hari dengan grafik muka air dipertahankan adalah 2 m yaitu pada muka air operasional kolam retensi dengan asumsi hujan 6 jam-an. KESIMPULAN Permasalahan banjir yang terjadi di Kampung Cieunteung adalah terjadinya backwater dari sungai citarum dan kapasitas sungai yang kecil serta elevasi kampung cieunteung yang lebih rendah disbanding Sungai Citarum. Untuk mengatasi permasalahan banjir pada Kampung Cieunteung akan direncanakan pembuatan Kolam Retensi yang berada pada badan Sungai Cigado. Kolam retensi didesain berdasarkan muka air banjir rencana Sungai Cigado periode ulang 25 tahun (Q25) sebesar 41,01 m3/s. Tinggi muka air banjir rata-rata di Kampung Cieunteung berdasarkan pemodelan hidraulik adalah 1-2 m. Volume maksimum kolam retensi Cieunteung 272.971 m3 dengan kedalaman 5 m dari elevasi dasar +653.7 m. Sedangkan volume efektif/muka air operasional adalah 131.960 m3 pada elevasi +656.2 m dengan freeboard 1 m. Terdapat 3 pompa dengan kapasitas 5 m3/s, dimana pompa tersebut akan dioperasikan pada elevasi +655 m dan +656.02. Sebagaimana telah didesain dengan debit periode ulang 25 tahun, maka ada kemungkinan banjir tetap terjadi apabila debit yang terjadi lebih besar dari debit desain yang mungkin salah satunya disebabkan oleh perubahan tata guna lahan. Selain itu juga kondisi system drainase yang buruk dapat menimbulkan genangan lokal. Oleh karena itu untuk rekomendasi dari studi ini adalah perlunya kajian lebih lanjut dengan mempertimbangkan hal-hal tersebut. REFERENSI Badan Standarisasi Nasional.2016.SNI 2415-2016 tentang Tata Cara Perhitungan Debit Banjir Rencana.Jakarta:Badan Standarisasi Nasional Brunner, Gary. 2016. HEC-RAS River Analysis System User’s Manual Version CA: U.S. Army Corps of Engineers. 5.0. Davis, Chow, Ven Te, 1988. Hidrolika Saluran Terbuka. Singapura: McGraw-Hill Book Company. Das, Braja M., 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 2. Jakarta: Erlangga. Das, Braja M., 2007. Principles of Foundation Engineering, Seventh Edition. USA:Cengage Learning. Direktorat Jenderal Cipta Karya. 2013. Tata Cara Perencanaan,Pelaksanaan,Operasi dan Pemeliharaan Sistem Pompa. Jakarta:Direktorat Jenderal Cipta Karya 92 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Direktorat Pekerjaan Umum, Buku Panduan Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder dengan saluran-saluran utama. Lampiran 8. Harmani, M., dan Soemantoro, M., 2018. Kolam Retensi Sebagai Alternatif Pengendali Banjir: Universitas Dr Soetomo Surabaya Istiarto, 2010. Modul Pelatihan HEC-RAS. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada. Jayadi, R. 2000. Hidrologi I Pengenalan Hidrologi Teknik Sipil. Yogyakarta: UGM-Press. Kementrian Pekerjaan Umum, 2012. Tata Cara Penyusunan Rencana Induk Sistem Drainase Perkotaan. Buku Jilid I. Kodoatie, Robert J., dan Sugiyanto. 2002. BANJIR – Beberapa Penyebab dan Metode Pengendaliannya dalam Perspektif Lingkungan. Cetakan 1. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Republik Indonesia. 2014. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Republik Indonesia Nomor 28/PRT/M/2014 tentang Analisis Harga Satuan Pekerjaan Bidang Sumber Daya Air. Jakarta: Sekretariat Negara. Bandung, 10 November 2018 93 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA MANAJEMEN BANJIR DENGAN KOLAM RETENSI PADA DAS CIKALONG KOTA CIREBON Asri Siti Permatasari1*, Nadiyah Hazimah Nur Jilan1, Agustin Purwanti, Roni Farfian1 1Program Studi Teknik Sipil, Universitas Jenderal Achmad Yani *
[email protected]Abstrak Iklim berpengaruh terhadap kondisi alam, perubahan iklim disebabkan oleh tata guna lahan yang mulai tidak terkendali. Dari tutupan lahan yang berkurang sampai garis pantai yang terus mundur sehingga daerah resapan menyempit. Pada sungai cuaca ekstrim menimbulkan banjir di musim hujan dan kekeringan di musim kemarau. Penelitian dilakukan pada pertemuan Sungai Cikalong dan Cikenis di Kecamatan Harjamukti Kota Cirebon Provinsi Jawa Barat dengan curah hujan harian maksimum dari Stasiun PSDA Cimanuk-Cisanggarung tahun 2007-2016. Dengan kondisi tata guna lahan yang telah dipenuhi oleh lahan terbangun dibutuhkan manajemen banjir yang sesuai. Pada daerah perkotaan manajemen banjir dapat dilakukan menggunakan kolam retensi untuk menahan dan mengurangi puncak debit banjir. Dalam perencanaannya digunakan aplikasi HEC-HMS untuk analisis hidrologi dan aplikasi MIKE 11 untuk analisis hidraulika. Disain kolam retensi dihitung berdasarkan debit periode ulang 10 tahun dengan nilai 92,7 m³/detik untuk Sungai Cikalong dan 35,8 m³/detik untuk Sungai Cikenis, dengan volume tampungan sebesar 813.636,96 m³. Kolam retensi yang dibuat telah mampu mengurangi debit pada Sungai Cikenis namun terjadi luapan akibat Sungai Cikalong sehingga dibuat tanggul pada bagian hilir Sungai Cikenis. Hasil dari desain didapat volume galian total sebesar 813.636,96 m³ sedangkan volume timbunannya sebesar 88.567,46 m³. Kata Kunci: banjir, iklim, kolam retensi LATAR BELAKANG Kemajuan pembangunan di suatu wilayah sejalan dengan peningkatan jumlah pertumbuhan penduduk yang diiringi meningkatnya kualitas dan kuantitas kebutuhan hidup. Sehingga apabila suatu wilayah tidak dapat menyeimbangkan pertumbuhan penduduk dengan penataan lahan yang ada maka akan muncul ketidakberaturan wilayah seperti pembangunan rumah di atas bantaran sungai dan peralihan lahan dari resapan menjadi pemukiman. Keadaan tersebut dapat mengakibatkan air permukaan melebihi kapasitas yang ada sehingga berpotensi terjadi banjir. Salah satu usaha yang dilakukan untuk menanggulagi banjir adalah dengan mengalirkan aliran secepatnya ke badan sungai melalui usaha teknik seperti sudetan dan normalisasi badan sungai. Sementara usaha yang kedua yaitu mewujudkan sistem ecodrain yang terdiri dari pengelolaan kelebihan air dengan cara konservasi seperti menampung, meresapkan air sebanyak-banyaknya ke dalam tanah, mengalirkan air seminimal mungkin ke saluran terdekat dan memelihara kualitas air yang ada (Tampung Resap Alir Pelihara- TRAP). Merujuk pada Peraturan Daerah Kota Cirebon tahun 2012 tentang Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Cirebon tahun 2011-2031 Pasal 33 ayat (4) menyebutkan bahwa rancana pengembangan sistem pengendalian daya rusak air sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf c terdiri atas: 1. Pembangunan DAM/kolam retensi benda di Kelurahan Argasunya 2. Pembuatan sumur resapan di kawasan peruntukan perumahan, industry, serta perdagangan, dan jasa 94 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 3. Pengendalian dan penertiba bangunan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) yang ada 4. Pembangunan kolam retensi di Kelurahan Larangan dan Kelurahan Kalijaga Kecamatan Harjamukti, dan 5. Pembuatan sistem kolam tunggu di sepanjang saluran primer dan sekunder di daerah pesisir pantai Kota Cirebon yang sering terjadi air tertahan. Maka pada penelitian ini akan dilakukan desain penanggulangan banjir pada pertemuan Sungai Cikenis dan Cikalong dengan kolam retensi di Kecamatan Harjamukti Kota Cirebon, Provinsi Jawa Barat. Diharapkan kolam retensi ini dapat mengatasi permasalahan yang ada. KAJIAN PUSTAKA Pengertian Banjir Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), pengertian banjir adalah berair banyak dan juga deras, kadang-kadang meluap. Berdasarkan SK SNI M-18-1989-F (1989) dalam Suparta 2004, bahwa banjir adalah aliran air yang relatif tinggi, dan tidak tertampung oleh alur sungai atau saluran. Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 01/PRT/M/2014 banjir terjadi apabila terendamnya suatu wilayah perkotaan lebih dari 30 cm selama 6 jam lebih dari 2 kali setahun. Kajian Hidrologi Presipitasi adalah istilah umum menyatakan uap air yang mengkondensasi dan jatuh dari atmosfir ke bumi dalam segala bentuknya dalam rangkaian siklus hidrologi. Jika air yang jatuh berbentuk cair disebut hujan (rainfall) dan jika berupa padat disebut salju (snow). Dalam bagian ini, hanya akan dibahas tentang hujan. Analisis dan desain hidrologi tidak hanya memerlukan volume atau ketinggaian hujan, tetapi juga distribusi hujan terhadap tempat dan waktu. Distribusi hujan terhadap waktu disebut hyterograph. Dengan kata lain, hyterograph adalah grafik intensitas hujan atau ketinggian hujan terhadap waktu (Asdak, 1995). Uji konsistensi data hujan bertujuan untuk menguji kebenaran data yang diperoleh, karena data hasil dari pengukuran curah hujan tidak sepenuhnya benar. Kesalahan data disebabkan karena perubahan lokasi stasiun hujan, perubahan sistem lingkungan atau perubahan prosedur pengamatan yang sangat berpengaruh terhadap pengukuran curah hujan yang ada. Hasil dari pengukuran tersebut bisa saja tidak sesuai dan tidak konsisten sehingga menyebabkan penyimpangan terhadap hasil perhitungan. 1. Data Outlier Outlier adalah data yang menyimpang terlalu jauh dari data yang lainnya dalam suatu rangkaian data. Adanya data outlier ini akan membuat analisis terhadap serangkaian data menjadi bias, atau tidak mencerminkan fenomena yang sebenarnya. Istilah outlier juga sering dikaitkan dengan nilai ekstrim, baik ekstrim besar maupun ekstrim kecil. Outlier dapat terjadi secara kebetulan dalam distribusi apapun, tetapi mereka sering menunjukkan salah satu dari kesalahan pengukuran atau bahwa populasi memiliki distribusi berat. 2. Metode Kurva Massa Ganda Konsistensi data dari suatu stasiun pengamatan dapat dilakukan dengan metode kurva massa ganda (double mass curve). Metode kurva massa ganda digunakan untuk data curah hujan tahunan dengan jangka waktu pengamatan yang panjang. Metode ini membandingkan hujan kumulatif dari stasiun hujan yang diteliti dengan harga-harga kumulatif curah hujan rata-rata dari beberapa stasiun hujan yang berdekatan. Nilai kumulatif tersebut digambarkan pada sistem koordinat kartesian x-y, kurva tersebut diperiksa untuk melihat kemiringan (trend). Jika garis berbentuk lurus, berarti data konsisten. Jika kemiringan patah/berubah, berarti data tidak konsisten perlu dikoreksi dengan mengalikan data setelah kurva berubah dengan perbandingan kemiringan setelah dan sebelum kurva patah. Analisis frekuensi dan Probabilitas Analisis frekuensi dilakukan untuk mengetahui hubungan antara besarnya kejadian ekstrim yang akan terjadi terhadap frekuensi waktu terjadinya. Besarnya kejadian ekstrim akan berbanding terbalik dengan Bandung, 10 November 2018 95 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air peluang terjadinya, misalnya debit banjir yang sangat besar akan terjadi lebih sedikit daripada debit banjir yang kecil. Melalui analisis frekuensi dapat diperkirakan besarnya banjir dalam rentan waktu tertentu dan berapa frekuensi banjir dengan besar tertentu yang dapat terjadi dalam periode waktu yang telah ditentukan seperti 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun, 50 tahun dan lain sebagainya. Dalam analisis frekuensi, data yang diolah adalah data hujan maksimum tahunan yaitu data terbesar yang terjadi selama satu tahun, yang dilakukan pengukuran selama beberapa tahun. Adapun minimum data yang dapat digunakan untuk pengolahan yaitu 10 tahun terakhir (Triatmodjo, 2008). Dari proses analisis frekuensi akan didapat nilai hujan rencana atau debit rencana. Ada beberapa metode yang digunakan yaitu Metode Gumbel, Normal dan Log Person Type III. Uji Kecocokan Dalam analisis hidrologi dibutuhkan pengujian parameter untuk menguji kecocokan distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Pengujian parameter yang sering dipakai adalah uji chi-kuadrat dan SmirnovKolmogorov (Suripin, 2004). Analisis intensitas curah hujan Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu di mana air tersebut berkonsentrasi. Analisis intensitas curah hujan ini dapat diproses dari data curah hujan yang telah terjadi pada masa lampau. Untuk menghitung intensitas curah hujan digunakan rumus empiris dari rumus Mononobe. Analisis debit banjir rencana Ada bebrapa metode untuk memperkirakan laju aliran puncak (debit banjir). Metode yang dipakai pada suatu lokasi lebih banyak ditentukan oleh ketersediaan data. Dalam praktek perkiraan debit banjir dilakukan dengan beberapa metode dan debit banjir rencana ditentukan berdasarkan pertimbangan teknis. Metode yang dipakai adalah Metode Nakayashu, Snyder, dan pemodelan pada HEC-HMS. Hidraulika Sungai Analisa hidraulika ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan penampang dalam menampung debit rencana. Sebagaimana kita ketahui penyebab banjir adalah ketidakmampuan penampang dalam menampung debit rencana yang terjadi. Analisa hidraulika ini diantaranya seperti analisis penampang eksisting sungai dan perencanaan penampang rencana. Penelusuran Hidrologi (Routing Hydrologi) Salah satu cara menganalisis penelusuran hidrologi adalah dengan menggunakan metode Muskingum. Metode Muskingum adalah suatu cara perhitungan yang digunakan dalam penelusuran banjir dengan pendekatan hukum kontinuitas. Persamaan kontinuitas yang umum dipakai dalam penelusuran banjir adalah sebagai berikut: Qm Qk S t Qm1 Qm2 Qk1 Qk 2 2 2 S S1 2 t (1) Dengan: Qm = Debit yang masuk / inflow (m³/detik) Qk = Debit yang keluar / outflow (m³/detik) S = Volume tampungan (m³) t = waktu (detik) 96 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber: Kodoati, 2013) Gambar 1. Contoh penelusuran tampungan Dari gambar tersebut dapat disimpulkan bahwa kolam retensi bisa berfungsi mengurangi debit banjir atau memperkecil Qin pada. Kapasitas volume tampungan kolam retensi adalah daerah yang diarsir. Bilamana Qin = Qout maka tak ada air yang tertampung pada kolam retensi (Kodoati, 2013). Permodelan HEC-HMS pada penelitian ini digunakan untuk memodelkan penelusuran banjir dengan pendekatan hidrologi yang memakai formula Muskingum-Chunge. Langkah-langkah yang diperlukan dalam memodelkan penelusuran banjir ini sebagai berikut: 1. Mengumpulkan data masukan, data yang diperlukan dalam memodelkan penelusuran banjir dengan perangkat lunak HEC-HMS, antara lain data luas DAS dan sub-DAS, data geomorfologi sungai seperti panjang, lebar dan kemiringan sungai serta data hidrologi sperti intensitas curah hujan, waktu konsentrasi, infiltrasi, dan data-data lainnya 2. Memproses penelusuran banjir, terdiri dari permodelan DAS dan karakteristiknya serta running program HEC-HMS dengan urutan langkahnya sebagai berikut: a. Memodelkan DAS yang akan diteliti karakteristik penelusuran banjirnya dengan cara membuat skema DAS yang terdiri dari sungai utama dan anak-anak sungai utama yang dilengkapi dengan data geomorfologi pada masing-masing sungai kemudian memodelkan luas sub-DAS pada masing-masing anak sungai. Membuat titik-titik kontrol yang diperlukan untuk kajian selanjutnya. b. Memasukkan data hidrologi pada model. Data yang perlu dimasukkan antara lain data intensitas curah hujan, koefisien infiltrasi, dan waktu konsentrasi masing-masing sungai. c. Menentukan formula yang dipakai pada penelusuran banjir ini yaitu formula MuskingumChunge d. Menentukan jangka waktu penelusuran banjir kemudian me-running program terseut 3. Mengelola data keluaran, hasil proses running berupa data keluaran penelusuran banjir yyang antara lain terdiri dari a. Grafik hidograf pada masing-masing titik kontrol yang dilengkapi dengan besarnya debit pada setiap titik di grafik tersebut b. .data debit pada waktu dan tempat tertentu. Dalam software HEC-HMS terdapat parameter sub-DAS dimana nilai lag time harus dimasukkan. Lag time merupakan interval waktu antara saat terjadi curah hujan maksimum sampai dengan saat terjadinya debit puncak. Rumus yang digunakan untuk perhitungan lag time adalah sebagai berikut. Tc 0,0195L0,77 S 0,385 (2) Dengan: Tc : waktu konsentrasi Bandung, 10 November 2018 97 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air L : time lag (waktu yang dibutuhkan) S : beda ketinggian antara titik pengamatan dengan lokasi terjauh pada DAS dibagi panjang maksimum aliran (Asdak, 1995). Penelusuran Banjir Penelusuran secara hidraulik didasarkan pada persamaan energi dan persamaan momentum dapat digunakan sebagai pengganti untuk metode hidrologi (Chow, 1985). Langkah-langkah yang diperlukan untuk melakukan pemodelan penelusuran banjir adalah sebagai berikut: 1. Sebelumnya dilakukan input data yaitu data debit dalam bentuk time series, data cross dan jaringan sungai. 2. Setelah input data, dilakukan kalibrasi untuk menyesuaikan model dengan keadaan di lapangan, sehingga dapat mendekati kondisi yang sebenarnya (kondisi eksisting) tanpa kolam retensi. Model yang telah dikalibrasi kemudian di simulasi kembali dengan menambahkan kolam retensi, sehingga dapat diketahui perbedaan elevasi atau profil muka air sebelum (kondisi eksisting) dan setelah ada kolam retensi. 3. Dengan bantuan program Mike 11, hidrograf inflow dapat dihitung dari data hujan jam-jaman, luas DAS dan parameter aliran tanah yang diperkirakan. 4. Hasil dari simulasi yang telah dibuat pada software Mike 11 dapat dilihat dalam bentuk grafik, simulasi dan lain sebagainya di Mike View Kolam Retensi Kolam retensi adalah kolam yang berfungsi untuk menampung air hujan sementara waktu dengan memberikan kesempatan untuk dapat meresap ke dalam tanah yang operasionalnya dapat dikombinasikan dengan pompa atau pintu air (Perpustakaan Kementerian PU). Fungsi dari kolam retensi adalah untuk menggantikan peran lahan resapan yang dijadikan lahan tertutup/ perumahan/ perkantoran maka fungsi resapan dapat digantikan dengan kolam retensi. Fungsi kolam ini adalah menampung air hujan langsung dan aliran dari sistem untuk diresapkan ke dalam tanah. Sehingga kolam retensi ini perlu ditempatkan pada bagian yang terendah dari lahan. Jumlah, volume, luas dan kedalaman kolam ini sangat tergantung dari berapa lahan yang dialihfungsikan menjadi kawasan permukiman. kolam retensi di desain menggunakan spillway berbentuk persegi dengan rumus sebagai berikut: Q Cd B H 1,5 (4) Dengan: Q = Debir rencan periode ulang 10 tahun C = Koefisien debit 1,71 (Soedibyo, 1993) H = Tinggi peluapan h = Kedalaman spillway dari dasar kolam y = Tinggi kolam rencana METODOLOGI STUDI Penelitian ini dilakukan dengan mengkaji kapasitas hidrolis kondisi eksisting DAS Cikenis. Peneliti akan menghitung kapasitas sungai Cikenis dalam mengalirkan banjir di Kecamatan Harjamukti Kota Cirebon. Kemudian jika kapasitas sungai tidak dapat mengalirkan debit banjir periode ulang 10 tahun, maka perlu dilakukan peredaman debit banjir sehingga debit banjir yang masuk tidak melebihi kapasitas eksisting. Untuk itu, peneliti merencanakan pembuatan kolam retensi, dengan maksud mengendalikan banjir yang terjadi di pertemuan sungai Cikenis dan Cikalong Kecamatan Harjamukti Kota Cirebon. Tahapan desain kolam retensi tersebut dapat dilihat dalam diagram alir di bawah ini. 98 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Diagram alir penelitian HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Analisis DAS Setelah melakukan deliniasi DAS maka diketahui luas untuk masing-masing DAS yaitu 14,680 km² untuk DAS Cikalong dan 2,609 km² untuk DAS Cikenis. Bandung, 10 November 2018 99 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 3. DAS Cikalong dan Cikenis Berikut nilai Curve Number untuk DAS Cikalong dan Cikenis berdasarkan tata guna lahan yang ada. Gambar 4. Peta tata guna lahan Nilai curve number rata-rata didapat dari membagi jumlah CN dikali Luas dengan jumlah Luas, untuk lebih jelasnya berikut tabel perhitungan nilai curve number pada DAS Cikalong dan Cikenis 100 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. Nilai CN rata-rata DAS Cikalong DAS Cikalong No CN Luas (km2) 1 62 0,161 2 62 2,684 3 62 0,540 4 62 0,000 5 61 0,410 6 61 0,055 7 61 0,011 8 61 0,484 9 58 0,484 10 58 0,057 11 58 0,000 12 62 10,256 Jumlah 14,680 Nilai CN rata-rata Tabel 2. CN*Luas 9,970 165,895 33,392 0,000 24,874 3,351 0,644 29,315 28,154 3,330 0,001 633,837 932,765 61,595 Nilai CN rata-rata DAS Cikenis DAS Cikenis No CN Luas (km2) CN*Luas 1 62 1,696 104,804 2 62 0,913 56,433 Jumlah 2,609 161,236 Nilai CN rata-rata 61,8 Kolam Retensi direncanakan memiliki luas sebesar 20,34 ha yang berlokasi di Kecamatan Harjamukti Kota Cirebon dengan koordinat (60 45’ 09,37” LS dan 1080 33’ 1007” LT) dan secara topografis dasar kolam retensi berada pada ketinggian 24,00 m di atas permukaan laut. Berikut gambar rencana untuk kolam retensi yang akan dibuat. Bandung, 10 November 2018 101 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 5. Lokasi rencana kolam retensi Analisis Hidrologi Dalam penelitian ini digunakan satu data hujan saja karena di Kabupaten Cirebon sendiri hanya ada satu stasiun hujan saja yang masih beroperasi. Berikut data hujan yang digunakan mulai dari tahun 2007-2016. Tabel 3. Curah hujan harian maksimum No Tahun Curah Hujan Harian Maksimum (mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 89 115 112 145 86 63 106 131 81 249 Setelah diketahui nilai rata-rata, standar deviasi dan faktor frekuensi, dapat diketahui nilai untuk curah hujan rencana adalah sebagai berikut: Tabel 4. Hasil perhitungan metode nornal Tr (thn) 2 5 10 25 RTr (mm/hr) 117.71 161.60 184.58 203.39 102 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 5. Hasil perhitungan metode Gumbel Tr (thn) 2 5 10 25 Tabel 6. RTr (mm) 110.63 172.99 214.28 266.44 Hasil perhitungan metode Log Pearson III Tr (thn) 2 5 10 25 LogXT (mm) 103.61 146.65 182.10 235.82 Dari Dmax yang telah didapat kemudian dibandingkan dengan D kritis maka hasil pengujian smirnovKolmogorov adalah sebagai berikut: Tabel 7. Metode Distribusi Gumbel Normal Log Pearson Type III Rekap pengujian Smirnov-Kolmogorov Dmax -0.052 0.698 -0.065 Tabel 8. No data Urut 1 249.20 2 145.00 3 131.00 4 115.00 5 112.00 6 106.00 7 89.00 8 86.00 9 80.90 10 63.00 Rata2 117.71 JUMLAH NILAI R Hasil 185.84 163.89 149.75 135.02 122.93 113.36 100.75 87.31 74.26 49.19 Normal Simpangan² 4014.78 357.01 351.70 400.81 119.56 54.11 138.00 1.72 44.10 190.60 1182.31 5672.39 0.88 Kondisi < > < Do(5%) 0.410 0.410 0.410 Keterangan Diterima Tidak Diterima Diterima Hasil uji simpangan Hasil 219.79 178.83 153.42 134.16 118.01 103.54 89.83 76.06 61.12 42.35 1177.10 Gumbel Simpangan² 864.86 1,144.40 502.70 366.92 36.12 6.04 0.69 98.79 391.35 426.56 3838.44 0.92 Log Pearson III Hasil Simpangan² 147.45 10,353.64 132.91 146.13 125.08 35.01 119.81 23.13 115.87 14.99 112.75 45.59 110.18 448.56 108.00 483.92 106.11 635.56 104.45 1,718.06 1182.61 13,905 (QiQrata)^2 17289.62 744.74 176.62 7.34 32.60 137.12 824.26 1005.52 1354.98 2993.18 24,566 0.66 Dari hasil pengujian yang telah dilakukan menggunakan Metode Smirnov Kolmogorof, dan dengan Uji Simpangan, maka metode distribusi curah hujan harian yang digunakan pada analisis selanjutnya adalah Metode Gumbel. Karena dari ke empat pengujian yang dilakukan Metode Gumbel nilai curah hujan rencana yang paling sesuai. Bandung, 10 November 2018 103 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 9. Intensitas curah hujan untuk setiap periode ulang Jam 1 2 3 4 5 6 Curah Hujan Rancangan (R) Distribusi % 55% 14% 10% 8% 7% 6% Hujan Jam-Jaman (mm/jam) R2TH R5TH R10TH R25TH 60.85 95.14 117.85 146.54 15.49 24.22 30.00 37.30 11.06 17.30 21.43 26.64 8.85 13.84 17.14 21.32 7.74 12.11 15.00 18.65 6.64 10.38 12.86 15.99 110.63 172.99 214.28 266.44 Hasil Analisis Debit Banjir Gambar 6. Grafik hidograf satuan untuk Sungai Cikalong periode ulang 10 tahun Gambar 7. Grafik hidograf satuan untuk Sungai Cikenis periode ulang 10 tahun 104 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Analisis Hidraulik Hasil dari simulasi yang telah dilakukan dapat dilihat pada software Mike View seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Dengan melihat hasil simulasi dapat diketahui bahwa pada Sungai Cikalong dan Cikenis periode ulang 10 tahun juga terjadi luapan air sehingga menimbulkan banjir berdasarkan aspek hidraulika setelah sebelumnya pada dilakukan analisis hidrologi saja denguan menggunakan HEC-HMS. Banjir terjadi di daerah hilir Sungai Cikenis yang merupakan daerah pertemuan sungai antara Sungai Cikenis dan Cikalong. Gambar 8. Hasil simulasi jaringan Sungai DAS Cikalong Dari hasil analisis hidraulik dengan pemodelan menggunakan Mike 11 didapat debit banjir terbesar terjadi pada hilir Sungai Cikalong tepatnya pada Chainage 62,19 m dan 72, 65 m yaitu sebesar 103,558 m³/s. Sedangkan pada Sungai Cikenis debit banjir terbesar terjadi pada chainage 22,98 m yaitu sebesar 35,759 m³/s. Untuk elevasi muka air maksimum pada Sungai Cikalong terjadi pada chainage 0 yaitu setinggi 26,588 m. Sedangkan pada sungai Cikenis elevasi muka air maksimum terjadi pada chainage 0 yaitu setinggi 28,64 m. Tinggi tinggi muka air banjir maksimum pada Sungai Cikalong terjadi pada chainage 73 dengan tinggi tinggi muka air banjir 1,544 m. Untuk Sungai Cikenis tinggi muka air banjir maksimum terjadi pada chainage 712.534 setinggi 1,464 m. Desain Kolam Retensi Dari hasil eksekusi data dengan menggunakan metode HEC – HMS dengan periode ulang 10 tahun dan routing dengan adanya kolam retensi diperoleh debit banjir rencana untuk sungai Cikalong sebesar 92,7 m³/detik dan sungai Cikenis sebesar 35,8 m³/detik. Gambar 9. Bandung, 10 November 2018 Routing hidrologi untuk periode ulang 10 tahun 105 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dari hasil routing hidrologi dengan pemodelan HEC-HMS didapat volume tampungan yang tersedia sebesar 594.200 m³. Karena kolam retensi direncanakan untuk menahan untuk sementara banjir yang terjadi pada sub DAS Cikenis yaitu 35,8 m³/detik selama 4 jam atau sekitar 515.520 m³, maka dengan kolam retensi yang direncanakan dengan volume tampungan sebesar itu dapat menurunkan debit puncak hujan yang terjadi. Gambar 10. Peta situasi kolam retensi Sedangkan hasil simulasi hidraulik terlihat bahwa kolam retensi yang dibuat pada awalnya sudah mampu menahan debit dari Sungai Cikenis, namun karena debit pada Sungai Cikalong besar dan masuk ke Sungai Cikenis sehingga tetap terjadi luapan pada Sungai Cikenis bagian hilir. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dibuat tanggul. Gambar 11. Sketsa Tanggul Dari hasil analisis hidraulik dengan pemodelan menggunakan Mike 11 dengan penambahan kolam retensi maka diketahui bahwa debit banjir terbesar yang terjadi pada hilir Sungai Cikalong tepatnya pada Chainage 62,19 m dan 72, 65 m awalnya adalah 103,558 m³/s naik menjadi 181,67 m³/s hal ini disebabkan adanya backwater dari kolam retensi . Sungai Cikenis mengalami perubahan likasi debit banjir terbesar terjadi pada chainage 946,015 m yaitu sebesar 266,436 m³/s. Hal ini terjadi karena pada chainage tersebut terjadi pertemuan Sungai Cikalong dan Cikenis sehingga debitnya menjadi besar. Untuk elevasi muka air maksimum pada Sungai Cikalong terjadi kenaikan namun masih tetap pada chainage 0 yaitu setinggi 26,588 m berubah menjadi 28,931 m. Sedangkan pada sungai Cikenis elevasi muka air maksimum tetap terjadi pada chainage 0 namun mengalami sedikit kenaikan yaitu awalnya setinggi 28,64 m menjadi 28,689 m. Tinggi muka air banjir maksimum pada Sungai Cikalong sebelum ada kolam retensi terjadi pada chainage 73 dengan tinggi muka air banjir 1,544 m namun setelah ada kolam retensi tinggi muka air banjir bertambah menjadi 3,122 m hal ini disebabkan karena debit yang masuk ke sungai lebih besar. Pada 106 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Sungai Cikenis tinggi muka air banjir juga bertambah besar akibat adanya kolam retensi yang awalnya terjadi pada chainage 712.534 setinggi 1,464 m menjadi 2,978 m pada chainage 587,818 Volume Galian dan Timbunan Setelah mengetahui volume galian sebesar 813,636.96 m³ dan timbunan sebesar 88,568.46 m³ dimana volume galian lebih besar dari volume timbunan maka tanah hasil dari galian pada kolam retensi dapat digunakan untuk timbunan pada pembuatan tanggul, sehingga tidak diperlukan borrow area atau pengiriman tanah dari tempat lain untuk melakukan timbunan. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Setelah melakukan analisis hidrologi dan hidraulika untuk desain kolam retensi maka dapat disimpulkan beberapa hal yaitu sebagai berikut: 1. Lokasi kolam retensi direncanakan dibuat pada sub-DAS Cikenis yang merupakan bagian dari DAS Cikalong dengan luas untuk masing-masing DAS adalah 14,68 km2 dan 2,609 km2. 2. Metode distribusi curah hujan rencana yang digunakan adalah metode Gumbel berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan dengan beberapa uji. 3. Debit banjir rencana yang digunakan adalah metode HEC-HMS berdasarkan hasil kalibrasi bankfull capacity dengan periode ulang 10 tahun. Nilai debit untuk Sungai Cikalong sebesar 92,7 m3/detik dan Sungai Cikenis sebesar 35,8 m3/detik. 4. Berdasarkan routing hidrologi di HEC-HMS maka volume air yang harus ditampung oleh kolam retensi adalah 362.700 m3. Namun setelah melakukan pemodelan dengan Mike 1 maka ditentukan kedalaman 4 m untuk kolam retensi dengan luas 203.409,24 m3 sehingga volume tampungan kolam retensi adalah 813.6363,96 m3. Hal ini dikarenakan debit dari Sungai CIkalong tinggi sehingga akan mempengaruhi besarnya volume air yang masuk ke kolam retensi 5. Kolam retensi yang dibuat telah mampu mengurangi debit pada Sungai CIkenis namun masih terjadi luapan akibat Sungai Cikalong sehingga dibuat tanggul pada bagian hilir Sungai Cikenis. 6. Volume galian dari kolam retensi ada sebesar 813.636,96 m3 sedangkan volume timbunan untuk pembuatan tanggul adalah sebesar 88.567,46 m3. Artinya volume galian dari kolam retensi dapat digunakan untuk timbunan pada tanggul sehingga tidak perlu borrow area. UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini penulis sampaikan rasa terima kasih kepada Ibu Agustin Purwanti, Ir., MT., Bapak Roni Farfian, ST., MPSDA serta kepada orangtua penulis yang telah memberikan bimbingan dan bantuan moril maupun materil, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini sedikit demi sedikit DAFTAR PUSTAKA Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Chow, V.T. 1985. Hidrolika Saluran Terbuka (Open Channel Hydraulics). Jakarta: Erlangga. Kodoati, R. J. 2013. Rekayasa dan Manajemen Banjir Kota. Yogyakarta: Andi Yogyakarta. Soedibyo. 1993. Teknik Bendungan. Jakarta: Pradnya Paramita. Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta: Penerbit Andi. Triatmodjo, B. 2008. Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Beta Offset Bandung, 10 November 2018 107 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA STUDI EVALUASI SISTEM DRAINASE TOYOTA MOTOR MANUFACTURING INDONESIA KARAWANG Willy1* dan Bambang Adi Riyanto1 1Program Studi Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan Bandung *
[email protected]Abstrak Pabrik mobil Toyota Motor Manufacturing Indonesia (TMMIN) terletak di kawasan industri Karawang International Industrial City (KIIC) dengan lahan seluas 100 ha. Kawasan TMMIN memiliki sistem drainase berupa saluran terbuka dengan 9 titik outlet yang terbagi menjadi lima zona. Pada peristiwa hujan besar, terdapat beberapa ruas saluran yang meluap dan mengganggu aktivitas pabrik. Studi ini meneliti masalah yang menyebabkan banjir pada daerah studi serta memberikan beberapa alternatif solusi. Pemodelan hujan-limpasan dan analisis hidraulik pada daerah tangkapan dibantu program HEC-HMS 4.2.1 dan HECRAS 5.0.3. Dari hasil analisis pada periode ulang 50 tahun diperoleh bahwa terdapat lima ruas saluran (1a, 1b, 1c, 4a, dan 5a) yang mengalami banjir dan dua ruas saluran yang memiliki tinggi jagaan kurang dari 5 cm (3b dan 4a). Banjir pada saluran 1a, 4a dan 5a terjadi karena dimensi saluran tidak mampu menampung debit. Masalah saluran 1a diselesaikan dengan melakukan pelebaran saluran, saluran 4a diselesaikan dengan menglaihkan aliran, sementara pada saluran 5a kapasitas saluran diperbesar dengan penggunaan pompa. Pada saluran 1b dan 1c, banjir terjadi karena adanya pipa kabel yang mengurangi kapasitas saluran. Banjir pada saluran 1b dan 1c diatasi dengan mengalihkan aliran ke saluran 1a yang sudah diperlebar. Kata Kunci: Banjir, HEC-RAS, Sistem Drainase LATAR BELAKANG Banjir merupakan bencana yang menjadi masalah di seluruh dunia. Dibandingkan dengan bencana lain, banjir menimbulkan kerugian paling besar dalam segi ekonomi dan sosial (Guha, et al. 2016). Permasalahan banjir sendiri terjadi dengan frekuensi yang semakin tinggi. Dewasa ini, pandangan mengenai sistem drainase mengalami perubahan. Awalnya, drainase dianggap sebagai sebuah sistem untuk mengalirkan air secepat mungkin ke hilir. Dalam pandangan baru, dikatakan bahwa air hujan lebih baik ditahan di daerah tangkapan dengan harapan semakin banyak air yang mengalami infiltrasi. Jumlah air yang mengalami infiltrasi bertambah sementara limpasan air hujan ke daerah hilir menjadi lebih sedikit (Butler, et al. 2011). Pabrik mobil Toyota Motor Manufacturing Indonesia (TMMIN) terletak di Kawasan Industri Karawang International Industrial City (KIIC) di Desa Puseurjaya dan Desa Sirnabaya, terdiri atas Karawang Plat #1 dan Karawang Plant #2 dengan total lahan seluas 100 ha. Kawasan TMMIN saat ini sudah memiliki sistem drainase internal berupa saluran terbuka dengan berbagai dimensi yang direncanakan untuk membuang limpasan air hujan menuju luar kawasan, yaitu masuk ke sistem drainase KIIC, melalui 9 titik outlet. Terdapat juga satu kolam retensi di daerah timur kawasan berdekatan dengan sistem penyediaan air bersih untuk kawasan pabrik. Lokasi studi dapat dilihat pada Gambar 1. Permasalahan yang timbul pada kawasan TMMIN adalah beberapa ruas saluran pada saat hujan deras kapasitasnya tidak mencukupi sehingga terjadi luapan pada beberapa tempat sehingga menggenangi jalan dalam kawasan. Hal ini mengganggu kelancaran proses pruduksi dan dikawatirkan genangan yang lebih besar mungkin akan terjadi dan akan menggenangi bangunan-bangunan pabrik. Genangan pada 108 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air bangunan pabrik dapat menganggu bahkan bisa merusak mesin-mesin produksi. Studi ini dimaksudkan untuk mengkaji sistem drainase eksisting PT. Toyota Motor Manufacturing Indonesia, mencari lokasi dan penyebab banjir serta solusi untuk mengatasi masalah yang ada. Rencana pengembangan kawasan kedepan juga dikaji dampaknya terhadap sistem drainase yang ada saat ini. (Sumber: Google Maps) Gambar 1. Lokasi studi METODOLOGI STUDI Mulai Pengumpulan Data Data Primer: Dimensi Saluran Elevasi Dasar Saluran Data Sekunder: Data Curah Hujan Lay Out Saluran Informasi Banjir Rencana Induk Analisis Curah Hujan Rencana Analisis Distribusi Hujan Skenario 1: Kondisi Eksisting Analisis Debit Banjir Metode Unit Hidrograf Periode Ulang 50 Tahun dan Hujan 300 mm/hari Pemodelan Hidraulik Sal. Drainase Ya Saluran Meluap? Tidak Cari Solusi: Memperbesar Kapasitas Mengubah Jalur Kolam Retensi Skenario 2: Kondisi Akan Datang Analisis Debit Banjir Metode Unit Hidrograf Periode Ulang 50 Tahun dan Hujan 300 mm/hari Pemodelan Hidraulik Sal. Drainase Selesai Gambar 2. Bandung, 10 November 2018 Diagram alir studi 109 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Studi ini dimaksudkan untuk mengkaji sistem drainase eksisting PT. Toyota Motor Manufacturing Indonesia, meliputi kajian hujan rencana, lokasi dan penyebab banjir serta mencari solusi untuk mengatasi masalah yang ada. Rencana pengembangan kawasan kedepan juga dikaji dampaknya terhadap sistem drainase yang ada saat ini. Metodologi studi digambarkan dalam diagram alir pada Gambar 2. Data hujan yang tersedia adalah data hujan harian maksimum tahunan dari Stasiun Halim yang dapat dilihat pada Tabel 1. Panjang data yang tersedia adalah 25 tahun, yakni dari tahun 1969 sampai tahun 1993. Dari data hujan tersebut, hujan harian tercatat yang paling besar adalah 154 mm. Data dimensi dan elevasi dasar saluran merupakan hasil pengukuran di lapangan. Data karakteristik DAS dan layout kawasan diperoleh sebagai data sekunder. Tabel 1. No. Tahun 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 Data curah hujan harian maksimum Stasiun Halim Data Hujan Maks (mm) 72 109 71 95 60 107 107 113 154 No. Tahun 10 11 12 13 14 15 16 17 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 Data Hujan Maks (mm) 56 100 122 61 60 152 97 62 No. Tahun 18 19 20 21 22 23 24 25 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Data Hujan Maks (mm) 65 113 107 97 95 82 67 60 HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN SIMULASI KONDISI EKSISTING Curah hujan rencana diperoleh melalui analisis frekuensi. Analisis frekuensi bertujuan menghubungkan antara besaran peristiwa ekstrim dengan frekuensi terjadinya peristiwa tersebut menggunakan distribusi probabilitas (Chow, et al. 1988). Hasil analisis frekuensi dapat dilihat pada Tabel 2. Distribusi Gumbel I dipilih karena simpangan maksimumnya paling kecil. Berdasarkan standar nasional periode ulang perencanaan sistem drainase dari Direktorat Jenderal Cipta Karya dan Kementerian Pekerjaan Umum, periode ulang yang disarankan adalah 5-10 tahun untuk daerah studi, dimana luas daerah adalah 100 ha dengan tipologi kota dianggap 'Kota Metropolitan'. Hujan rencana yang akan digunakan adalah pada periode ulang 10 tahun (135,5 mm), tetapi untuk keamanan lebih pada daerah studi, analisis dilakukan juga pada periode ulang 50 tahun (177,9 mm). Berdasarkan rekaman data dari tahun 1969 sampai 1993 di Stasiun Hujan Halim, pernah terjadi hujan sebesar 154 mm pada tahun 1977 dan 152 mm pada tahun 1983. Kedua peristiwa tersebut mendekati hujan rencana periode ulang 20 tahun. Gambar 3. Contoh hidrograf debit banjir 110 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Karena untuk studi ini tidak tersedia data hujan durasi pendek, distribusi curah hujan rencana diturunkan dengan menggunakan standar PSA-007. Dari berbagai kejadian hujan yang terjadi, durasi dominan hujan ekstrim diketahui terjadi selama tiga jam. Distribusi curah hujan rencana standar PSA-007 dengan durasi tiga jam dapat dilihat pada Gambar 3. Karena tidak ada pencatatan data debit pada lokasi studi, mengingat terdapat 9 titik outlet pada daerah studi, maka hidrograf debit banjir diturunkan menggunakan metode Hidrograf Satuan SCS (Houghtalen, et al. 2010). Waktu konsentrasi dihitung menggunakan metode Hathaway dan kehilangan air dihitung dengan metode SCS Curve Number. Hasil perhitungan debit banjir yang dibantu program HEC-HMS dapat dilihat pada Gambar 3. Saluran drainase dikelompokan menjadi lima zona. Pembagian zona tersebut didasarkan pada daerah tangkapan hujan yang dilayani oleh saluran serta arah aliran air menuju titik outlet. Satu zona memiliki lebih dari satu titik outlet dengan saluran drainase yang terhubung. Pada beberapa titik, terdapat hubungan antar zona misalnya gorong-gorong yang menghubungkan zona 1 dan zona 2 dan ambang yang memisahkan zona 3 dan 4. Kedua bangunan tersebut merupakan upaya dari pengelola pabrik untuk mengalihkan aliran air untuk mencegah banjir.Simulasi dengan menggunakan program HEC-RAS mempertimbangkan penghubung antar zona tersebut. Simulasi dilakukan dengan data saluran sesuai hasil pengukuran mengikuti layout drainase. Koefisien Manning untuk saluran diambil sebesar 0,015 dimana saluran drainase terbuat dari beton. Kalibrasi dilakukan hanya terhadap data lokasi genangan. Simulasi menggunakan HEC-RAS sebenarnya dapat memberikan hasil lebih akurat apabila Koefisien Manning dikalibrasi (Hicks, et al. 2005). Rekapitulasi hasil simulasi hidraulik dengan program HEC-RAS dapat dilihat pada Gambar 4. Pada periode ulang 10 tahun, tidak ada saluran yang meluap, sementara pada periode ulang 50 tahun terdapat empat titik genangan. Gambar 4. Rekapitulasi hasil simulasi hidraulik (periode ulang 10 tahun dan 50 tahun) Titik genangan pertama, pada saluran 1a, sebenarnya tidak cocok dengan data lapangan. Dalam pembagian DAS, dianggap bahwa pembagian saluran ke utara dan selatan sama. Ketidaksesuaian dapat terjadi karena sebenarnya saluran utara dan selatan Zona 1 dihubungkan dengan saluran sekunder, sehingga sebenarnya pembagian debit kurang tepat. Titik genangan kedua adalah pada saluran 1b, dimana pada saluran terdapat pipa yang mengurangi kapasitas saluran. Pipa disusun sejajar memanjang saluran dan menutupi saluran sepanjang 200 m dengan ketebalan 20 cm. Adanya pipa pada saluran mengurangi kapasitas saluran sehingga saluran meluap. Titik genangan ketiga adalah pada saluran Zona 4 bagian kiri. Saluran tersebut sebenarnya hanya limpas di bagian kiri yang merupakan tanah kosong. Bagian kanan saluran yang merupakan jalan sebenarnya tidak limpas, meskipun dengan tinggi jagaan kurang dari 10 cm. Bandung, 10 November 2018 111 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Titik genangan keempat adalah pada saluran Zona 5. Pada saluran ini terdapat transisi dari talang menuju gorong-gorong. Transisi ini tidak dapat dimodelkan dalam HEC-RAS yang menyelesaikan persamaan Saint-Venant yang memiliki asumsi bahwa terdapat distribusi tekanan hidrostatik pada aliran dan kemiringan dasar saluran kecil (Chaudry, 2008). PENANGANAN BANJIR Berdasarkan hasil evaluasi eksisting saluran, terdapat beberapa lokasi genangan banjir yang terjadi pada periode ulang 50 tahun. Untuk itu dalam studi ini, penanganan banjir akan dilakukan pada periode ulang tersebut dengan mempertimbangkan kondisi future. Zona 1 (alternatif 1) Konsep penanganan alternatif ini adalah mengalihkan sebagian debit limpasan dari DAS 1b, yaitu bagian paling hulu dimana kemiringan masih cukup landai sehingga aliran bisa diarahkan ke timur. Untuk mengarahkan aliran menuju timur, diperlukan saluran baru sepanjang 700 m. Saluran ini dapat berfungsi juga sebagai saluran pada kondisi future dengan dimensi yang perlu disesuaikan. Skema pengalihan aliran ini dapat dilihat pada Gambar 5. Dimensi Saluran 1a perlu diperlebar menjadi lebar 1,7 m, sedangkan saluran ke timur memerlukan dimensi 0,75 m x 0,75 m. Gambar 5. Skema pengalihan arus Zona 1 (alternative 1 dan alternative 2) Hasil simulasi hidraulik Saluran 1b diperlihatkan pada Gambar 6. Debit puncak yang dapat dialihkan adalah 0,64 m3/s (49%) dari total debit puncak 1,3 m3/s yang lewat pada ruas saluran yang terdapat pipa. Permukaan air akan turun 0,23 m sehingga tidak terjadi lagi limpasan walaupun ada sebagian air mengalir di atas pipa dan tinggi jagaan tinggal sangat kecil (atau tanpa tinggi jagaan). 1) Existing 12 T50 1 1-O2 2) No Bendung 1 1-O2aa 0.6 Legend 0.4 WS Max WS - Existing 12 T50 WS Max WS - No Bendung Elevation (m) 0.2 Crit Max WS - Existing 12 T50 Crit Max WS - No Bendung 0.0 Lat Struct -0.2 Ground LOB -0.4 .03 .015 ROB .03 0.4 -0.6 0.2 -0.8 0.0 -1.0 -0.2 -1.2 -0.4 0 100 200 300 400 Main Channel Distance (m) Gambar 6. 500 600 -0.6 -0.8 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Perbandingan muka air zona alternatif 1 sebelum dan sesudah penanganan banjir Zona 1 (alternatif 2) Konsep alternatif 2 adalah mengalihkan sebagian debit Saluran 1b menuju Saluran 1a dengan membendung Saluran 1b dan modifikasi saluran saluran sekunder eksisting. Terdapat beberapa saluran sekunder yang terletak antara Saluran 1a dan Saluran 1b, tetapi modifikasi dilakukan hanya pada dua 112 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air saluran sekunder yang terletak sebelum ruas saluran yang terdapat pipa. Tentu saja Saluran 1a yang mendapat tambahan beban dari Saluran 1b harus diperlebar, selain untuk mendapatkan tinggi jagaan juga untuk mengurangi efek pembendungan pada Saluran 1b. Posisi pengalihan debit dilakukan pada bagian Saluran 1b di sebelah hulu ruas saluran yang terdapat pipa seperti diperlihatkan pada Gambar 5. Besarnya debit yang dapat dialihkan merupakan fungsi dari tinggi bendung, karakteristik Saluran 1b, dimensi saluran sekunder serta karakteristik Saluran 1a. Kemiringan saluran sekunder yang digunakan adalah 0,001 atau dengan panjang saluran 175 m terdapat beda ketinggian 17,5 cm. Dimensi bendung dan saluran sekunder dicoba-coba sehingga muka air di Saluran 1a dan 1b tidak limpas dengan hasil pada Gambar 7. Dimensi yang diperoleh sebagai berikut: Tinggi bendung: 0,5 m. Dimensi saluran sekunder 1 : lebar 0,6 m, tinggi 0,8 m Dimensi saluran sekunder 2 : lebar 0,6 m, tinggi 0,8 m Dimensi Saluran 1a : diperlebar dari lebar 1,1 m menjadi 1,8 m 1) Rev 12 transf2d 1 1-O2 1 1-O2aa 0.4 Legend 0.2 WS 01JAN2000 0200 Crit 01JAN2000 0200 Elevation (m) 0.0 Lat Struct -0.2 Ground LOB -0.4 ROB -0.6 .03 .015 .03 0.2 -0.8 0.0 -1.0 -0.2 -1.2 -0.4 0 100 200 300 400 Main Channel Distance (m) Gambar 7. 500-0.6 -0.8 -1.0 600 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Muka air zona 1 alternatif 2 sesudah penanganan banjir Zona 4 Penanganan banjir pada Zona 4 adalah dengan melakukan pengalihan aliran. Pengalihan aliran dilakukan pada Saluran 4b melalui tanah kosong dalam Sub-DAS 4e bagian utara. Sub-DAS 4e sebenarnya akan digunakan sebagai bangunan pada kondisi future, maka saluran dapat diletakkan di bawah bangunan sebagai gorong-gorong. Dimensi saluran baru adalah lebar 1,2 m dalam 1,5 m. Zona 5 Simulasi menggunakan pompa digunakan untuk mengalirkan air dari hulu Saluran 5a sampai ke Saluran 5b. Debit pompa merupakan hasil coba-coba. Debit pompa bergantung dari debit total yang melalui saluran, yakni dengan puncak 0,47 m3/s. Dari hasil simulasi diperoleh bahwa diperlukan pompa dengan debit 0,2 m3/s untuk mengatasi banjir periode ulang 50 tahun. Pompa dengan debit 0,1 m3/s hanya dapat mengurangi tinggi genangan menjadi 5 cm dari 11 cm. PERTIMBANGAN KONDISI FUTURE Saluran drainase yang terpengaruh penambahan bangunan adalah pada Zona 4 dan 5. Dari analisis pada sub-bab sebelumnya diketahui bahwa kedua zona sebenarnya mengalami limpas pada periode ulang 50 tahun pada dua titik. Saluran yang mengalami penambahan beban adalah saluran 4c, 4e, 5a, dan 5c. Penambahan beban tidak signifikan dan masih dapat diakomodasi oleh dimensi saluran eksisting. Kedua titik genangan tetap perlu ditangani tetapi tidak mengalami perubahan debit yang signifikan. Penanganan banjir zona 1, dimana terdapat dua alternatif memiliki ketergantungan terhadap pengembangan kawasan. Jika pengembangan pabrik dilakukan dalam jangka waktu dekat, maka dapat Bandung, 10 November 2018 113 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dipilih alternatif 1 dimana dibuat sebuah saluran yang berfungsi mengurangi debit Saluran 1b dan menampung debit dari bangunan baru. Sementara jika pengembangan pabrik belum akan dilakukan dalam jangka waktu dekat, maka alternatif 2 lebih cocok. Alternatif 2 memerlukan pembangunan bendung dan modifikasi saluran sekunder sementara alternatif 1 memerlukan pembangunan saluran baru dengan panjang 700 m. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa pada saluran eksisting: 1. 2. Pada kondisi eksisting, dengan periode ulang 10 tahun, berdasarkan hasil analisis hidraulik dengan program HEC-RAS, tidak ada saluran yang meluap akan tetapi terdapat satu ruas saluran yang memiliki jagaan kurang dari 10 cm, yaitu Saluran 1b dimana pada saluran terdapat pipa yang mengurangi kapasitas saluran. Pada periode ulang 50 tahun, terjadi banjir pada saluran di Zona 1 (Saluran 1a, 1b, dan 1c), saluran di Zona 4 (Saluran 4a) dan saluran di Zona 5 (Saluran 5a). Saluran yang tidak meluap dengan tinggi jagaan kurang dari 10 cm adalah Saluran 3b dan 4b. Usulan penanggulangan pada banjir 50 tahun adalah: 1. 2. 3. 4. Dari dua alternatif skenario penanggulangan banjir pada Zona 1, diperoleh dua hasil paling efektif sebagai berikut: a) Jika pembangunan future akan dilakukan waktu dekat, dipilih alternatif 1, yaitu: Pelebaran saluran 1a dari lebar 1,1 m menjadi 1,7 m. Pengalihan aliran saluran 1b dengan membangun saluran baru ke arah timur dengan dimensi 1,3 m x 1,5 m yang juga berfungsi mengalirkan air dari bangunan baru. b) Jika pembangunan future tidak akan dilakukan dalam waktu dekat, dipilih alternatif 2, yaitu: Pelebaran saluran 1a dari lebar 1,1 m menjadi 1,8 m. Pengalihan aliran saluran 1b dengan bendung setinggi 50 cm tepat sebelum adanya pipa kabel dan modifikasi dua saluran sekunder eksisting menjadi dimensi lebar 60 cm tinggi 80 cm dengan kemiringan 0,001 mengarah ke utara (saluran 1a). Penanggulangan genangan pada Zona 4 berupa mengalihkan aliran dari saluran 4b yang tadinya bertemu saluran 4a dialihkan langsung ke saluran 4c melalui saluran baru yang dibuat pada lahan kosong dengan dimensi lebar 1,2 m dalam 1,5 m. Saluran ini berupa saluran tertutup karena di atasnya direncanakan akan dikembangkan bangunan baru. Untuk menanggulangi banjir Zona 5, dipilih alternatif dengan menggunakan pompa dengan kapasitas 0,2 m3/s. Pompa ini akan memompa air menuju Saluran 5a. Pengembangan kedepan (future) pada Zona 4 mengakibatkan panambahan beban aliran pada Saluran 4c dan 4e, sedangkan pada Zona 5 pada saluran 5a dan 5c. Penambahan beban masih dapat diakomodasi oleh saluran-saluran tersebut sehingga dimensi tidak perlu diubah. Rekomendasi Untuk studi ini, data hujan yang tersedia sudah sangat lama (sampai tahun 1993), ada baiknya data hujan diperbaharui untuk memperpanjang data hujan sehingga hasil lebih akurat. Dalam studi ini, dengan daerah tangkapan yang banyak berupa atap, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk perhitungan waktu lag dalam daerah tangkapan. Adanya talang dapat membuat perhitungan waktu konsentrasi dengan metode Hathaway sebenarnya kurang akurat. UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penyusunan tulisan ini tidak sedikit hambatan yang dihadapi, akan tetapi berkat saran, kritik, serta dorongan semangat dari berberbagai pihak, tulisan ini dapat diselesaikan. Dengan penuh rasa hormat penulis mengucapkan terima kasih kepada pengelola pabrik TMMIN serta pihak lain yang membantu kelancaran penyusunan tulisan ini. 114 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air REFERENSI Butler, D. dan Davies, J. W. 2011. Urban Drainage. Edisi 3. London: Spon Press. Chaudry, M.Hanif. (2008). Open-Channel Flow. Edisi 2. USA: Springer. Chow, V.T. Maidment, David R., dan M.Ways, Larry. (1988), Applied Hydrology. McGraw-Hill, Singapore. Guha-Sapir, D., Hoyois, P., Wallemacq, P., dan Below, R. 2017. Annual disaster statistical review 2016 the numbers and trends. Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), Brussels, Belgium. Hicks, F.E. dan Peacock, T. 2005. Suitability of HEC-RAS for Flood Forecasting. Canadian Water Resources Journal, Vol. 30(2): 159–174. Houghtalen, Robert .J., Hwang, Ned.H.C., dan Akan, A.Osman. (2010). Fundamentals of Hydraulic Engineering Systems. 4th ed. Pearson, New Jersey. Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia. (2014). Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia Nomor 12 Tahun 2014 tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan. Indonesia Bandung, 10 November 2018 115 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA BANJIR STUDI PENERAPAN SISTEM POLDER PADA KAWASAN PERTANIAN DESA CIGANJENG, KABUPATEN CIAMIS, PROVINSI JAWA BARAT Meeliliany Indrayani1*, dan Bambang Adi Riyanto2 12Program Studi Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan *
[email protected]Abstrak Setiap tahun, daerah pertanian Padaherang di Kabupaten Ciamis, Provinsi Jawa Barat mengalami banjir setinggi 0,5 m sampai 2 m selama 10 hari sampai 1 bulan. Topografi yang rendah, adanya tanggul di Sungai Ciseel Lama, Saluran Drainase Cirapuan 1, dan Sungai Citanduy, serta tingginya muka air di titik outlet saat terjadi banjir menyebabkan genangan di kawasan pertanian tidak dapat dikeluarkan secara gravitasi. Menimbang kondisi tersebut, untuk menangani masalah genangan di kawasan pertanian ini, cocok untuk diterapkan konsep polder. Studi ini mengkaji penerapan sistem polder pada kawasan pertanian Desa Ciganjeng seluas 184 ha dengan kondisi batas Sungai Ciseel Lama, Saluran Drainase Cirapuan 1, dan Sungai Citanduy. Elemen-elemen sistem polder yang digunakan adalah saluran drainase utama, kolam, pompa, serta tanggul keliling. Dimensi saluran drainase utama, kolam, dan pompa diperoleh dengan metode iterasi hingga 111.258 m3 limpasan pada periode ulang 5 tahun yang didapat dengan metode SCS dapat dikendalikan secara efisien. Pada kondisi tersebut, diperoleh dimensi kolam penampung 490 x 120 x 1,5 m3 dengan volume tampungan efektif sebesar 77.280 m3, saluran drainase utara dengan penampang 1,5 x 1,5 m2 dan 1 x 1,5 m2, saluran drainase selatan dengan penampang 6 x 1,5 m2 dan 4 x 1,5 m2, dan pompa sebanyak 4 buah dengan kapasitas maksimum masing-masing 0,5 m3/s. Operasi pompa terbagi menjadi 2, yaitu 3 buah pompa bekerja selama 30 jam dan 1 buah pompa bekerja selama 17,5 jam. Penggunaan lahan seluas 7,18 ha untuk sistem polder menyelamatkan 116 ha kawasan pertanian dari genangan. Kata kunci: banjir, Desa Ciganjeng, pertanian, pompa,sistem, polder LATAR BELAKANG Terdapat kawasan pertanian yang dikenal dengan kawasan pertanian Padaherang di Kabupaten Ciamis, Provinsi Jawa Barat (lihat Gambar 1). Setiap tahun, daerah tersebut mengalami banjir (PT. Sarana Bhuana Jaya, 2018) setinggi 0,5 m sampai 2 m selama 10 hari sampai 1 bulan (PT. Sarana Bagja Bumi, 2017). Daerah genangan pada kawasan tersebut dapat dilihat pada Gambar 2. Akibatnya, setiap tahun terjadi gagal panen. Salah satu desa yang mengalami bencana tersebut adalah Desa Ciganjeng (lihat Gambar 3). 116 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Gambar 2. Peta provinsi Jawa Barat Peta genangan banjir pada kawasan studi (PT. Sarana Bagja Bumi, 2017) Bandung, 10 November 2018 117 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 3. Lokasi studi Kawasan tersebut memiliki topografi yang rendah dan datar sehingga air genangan sulit mengalir, adanya tanggul-tanggul eksisting pada Sungai Ciseel Lama, Saluran Drainase Cirapuan 1, dan Sungai Citanduy menyebabkan lahan pertanian menjadi tertutup, serta adanya daerah cekungan berupa daerah rawa-rawa sehingga air tidak dapat mengalir dengan baik (PT. Sarana Bagja Bumi, 2017). Menimbang kondisi tersebut, maka langkah untuk penanganan banjir yang dipilih adalah penerapan sistem polder. Sistem Polder Sistem polder merupakan salah satu cara penanganan banjir berupa sekumpulan dataran yang membetuk kesatuan hidrologis artifisial yang dikelilingi oleh tanggul untuk menggelakkan air dari luar kawasan sistem polder. Air buangan pada sistem polder dikontrol melalui sistem penampung, tanggul, pompa atau manajemen air lainnya. Maka, sistem polder disebut juga sistem drainase yang terkendali. Air buangan (air kotor dan air hujan) dikumpulkan untuk dikeluarkan ke luar sistem polder yang berupa sistem polder lain yang posisinya lebih tinggi atau sungai. Elemen-elemen yang harus direncanakan secara integral agar sistem polder dapat bekerja secara optimal adalah sebagai berikut (lihat Gambar 4). 1. Tanggul Tanggul merupakan bangunan yang melindungi suatu kawasan dari daerah luar. Bangunan ini dibangun dengan mengelilingi suatu kawasan dengan elevasi yang lebih tinggi. 2. Jaringan drainase Drainase digunakan untuk penganganan kelebihan air. Saluran drainase harus dibangun dengan kapasitas debit banjir yang sesuai agar tidak menimbulkan genangan. 3. Kolam penampung Kolam penampung adalah suatu cekungan yang menampung air. 4. Sistem pompa Air yang telah dikumpulkan dalam kawasan akan dikeluarkan ke luar kawasan. Sistem pompa umumnya digunakan pada daerah yang tidak mampu mengalirkan air ke luar secara gravitasi. 5. Manajemen sumber daya air Sistem polder merupakan bangunan yang berisiko tinggi sehingga diperlukan manajemen yang memadai. Manajemen polder menyangkut operasi dan pemeliharan sistem polder. 118 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 4. Tipikal sistem polder Hidrograf SCS Penurunan hidrograf satuan membutuhkan data limpasan dan data hujan. Namun, seringkali rekaman data limpasan tidak ditemukan. Oleh karena itu, hidrograf satuan diturunkan dengan data dari DAS yang sama atau terdekat yang karakteristiknya sama atau hampir sama. Dengan demikian, maka disebut hidrograf satuan sintetis. Metode hidrograf satuan sintetis yang umum digunakan untuk memperkirakan limpasan lahan terkait penggunaan lahan adalah metode SCS. Pada metode ini, hidrograf satuan diturunkan berdasarkan hidrograf satuan tidak berdimensi dimana tinggi hujan efektif dinyatakan sebagai Curve Number (CN). Nilai curve number berkisar antara 1 – 100 tergantung jenis tanah, tata guna lahan, pengolahan tanah, kondisi permukaan tanah, dan kondisi kelembaban tanah. Bila diketahui tata guna lahan, panjang lahan, dan kemiringan lahan, maka lama waktu keterlambatan dapat ditentukan dengan Persamaan 1. (1) dimana: tl : waktu keterlambatan (jam) L : panjang lahan (m) CN : curve number S : kemiringan lahan (m/m) HEC-RAS Hukum fisika yang berpengaruh pada aliran dalam saluran adalah hukum konservasi massa (kontinuitas) dan hukum konservasi momentum. Kedua hukum ini diekspresikan dalam bentuk persamaan diferensial parsial yang disebut dengan persamaan kontinuitas (Persamaan 2) dan momentum (Persamaan 3). (2) (3) Prosedur yang banyak digunakan untuk menyelesaikan aliran tak langgeng 1 dimensi adalah skema implisit 4 titik metode beda hingga yang dikenal sebagai Box Scheme (lihat Gambar 5). Bandung, 10 November 2018 119 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 5. Skema 4 titik metode beda hingga Pada simulasi, biasanya kondisi awal tidak diketahui, jadi digunakan nilai sembarang yang salah. Kondisi awal berupa elevasi muka air dan debit aliran. Di sisi lain, kondisi batas biasanya diketahui dari pengukuran atau perhitungan. Kondisi batas terdapat pada batas hulu dan hilir sepanjang waktu. Pompa Pompa berfungsi untuk mengeluarkan air dari kolam penampung ataupun dari saluran drainase pada saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi. Hal yang perlu diperhatikan untuk operasi pompa adalah jumlah dan kapasitas pompa yang digunakan. Jumlah dan kapasitas pompa harus sesuai dengan kapasitas kolam dan durasi penurunan muka air. Kurangnya kapasitas pompa dapat mengakibatkan elevasi muka air pada kolam tidak dapat diturunkan dan mengakibatkan banjir. Di sisi lain, kapasitas pompa yang berlebihan menyebabkan biaya operasi dan pemeliharaan menjadi berlebihan. Perencanaan sistem pompa membutuhkan karakteristik pompa yang berupa hubungan antara tinggi tekan dengan kapasitas debit pompa. Setiap pompa memiliki karakteristiknya sendiri. Pada studi ini, digunakan karakteristik pompa seperti pada Gambar 6. Gambar 6. Karakteristik pompa (Hwang, 1981) 120 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air METODOLOGI STUDI Mulai Identifikasi masalah Dasar teori Pengumpulan data 1. Peta rupa bumi 2. Data curah hujan 3. Data pendukung lainnya Pengolahan data 1. Pemeriksaan validitas data curah hujan 2. Analisis frekuensi curah hujan 3. Analisis IDF (Rumus Mononobe) 4. Penentuan awal dimensi saluran (Metode Rasional) 5. Analisis debit banjir (Hidrograf SCS) Simulasi kondisi eksisting daerah studi Tujuan: mengetahui tinggi dan luas genangan eksisting Ubah dimensi saluran utama dan/atau ubah dimensi kolam dan/atau ubah sistem pompa Tidak Simulasi sistem polder (saluran utama, kolam, sistem pompa) Data masukan: hidrograf SCS Memenuhi syarat? (kawasan pertanian tidak ada yang tergenang, 4 ≤ jumlah pompa ≤ 7) Ya Dimensi Sistem Polder - Saluran utama - Kolam - Pompa Evaluasi Sistem Polder - Luas genangan - Tinggi genangan Kesimpulan dan saran Selesai Gambar 7. Bandung, 10 November 2018 Diagram alir 121 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Analisis Data Hujan Data curah hujan harian maksimum tahunan yang diperoleh dari tahun 2006 sampai tahun 2015 di Stasiun Hujan Padaherang (lihat Tabel 1) dapat langsung digunakan untuk kebutuhan analisis selanjutnya karena data tersebut tidak memiliki data pencilan (outlier), tidak memiliki kecenderungan (trend), stabil terhadap variance, stabil terhadap mean, serta independen. Tabel 1. Tahun 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Data curah hujan Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 55 27 23 60 7 13 0 0 7 43 46 51 27 36 74 46 42 46 2 3 140 103 50 65 69 30 64 5 2 0 6 9 61 78 31 42 33 81 44 15 66 38 54 29 81 92 34 96 98 80 80 37 64 23 16 0 0 38 67 74 67 30 31 123 34 0 0 0 0 105 80 32 37 95 59 20 38 53 109 33 6 78 73 51 54 37 71 41 29 45 92 80 0 12 55 85 56 58 82 60 38 25 13 0 0 0 106 53 Maksimum 60 140 78 81 96 98 123 109 92 106 Analisis frekuensi curah hujan dilakukan dengan 5 jenis distribusi frekuensi, yaitu Distribusi Log Normal 2 Parameter, Distribusi Log Normal 3 Parameter, Distribusi Gumbel Tipe I, Distribusi Pearson Tipe III, dan Distribusi Log Pearson Tipe III. Hasilnya analisis frekuensi curah hujan dapat dlihat pada Tabel 2. Analisis selanjutnya akan menggunakan hasil dari Distribusi Log Normal 3 Parameter yang memiliki penyimpangan terkecil 5,04 mm. Tabel 2. Periode Ulang T t Tahun 2 0,000 5 0,842 10 1,282 20 1,645 25 1,751 50 2,054 100 2,326 500 2,878 1000 3,090 Penyimpangan Maksimum (mm) Hasil analisis frekuensi curah hujan Log Normal 2P 95,7 116,2 128,6 139,9 143,3 153,7 163,6 185,8 195,2 6,95 Distribusi Probabilitas Log Normal Pearson Gumbel I 3P III 97,5 95,2 97,5 117,3 122,6 117,3 128,2 140,7 128,2 137,4 158,2 137,5 140,2 163,7 140,2 148,2 180,7 148,1 155,5 197,6 155,4 170,8 236,6 170,6 176,8 253,4 176,6 5,04 8,98 5,09 Log Pearson III 97,5 117,8 128,9 138,2 140,9 148,8 155,9 170,2 175,6 5,49 Analisis Debit Banjir dengan HEC-HMS Analisis debit banjir yang dilakukan pada periode ulang 5 tahun untuk kawasan pertanian. Daerah studi dibagi menjadi 18 bagian (lihat Gambar 8). Masing-masing bagian dilakukan analisis debit banjir dengan Metode Hidrograf SCS dengan bantuan piranti lunak HEC-HMS dengan model 1 buah basin. 122 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 8. Pembagian segmen Data masukan yang ditetapkan sama untuk semua bagian adalah nilai CN sebesar 78, impervious sebesar 0%, dan distribusi hujan 6 jam. Data masukan berupa luas dan waktu keterlambatan berbedabeda setiap bagiannya (lihat Tabel 3). Debit puncak dan waktu menuju puncak di setiap segmen dapat dilihat pada Tabel 3. Total hidrograf dapat dilihat pada Gambar 9. Tabel 3. Bagian Utara 5 Utara 4 Utara 3 Utara 2 Utara 1,0056 Selatan 1,0053 Selatan 2 Selatan 3 Selatan 4 Selatan 5 Selatan 6 Selatan 7 Selatan 8 Selatan 9 Selatan 10 Selatan 11 Selatan 12 Selatan 13 Bandung, 10 November 2018 Data masukan setiap segmen Luas (km2) 0,033 0,059 0,083 0,088 0,197 0,193 0,115 0,113 0,115 0,117 0,097 0,113 0,116 0,118 0,093 0,076 0,074 0,034 Waktu Keterlambatan (menit) 21,00 38,00 45,65 50,62 59,32 55,44 60,50 65,50 68,90 68,90 56,70 54,80 56,70 65,56 54,90 41,90 34,90 32,40 123 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 9. Hidrograf banjir total Pemodelan Hidraulik dengan HEC-RAS Seluruh lahan pertanian Desa Ciganjeng harus dibuat tertutup dengan cara dibuat tanggul keliling agar air dari luar sistem polder tidak masuk ke sistem polder. Tanggul yang sudah ada adalah tanggul Sungai Ciseel Lama, tanggul Sungai Citanduy, tanggul Saluran Drainase Cirapuan 1. Tanggul yang diusulkan adalah tanggul Sungai Ciganjeng. Lahan pertanian memiliki elevasi +4 m sampai dengan +6 m. Pada kawasan tersebut, elevasi terendah berada pada titik sekitar sepertiga bagian dari utara kawasan. Kolam penampung direncakan agar berada pada daerah terendah dari kawasan tersebut. Agar air hujan yang jatuh di lahan pertanian dapat dialirkan ke kolam penampung, dibuat saluran utara sepanjang 720 m dan saluran selatan sepanjang 2250 m. Hujan yang jatuh pada daerah utara kolam penampung akan dialirkan melalui saluran utara dan hujan yang jatuh pada daerah selatan kolam penampung akan dialirkan melalui saluran selatan. Selanjutnya, air dari kolam penampung akan dikeluarkan dengan pompa ke Saluran Drainase Cirapuan 1. Secara sederhana, skematisati sistem polder dapat dilihat pada Gambar 10. Usulan Tanggul Baru Sungai Ciganjeng Saluran Drainase Cirapuan 1 Saluran Utara Pompa Kolam Tanggul Eksisting Saluran Drainase Cirapuan 1 Tanggul Eksisting Sungai Ciseel Lama Saluran Selatan Tanggul Eksisting Sungai Citanduy Gambar 10. Skema sistem polder 124 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Kondisi Eksisting Simulasi pada kondisi awal dilakukan untuk mengetahui tinggi genangan maksimum dan luas genangan yang terjadi. Skema pada piranti lunak HEC-RAS dapat dilihat pada Gambar 11. kolam penampung disimulasikan dengan storage area. Saluran utama utara dimodelkan dengan 5 buah cross section yang masing-masing bagiannya diinterpolasi dengan jarak 60 m. Saluran utama selatan dimodelkan dengan 13 buah cross section yang masing-masing bagiannya diinterpolasi dengan jarak 60 m. Pada model tersebut, kondisi awal muka air di kolam dan saluran adalah penuh sehingga menyerupai kondisi awal di mana daerah studi tidak memiliki kolam dan saluran. Debit limpasan dimasukkan ke saluran utama dengan lateral inflow hydrograph dan flow hydrograph berdasarkan hidrograf SCS yang diperoleh dari analisis debit banjir (lihat Gambar 11). Lateral inflow hydrograph dimasukkan pada penampang 2, 3, 4, dan 5 saluran utara dan penampang 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, dan 13 saluran selatan. Flow hydrogragh dimasukkan pada penampang 1,0056 saluran utara dan penampang 1,0053 saluran selatan. Gambar 12 adalah peta genangan periode ulang 5 tahun yang terjadi pada kawasan pertanian sebelum ada sistem polder. Genangan terjadi setinggi 98 cm seluas 124 ha. Gambar 11. Bandung, 10 November 2018 Pemodelan sistem polder 125 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 12. Peta genangan pada kondisi eksisting Perencanaan Sistem Polder Pompa yang digunakan memiliki kapasitas maksimum 0,5 m3/s. Kapasitas tersebut merupakan kapasitas yang dianggap sesuai dengan karakteristik limpasan yang terjadi pada daerah studi. Apabila digunakan pompa dengan kapasitas lebih besar, dikhawatirkan air limpasan terpompa terlalu cepat dan akan mengkonsumsi daya yang terlampau besar. Sebaliknya, apabila digunakan pompa dengan kapasitas lebih kecil, maka jumlah pompa yang digunakan akan terlampau banyak, sehingga menyulitkan sistem operasionalnya. Hubungan antara tinggi tekan dengan debit pompa dapat dilihat pada Gambar 6. Dimensi kolam penampung sesungguhnya diperoleh dengan cara mencoba berbagai jumlah pompa dan volume kolam penampung hingga dicapai kondisi elevasi muka air maksimum di kolam penampung adalah +4 m dengan elevasi dasar kolam adalah +2,5 m. Jumlah pompa yang dicoba dalam simulasi adalah 4, 5, 6, dan 7 buah. Pada hujan dengan periode ulang 5 tahun, debit puncak banjir sebesar 11,51 m3/s dicapai dalam waktu yang singkat, yaitu 3 jam (lihat Gambar 9). Hal ini menunjukkan bahwa volume limpasan terkumpul dengan cepat. Agar volume kolam yang tidak terlampau besar atau mengalami limpas, maka ditetapkan pola operasinya menjadi dua kelompok. Kelompok pompa pertama sebanyak 3 buah pompa beroperasi saat elevasi muka air di +2,8 m dan berhenti pada elevasi +2,6 m. Jumlah pompa selebihnya masuk dalam kelompok pompa kedua yang beroperasi saat elevasi muka air di +3,5 m dan berhenti pada elevasi +3,1 m. Pipa outlet pompa direncanakan pada elevasi +7 m (elevasi tanggul). Hasilnya dituangkan dalam Gambar 13. 126 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 13. Hubungan luas kolam dan jumlah pompa Penggunaan pompa sebanyak 4 buah membutuhkan luas kolam penampung 5,88 ha dan penggunaan pompa sebanyak 7 buah membutuhkan luas kolam penampung 4,97 ha. Agar biaya operasional lebih murah, maka dipilih penggunaan 4 buah pompa walaupun luas kolam yang dibutuhkan lebih besar 0,91 ha dibandingkan dengan penggunaan 7 buah pompa. Dimensi kolam penampung adalah panjang 490 m dengan lebar 120 m. Elevasi minimum kolam penampung adalah +2,5 m dan elevasi maksimum kolam penampung adalah +4 m. Kondisi awal kolam penampung adalah terisi sampai elevasi +2,6 m. Kolam penampung tersebut memiliki volume tampungan efektif sebesar 77.280 m3. Dimensi saluran dicoba-coba hingga dicapai dimensi yang efisien (lihat Tabel 4). Tabel 4. Saluran Penampang Utara 1-4 4-5 1-9 9-13 Selatan Panjang (m) 540 180 1500 750 Dimensi saluran utama Lebar, B (m) Tinggi, H (m) 1,5 1,0 6,0 4,0 1,3 1,3 1,3 1,3 Tinggi + Jagaan (m) 1,5 1,5 1,5 1,5 Gambar 14 adalah gambar potongan melintang kolam penampung dengan tanggul Saluran Drainase Cirapuan 1 dan Saluran Drainase Cirapuan 1. Gambar 14. Potongan melintang Air di kolam dipompa ke Saluran Drainase Cirapuan 1 dengan 3 buah pompa selama 3 jam, namun elevasi muka air di kolam masih terus naik, sehingga 1 pompa lagi dioperasikan selama 17,5 jam sampai elevasi muka air di kolam mencapai +3,1 m. Selanjutnya, 3 buah pompa awal tetap beroperasi selama 11 jam untuk mengembalikan elevasi muka air di kolam ke kondisi awal (lihat Gambar 15). Pada kondisi terebut, terjadi pemimpihan puncak debit limpasan dari 11,51 m3/s (lihat Gambar 9) menjadi puncak debit keluar pompa sebesar 1,82 m3/s sehingga tidak berdampak negatif ke Saluran Drainase Cirapuan 1. Bandung, 10 November 2018 127 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 15. Hidrograf di kolam dan pompa Elemen saluran utama utara, saluran utama selatan, dan kolam penampung membutuhkan total lahan seluas 7,18 hektar. Jika dibandingkan dengan kondisi eksisting, maka lahan yang berhasil diselamatkan dari genangan adalah 116,82 ha. Hasil studi harus disampaikan secara jelas dan komprehensif serta dapat dipertanggungjawabkan secara keilmuan. Gambar dan Tabel yang disajikan pada sub bab ini harus disertai dengan penjelasan ilmiah. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Berikut adalah beberapa kesimpulan yang dapat ditarik dari studi ini. 1. Genangan yang terjadi dapat disimulasikan dengan model HEC-RAS. Pada kondisi eksisting, limpasan air hujan di kawasan pertanian Desa Ciganjeng tertahan menjadi genangan. Pada kejadian hujan periode ulang 5 terjadi genangan setinggi 98 cm seluas 124 ha. 2. Elemen-elemen sistem polder yang disimulasikan dengan model matematik dengan piranti lunak HEC-RAS untuk menangani seluruh limpasan permukaan dengan periode ulang 5 tahun memiliki dimensi sebagai berikut. a. Tanggul baru Sungai Ciganjeng, tanggul eksisting Saluran Drainase Cirapuan 1, tanggul eksisting Sungai Ciseel Lama, dan tanggul eksisting Sungai Citanduy. b. Kolam penampung berdimensi 460 x 120 x 1,5 m3 dengan volume efektif tampungan sebesar 82.800 m3. Elevasi dasar kolam berada pada +2,6 m dan elevasi maksimum kolam berada pada +4 m. c. Saluran drainase utama utara dengan penampang 1,5 x 1,5 m2 di hilir saluran sepanjang 540 m dan 1 x 1,5 m2 di hulu saluran sepanjang 180 m. d. Saluran drainase utama selatan dengan penampang 6 x 2 m2 di hilir saluran sepanjang 1500 m dan 4 x 1,5 m2 di hulu saluran sepanjang 750 m. e. 4 buah pompa dengan kapasitas maksimum masing-masing 0,5 m3/s. Elevasi nyala pompa berada pada +2,8 m dan elevasi mati pompa berada pada +2,6 m. f. 3 buah pompa dengan kapasitas maksimum masing-masing 0,5 m3/s. Elevasi nyala pompa berada pada +3,5 m dan elevasi mati pompa berada pada +3,1 m. 3. Sistem polder yang diterapkan membutuhkan total lahan seluas 7,18 hektar. 4. Pada periode ulang 5 tahun, lahan yang berhasil diselamatkan dari genangan adalah 116,82 ha dan terjadi terjadi pemipihan puncak debit dari 11,51 m3/s menjadi 1,82 m3/s atau penurunan sebesar 84% dengan 4 buah pompa selama 30 jam. 128 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Rekomendasi Berikut adalah beberapa saran yang dapat penulis berikan terkait dengan studi ini. 1. Durasi hujan jam-jaman yang digunakan pada studi ini merupakan asumsi dari penulis. Akan lebih baik apabila durasi hujan jam-jaman dianalisis lebih lanjut dengan memasang alat penakar hujan otomatis di daerah studi agar diperoleh hasil simulasi yang lebih akurat dalam menggambarkan keadaan yang sesungguhnya. 2. Agar diperoleh dimensi saluran utama, dimensi kolam penampung, dan sistem pompa yang efisien secara ekonomis, perlu dilakukan analisis biaya, misalnya biaya penggalian, biaya pembebasan lahan, biaya investasi pompa, biaya operasi dan pemeliharaan pompa, biaya pemeliharaan saluran drainase, dan lain-lain. REFERENSI Hwang, Ned H.C. Fundamental of Hydraulic Engineering Systems. Prentice Hall. 1981. PT Sarana Bagja Bumi. 2017. Laporan Pendahuluan Detail Engineering Design Pengendalian Banjir di Kecamatan Padaherang. Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakrat Direktorat Jendral Sumber Daya Air Satuan Kerja Balai Besai Wilayah Sungai Citanduy. PT Sarana Bhuana Jaya. 2017. Laporan Pendahuluan Studi Pengendalian Banjir di Kecamatan Padaherang. Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakrat Direktorat Jendral Sumber Daya Air Satuan Kerja Balai Besai Wilayah Sungai Citanduy. Bandung, 10 November 2018 129 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA BANJIR PENGEMBANGAN MODEL NILAI AMBANG HUJAN UNTUK MEMPREDIKSI TERJADINYA LONGSOR Rokhmat Hidayat1*, Avida Amalia Zahro1 1Balai Litbang SABO, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat *
[email protected]Abstrak Mayoritas peristiwa longsor dipicu oleh hujan (rainfall triggering landslides), keruntuhan lereng mayoritas terjadi ketika musim penghujan. Prediksi kejadian longsor dapat dilakukan berdasar hasil prediksi curah hujan. Untuk mengurangi dampak timbulnya korban tersebut diperlukan sistem peringatan dini dengan mengacu pada ambang hujan. Dalam penelitian ini digunakan program LEWS (Landslide Early Warning Sistem) yang dikembangkan untuk pemodelan lokasi yang rawan terjadi longsor. Kebutuhan data simulasi pada LEWS yaitu ambang hujan, peta kerawanan longsor, serta peta sebaran curah hujan harian dan kumulatif. Ambang hujan adalah nilai batas ketika suatu area diprediksi rawan terjadi longsor. Data hujan yang digunakan yaitu data hujan TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) dan hujan ECMWF (The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). Dilakukan analisis untuk mengetahui perbandingan data prediksi curah hujan TRMM dan data curah hujan ECMWF dari daerah Banjarnegara dan Garut. Data yang diolah merupakan data harian bulan April 2018. Data tersebut diakses dengan menggunakan software GrADS dengan menggunakan script tertentu. Kemudian pada tahap selanjutnya digunakan software Microsoft Excel 2007 untuk pengolahan data. Kedua jenis data hujan selanjutnya diplot pada grafik. Dari hasil plot scatter dapat diketahui hubungan antara kedua data hujan tersebut. Berdasar hasil rumusan ternyata ambang hujan TRMM mempunyai nilai lebih tinggi dibanding ECMWF. Dari hasil perhitungan ambang batas hujan selanjutnya dilakukan uji coba pada sistem prediksi lokasi rawan longsor LEWS. Kata Kunci: prediksi longsor, perbandingan nilai hujan, hujan TRMM, hujan ECMWF LATAR BELAKANG Indonesia merupakan salah satu negara beriklim tropis yang mempunyai musim hujan pada bulan tertentu. Dengan kondisi penerimaan curah hujan yang cukup tinggi tahun dapat membawa dampak bagi penduduk Indonesia. Hal ini ditambah dengan perubahan penggunaan lahan selama tiga-empat dekade terakhir yang telah terjadi dalam skala luas khususnya di Pulau Jawa. Pola penggunaan lahan ini memberi dampak sangat nyata terhadap fungsi-fungsi daerah aliran sungai dengan semakin meningkatnya kejadian ekstrem (Pawitan, 2008). Besarnya intensitas yang diterima oleh suatu wilayah tertentu dapat mengakibatkan dampak negatif terhadap daerah tersebut salah satunya adalah longsor. Longsor adalah pemindahan masa tanah (erosi) dimana pemindahan tanahnya terjadi pada waktu tertentu atau secara tiba-tiba dalam volume yang besar (Iswanto,2010). Ada beberapa faktor yang dapat menyebabkan terjadinya longsor, diantaranya adalah curah hujan tinggi yang turun sebelumnya selama beberapa hari secara berturut-turut, tebing yang terjal dengan kemiringan lebih dari 50o, sifat fisik tanah dan degradasi lahan (Prawiradisastra, 2008). Tingginya intensitas curah hujan selama 3 hari atau sekitar 72 jam dapat menjadi pemicu terjadinya longsor pada suatu tempat (Chleborad, 2006). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar perbandingan hujan hasil pengukuran TRMM dan Hujan prediksi ECMWF. Syaifullah 2014 menggunakan data hujan TRMM untuk penelitian kejadian banjir di wilayah Jakarta pada awal tahun 130 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 2013. Gunawan 2010, telah membandingkan data curah Hujan bulanan antara hasil pengamatan dengan data TRMM di Zona Prakiraan Musim (ZOM). Hasilnya menunjukkan variasi jumlah sebaran data grid TRMM yang berbeda dari satu ZOM ke ZOM yang lainnya. Junaeni dkk [2010], menggunakan data curah hujan TRMM tipe 3842 dan memanfaatkannya dalam bidang pertanian untuk menunjang ketahanan pangan dengan cara menguji kesesuaian pola curah hujan TRMM dengan pola curah hujan. Mereka menyatakan curah hujan TRMM sangat berguna dalam mengkaji lebih mendalam perilaku curah hujan dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Penelitian mengenai validasi data hujan TRMM dengan data hujan hasil pengukuran lapangan juga telah dilakukan (Rahayu dkk 2012, Sipayung 2014) Informasi data curah hujan dapat berbentuk temporal (runtut waktu) maupun berbentuk spasial (keruangan). Data temporal dapat memberikan informasi tren atau kecenderungan dari sifat hujan di suatu tempat apakah mengalami kenaikan ataupun sebaliknya. Pentingnya informasi curah hujan spasial di suatu tempat dapat memberikan gambaran daerah mana yang mengalami kekurangan curah hujan dan daerah mana yang mengalami kelebihan curah hujan sehingga dapat ditentukan strategi dalam pengelolaan sumber daya air. Dari informasi tersebut dapat dikatakan bahwa data curah hujan merupakan data klimatologis yang cukup penting. Prasetia [2010] dan Feidas 2010, telah melakukan validasi dan prediksi curah hujan bulanan berdasarkan data TRMM dengan data pengamatan di wilayah Indonesia. Hasil validasi menunjukkan bahwa data satelit memberikan nilai lebih rendah dari data observasi, kecuali di wilayah anti-monsunal dimana data satelit memberikan nilai lebih besar dari data observasi. Junaeni, dkk [6], menggunakan data curah hujan TRMM tipe 3842 dan memanfaatkannya dalam bidang pertanian untuk menunjang ketahanan pangan dengan cara menguji kesesuaian pola curah hujan TRMM dengan pola curah hujan. Mereka menyatakan curah hujan TRMM sangat berguna dalam mengkaji lebih mendalam perilaku curah hujan dan faktorfaktor yang mempengaruhinya karena kemiripan polanya dengan curah hujan observasi. Syaifullah 2014, menyatakan bahwa nilai curah hujan TRMM Jaxa (GSMap_NRT) mempunyai pola yang mengikuti curah hujan pengamatan (aktual) meskipun nilainya cenderung di bawah hujan actual. Sementara itu Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) [9,10] juga telah memproduksi data TRMM dengan format dan kualitas yang lebih baik. Sebagai prototipe Global Precipitation Measurement (GPM), JAXA telah mengembangkan system pengolahan data near - real-time dan menyebarkan lewat situs internet. Algoritmanya dikembangkan berdasarkan proyek Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP ) sehingga dikenal dengan GSMap near real time (GSMap_NRT). Proyek ini telah diterapkan sejak bulan Oktober 2008. Resolusi horizontal GSMaP_NRT adalah 0,1o lintang / bujur, sedangkan resolusi spasialnya adalah satu jam. BMKG memiliki akses data untuk satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) di mana dari satelit ini didapat data estimasi curah hujan untuk titik mana saja yang diperlukan pada seluruh wilayah di Indonesia. Hal ini tentu sangat membantu, mengingat masih banyak wilayah di Indonesia khususnya Sulawesi Utara yang wilayahnya terpencil dan belum terdapat penakar hujan. Sebelum data TRMM ini dapat digunakan, diperlukan suatu verifikasi data terlebih dahulu. Verifikasi dilakukan dengan membandingkan data yang diperoleh dari TRMM dan data dari stasiun BMKG. Data ECMWF yang digunakan adalah data forecast harian keluaran ECMWF selama periode waktu satu bulan, dari mulai tanggal 1 Januari 2017 sampai 31 Januari 2017 dengan resolusi spasial 0.5o×0.5o. Data tersedia pada: (https://www.ecmwf.int/en/forecasts/datasets/public-wmo-and-acmad-datasets). METODOLOGI STUDI Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data akumulasi curah hujan bulanan tahun 2018 pada tiga daerah yaitu Garut, Banjarnegara, dan Kulonprogo. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: software GrADS v.2.0, dan Microsoft Office Excell 2007. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui verifikasi dari data estimasi curah hujan satelit TRMM dan data prediksi hujan ECMWF. Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada penelitian ini adalah : Bandung, 10 November 2018 131 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 1. Catat data curah hujan TRMM dan ECMWF harian selama 3 bulan (Pebruari, Maret, April) tahun 2018 untuk wilayah Kulomprogo, Banjarnegara dan Garut. didownload pada situs web http://mirador.gsfc.nasa.gov. Akses dan pengolahan data nc (data TRMM) menggunakan software GrADS, yang kemudian didapat data curah hujan. 2. Plot data curah hujan TRMM harian selama 3 bulan (Pebruari, Maret, April) tahun 2018 untuk wilayah Kulomprogo, Banjarnegara dan Garut. 3. Plot data curah hujan ECMWF harian selama 3 bulan (Pebruari, Maret, April) tahun 2018 untuk wilayah Kulomprogo, Banjarnegara dan Garut. 4. Pengolahan data curah hujan selanjutnya menggunakan Microsoft Office Excel, termasuk didalamnya dalam pembuatan grafik, tabel dan perhitungan nilai hujan pemicu longsor. Perhitungan nilai ini dengan menggunakan menu Data Analysis pada Microsoft Office Excel. 5. Prediksi lokasi rawan terjadi gerakan tanah dengan melakukan overlay antara peta tingkat rawan longsor dengan peta spasial hujan. Peta hujan merupakan gabungan antara data hujan TRMM dengan data prediksi hujan ECMWF HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Analisis hujan spasial dilakukan terhadap tiga (3) daerah yaitu Kulonprogo, Banjarnegara, dan Garut. Analisis hujan dilakukan selama 3 bulan yaitu Pebruari, Maret, dan April tahun 2018. Data hujan yang dibandingkan yaitu data hujan TRMM harian untuk kedua tipe (3B42RT) dan hujan prediksi ECMWF. Dari kedua tipe hujan tersebut kemudian dibandingkan dengan dibuat plot temporal dan plot sebaran (scatter plot) untuk melihat konsistensi hubungan atau pola nilai hujan. Dilakukan juga perbandingan contoh kasus untuk analisis spasial kedua tipe data hujan, seperti terlihat pada Gambar 1. 132 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Contoh Data Hujan Spasial Tanggal 24 Mei 2018. (a) Data Hujan TRMM, (b) Data Hujan ECMWF Contoh data hujan spasial yang menampilkan peta isoyet untuk tanggal 24 Mei 2018 dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar sebelah atas adalah data TRMM dari Jaxa (GSMap_NRT) sementara gambar sebelah bawah adalah data ECMWF. Kedua data diolah dengan pengolah data (GrADS) dan skala yang sama. Dari gambar 1 terlihat nilai TRMM Jaxa relatif lebih tinggi dibandingkan ECMWF. Dari gambar dapat dilihat bahwa nilai hujan dari data TRMM Jaxa menunjukkan curah hujan mencapai 120-140mm/hari bahkan di pantai utara Jakarta. Sedangkan data ECMWF untuk kasus yang sama menunjukkan nilai curah hujan sekitar 40-60 mm/hari dan hanya 80 mm/hari untuk wilayah pantai Jakarta. Analisis selanjutnya adalah dengan membandingkan kedua data dengan jangka waktu tertentu. Data yang dipakai adalah data hujan harian antara tahun 2018 bulan Pebruari-Maret. Grafik presipitasi dan plot scatter antara TRMM NASA dengan WCMWF untuk wilayah Cilawu, Garut disajikan dalam Gambar 2. Dari grafik plot scatter hujan harian terlihat bahwa nilai TRMM Nasa cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan ECMWF, dan terlihat dari persamaan linearnya mempunyai gradien kurang dari 1. Untuk plot scatter bulanan nilai korelasinya sangat rendah, jauh dari nilai satu. Gambar 2. Plot Data Hujan Wilayah Cilawu, Garut Grafik presipitasi dan plot scatter antara TRMM Nasa dengan ECMWF untuk wilayah Karangkobar, Banjarnegara disajikan dalam Gambar 3. Dari grafik plot scatter hujan harian terlihat bahwa nilai TRMM Nasa cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan ECMWF, dan terlihat dari persamaan linearnya mempunyai gradien kurang dari 1. Untuk plot scatter bulanan nilai korelasinya sangat rendah, jauh dari nilai satu. Gambar 3. Plot Data Hujan Wilayah Karangkobar, Banjarnegara Grafik presipitasi dan plot scatter antara data hujan TRMM Nasa dengan ECMWF untuk wilayah Samigaluh, Kulonprogo disajikan dalam Gambar 4. Dari grafik plot scatter hujan harian terlihat bahwa nilai TRMM Nasa cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan ECMWF, dan terlihat dari persamaan linearnya mempunyai gradien kurang dari 1. Untuk plot scatter bulanan nilai korelasinya sangat rendah, jauh dari nilai satu. Bandung, 10 November 2018 133 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 4. Plot Data Hujan Wilayah Samigaluh, Kulonprogo AMBANG HUJAN PEMICU TERJADINYA LONGSOR Metode penentuan ambang hujan pemicu longsor yaitu dengan mendata kejadian longsor. Dari hasil pendataan kejadian longsor kemudian dicari hujan pemicu longsor, baik hujan harian maupun hujan tiga harian. Batas hujan yang digunakan dalam ini yaitu sebesar 61mm/hari dan 91mm/3hari, nilai ini diperoleh dari hasil pendataan longsor berserta hujan pemicu longsornya (lihat Gambar 5), gambar tersebut menunjukkan hasil verivikasi batas hujan tiga harian pemicu longsor pada beberapa lokasi kejadian longsor. Gambar 5. Penentuan Batas Hujan Harian Dan Kumulatif Tiga Harian Pemicu Longsor Berdasar Data Kejadian Longsor PREDIKSI LOKASI RAWAN TERJADI LONGSOR Konfigurasi prediksi lokasi rawan terjadi longsor pada prinsipnya yaitu pengaturan peta kerawanan longsor, ambang hujan, dan peta distribusi hujan. Untuk pemodelan prakiraan longsor dengan fews diperlukan data hujan harian dan kumulatif 3 hari sebagai pola hujan pemicu longsor. Lokasi yang mempunyai tingkat kerentanan longsor tinggi, bila terjadi hujan kumulatif di atas ambang batas maka akan rawan terjadi longsor. Untuk menyajikan data-data curah hujan per 3 harian, maka perlu dihitung hujan kumulatif 3 Harian. Selanjutnya dilakukan perhitungan batas hujan kumulatif tiga hari sebagai pemicu longsor. Ini adalah proses utama, karena hasil dari proses perhitungan rawan longsor ini yang akan 134 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air digunakan sebagai informasi potensi longsor yang akan terjadi di Indonesia. Setelah proses perhitungan hujan selesai, selanjutnya di overlay dengan peta rawan longsor sehingga muncul lokasi-lokasi yang diperkirakan terjadi longsor. Program ini pada prinsipnya adalah tumpang susun peta tingkat kerawanan longsor dari Badan Geologi dengan peta curah hujan TRMM dan hujan prediksi ECMWF. Setelah proses perhitungan hujan selesai, selanjutnya di overlay dengan peta rawan longsor sehingga muncul lokasilokasi yang diperkirakan terjadi longsor. Pada peta kerawanan longsor yang diprediksi rawan terjadi longsor adalah yang mempunyai tingkat kerawanan longsor tinggi. Ambang hujan hujan dari database hasil penelitian sebesar 61/hari dan kumulatif 92mm/3hari. Bila kedua ambang batas terlewati maka muncul peringatan sangat rawan longsor, dan bila hanya satu batas yang terlewati maka muncul peringatan rawan terjadi longsor. Secara garis besar proses prediksi lokasi rawan terjadi longsor adalah sebagai berikut: 1) Update TRMM dan konversi hujan 1 hari, prosesnya dengan mengunduh data hujan TRMM per 3 jam, kemudian mengkonversi data tersebut menjadi data hujan harian 2) Import ECMWF, dengan mengimpor data hujan ECMWF terbaru yang telah diunduh melalui ftp BMKG ke dalam program LEWS 3) Gabungkan Data TRMM dan ECMWF, menggabungkan dua grid yang berbeda dari data hujan TRMM dan ECMWF, data ini yang nantinya akan digunakan untuk perhitungan prediksi 4) Hitung 3 Harian dan Interpolasi Hujan, data yang dihitung di sini juga data hujan gabungan dan dilanjutkan dengan menginterplasikan data hujan grid menjadi scalar (angka) 5) Perhitungan Prediksi Rawan Longsor, Menghitung rawan longsor dengan membandingkan data hujan yang tercatat dan ambang batas hujan pemicu longsor, untuk hujan harian >61 dan hujan 3harian >91 6) Pembuatan Laporan, Mengekspor laporan prediksi longsor dari program LEWS ke bentuk file HTML agar dapat diakses melalui web browser Gambar 6. Bandung, 10 November 2018 Contoh Peta Peringatan Dini Lokasi Rawan Terjadi Longsor 135 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KESIMPULAN Untuk mengatasi keterbatasan data curah hujan di wilayah Indonesia dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknologi satelit yaitu data hujan TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), dengan teknologi ini daerah daerah yang sebelumnya sangat sulit dilakukan pengukuran hujan, jadi memungkinkan didapatkan data curah hujan. Dari analisis dua jenis tipe data hujan yaitu data hujan TRMM Nasa (3B42RT) dan data hujan ECMWF menunjukkan bahwa hujan TRMM Nasa cenderung mempunyai nilai lebih tinggi dibandingkan dengan data hujan ECMWF. Dari hasil analisis plot scatter data hujan pada grafik menunjukkan bahwa dua variable tersebut mempunyai nilai korelasi yang rendah, jauh dari angka satu. Batas hujan yang digunakan dalam ini yaitu sebesar 61mm/hari dan 91mm/3hari, nilai ini diperoleh dari hasil pendataan longsor berserta hujan pemicu longsor. UCAPAN TERIMAKASIH Pada kesempatan ini kami mengucapkan terimakasih kepada Kepala Balai Litbang Sabo, serta temanteman semua atas bantuan dan kerja samanya. DAFTAR PUSTAKA ECMWF. 2015. User guide to ECMWF forecast product [Internet]. [diunduh 2017 Jul 20]. Tersedia pada: https://www.ecmwf.int. Gunawan D, F Setyawan, Hariadi, T A Nuraini, U A Linarka, & Eko Heriyanto. (2010) Pemanfaatan Data Curah Hujan Satelit TRMM untuk Database Zona Prakiraan Musim. Laporan Akhir Program Insentif Riset Terapan, Kementerian Riset dan Teknologi. Iswanto dan Nia Maharani. Sistem Monitoring dan Peringatan Dini Tanah Longsor.Simposium Nasional RAPI IX 2010. ISSN: 1412-9612, 201. Junaeni I., T Hardjana, Nurzaman, A Suryantoro, & Martono. (2010) Pemanfaatan Data TRMM untuk Menunjang Ketahanan Pangan. Laporan Akhir Program Insentif Riset Terapan, Kementerian Riset dan Teknologi. November 2010 Prasetia, R. (2010) Prediction of Monthly Rainfall based on the TRMM Precipitation Radar Satellite Data over Region of Indonesia. Tesis. Universitas Udayana Feidas, H. (2010) Validation of satellite rainfall products over Greece. Theoretical and Applied Climatology, 99(1-2), 193-216. National Aeronautics and Space Administration (NASA) TRMM (http://trmm.gsfc.nasa.gov/overview_dir/background.html), diakses Desember 2013. Background, National Space Development Agency of Japan (NASDA), Earth Observation Center (2001), Trmm Data Users Handbook (http://www.eorc.jaxa.jp/TRMM/document/text/handbook_e.pdf), diakses Nov 2013. Pawitan, H. Perubahan Penggunaan Lahan Dan Pengaruhnya Terhadap Hidrologi Daerah Aliran Sungai. Prosiding FMIPA – IPB. ISBN 979-9474-34-5, 2008. Prawiradisastra. Suryana., Analisis Morfologi dan Geologi Bencana Tanah longsor di Desa Ledoksari Kabupaten Karang Anyar, Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, Vol 10 No.2 Hal 84-89, 2008 Rahayu S. A., Cholianawati N, Susanti I, dan Sipayung S. B., 2012, Analisis Curah Hujan TRMM Terhadap Longsor di Daerah Aliran Sungai (Das) Citarum, Prosiding Seminar Saint Antariksa dan Atmosfer Sipayung S.B., Cholianawati N., Susanti I., Soni A.R. dan Maryadi E., 2014, Pengembangan Model Persamaan Empiris dalam Memprediksi Terjadinya Longsor di DAS Citarum, Jurnal Sains Dirgantara Vol. 12 No. 1 Desember 2014, LAPAN Jakarta 136 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Syaifullah, M.D., 2014, ”Validasi Data Trmm Terhadap Data Curah Hujan Aktual Di Tiga Das Di Indonesia” Jurnal Meteorologi Dan Geofisika Vol. 15 No. 2 Tahun 2014 Bandung, 10 November 2018 137 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA BANJIR ANALISIS PERMASALAHAN BANJIR DITINJAU DARI PERSPEKTIF KONDISI SOSIAL DAN BUDAYA Ariel Natanael1*, Nadia Afifah Nurul Azizah1 1Program Studi Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha *
[email protected]ABSTRAK Permasalahan banjir yang terjadi di Indonesia disebabkan oleh dua variabel utama yaitu kondisi alamiah dan faktor manusia secara alamiah ada beberapa wilayah di Indonesia yang lebih rendah dari permukaan air laut dan berkontur datar. Hal ini tentunya dapat mengakibatkan banjir apabila musim hujan telah tiba, sebagian besar permasalahan banjir yang terjadi di Indonesia justru di akibatkan oleh fator manusia. Kondisi sosial budaya termasuk didalamnya tingkat pendidikan adalah salah satu aspek yang harus diperhatikan menimbang adanya satu asumsi hubungan antara tingkat pendidikan dengan genangan atau banjir itu sendiri. Oleh karena itu tujuan dari penulisan ini adalah untuk mempelajari sejauh mana hubungan antara tingkat pendidikan masyarakat pada suatu wilayah daerah aliran sungai (DAS) terhadap peristiwa banjir yang terjadi di wilayah DAS tersebut. Wilayah yang di ambil sebagai studi kasus adalah wilayah sungai Jratunseluna, Jawa Tengah. Metode analisa deskritif dan regresi linier dilakukan untuk mencapai tujuan penulisan. Berdasarkan hasil analisa tersebut didapatkan Kota Semarang yang menempuh pendidikan dari tidak tamat SD hingga Perguruan Tinggi yaitu 1.241.616 jiwa dengan luas genangan banjir 5000 Ha, Kabupaten Kudus menempuh pendidikan berjumlah 595.540 jiwa luas genangan 26.000 Ha, dan Kabupaten Jepara dengan tingkat pendidikan berjumlah 855.548 jiwa luas gengan banjir 8000 Ha. Kesimpulan dari penulisan ini antara lain semakin tinggi tingkat pendidikan di suatau wilayah kota maupun kabupaten maka luas genangan relatif tidak terlalu luas, begitu juga sebaliknya. Kata kunci : Banjir, genangan, perspektif sosial budaya, sungai LATAR BELAKANG Belakangan ini dunia dihebohkan dengan banyak sekali masalah yang berkaitan dengan bencana alam lokasi kejadiannya bisa perkotaan atau pedesaan,negara sedang berkembang atau negara maju sekalipun. Termasuk di negara kita yaitu Indonesia yang merupakan wilayah rawan terhadap berbagai jenis bencana, termasuk bencana alam. Bencana alam merupakan fenomena alam yang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan dan kehancuran lingkungan yang pada akhirnya dapat menyebabkan korban jiwa, kerugian harta benda dan kerusakan pembangunan yang telah dibangun selama ini. Diantara banyaknya bencana alam yang terjadi, sebagian besar bencana yang terjadi merupakan bencana hidrometeorologi yaitu : banjir, angin puting beliung, dan banjir. Salah satu bencana yang sulit terselesaikan adalah bencana banjir. Bencana banjir fenomena alam yang menimbulkan kerugian besar yang selalu mengancam suatu wilayah. Banjir merupakan suatu fenomena alam biasa, namun akan menjadi suatu yang sangat merugikan jika mengancam keberadaan hidup manusia. Banjir sering terjadi di wilayah barat Indonesia karena sering menerima curah hujan lebih banyak dari pada wilayah timur. Dampak dari bencana banjir bisa menimbulkan berbagai penyakit dan tak lupa juga menimbulkan kerugian bagi masyarakat yang terserang bencana banjir tersebut. Permasalahan banjir yang sering terjadi ini disebabkan oleh dua variabel utama yaitu kondisi alamiah dan faktor manusia. Secara alamiah ada beberapa wilayah di Indonesia yang lebih rendah dari permukaan air laut dan berkontur datar, selain itu juga Indonesia memiliki banyak sungai, akan tetapi sungai tidak dapat 138 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air menampung debit yang mengalir disebabkan adanya endapan sedimen yang cukup besar. Hal ini tentunya dapat mengakibatkan banjir apabila musim hujan telah tiba. Penyebab banjir secara alamiah lainya adalah intensitas curah hujan yang tinggi mengakibatkan volume air yang masuk ke saluransaluran pembuang atau drainase tidak sebanding dengan volume tampungan saluran air tersedia, sehingga menimbulkan genangan-genangan di sekitar saluran. Disisi lain permasalahan banjir yang disebabkan oleh faktor manusia disebabkan oleh ulah manusia yang menyebabkan perubahan-perubahan lingkungan seperti: perubahan kondisi daerah aliran sungai (DAS), kawasan pemukiman di sekitar bantaran, rusaknya drainase lahan, kerusakan bangunan pengendali banjir, rusaknya hutan (vegetasi alami), dan perencanaan sistim pengendali banjir yang tidak tepat, masalah ini berkaitan sekali dengan kondisi sosial-budaya pada suatu daerah aliran sungai. Kondisi sosial-budaya yang dimaksud antara lain tingkat pendidikan, mata pencaharian, dan pendapatan. Akan tetapi data yang digunakan hanya tingkat pendidikan dan pendapatan. Beberapa question addressed yang didapat antara lain: Apakah tingkat pendidikan yang rendah bisa mempengaruhi luas genangan banjir dari suatu wilayah DAS? Apakah ada kaitannya pendapatan yang rendah dengan genangan banjir? Benarkah banjir disebabkan oleh kegiatan alam? atau oleh kegiatan manusia? Pertanyaan ini telah ada selama puluhan tahun dan isu banjir telah diteliti dan menjadi bahan diskusi yang ekstensif di lingkungan ilmiah. Apakah pengaruh positif dari banjir yang terjadi dari suatu wilayah?. Apakah setiap tingkat pendidikan berbeda pengaruhnya dengan luas genangan yang terjadi di wilayah tersebut? Oleh karena itu, tujuan dari penulisan ini adalah untuk mempelajari sejauh mana hubungan antara tingkat pendidikan masyarakat dan pendapatan masyarakat terhadap suatu wilayah daerah aliran sungai (DAS) terhadap luas genangan banjir yang terjadi di wilayah DAS tersebut. TINJAUAN PUSTAKA Banjir adalah peristiwa adalah fenomena alam yang terjadi di kawasan yang banyak dialiri oleh aliran sungai. Sedangkan secara sederhana, banjir didefinisikan sebagai hadirnya air suatu kawasan luas sehingga menutupi permukaan bumi kawasan tersebut. Berdasarkan SK SNI M-18-1989-F (1989) banjir adalah aliran air yang relatif tinggi, dan tidak tertampung oleh alur sungai atau saluran. Banjir sangat tergantung kepada faktor-faktor penyebabnya seperti antara lain: 1. Penyumbatan aliran sungai. Sampah adalah penyebab utama dari penyumbatan aliran sungai. masyarakat yang tidak mau di pusingkan dengan masalah sampah ini, banyak diantara meraka mengambil jalan pintas dengan cara membakar sampah. Akan tetapi ada beberapa masyarakat beranggapan bahwa membakar sampah merupakan penyebab dari polusi udara atau pencemaran udara. Selain itu juga membakar sampah membuang energi, uang dan menimbulkan bau yang tidak sedap maka mereka mengambil jalan pintas yang lebih instan lagi dengan cara membuang sampah di sungai. Tanpa memikirkan sebab dan akibatnya mereka melakukan itu. Dan akibatnya adalah penyumbayatan yang terjadi karena sedimentasi atau pengendapan area hilir sungai yang dapat mengurang kemampuan sungai dalam menampung air. 2. Curah hujan yang tinggi Curah hujan ekstrim menurut BMKG adalah hujan dengan intensitas lebih dari 100 mm dalam satu hari. Hujan dengan intensitas tinggi tersebut biasanya menyebabkan berbagai bencana hidrologi. Bencana yang sering ditimbulkan akibat curah hujan yang tinggi adalah banjir. Menurut banjir adalah jumlah debit air yang melebihi kapasitas pengaliran air tertentu. Banjir merupakan suatu fenomena dimana terjadi kelebihan air yang tidak tertampung oleh jaringan drainase di suatu daerah sehingga menimbulkan genangan. Banjir disebabkan oleh berbagai macam faktor yaitu kondisi daerah tangkapan hujan, durasi dan intesitas hujan, land cover, kondisi topografi, dan kapasitas jaringan drainase. Bencana banjir erat kaitannya dengan curah hujan. Dengan mengabaikan faktor lingkungan dan kondisi permukaan tanah, sebagian besar bencana banjir disebabkan oleh hujan lebat atau biasa dikenal dengan curah hujan deras berpotensi banjir. Curah hujan deras berpotensi banjir memiliki intensitas curah hujan lebih dari 50 mm/hari. Bandung, 10 November 2018 139 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Curah hujan yang relatif tinggi dapat menyebabkan sungai tidak dapat menampung volume air yang dapat melampau kapasitas. 3. Pendirian rumah di sepanjang sungai Masyarakat dibantaran sungai memanfaatkan sungai dalam melakukan banyak hal dalam kehidupan sehari-hari, baik untuk keperluan rumah tangga maupun untuk keperluan lainnya. Seiring waktu berjalan jumlah masyarakat sekitar sungai semakin meningkat sehingga kegiatan di sekitar dekat pinggir sungai semakin meningkat pula khususnya pada pembangunan tempat tinggal maupun bangunan lainnya, seperti bangunan pemukiman penduduk. Pendirian bangunan tepi sungai tersebut sebenarnya sangat berpengaruh pada kelangsungan sungai tersebut, walaupun kurang dirasakan pada waktu yang singkat, tetapi untuk waktu yang lama, dampak dari kegiatan pendirian bangunan pada bantaran sungai akan mengurangi fungsi bantaran sebagai areal aman dalam pelestarian sungai sebagai lahan basah. Dampak dari masyarakat yang mendirikan rumah dibantaran sungai biasanya mengurangi lebar sungai. Dengan berkurangnya lebar sungai dapat menyebabkan sirkulasi air tidak optimal. 4. Penggundulan hutan Sikap manusia yang berfikir singkat tanpa berfikir kedepannya sebelum bertindak, menyebabkan manusia bertindak sewenang-wenang terhadap lingkungan. Tindakan tersebut berupa penebangan hutan yang tidak menggunakan sistem tebang pilih. Akibatnya tidak ada pohon untuk menyerap air sehingga air mengalir tanpa terkendali. Sudah menjadi anggapan yang umum bahwa hutan sangatlah diperlukan bagi pengaturan aliran air sungai dan mengurangi kecepatan aliran air di permukaan. Hutan juga dapat mengendalikan proses erosi dan sedimentasi. Meskipun tutupan lahan memiliki kecenderungan untuk mencegah erosi, kenyataannya yang mencegah erosi bukan tajuk pohon, tetapi pepohonan yang tumbuh di bawahnya dan tumpukan dedaunan/kayu mati di dasar hutan (humus). Beberapa percobaan menunjukkan bahwa kemampuan tetesan hujan di bawah pohon untuk mengerosi tanah lebih besar. Hal ini karena tetesan hujan mengumpul sebelum menetes dari dedaunan serta dengan demikian menghantam tanah dengan kekuatan yang lebih besar. Hutan memberikan sejumlah jasa lingkungan yang dibutuhkan untuk melindungi dan merawat manfaat bagi populasi dataran rendah dan dataran tinggi untuk sekarang dan masa datang. Maka dari itu hutan memiliki peran yang sangat serius untuk mengatasi permasalahan banjir. 5. Sedikitnya daerah serap (Kapasitas Infiltrasi) Proses infiltrasi adalah bagian yang sangat penting dalam daur hidrologi maupun dalam proses pengalihragaman hujan menjadi aliran di sungai. Dengan adanya proses infiltrasi, maka dapat mengurangi terjadinya banjir, mengurangi terjadinya erosi tanah. Selain itu kegunaan dari infiltrasi adalah memenuhi kebutuhan tanaman dan vegetasi akan air, mengisi kembali reservoir tanah dan menyediakan aliran sungai pada saat musim kemarau. Di zaman modern, daerah resapan (Infiltrasi) cenderung ditemukan. Khususnya di daerah perkotaan yang pada dasarnya sangat rentan terhadap banjir, mengingat kondisi kota yang berada di dataran rendah. Daerah serap justru banyak tertutup dengan aspal ataupun pembetonan sehingga air tidak dapat meresap ke dalam lapisan tanah. METODOLOGI STUDI Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah paparan deskriptif disertai dengan analisa permasalahan banjir terhadap berbagai variabel yang berhubungan dengan perspektif kondisi sosial budaya seperti tingkat pendidikan dan pendapatan. Wilayah DAS yang dipilih adalah Sungai Jratunseluna yang berada di Provinsi Jawa Tengah, mencakup 10 Kabupaten dan 2 Kota, terbagi atas 4 sistem Sungai dan 69 DAS (Semarang Barat, Dolok-Penggaron, Jragung-Tuntang,Serang-Lusi-Juana). Luas Wilayah Sungai = 9576,01 km2. 140 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Peta Indonesia dan Jawa Tengah Gambar 2. Peta wilayah Sungai Jratunseluna HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Tingkat Pendidikan Perbaikan pendidikan angkatan kerja sangat penting meningkatkan pembangunan ekonomi yang produktif dan bagi pekerja sendiri akan memungkinkan memperoleh tingkat produktivitas, pendapatan dan pekerjaan yang lebih tinggi. Perkembangan teknologi di pasar global yang kompetitif, akan lebih baik bila membangun sumber daya manusia yang mampu mendukung pembangun negaranya. Menurut tingkat pendidikan yang ditamatkan di Wilayah Sungai Jratunseluna, pada tahun 2004 penduduk yang kerja sebagian besar berpendidikan rendah (<SLTA) atau lebih dari 80% dan berpendidikan tinggi (>SLTA) hanya 18,36% penduduk yang berpendidikan SD kebawah mencapai 61,66%. Rendahnya tingkat pendidikan pekerja membawa implikasi rendahnya tingkat upah maupun produktivitas mereka, disamping berpengaruh pada kemampuan mereka untuk mengakses pekerjaan yang membutuhkan tingkat keterampilan yang tinggi. Bandung, 10 November 2018 141 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. Penduduk berumur 5 tahun keatas menurut tingkat pendidikan tahun 2004 di wilayah sungai Jratunseluna dari Perguruan Tinggi sampai SLTP Kabupaten Perguruan Tinggi SLTA SLTP Boyolali 21521 110844 152135 Grobogan 17960 88820 Jepara 20936 110056 181568 Kudus 15043 88299 94735 265570 257565 170195 663589 869740 Demak 166510 116962 Rembang Semarang Sragen Blora Pati Kota Semarang Kota Salatiga Total Tabel 2. Penduduk berumur 5 tahun keatas menurut tingkat pendidikan tahun 2004 di wilayah sungai Jratunseluna dari SD sampai Belum Tamat SD Kabupaten SD Belum Tamat SD Jumlah Boyolali 302119 273905 860524 Demak Grobogan 273290 Jepara 278376 264612 855548 Kudus 228565 146671 595540 291780 336966 1241616 1100840 1027154 3826518 Rembang Semarang Sragen Blora Pati Kota Semarang Kota Salatiga Total 142 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Pendapatan Tingkat pendapatan merupakan cermin kesajteraan masyarakat. Besarnya pendapatan yang diterima masyarakat menunjukan afforadability to pay terhadap sarana dan prasarana publik yang sediakan pemerintah PDRB per-kapita merupakan proxy terhadap pendapatan masyarakat. Berdasarkan table dibawah ini rata-rata pendapatan masyarakat menurut PDRB per-kapita harga berlaku menunjukan pertumbuhan berkisar 6-15% per-tahun. Pada kabupaten/kota di Wilayah Sungai Jratunseluna rata-rata pertumbuhan PDRB per-kapita menurut harga berlaku relatif lebih tinggi yaitu berkisar 9-13% per-tahun. Kabupaten kudus mampu mencapai pertumbuhan tertinggi yaitu, 13,35% per-tahun, diikuti kota Semarang, Kabupaten Rembang, dan Kabupaten Grobongan dengan rata-rata pertumbuhan sekitar 11%. Kabupaten kudus memiliki tingkat kesejahtraan relatif paling baik ditunjukan oleh tingkat pendapatan per kapita tertinggi jauh dari Kabupaten/Kota lainnya sebesar Rp. 16.510.932/kapita/tahun, diikuti oleh Kota Semarang sebesar Rp. 13.777.119/kapita/tahun. Kabupaten Grobongan meskipun laju pertumbuhannya tinggi namun pendapatan terendah hanya Rp. 1.791.502/kapita/tahun. Tabel 3. Perkembangan PDRB per kapita menurut harga berlaku di wilayah Sungai Jratunseluna tahun 2004 Kabupaten 2004 Boyolali Demak 4351293 2915410 Grobogan 1980916 Jepara 4122322 Kudus Rembang 18715340 3945740 Semarang 4704444 Sragen Kendal 3005241 6921825 Blora Pati 2361641 3143322 Temanggung Kota Semarang 3745178 15408812 Total 81330994 Luas Genangan Banjir Provinsi Jawa Tengah Bagian Utara/pantai utara merupakan daerah rawan banjir terutama pada musim hujan yaitu antara bulan November-Maret, dan Wilayah Sungai Jratunseluna adalah salah satu wilayah sungai yang berada di pantai utara Jawa Tengah. Pada musim penghujan, banjir yang terjadi di Wilayah Sungai Jratunseluna disebabkan antara lain: Profil sungai tidak dapat menampung debit yang mengalir (meluap), disebabkan adanya endapan sedimen yang cukup besar. Tanggul banjir, pada sebagian besar sungai utama dalam kondisi kritis antara lain Sungai Kuto, Bodri,Tuntang, Serang, Lusi dan Juana. Dampak/akibat banjir yang terjadi di Wilayah Sungai Jratunseluna, selain menghambat hubungan darat (lalu lintas dan perekonomian) disamping itu juga menggenangi daerah pemukiman di desa/kota dan area pertanian (sawah). Bandung, 10 November 2018 143 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 4. Luas daerah genangan banjir di Wilayah Sungai Jratunseluna Kabupaten Genangan (Ha) Sungai penyebab banjir Kendal 20000 Kuto,Blukar,Bodri,Blorong Kota Semarang 5000 Garang,Dolok,Penggaron Demak 13000 Jragung,Tuntang,Jajar Kudus 26000 Serang,Lusi,Wulan,Gelis Jepara 8000 Giring,Bringin,Pucang Pati 7500 Juwana Rembang 15000 Randugunting dan Lasem Grobongan 12500 Serang dan Lusi Blora 5000 Lusi dan Kedung Waru Total 112000 Hubungan Luas Genangan Banjir (Ha) Dengan Jumlah Tingkat Pendidikan (Penduduk) Dan Pendapatan (Rupiah) Pendapatan Perguaruan Tinggi Luas Genangan Banjir Gambar 3. Hubungan jumlah masyarakat yang tamat SLTA ( Ribu Penduduk) dan pendapatan (Juta Rupiah) dengan luas genangan banjir (Ha) 144 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 4. Gambar 5. Hubungan jumlah masyarakat yang tamat SLTP ( Ribu Penduduk) dan pendapatan (Juta Rupiah) dengan luas genangan banjir (Ha) Hubungan jumlah masyarakat yang tamat SD ( Ribu Penduduk) dan pendapatan (Juta Rupiah) dengan luas genangan banjir (Ha) Bandung, 10 November 2018 145 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 6. Hubungan jumlah masyarakat yang tidak tamat SD ( Ribu Penduduk) dan pendapatan (Juta Rupiah) dengan luas genangan banjir (Ha) Dari kelima grafik diatas yang didapat suatu hubungan antara tingkat pendidikan, mulai dari tidak tamat SD sampai Perguruan Tinggi yang berumur 5 tahun keatas dengan pendapatan dan luas genangan banjir. Data tersebut didapat pada tahun 2004. Bila dilihat antara variable tingkat pendidikan dengan pendapatan, maka dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi tingkat pendidikan maka semakin meningkat pula tingkat pendapatan di setiap kabupaten. Namun hal ini tidak berhubungan langsung dengan luas genangan banjir yang dihasilkan. Jika dilihat dari grafik 1. Hubungan jumlah masyarakat yang tamat Perguruan Tinggi dan pendapatan dengan luas genangan, maka kami melihat variabel terkecil dan terbesarnya yaitu Kabupaten Kudus dan Kota Semarang. Kabupaten Kudus dengan jumlah penduduk yang tamat Perguruan Tinggi terrendah, akan tetapi pendapatannya tertinggi dan luas genangannya terbesar diwilayah Sungai Jratunseluna sedangkan, Kota Semarang dengan jumlah penduduk yang tamat Perguruan Tinggi tertinggi, dengan tingkat pendapatannya juga tinggi setelah Kabupaten Kudus dan memiliki luas genangan yang sama dengan Kabupaten Blora yang termasuk kecil diwilayah Sungai Jratunseluna. Jika dilihat dari grafik 2. Hubungan jumlah masyarakat yang tamat SLTA dan pendapatan dengan luas genangan, maka kami melihat variabel terkecil dan terbesarnya yaitu Kabupaten Kudus dan Kota Semarang. Kabupaten Kudus dengan jumlah penduduk yang tamat SLTA terrendah yang jumlahnya hampir sama dengan Kabupaten Grobongan, akan tetapi pendapatannya tertinggi dan luas genangannya terbesar diwilayah Sungai Jratunseluna sedangkan, Kota Semarang dengan jumlah penduduk yang tamat SLTA tertinggi, dengan tingkat pendapatannya juga tinggi setelah Kabupaten Kudus dan memiliki luas genangan yang sama dengan Kabupaten Blora yang termasuk kecil diwilayah Sungai Jratunseluna. Jika dilihat dari grafik 3. Hubungan jumlah masyarakat yang tamat SLTP dan pendapatan dengan luas genangan, maka kami melihat variabel terkecil dan terbesarnya yaitu Kabupaten Kudus dan Kota Semarang. Kabupaten Kudus dengan jumlah penduduk yang tamat SLTP terrendah, akan tetapi pendapatannya tertinggi dan luas genangannya terbesar diwilayah Sungai Jratunseluna sedangkan, Kota Semarang dengan jumlah penduduk yang tamat SLTP tertinggi, dengan tingkat pendapatannya juga tinggi setelah Kabupaten Kudus dan memiliki luas genangan yang sama dengan Kabupaten Blora yang termasuk kecil diwilayah Sungai Jratunseluna. Jika dilihat dari grafik 4. Hubungan jumlah masyarakat yang tamat SD dan pendapatan dengan luas genangan, maka kami melihat variabel terkecil dan 146 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air terbesarnya yaitu Kabupaten Kudus dan Kota Semarang. Kabupaten Kudus dengan jumlah penduduk yang tamat SD ketiga tertinggi, akan tetapi pendapatannya tertinggi dan luas genangannya terbesar diwilayah Sungai Jratunseluna sedangkan, Kota Semarang dengan jumlah penduduk yang tamat SD kedua tertinggi, dengan tingkat pendapatannya juga tinggi setelah Kabupaten Kudus dan memiliki luas genangan yang sama dengan Kabupaten Blora yang termasuk kecil diwilayah Sungai Jratunseluna. Jika dilihat dari grafik 5. Hubungan jumlah masyarakat yang tamat SD dan pendapatan dengan luas genangan, maka kami melihat variabel terkecil dan terbesarnya yaitu Kabupaten Kudus dan Kota Semarang. Kabupaten Kudus dengan jumlah penduduk yang tamat SD terendah, akan tetapi pendapatannya tertinggi dan luas genangannya terbesar diwilayah Sungai Jratunseluna sedangkan, Kota Semarang dengan jumlah penduduk yang tamat SD kedua tertinggi, dengan tingkat pendapatannya juga tinggi setelah Kabupaten Kudus dan memiliki luas genangan yang sama dengan Kabupaten Blora yang termasuk kecil diwilayah Sungai Jratunseluna. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Dari paparan diatas dengan mengambil studi kasus di wilayah sungai Jratunseluna, Jawa Tengah maka dapat disimpulkan beberapa hal antara lain: 1. Tingkat pendidikan masyarakat pada wilayah DAS tidak berhubungan langsung dengan permasalahan banjir 2. Tingkat pendidikan masyarakat berhubungan dengan pendapatan masyarakat di suatu wilayah 3. Wilayah perkotaan cenderung lebih baik tingkat pendidikan dan pendapatannya dari pada di kabupaten 4. Grafik yang di peroleh tidak stabil mulai dari tingkat pendidikan sampai ke pendapatan 5. Umumnya grafik tingkat pendidikan rendah maka pendapatan tinggi dan luas genangan tinggi begitu juga sebaliknya Rekomendasi Beberapa rekomendasi yang dapat disampaikan antara lain : 1. Dibutuhkan tindakan hukum yang jelas kepada masyarakat yang melanggar terkait dengan permasalahan banjir sehingga dengan adanya kepastian hukum dalam kehidupan bermasyarakat terutama yang terkait dengan permasalahan banjir. 2. Secara teknis pemerintah daerah bekerjasama dengan pemerintah lokal terus membangun infrasruktur yang bermanfaat untuk mengurangi banjir. 3. Terus dilakukan berbagai usaha peningkatan terhadap kesadaran masyarakat akan permasalahan banjir antara lain dengan melakukan berbagai penyuluhan ataupun pelatihan yang dapat mengurangi permasalahan banjir. 4. Masyarakat mulai sejak SD sampai Perguruan Tinggi harus dbekali dengan pendidikan mengenai kebersihan. 5. Konsep pembangunan berdampak minimum dapat dijalankan dalam perencanaan pembangunan suatu wilayah. 6. Melakukan pembersihan di sungai yang wilayah nya rawan banjir setiap minggu untuk menguranggi bencana banjir yang terjadi di wilayah tersebut. 7. Membatasi masyarakat untuk membangun rumah di bantaran sungai. 8. Menyadarkan masyarakat yang berstatus pendidikan tidak tamat SD sampai ke status perguruan tinggi untuk menjaga kebersihan di sekitar bantaran sungai. 9. Data Tingkat Pendidikan, pendapatan, dan luas genangan banjir tiap tahun harus upgrade Bandung, 10 November 2018 147 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 10. Menanam pohon di bantaran sungai untuk memperluas daerah serapan air, karena fungsi dari pohon tersebut untuk mencegah terjadinya banjir,erosi,dan sedimentasi. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis hendak mengucapkan terima kasih kepada Bapak Robby Yussac Tallar dan Water Research Team, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha. DAFTAR PUSTAKA Djoko Kirmanto, 2010, POLA Pengelolaan Sumber Daya Air Wilayah Sungai Jratunseluna, halaman 49 – 52, Menteri Pekerja Umum, Jawa Tengah Hakim, Rustam dan Hardi Utomo, 2002, Arsitektur Lansekap, halaman Penerbit Bumi Aksara. Kodoatie, Robert J. dan Roestam Sjarief, 2005, Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu, Penerbit ANDI Yogyakarta. Mohajit, 2001, Rekayasa Lingkungan, halaman 40 – 43,Penerbit ITB, Bandung. RAP Publication, 2005 Hutan dan Banjir. http://www.cifor.org/publications/pdf_files/Books/BCIFOR0502.pdf. [Di akses pada tanggal 10 Agustus 2015] Umam Syifaul Qolby, S.tr., 2010-2011. KETERKAITAN PERUBAHAN IKLIM DENGAN FENOMENA CURAH HUJAN EKSTRIM DI SUMBWA BESAR. http://bmkgsumbawa.net/download.php?file=F9U86.KETERKAITAN%20PERUBAHAN%20IKLIM%20DEN GAN%20FENOMENA%20CURAH%20HUJAN%20EKSTRIM%20DI%20SUMBWA%20BESAR%2 0.pdf. [Diakses pada 2017] 148 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA ANALISIS HIDRAULIKA SUNGAI SERAYU AKIBAT KERUNTUHAN BENDUNGAN MRICA Hafidh Akmal Ramadhan1*, Bambang Adi Riyanto1 1Program Studi Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung *
[email protected]Abstrak Bendungan Mrica digunakan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), irigasi, dan rekreasi. Namun, Bendungan Mrica mempunyai potensi untuk runtuh yang mengakibatkan kerusakan dan genangan banjir di daerah hilirnya. Panjang Sungai Serayu dari Bendungan Mrica sampai muaranya di Samudera Indonesia adalah 110 km, melewati 2 kota yaitu Kota Banyumas (60 km di hilir Mrica) dan Kota Cilacap (110 km di hilir Mrica). Diperlukan suatu kajian untuk memperkirakan dampak keruntuhan Bendungan Mrica terhadap daerah sekitarnya, meliputi pemodelan keruntuhan bendungan dan penjalaran gelombang banjir sepanjang Sungai Serayu sampai muaranya.. Parameter keruntuhan bendungan seperti waktu formasi keruntuhan dan lebar rata-rata keruntuhan digunakan rumus empiris dari Froehlich 2008, sedangkan hidrograf keluaran saat terjadi keruntuhan dimodelkan menggunakan HEC-RAS 4.1. Pergerakan hidrograf banjir sepanjang Sungai Serayu dan sebaran banjirnya dimodelkan menggunakan HEC-RAS 4.1 dengan data geometri diperoleh dari peta DEM SRTM 30 m dengan bantuan perangkat lunak HEC-Georas 10.2. Debit banjir anak Sungai Serayu bagian hilir, yaitu Kali Sapi, Kali Klawing, Kali Logawa dan Kali Tajum adalah debit banjir periode ulang 25 tahun.Hasil analisis menunjukkan jenis keruntuhan bendungan yang terjadi adalah keruntuhan akibat piping dengan parameter keruntuhan, lebar puncak keruntuhan adalah 205 m, lebar dasar keruntuhan adalah 71 m, tinggi keruntuhan 95 m, waktu formasi keruntuhan penuh selama 0,762 jam, dan elevasi awal rekahan piping pada dasar bendungan dengan elevasi +140 m. Dengan debit masukan Waduk Mrica adalah debit PMF, debit puncak banjir keluar waduk sebesar 5515,4 m3/s. Sebaran banjir akibat keruntuhan Bendungan Mrica akan menggenangi sebagian dua wilayah kota yaitu Kota Banyumas dan Cilacap dan sebagian 65 wilayah administratif desa dengan luas sebaran banjir maksimum sebesar 9191,1 hektar. Waktu evakuasi yang tersedia pada beberapa titik banjir terparah adalah: pada Desa Luwung pada jarak 3 km dari Bendungan Mrica selama 0,53 jam, 40 km selama 2,22 jam, 51 km selama 7,03 jam, 60 km selama 5,1 jam, 73 km selama 7,45 jam, 83 km selama 4,87 jam, dan 110 km selama 7,3 jam setelah awal terbentuknya lubang pada bendungan (t=0). Kata Kunci: ArcGIS, Bendungan Mrica, HEC-RAS, Keruntuhan Bendungan, Sebaran Banjir LATAR BELAKANG Bendungan adalah bangunan yang berupa urugan tanah, urugan batu, beton, dan/atau pasangan batu yang dibangun selain untuk menahan dan menampung air. Bendungan berperan penting sebagai pembangkit listrik, irigasi, rekreasi, dan lain-lain. Kapasitas yang ditampung juga sangat bervariasi sesuai fungsinya. Selain manfaat tersebut, Bendungan juga menyimpan potensi bahaya jika terjadi keruntuhan. Jika hal tersebut terjadi, kerugian infrastruktur bermilyar bahkan triliunan dapat terjadi. Belum dihitung jumlah korban yang terkena imbasnya. Di Indonesia, sudah tercatat beberapa kasus kegagalan pada bendungan, contohnya yang baru terjadi dalam beberapa tahun terakhir yaitu kegagalan pada waduk Situ Gintung dengan korban jiwa yang tidak sedikit. Lokasi yang dianalisis adalah Bendungan Mrica atau disebut pula Bendungan Panglima Besar Soedirman yang berada di Kabupaten Banjarnegara, Jawa Tengah. Bendungan ini berfungsi sebagai Pembangkit Bandung, 10 November 2018 149 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Listrik Tenaga Air (PLTA). Bendungan Mrica dibangun dengan membendung Sungai Serayu. Bendungan ini mempunyai luas daerah tangkapan air sebesar 957 km2. Inflow waduk berasal dari sub DAS Merawu dan sub DAS Serayu Hulu. Sementara outflow waduk mengalir melalui bagunan pelimpah atau spillway yang hilirnya berada pada Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah. Bahaya bendungan runtuh dapat membahayakan desa, kabupaten, bahkan kota yang dialirkan oleh outflow bendungan yang membentuk Sungai Serayu. Ini akan mengakibatkan bencana banjir besar yang berasal dari isi waduk Mrica tersebut. Sungai Serayu melewati 4 daerah kabupaten di Jawa Tengah yaitu Kabupaten Banjarnegara, Purbalingga, Banyumas, dan Cilacap. Keempat Kabupaten itu mempunyai potensi untuk tergenang oleh banjir jika Bendungan Mrica mengalami keruntuhan. Dengan melakukan analisis hidraulika akibat keruntuhan bendungan dapat diketahui sebaran banjir dan waktunya yang memungkinkan untuk melakukan kegiatan evakuasi. Gambar 1 menunjukkan lokasi studi dari Bendungan Mrica dan Sungai Serayu yang terletak pada provinsi Jawa Tengah. Gambar 1 menunjukkan lokasi Waduk Mrica dan Sungai Serayu dari dekat. (Sumber: Peta Atlas Provinsi Jawa Tengah) Gambar 1. Lokasi studi TUJUAN STUDI Tujuan studi ini adalah untuk memodelkan keruntuhan Bendungan Mrica, mengetahui daerah sebaran banjir pada Sungai Serayu, dan memperkirakan waktu evakuasi pada daerah sebaran banjir akibat keruntuhan Bendungan Mrica KAJIAN PUSTAKA Keruntuhan Bendungan Akibat Overtopping Rekahan dianggap berkembang pada suatu interval waktu tertentu ( dan akan mempunyai bentuk akhir tergantung dari parameter lebar dasar akhir (b) dan parameter lain (Z) seperti diperlihatkan pada Gambar 2. Penggunaan parameter rekahan yang digunakan dalam DAMBRK bertujuan untuk penyederhanaan, bersifat umum, dapat digunakan secara luas, dan mempertimbangkan faktor ketidakpastian dari mekanisme keruntuhan yang sesungguhnya. 150 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Rekahan dianggap berkembang pada suatu interval waktu tertentu ( dan akan mempunyai bentuk akhir tergantung dari parameter lebar dasar akhir (b) dan parameter lain (Z) seperti diperlihatkan pada Gambar 2. Penggunaan parameter rekahan yang digunakan dalam DAMBRK bertujuan untuk penyederhanaan, bersifat umum, dapat digunakan secara luas, dan mempertimbangkan faktor ketidakpastian dari mekanisme keruntuhan yang sesungguhnya. (Sumber: Fread, 1999) Gambar 2. Tampak Depan Pembentukan Rekahan Overtopping Lebar akhir b merupakan fungsi dari lebar rata-rata rekahan (b) dalam rumus berikut: b b zhd (1) Pada saat simulasi keruntuhan bendungan, terbentuknya rekahan yang sesungguhnya dimulai saat elevasi muka air di waduk (h) lebih tinggi daripada suatu elevasi yang ditentukan hf. Kondisi ini memungkinkan memodelkan limpasan air di atas bendungan tanpa mengakibatkan rekahan, sampai jumlah air cukup besar untuk menggerus tubuh bendungan. Keruntuhan Bendungan Akibat Piping (Rembesan) Runtuhnya bendungan dengan diawali rembesan yang terjadi dalam tubuh bendungan juga dapat dimodelkan dengan menentukan elevasi awal titik pusat lubang rembesan seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Keruntuhan akibat rembesan terjadi saat rekahan awal telah mencapai suatu titik di bawah puncak bendungan karena erosi dari saluran internal dalam bendungan oleh air yang melewatinya. Waktu keruntuhan umumnya lebih lama pada kasus rembesan daripada kasus limpasan, karena lereng hulu lebih lambat tergerus pada saat tahap awal dari perkembangan rembesan. Dengan berlangsungnya erosi, lubang semakin membesar, yang akhirnya dipercepat dengan runtuhnya bagian atas bendungan. (Sumber: Fread, 1999) Gambar 3. Bandung, 10 November 2018 Tampak Depan Pembentukan Rekahan Piping 151 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Parameter Keruntuhan Estimasi dari lokasi, ukuran, dan waktu perkembangan keruntuhan adalah penting dalam membuat estimasi yang akurat dari hidrograf outflow dan sebaran banjir pada daerah hilir. Deskripsi secara fisik dari keruntuhan terdiri dari tinggi keruntuhan, lebar keruntuhan, dan kemiringan sisi samping H:V (kemiringan di ekspresikan dalam satuan panjang horizontal untuk setiap panjang vertikal). Nilai-nilai ini mewakili sebagai ukuran keruntuhan maksimum. Sebuah diagram yang mendeskripsikan parameter keruntuhan diperlihatkan pada Gambar 4: (Sumber: Bruner, 2014) Gambar 4. Deskripsi dari Parameter Keruntuhan Lebar keruntuhan dideskripsikan sebagai lebar rata-rata keruntuhan (Bave) dan lebar keruntuhan bagian bawah (Wb) pada program HEC-RAS. Tinggi keruntuhan (hb) adalah perbedaan antara elevasi atas bendungan pada lokasi dari keruntuhan dan elevasi pada bagian bawah trapesium. Lebar keruntuhan rata-rata adalah satu setengah dari jumlah panjang sisi atas ditambah sisi bawah trapesium. Waktu terbentuknya keruntuhan adalah waktu yang berawal dari pembesaran seketika keruntuhan sampai dengan waktu dimana erosi lateral pada bendungan telah berhenti. Pada analisis ini, parameter keruntuhan menggunakan rumus regresi. Rumus Regresi Akibat Keruntuhan Bendungan Beberapa penemu telah mengembangkan persamaan regresi untuk dimensi keruntuhan (lebar, kelandaian, volume yang tererosi, dan sebagainya), dan waktu kegagalan. Persamaan ini diambil dari data bendungan tanah, bendungan tanah dengan inti kedap air, dan bendungan urugan batu. Froehlich 2008 Pada tahun 2008, Dr. Froehlich memperbaharui persamaan keruntuhannya berdasarkan pada ditambahnya data baru. Dr. Froehlich menggunakan data yang didapat dari 74 bendungan tanah, tanah dengan inti kedap air, dan urugan batu dalam mengembangkan persamaan untuk memprediksikan lebar keruntuhan rata-rata, kemiringan, dan waktu untuk mencapai keruntuhan. Persamaan regresi Froehlich untuk lebar keruntuhan rata-rata dan waktu untuk mencapai keruntuhan adalah: (2) (3) Keterangan: 152 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Bave Ko Vw hb g tf : lebar keruntuhan rata-rata (m) : konstanta (1,4 untuk kegagalan overtopping, 1,0 untuk piping) : Volume waduk saat terjadi kegagalan (m3) : tinggi keruntuhan terakhir (m) : gaya gravitasi (9,8 m/s2) : waktu pembentukan keruntuhan (jam) Naskah 2008 Froehlich menyatakan kemiringan sisi adalah: 1,0H:1V kegagalan overtopping 0,7H:1V yang lainnya (piping/seepage) MacDonald dan Langridge-Monopolis MacDonald dan Langridge-Monopolis menggunakan 42 kumpulan data dalam mengembangkan sebuah hubungan yaitu “Faktor Pembentukan Keruntuhan”. Faktor Pembentukan Keruntuhan adalah produk dari volume air yang keluar dari bendungan dan ketinggian air di atas bendungan. MacDonald dan LangridgeMonopolis kemudian menghubungkan faktor pembentukan keruntuhan dengan volume material yang tererosi dari tubuh bendungan. Di bawah ini adalah persamaan MacDonald dan Langridge-Monopolis untuk volume dari material yang tererosi dan waktu pembentukan keruntuhan: Untuk bendungan tanah dengan inti lempung atau bendungan urugan batu: (4) (5) Keterangan: Veroded Vout hw tf : volume dari material yang tererosi dari tubuh bendungan (m3) : volume air yang melewati keruntuhan (m3); : kedalaman air di atas bagian bawah keruntuhan (m) : waktu pembentukan keruntuhan (jam) MacDonald dan Langridge-Monopolis menyatakan bahwa keruntuhan seharusnya berbentuk trapesium dengan kemiringan sisi 0,5H:1V. Besarnya keruntuhan dihitung dengan mengasumsi bahwa keruntuhan tererosi secara vertikal menuju dasar bendungan dan kemudian tererosi secara horizontal sampai jumlah maksimum material yang tererosi dan batas tepi bendungan tercapai. Lebar keruntuhan bagian bawah bendungan dapat dikalkulasikan dari geometri bendungan menggunakan persamaan di bawah ini. (6) Keterangan: Wb: lebar bagian bawah keruntuhan (m) hb : ketinggian dari bagian atas bendungan sampai ke bagian bawah keruntuhan (m) C : lebar pada puncak bendungan (m) Z3 : Z1 + Z2 Z1 : kemiringan rata-rata (Z1:1) untuk bagian dalam bendungan Z2 : kemiringan rata-rata (Z2:1) untuk bagian luar bendungan Zb : kemiringan bendungan (Zb:1), 0,5 untuk metode MacDonald Von Thun dan Gillette Von Thun dan Gillette menggunakan data dari 57 bendungan dari naskah Froehlich (1987) dan MacDonald dan Langridge-Monopolis untuk mengembangkan metodologinya. Metode yang ditawarkan Bandung, 10 November 2018 153 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air yaitu sisi kemiringan 1,0H:1,0V, kecuali pada bendungan dengan tanah kohesif, dimana kemiringan sisi harus berurutan pada 0,5H:1,0V sampai 0,33H:1V. Persamaan Von Thun dan Gillette untuk lebar keruntuhan rata-rata adalah: (7) Keterangan: Bave hw Cb : lebar keruntuhan rata-rata (m) : kedalaman air di atas bagian terbawah keruntuhan (m) : koefisien yang merupakan fungsi dari ukuran waduk Von Thun dan Gillette mengembangkan dua persamaan yang berbeda untuk waktu perkembangan keruntuhan. Persamaan pertama menunjukkan waktu perkembangan keruntuhan sebagai fungsi dari kedalaman air di atas bagian terbawah keruntuhan: (tahan erosi) (mudah tererosi) (8) (9) Keterangan: tf : waktu pembentukan keruntuhan (jam) hw : kedalaman air di atas bagian terbawah keruntuhan (m) Persamaan kedua menunjukkan waktu perkembangan keruntuhan sebagai fungsi dari kedalaman air di atas bagian terbawah keruntuhan dan lebar keruntuhan rata-rata: (tahan erosi) (mudah tererosi) (10) (11) Keterangan: Bave : lebar keruntuhan rata-rata (m) Hidrograf Outflow Akibat Keruntuhan Bendungan Outflow tampungan terdiri dari outflow keruntuhan Qb (aliran bendung ambang lebar) dan outflow pelimpah Qs: (12) Outflow keruntuhan dapat dikalkulasikan menggunakan sebuah kombinasi dari formula untuk bendung ambang lebar, perlahan-lahan memperbesar saat keruntuhan melebar, dan bendung trapesium untuk kemiringan pada keruntuhan (Fread, 1980): (13) Keterangan: tb : waktu sesudah keruntuhan mulai terbentuk (s) Cv : koreksi faktor kecepatan pendekatan tersebut Ks : koreksi kedalaman untuk efek air pada outflow bendungan hb : elevasi dari dasar keruntuhan (m). Outflow pelimpah dapat dikalkulasi menggunakan: (14) 154 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Keterangan: Cs : koefisien arus tak terkontrol pelimpah Ls : panjang pelimpah tak terkontrol (m) hs : elevasi tak terkontrol pelimpah (m) Cg : koefisien debit dari pelimpah dengan pintu Ag : luas pintu pembuka (m2) hg : elevasi pusat pada pintu pelimpah (m) Cd : koefisien debit yang keluar pada puncak bendungan Ld : panjang puncak (m) hd : elevasi puncak bendungan (m) Q1 : outflow yang konstan atau kebocoran (m3/s). Klasifikasi Bahaya Banjir Bahaya banjir ditentukan dengan mempertimbangkan kedalaman banjir dan kecepatan aliran. Klasifikasi Bahaya banjir dapat memberitahukan peringatan resiko banjir terhadap komunitas yang terkena dampaknya. Gambar 5 menunjukkan kurva informasi bahaya banjir. (Sumber: Smith, 2014) Gambar 5. Kurva Bahaya Banjir Menggunakan Parameter Kedalaman dan Kecepatan Aliran METODOLOGI STUDI Metode penelitian yang dilakukan pada studi ini adalah: Studi Pustaka. Studi pustaka dilakukan dengan mempelajari manual pada program ekstensi HECGeoRAS 10.2 dan program HEC-RAS 4.1 beserta dasar teori terkait keruntuhan bendungan yang dapat membantu dalam penyelesaian studi ini. Analisis Data dan Pemodelan. Pemodelan Waduk Mrica dan Sungai Serayu dimodelkan dengan menggunakan data Digital Elevation Map atau DEM dengan bantuan program ekstensi HEC-GeoRAS 10.2 dari program ArcGIS 10.2. Pada pemodelan HEC-GeoRAS didapatkan output penampang melintang, memanjang, tampungan, dan bendungan. Kemudian pemodelan dari HEC-GeoRAS 10.2 di ekspor Bandung, 10 November 2018 155 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air menuju program HEC-RAS 4.1 untuk dilakukan pemodelan bendungan runtuh. Input yang diberikan pada pemodelan HEC-RAS 4.1 adalah data debit banjir, waktu dan dimensi keruntuhan bendungan, dan nilai manning n Output dari pemodelan bendungan runtuh HEC-RAS 4.1 adalah sebaran banjir satu dimensi yang selanjutnya akan diekspor kembali pada program HEC-GeoRAS 10.2 untuk dipetakan. Secara singkat, metodologi penelitian studi ini dapat dilihat pada diagram alir Gambar 6: Mulai Froehlich 2008 Studi pustaka VonThun dan Gillette Penentuan Parameter Keruntuhan Bendungan MacDonald dan LangridgeMonopolis Data Hidrologi : Data debit inflow bendungan PMF Data elevasi – volume tampungan Data lateral inflow anak sungai Q25 Penentuan Penampang Geometrik Menggunakan HEC-GeoRAS Digital Elevation Map (DEM) Pemodelan Keruntuhan Bendungan Menggunakan HEC-RAS Jenis Keruntuhan Kegagalan Overtopping Kegagalan Piping Simulasi Keruntuhan Bendungan Menggunakan HEC-RAS Pemilihan Hidrograf yang Paling Berbahaya Sebaran banjir dipetakan menggunakan HEC-GeoRAS Evaluasi Pemukiman Yang Terkena Dampak dan Waktu Evakuasinya Kesimpulan dan saran Selesai Gambar 6. Diagram Alir 156 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Lokasi Studi Lokasi studi yang ditinjau yaitu Waduk Mrica yang terletak pada Kabupaten Banjarnegara sampai dengan hilir Sungai Serayu pada Kabupaten Cilacap Jawa Tengah. Mempunyai letak geografis di antara 7o22’ dan 7o41’ lintang selatan dan 109o38’ dan 109o06’ bujur timur. Sungai Serayu yang ditinjau merupakan Sungai Serayu pada bagian hilir Bendungan Mrica. Sungai Serayu melewati empat kabupaten yaitu kabupaten Banjarnegara, Purbalingga, Banyumas, dan Cilacap. Panjang sungai yang dibendung adalah sepanjang 110 km. Sungai Serayu mempunyai 30 anak sungai. Namun, hanya terdapat 4 anak sungai yang memiliki debit puncak banjir yang besar dibandingkan anak sungai lainnya. Skema anak sungai yang memasuki Sungai Serayu dapat dilihat pada Gambar 7: Kali Serayu Hulu Inflow Bendungan Mrica Kali Sapi Kali Klawing Kota Banyumas Kali Logawa Kali Tajum Kota Cilacap Laut Gambar 7. Skema Inflow Anak Sungai Serayu dan Letak Kota-Kota yang Dilewati Data Hidrologi Untuk melakukan penelusuran sebaran banjir akibat keruntuhan Bendungan Mrica, dibutuhkan data hidrologi sebagai masukan pada HEC-RAS. Data tersebut adalah data debit banjir inflow dari Bendungan Mrica dan debit banjir anak sungai Serayu. Data debit banjir Bendungan Mrica diambil dalam periode PMF (Probable Maximum Flood). Ini dilakukan untuk menemukan potensi debit puncak terbesar ketika terjadi keruntuhan bendungan Mrica. Sementara untuk debit banjir anak sungai dipakai debit banjir Q25. Data debit banjir pada Bendungan Mrica dan anak Sungai Serayu disajikan dalam Gambar 8: Bandung, 10 November 2018 157 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber : PT. Caturbina Guna Persada, 2015) Gambar 8. Grafik Debit Banjir pada Kali Serayu Keruntuhan Overtopping Kegagalan overtopping disebabkan oleh muka air banjir yang mempunyai elevasi lebih tinggi daripada puncak bendungan. Yang selanjutnya menyebabkan erosi pada hilir bendungan yang dapat menyebabkan keruntuhan. Dengan mengasumsikan ketinggian muka air bendung pada elevasi +231 m pada elevasi mercu pelimpah banjir utama, apakah kapasitas Waduk Mrica dapat menampung debit banjir inflow PMF Kali Serayu tanpa terjadi tumpahan pada bagian hilir bendungan. Pada piranti lunak ini ditetapkan Bendungan Mrica mulai mengalami keruntuhan jika elevasi muka air di dalam waduk melewati 30 cm di atas mercu bendungan dengan elevasi +235 m. Pada model ini, pelimpah yang digunakan adalah pelimpah banjir utama dan pelimpah banjir darurat. Hubungan antara elevasi muka air waduk terhadap waktu dapat dilihat pada Gambar 9 (a). Selanjutnya Gambar 9 (b) menunjukkan perbandingan inflow dan outflow pada model bendungan: 158 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 9. (a) Hidrograf Elevasi Muka Air Bendungan Mrica (b) Perbandingan Grafik Hidrograf Inflow dan Outflow pada Bendungan Mrica Elevasi muka air pada waduk maksimum yang dicapai pada debit PMF adalah 234,55 m. Elevasi muka air tersebut masih di bawah ambang mercu bendung sehingga keruntuhan akibat Overtopping tidak terjadi. Keruntuhan Piping Keruntuhan akibat piping tidak disebabkan oleh elevasi muka air dalam bendungan. Peran pelimpah banjir utama dan darurat tidak dapat mencegah timbulnya rekahan akibat piping. Pada simulasi HEC-RAS, keruntuhan akibat piping dianggap sangat mungkin terjadi. Simulasi dimulai dengan 3 lubang keruntuhan yang memiliki elevasi yang berbeda yaitu elevasi lubang pada ketinggian 140, 180, dan 220 meter yang masing-masing terletak pada bagian dasar, tengah, dan atas tubuh bendungan. Pembagian elevasi tersebut bertujuan untuk mengetahui debit akibat keruntuhan maksimum paling besar yang terjadi pada elevasi lubang keruntuhan awal pada ketinggian yang berbeda. Elevasi keruntuhan diasumsikan dimulai pada ketinggian muka air normal dengan elevasi +231 m. Persamaan regresi untuk menentukan parameter keruntuhan yang disajikan pada subbab di bawah ini yaitu persamaan Froehlich 2008, VonThun dan Gillette, dan MacDonald dan Langridge-Monopolis. Hasil analisis parameter keruntuhan Piping oleh rumus regresi Froehlich 2008, VonThun dan Gillette, dan MacDonald dan Langridge-Monopolis.disajikan pada Tabel 1. Bandung, 10 November 2018 159 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. Hasil Analisis Parameter Keruntuhan Piping dari 3 Persamaan Regresi No 1 2 3 Persamaan Regresi Froehlich 2008 MacDonald Langridge - Monopolis VonThun dan Gillette Bt(m) 205 284,8 376 Wb(m) 71 187,3 186 tf(jam) 0,762 4,24 2,07 Hidrograf Outflow Keruntuhan Piping Dari model keruntuhan bendungan pada piranti lunak HEC-RAS didapatkan hidrograf outflow per 3 titik keruntuhan piping oleh persamaan regresi Froehlich 2008 disajikan pada Gambar 10 : Gambar 10. Hidrograf Outflow Keruntuhan Piping pada Setiap Lubang Piping 160 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Debit puncak outflow akibat keruntuhan bendungan oleh 3 parameter dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Debit Puncak pada Setiap Elevasi Piping VonThun dan Gillette No Persamaan Regresi 1 2 3 Froehlich 2008 MacDonald Langridge - Monopolis VonThun dan Gillette Debit Puncak (m3/s) 140 m 180 m 220 m 91131,46 87297,52 76004,96 54571,28 43714,98 18431,57 88561,55 71127,55 37817,3 Evaluasi Hidrograf Outflow Keruntuhan Piping Dari tabel 2 didapatkan bahwa elevasi piping dengan debit puncak terbesar terjadi pada lubang keruntuhan piping dengan elevasi +140 m. Kemudian dilakukan perbandingan hidrograf outflow antara parameter Froehlich 2008, MacDonald dan Langridge, dan VonThun dan Gillette dengan lubang elevasi piping +140 m. Grafik perbandingan hidrograf outflow disajikan pada Gambar 11. Gambar 11. Hidrograf Outflow 3 Persamaan Regresi Dengan Elevasi Piping +140 m Dari Gambar 11, didapat bahwa hidrograf outflow dengan debit puncak terbesar akibat keruntuhan piping adalah hidrograf outflow parameter Froehlich 2008. Evaluasi Penelusuran Banjir dari Persamaan Regresi Dilakukan perbandingan luas genangan antara 3 persamaan regresi di atas dengan melihat perbandingan elevasi muka air terhadap lebar permukaan air pada jarak tertentu dari bendungan. Tabel 3 menunjukkan perbandingan elevasi muka air terhadap lebar permukaannya dari tiga persamaan regresi yang berbeda. Dari Tabel 3, perbedaan elevasi muka air terhadap lebar permukaan air pada 3 km dari bendungan lebih signifikan pada persamaan parameter Froehlich 2008 terhadap 2 persamaan lainnya. Lalu kemudian perbedaan tersebut menjadi tidak signifikan dari 3 km sampai dengan 110 km pada ketiga persamaan regresi. Maka parameter keruntuhan Froehlich 2008 digunakan untuk pemetaan sebaran banjir pada hilir Bendungan Mrica. Bandung, 10 November 2018 161 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 3. Perbandingan Antara Ketinggian dan Lebar Muka Air Froehlich 2008(a), VonThun dan Gillette(b), dan MacDonald (c) 580,9 Elevasi Muka Air (m) a b c 191,08 188,44 180,5 Lebar permukaan (m) a b c 382,17 371,47 352,24 2 925,7 182,66 180,16 174,8 297,9 264,93 206,86 3 1214,1 189,25 184,85 178,21 531,11 502,08 434,39 7 2798,8 178,46 175,67 170,92 591,08 515,88 422,41 11 4405,8 152,84 150,23 146,54 695,14 666,99 623,18 15 6774,9 146,33 144,71 141,46 542,92 523,97 488,82 18 8721,34 140,3 139,36 136,94 570,55 564,36 548,63 19 9445,52 140,32 139,38 136,99 568,4 562,34 546,86 20 10200,15 140,11 138,96 136,82 612,77 602,36 576,77 21 21094,37 77,8 78,6 77,8 429,46 428,67 423,43 22 31400,68 61,33 61,92 61 567,39 565,04 548,34 23 50262,43 43,11 43,16 43,19 815,01 819,32 829,58 24 70472,94 27,69 28 27,9 786,29 804,83 841,01 25 90902,21 13,34 13,69 13,51 638,19 642,22 649,04 26 100950,253 10,13 10,17 10,25 1018,7 1020,43 1023,36 No Jarak dari Bendungan (m) 1 Evaluasi Hidrograf Banjir Sungai Serayu Akibat Keruntuhan Bendungan Keruntuhan bendungan dengan menggunakan parameter keruntuhan Froehlich 2008 dilakukan penelusuran banjir pada Sungai Serayu dan anak-anak sungainya pada hilir Bendungan Mrica. Hidrograf banjir ditelusuri setiap 10 km dari bendungan. Gambar 12 menunjukkan hidrograf hasil penelusuran banjir pada jarak tertentu dari Bendungan Mrica. Gambar 12. Hidrograf Penelusuran Banjir pada Sungai Serayu Pemetaan Hasil Penelusuran Banjir Akibat Keruntuhan Bendungan Mrica Daerah sebaran banjir akibat keruntuhan Bendungan Mrica disajikan pada Gambar 13: 162 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 13. Sebaran Banjir Akibat Keruntuhan Bendungan Mrica Melalui Peta ArcGIS Sebaran banjir dinotasikan sebagai warna biru pada dengan kedalaman muka air yang tergantung kekontrasan warna biru tersebut. Daerah yang tergenang akibat keruntuhan Bendungan Mrica mempunyai tata guna lahan yang berbeda-beda. Namun daerah yang mempunyai dampak korban jiwa yaitu sebaran banjir yang membanjiri pemukiman penduduk. Gambar 14 menjelaskan sebaran banjir pada Gambar 13 namun dibagi dalam beberapa segmen untuk pembahasan yang lebih detail. Gambar 14. Segmentasi Peta Sebaran Banjir Sebaran banjir di bawah ini dipetakan pada peta Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional (BAKOSURTANAL) berskala 1:25000 untuk menentukan daerah desa, kecamatan, dan kota dengan sebaran banjir. Wilayah desa yang terdapat pada kecamatan yang terkena dampak dari keruntuhan Bendungan Mrica disajikan pada Tabel 4: Bandung, 10 November 2018 163 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 4. Wilayah Desa dan Kecamatan yang Terkena Dampak Banjir Akibat Keruntuhan Bendungan No 1 2 3 4 Kabupaten Banjarnegara Purbalingga Banyumas Cilacap Jumlah Desa 18 15 25 7 65 Kecamatan 5 2 6 4 17 Waktu Awal, Lama, Tinggi Genangan Dataran Banjir Tabel 5 menunjukkan waktu awal genangan, lama genangan, dan tinggi genangan maksimum akibat keruntuhan bendungan pada tiap titik: Tabel 5. Waktu Awal Genangan, Lama Genangan, dan Tinggi Genangan Maksimum Akibat Keruntuhan Bendungan Pada Beberapa Segmen Dataran Banjir No Daerah Jarak Dari Bendungan(km) 1 2 3 4 5 6 7 Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 Titik 6 Titik 7 3 40 51 60 73 83 110 Waktu Awal Genangan (menit) 32 133 394 306 447 292 438 Tinggi Lama Genangan Genangan Maksimum (menit) (m) 13 7,85 904 2,85 3240 3,12 2516 4,24 1582 3,2 2913 4,73 2486 1,03 Kecepatan Aliran (m/s) Kategori bahaya 12,8 4,1 0,8 1,1 1 1,1 0,9 H6 H6 H5 H6 H6 H5 H3 Waktu Evakuasi Pada studi ini, waktu evakuasi didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk pengungsian dari setelah awal terbentuknya lubang pada bendungan (t=0 menit) sampai dengan waktu awal terjadi genangan pada suatu pemukiman. Tabel 6. menunjukkan waktu evakuasi yang dibutuhkan pada 7 titik sebaran banjir terparah yang memasuki pemukiman penduduk. Tabel 6. No 1 2 3 4 5 6 7 Waktu Evakuasi dari Pemukiman Dengan Sebaran Banjir Terparah Daerah Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 Titik 6 Titik 7 Jarak dari Bendungan (km) 3 40 51 60 73 83 110 Waktu Evakuasi (menit) 32 133 422 306 447 292 438 Waktu Evakuasi (jam) 0,53 2,22 7,03 5,1 7,45 4,87 7,3 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan 1. Terdapat 2 jenis keruntuhan yang dapat terjadi pada suatu bendungan yaitu keruntuhan diakibatkan Overtopping dan Piping. Pada Bendungan Mrica, jenis keruntuhan bendungan yang terjadi adalah 164 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air jenis keruntuhan piping. Keruntuhan akibat overtopping tidak terjadi disebabkan kemampuan tampungan, pelimpah utama, dan pelimpah darurat pada Bendungan Mrica dapat melewatkan air keluar waduk sehingga air tidak melewati mercu bendungan. 2. Dari ketiga persamaan regresi yaitu persamaan regresi Froehlich 2008, MacDonald dan Langridge Monopolis, dan VonThun dan Gillette, parameter keruntuhan yang mempunyai resiko paling besar yaitu parameter keruntuhan dari persamaan regresi Froehlich 2008 dengan parameter lebar puncak keruntuhan adalah 205 m, lebar dasar keruntuhan adalah 71 m, tinggi keruntuhan setinggi 95 m, waktu formasi keruntuhan penuh selama 0,762 jam, elevasi rekahan piping 140 meter. 3. Terdapat sebagian 2 wilayah kota yaitu Kota Banyumas dan Cilacap dan sebagian 65 wilayah administratif desa yang tergenang diakibatkan keruntuhan Bendungan Mrica dengan luas sebaran banjir maksimum akibat keruntuhan Bendungan Mrica sebesar 9191,1 hektar. 4. Waktu evakuasi yang dibutuhkan bagi daerah yang terkena sebaran banjir terparah akibat Bendungan Mrica yaitu pada 3 km dari Bendungan Mrica selama 0,53 jam, 40 km selama 2,22 jam, 51 km selama 7,03 jam, 60 km selama 5,1 jam, 73 km selama 7,45 jam, 83 km selama 4,87 jam, dan 110 km selama 7,3 jam setelah awal terbentuknya lubang pada bendungan (t=0). Rekomendasi Menggunakan pemodelan aliran 2 dimensi, disebabkan pemodelan tersebut mampu mengakomodasi aliran pada sebaran banjir yang dapat mengalir pada segala arah tergantung dari arah kemiringan dataran banjir tersebut. UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur atas nama Tuhan Yang Maha Esa karena rizkinya penulis dapat menyelesaikan studi yang berjudul “Analisis Hidraulika Sungai Serayu Akibat Keruntuhan Bendungan Mrica” dengan baik. DAFTAR PUSTAKA Brunner, Gary W. (2014), Using HEC-RAS for Dam Break Studies, U.S. Army Corps of Engineer Hydrologic Engineering Center, 609 Second Street Davis California. Colorado DWR. (2010). Guidelines for Dam Breach Analysis. 1313 Sherman Street Room 818 Centennial Building Denver, Colorado. Fread, D. L (1980). DAMBRK : The NWS Dam-Break Flood Forecasting Model. Hydrologic Research Laboratory, National Weather Service, United States. Fread, D. L. (1999). User’s Manual BOSS DAMBRK: Chapter 6. Madison: BOSS International. Froehlich, David C. (2008). Embankment Dam Breach Parameters and Their Uncertainties. ASCE, Journal of Hydraulic Engineering. MacDonald, Thomas C., dan Langridge-Monopolis, J. (1984). Breaching Characteristics of Dam Failures. ASCE Journal of Hydraulic Engineering. PT. Caturbina Guna Persada. “Proyek Dam Break Analysis Bendungan PLTA PB. Soedirman : Laporan Hidrologi (Buku I) Vol.1”. Jl. Kemang Raya No. 17 A, Jakarta Selatan. Smith GP, Davey EK and Cox RJ (2014), Flood Hazard, Technical report 2014/07, Water Research Laboratory, University of New South Wales, Sydney. The Australian Institute for Disaster Resilience (2014). Technical Flood risk Management Guideline: Flood Hazard. 370 Albert St, East Melbourne Vic 3002. Von Thun, J. Lawrence, dan Gillette, D.R. (1990). Guidance on breach parameters. Unpublished internal document, U.S. Bureau of Reaclamation, Denver, CO. Bandung, 10 November 2018 165 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Wahl, Tony L. (1998), Prediction of Embankment Dam Breach Parameters – A Literature Review and Needs Assessment. Dam Safety Research Report, DSO-98-004. Water Resource Research Laboratory, U.S. Dept. of the Interior, Bureau of Reclamation, Dam Safety Office (DSO), July 1998. Washington State Department of Ecology. (2007), Dam Safety Guidelines Technical Note 1 : Dam Break Inundation Analysis and Downstream Hazard Classification, Water Resource Program, Dam Safety Office, Olympia. 166 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA ALTERNATIF PENANGANAN BANJIR RANCAEKEK BERDASARKAN PEMODELAN SWMM Oky Subrata1* 1Balai Hidrologi dan Tata Air, Pusat Litbang Sumber Daya Air, Jl. Ir. H Djuanda No. 193 Bandung, Jawa Barat, Indonesia 40135 *
[email protected]Abstrak Banjir yang terjadi di wilayah Rancaekek disebabkan oleh berbagai hal yang berkembang setiap tahunnya mulai dari berkurangnya daerah resapan air akibat perubahan tata guna lahan yang tidak berwawasan lingkungan sehingga mengakibatkan bertambahnya volume debit banjir, sedimentasi pada sungai Cikijing dan Cimande, lokasi banjir yang berada pada cekungan dengan pelayanan sistem drainase yang buruk, kurangnya operasi dan pemeliharaan drainase jalan maupun saluran pemukiman, kurangnya kesadaran masyarakat dengan membuang sampah ke saluran, outlet drainase saluran yang tidak jelas dan lain-lain. Solusi yang ditawarkan adalah dengan memberikan perubahan drainase eksisting saat ini dengan membuat desain perencanaan melalui pemodelan banjir drainase menggunakan model SWMM, membuat kolam pengendali banjir dan pompa, perbaikan drainase pemukiman dan perencanaan pintu air. Pemodelan SWMM yang dibuat menunjukan saluran drainase jalan utama pada Km.24 pada kedua arah Bandung Garut saat ini harus diubah dimensinya dari 0.6 x 0.4 m menjadi 2 x 1 m sepanjang 1.8 km terhitung dari Jembatan Cinunggal ke arah Garut. Pada saluran pemukiman sebelah PT. Kahatex juga dilengkapi dengan 3 pintu air, kemudian perlu ditambahkan pula cross drain untuk mengalirkan air dari arah utara (pemukiman) ke arah selatan menuju desa Linggar disertai pembuatan kolam penampungan banjir dengan kapasitas 1000 m3 yang dilengkapi pompa 400 liter/det. Kata kunci: Banjir Rancaekek, SWMM, drainase LATAR BELAKANG Perkembangan kawasan terbangun yang sangat pesat sering tidak terkendali dan tidak sesuai dengan tata ruang maupun konsep pembangunan yang berkelanjutan, mengakibatkan banyak kawasan rendah yang semula berfungsi sebagai tempat penampungan air sementara dan bantaran sungai menjadi tempat hunian penduduk. Hal tersebut membawa dampak pada rendahnya kemampuan drainase lingkungan dan kapasitas sarana serta prasarana pengandali banjir untuk mengeringkan kawasan terbangun dan mengalirkan air ke pembuangan akhir yaitu ke laut. Perubahan ini harus diiringi oleh infrastruktur sistem drainase yang memadai serta berwawasan lingkungan(2). Daya tampung saluran drainase untuk debit air limpasan yang telah direncanakan sudah tidak lagi sesuai dengan curah hujan yang terjadi saat ini, sehingga beberapa daerah di Metropolitan Bandung Raya menjadi daerah rawan banjir dan genangan. Pada penyusunan masterplan drainase kawasan Metropolitan Bandung Raya tahun 2016, diketahui luasan genangan banjir di Metropolitan Bandung Raya sebesar 394,145 Ha, tersebar di wilayah metro Bandung Raya. Luas genangan terbesar berada di Kecamatan Rancaekek sebanyak 379,385 Ha dengan penyebaran yaitu Kelurahan/Desa Linggar sebanyak 351,385 Ha, Kelurahan/Desa Nanjungmekar 8 Ha serta Kelurahan/Desa Cangkuang sebanyak 20 Ha. Penyebab terjadinya banjir di Rancaekek secara umum karena kapasitas infiltasi dan kondisi saluran drainase. Dengan debit yang ada maka dibutuhkan penambahan dimensi saluran agar kapasitas saluran tersebut bertambah. Kondisi saluran drainase di Rancaekek juga diperparah oleh adanya penumpukan sedimen yang menurunkan kapasitas saluran. Sehingga pada saat hujan lebat turun, limpasan air sungai Bandung, 10 November 2018 167 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air yang seharusnya masuk ke saluran drainase justru meluap ke badan jalan membentuk banjir. Selanjutnya permasalahan pada sistem saluran drainase terletak pada street inlet yang seharusnya berfungsi untuk mengalirkan limpasan air dari badan jalan menuju saluran drainase. Namun, yang terjadi dilapangan fungsi street inlet tidak lagi berjalan dengan optimal karena mendapat masalah yang sama yaitu adanya penumpukan sampah dan penyebab lainnya yaitu tertutup oleh lapisan/peninggian aspal jalan. Dalam menyelesaikan masalah genangan dan banjir, diperlukan suatu pendekatan yang menyeluruh/holistic karena sistem drainase adalah suatu sistem yang mengatur air limpasan air hujan dari awal saluran (tributary) selama waktu jam puncak sehingga dari area hulu ke area hilir saluran dapat dialirkan ke badan penerima. Untuk pemahaman hal tersebut, maka diperlukan pemahaman terhadap konsep hidrologi, hidrolika dan sosiosistem karena berkaitan satu sama lain. Tujuan penulisan ini adalah untuk memberikan rekomendasi teknis dengan menganalisa seberapa besar kapasitas tampung saluran yang diperlukan oleh drainase kanan dan kiri Jalan Raya Rancaekek km 24 sehingga dapat ditindaklanjuti dengan pembangunan fisik oleh pihak berwenang. Adapun lokasi kegiatan studi ini seperti ditampilkan pada gambar dibawah ini. Gambar 1. Lokasi studi di Jalan Raya Rancaekek km 24 DAS Cikijing dan Cimande METODOLOGI STUDI Drainase berwawasan lingkungan didefinisikan sebagai upaya mengelola air kelebihan dengan cara menyimpan sementara, meresapkan, mengalirkan ke badan air penerima tanpa melampaui kapasitas sungai sebelumnya. Di dalam implementasinya, hal ini sangat tergantung dengan keterbatasan tersedianya lahan yang ada di kawasan permukiman padat penduduk. Apabila lahan yang tersedia amat terbatas, maka kelebihan debit air hujan akan disimpan didalam suatu lahan yang relatif sempit dan dalam serta panjang, selanjutnya metode ini dikenal dengan metode long storage. Sedangkan apabila lahan yang tersedia tidak jadi masalah, maka dilakukan metode kolam retensi atau waduk lapangan. Bahkan sering dijumpai kombinasi dari kedua metode tersebut dan dilengkapi dengan sistem pompa. Konsep drainase berwawasan lingkungan/ekodrainase inilah yang diharapkan dapat segera diimplementasikan di Jawa Barat, terutama di kawasan permukiman di Metropolitan Bandung Raya mengingat genangan dan banjir masih menjadi suatu permasalahan serius di Metropolitan Bandung Raya. 168 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dengan mengimplementasikan konsep drainase berwawasan lingkungan/ekodrainase, diharapkan debit run off yang mengalir ke badan air penerima dapat berkurang sementara di sisi lain meningkatkan jumlah resapan air di Metropolitan Bandung Raya. Masalah tersebut memerlukan peningkatan pengelolaan diantaranya mencakup bagaimana merencanakan suatu sistem drainase lingkungan permukiman yang berkesinambungan yang terdiri dari pembuatan Outline Plan dan perencanaan teknis terinci (DEDDetailed Engineering Design) sebagai acuan sebelum diimplementasikan melalui proses konstruksi drainase lingkungan permukiman. Inti dari pemodelan ini adalah mengacu pada kriteria-kriteria perencanaan drainase yang telah ditetapkan antara lain: 1. Kriteria Perencanaan Hidrologi. Dalam analisis hidrologi, salah satu aspek analisis yang diharapkan untuk menunjang perancangan dalam pengelolaan SDA mencakup penetapan besaran, curah hujan rencana, debit rencana dengan kala ulang tertentu maupun unsur hidrologi lainnya. Banjir rencana dengan periode ulang tertentu dapat dihitung dari data debit banjir atau data hujan. Untuk perhitungan ini digunakan SNI No. 2415-2016 mengenai Perhitungan Debit Banjir Rencana. Untuk tahapan dalam desain tata air, khususnya perencanaan detai desain drainase diambil dari Buku Jilid IC mengenai Tata Cara Penyusunan Rencana Teknik Detail Sistem Drainase Perkotaan yang dikeluarkan oleh Dirjen Cipta Karya Kementerian Pekerjaan Umum edisi tahun 2012. 2. Kriteria Perencanaan Hidrolika. Kriteria perencanaan hidrolika ditentukan mengikuti Buku Jilid IC mengenai Tata Cara Penyusunan Rencana Teknik Detail Sistem Drainase Perkotaan yang dikeluarkan oleh Dirjen Cipta Karya Kementerian Pekerjaan Umum edisi tahun 2012. Pembahasan detail pada perencanaan hidrolika menyangkut bentuk saluran drainase pada umumnya seperti trapesium, segi empat, bulat, setengah lingkaran, dan segitiga atau kombinasi dari masing-masing bentuk tersebut. Penentuan parameter nilai kekasaran dinding atau koefisien Manning, kondisi aliran kritis, sub-kritis dan super-kritis dan lainnya juga dibahas mengikuti panduan yang telah ditetapkan. 3. Konsep dan Pemodelan SWMM Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana adalah Program EPA SWMM (Storm Water Management Model) Versi 5.1. EPA SWMM adalah model simulasi limpasan (runoff) curah hujan periodik yang digunakan untuk mensimulasi kejadian tunggal atau kejadian terus-menerus dengan kuantitas dan kualitas limpasan dari luas wilayah yang ditinjau. Komponen limpasan SWMM dioperasikan dengan menjumlahkan luas daerah tangkapan (subcatchment) yang menerima hujan total dan membangkitkannya dalam bentuk limpasan (runoff) dan beban polusi. Aliran limpasan di SWMM dapat ditelusuri melalui sistem pipa, saluran terbuka, kolam tampungan dan pompa. SWMM merupakan kuantitas dan kualitas limpasan yang dibangkitkan pada masing-masing daerah tangkapan (subcatchment), dan rata-rata aliran, kedalaman aliran dan kualitas air dimasing-masing pipa dan saluran terbuka waktu simulasi dimasukkan dalam penambahan waktu (Rossman, 2010). SWMM digunakan untuk menghitung berbagai jenis proses hidrologi yang menghasilkan limpasan di daerah yang ditinjau. Hal itu meliputi: a. b. c. d. e. f. g. h. Perbedaan waktu curah hujan Penguapan pada permukaan air (diabaikan) Timbunan salju dan pelelehan salju (tidak digunakan) Kehilangan hujan dari tampungan-cekungan Infiltrasi curah hujan ke dalam permukaan tanah tak jenuh Perkolasi dari air infiltrasi kedalam permukaan air tanah Aliran antara air tanah dengan sistem drainase Penelusuran waduk nonlinear dari aliran permukaan Variasi ruang hujan dalam semua proses ini diselesaikan dengan membagi study area kedalam lingkup yang lebih kecil, luas daerah tangkapan (subcatchment) homogen, masing-masing mengandung fraksi Bandung, 10 November 2018 169 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air previous dan impervious sub-area sendiri-sendiri. Aliran permukaan dapat ditelusuri antar sub-area, antar daerah tangkapan (subcatchment), atau antar titik masuk dari sistem drainase. SWMM juga mengandung aturan yang fleksibel untuk kemampuan permodelan hidrolika yang digunakan untuk menelusuri limpasan dan aliran external melalui jaringan sistem drainase pipa, saluran terbuka, kolam tampungan dan bangunan pengelak. Hal ini termasuk kemampuan untuk: a. Mengendalikan jaringan yang ukurannnya tidak terbatas b. Menggunakan lebar yang bermacam-macam dari bentuk saluran tertutup atau terbuka. c. Memodelkan bagian-bagian yang khusus seperti kolam tampungan, pembagi aliran, pompa, bendung dan saluran pembuang. d. Meminta memasukkan aliran external dan kualitas air dari limpasan permukaan, aliran antara air tanah, curah hujan yang dipengaruhi infiltrasi/aliran, aliran pembuangan kering udara dan pembatasan pengguna aliran antara. e. Menggunakan salah satu metode penelusuran aliran diantara gelombang kinematik atau gelombang dinamik penuh f. Memodelkan bermacam-macam cara aliran, seperti backwater, surcharging, aliran pembalik dan kolam permukaan. g. Meminta pembatasan aturan pengendali dinamis untuk mensimulasi pengoperasian pompa, pembukaan saluran pembuang dan level puncak bendung. Dengan program EPA SWMM 5.1 debit banjir rencana dapat dihitung secara kumulatif. Sehingga didapatkan debit banjir puncak yang maksimum untuk desain selanjutnya. Dengan program EPA SWMM 5.1 kita bisa merencanakan debit yang keluar agar tetap konstan. EPA SWMM dapat menghitung debit banjir dengan cara memodelkan suatu sistem drainase, melalui proses-proses aliran permukaan, infiltrasi, air tanah dan genangan di permukaan. Dalam perencanan ini hanya menggunakan perhitungan metode aliran permukaan dan infiltrasi untuk mendapatkan hidrograf, maka kita hanya membahas tentang Aliran permukaan dan Infiltrasi. Secara umum, tahapan kegiatan pemodelan banjir dengan SWMM ditampilkan pada bagan alir berikut ini. Gambar 2. Bagan Alir Pemodelan Banjir 170 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Berdasarkan pemantauan pada kejadian banjir Bulan November 2017, penyebab banjir pada wilayah Rancaekek ini antara lain diakibatkan oleh beberapa hal yaitu: a) Terjadi degradasi kualitas catchment area di hulu Sungai Cikijing dan Sungai Cimande yang kini menjadi pemukiman penduduk. Perubahan tata guna lahan pada bagian hulu DAS Cikijing dan DAS Cimande apabila dilihat dari Google Map keluaran tahun 2003 dibandingkan dengan peta keluaran tahun 2015 sudah banyak terjadi perubahan menjadi pemukiman dan pabrik. Satu hal yang perlu dicermati dari perubahan tata guna lahan ini adalah semakin tidak memadainya kapasitas sungai dan perencanaan drainase yang ada, dan kurangnya penataan pada bagian hilir sehingga debit banjir menjadi beban bagi drainase jalan. b) Penyebab dari genangan banjir yang terjadi adalah buruknya kondisi pelayanan sistem drainase jalan, menyebabkan jaringan dan kapasitas saluran drainase menjadi kurang memadai. Saluran drainase jalan di depan PT Kahatex merupakan saluran pengumpul yang mendistribusikan air ke drainase yang berada di seberang jalan. Namun, kondisi ini sangat tidak memadai dengan kondisi saluran yang dipenuhi sampah dan sedimen menyebabkan distribusi air pada saluran air tidak berjalan baik. Jika kita melihat penampang memanjang pada ruas jalan antara Jembatan Cinunggal sampai dengan PT Vonex Indonesia berdasarkan data topografi yang ada, lokasi depan PT Kahatex memang berupa cekungan. Kondisi ini tentu saja menyebabkan aliran air akibat luapan Sungai Cikijing dan Sungai Cimande akan berkumpul pada titik tersebut. c) Dari lokasi genangan banjir depan PT. Kahatex penelusuran outlet aliran drainase jalan ditemukan bahwa air tidak masuk ke Sungai Cikijing. Aliran sungai ini sebagai saluran gendong yang berakhir tidak jelas karena menuju pemukiman warga, persawahan, dan kolam ikan. Jika terjadi banjir dari Sungai Cikijing maka di depan PT Kahatex otomatis menjadi genangan banjir. Berdasarkan analisa tersebut diatas, pemodelan SWMM dilakukan dengan mengadopsi kondisi eksisting yang ada dilapangan. Dari sisi teknis, untuk mendukung input pemodelan numerik dengan SWMM ini, seluruh data didapatkan dari berbagai instansi antara lain: 1. Cross section sungai Cikijing dan Cimande (baik eksisting maupun rencana) yang didapatkan dari kegiatan normalisasi Sungai Cikijing dan Sungai Cimande yang dilaksanakan oleh BBWS Citarum tahun 2017. 2. Data topografi Jalan Raya Rancaekek dan Desain Jembatan Cinunggal dari P2JN. 3. Pengukuran topografi saluran drainase wilayah Rancaekek oleh Kabupaten Bandung tahun 2017. 4. DED drainase permukiman di Desa Linggar oleh Dinas Tata Ruang dan Pemukiman Propinsi Jawa Barat Tahun 2017. Adapun skenario penanganan yang diusulkan sebagai bagian solusi untuk mengatasi permasalahan banjir dalam pemodelan banjir dengan SWMM seperti ditampilkan pada Gambar 2, antara lain; 1. Memasukan cross section rencana untuk Sungai Cikijing dan Cimande. 2. Memperbesar kapasitas tampung drainase di kiri kanan Jalan Raya Rancaekek mulai dari Km 23+575; 3. Menata dan mendesain ulang drainase diwilayah pemukiman Desa Linggar; 4. Melakukan simulasi pintu dan pompa pada saluran drainase sebelah PT. Kahatex; dan 5. Membuat kolam pengendali banjir (kolam retensi) di Desa Linggar oleh Kabupaten Bandung. Proses penentuan besar debit pengaliran pada daerah perencanaan dapat dipermudah dengan membagi daerah tersebut menjadi beberapa blok pengaliran sehingga seluruh dimensi dapat diperhitungkan. Blokblok pengaliran ini ditentukan dengan memperhatikan keadaan kontur tanah, jalan-jalan yang ada, ruang yang tersedia, besar kontribusi daerah, serta keseragaman dimensi saluran. Bila dimungkinkan saluran alami yang ada tetap difungsikan seoptimal mungkin. Meskipun biasanya saluran alami yang mempunyai kapasitas tidak mencukupi perlu dinormalisasi (diperdalam, diluruskan, diberi perkerasan dsb.), namun Bandung, 10 November 2018 171 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air tidak sampai mengubah kecepatan aliran normal dan waktu konsentrasinya agar tidak mempercepat terjadinya debit puncak lebih besar yang justru malah mendatangkan banjir. Perencanaan drainase di wilayah ini harus dilakukan secara terpadu sehingga rencana pembuatan jaringan drainase bukan hanya memindahkan masalah dari bagian hulu ke bagian hilir. Sebagai misal adalah memodifikasi atau memperbaiki saluran hanya di hulu saja yang mungkin dapat mempercepat waktu konsentrasi dengan konsekuensi dapat memperbesar debitnya, sedangkan saluran hilir tidak diperbaiki di mana kapasitasnya tetap seperti semula. Akibatnya saluran hilir tidak mampu lagi menerima debit limpasan tambahan yang besar itu, terjadilah luapan banjir di hilir. Kondisi inilah yang khawatirkan oleh masyarakat di sekitar Desa Linggar yang sering mengalami banjir. Sehingga tidak hanya penanganan struktural dari segi teknis yang dikedepankan, penanganan dari sisi sosial dalam penanganan banjir diwilayah ini sangatlah penting. Pengalaman dilapangan menunjukan bahwa normalisasi saluran yang dilakukan sempat mengalami kendala karena ketidaksetujuan masyarakat setempat apabila air mengalir lancar menuju bagian hilir akan mempercepat terjadinya banjir di Desa Linggar, harapan masyarakat, penanganan pada bagian hilir juga diperhatikan sehingga tidak terkesan memindahkan banjir. Gambar 3. Usulan berbagai instansi terkait penanganan banjir di wilayah Rancaekek Dengan kondisi tersebut, pemodelan banjir dilakukan secara menyeluruh dengan memperhitungkan kondisi DAS dibagian atasnya, dengan kondisi ini dimensi drainase kemungkinan menjadi lebih besar dibandingkan apabila hanya memperhitungkan luas jalan saja. Untuk simulasi model numerik ini diperlukan pola jaringan sungai/saluran dengan data topografi yang lebih detail yang dalam hal ini menggunakan data Digital Surface Model (DSM) berdasarkan Peta Kontur resolusi 0.5 m dari IFSAR. Untuk mempermudah pemodelan, daerah tangkapan hujan (cathment area) di sekitar wilayah studi dibagi menjadi beberapa blok pengaliran yang terhubung dengan Sungai Cikijing dan Cimande, area tangkapan hujan dibagi menjadi 70 sub-cathment yang didasarkan pada batas-batas saluran drainase sesuai DEM yang dimiliki. Kompilasi karakteristik sub-cathment yang diinput ke dalam program SWMM mewakili karakteristik setiap blok pengaliran air. Karakteristik tersebut adalah persen kemiringan (% slope), nilai konstanta Manning untuk daerah impervious dan pervious (N-Imperv dan N-Perv), kedalaman depression storage pada daerah impervious dan pervious (Dstore- Imperv dan Dstore-Perv), persen daerah 172 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air impervious yang tidak memiliki depression storage (% zero imperv), serta nilai curve number, dan lamanya hari pengeringan tanah (drying time). Model pembagian luasan sub-cathment di wilayah Rancaekek ini ditunjukkan pada Gambar 3 dan Tabel 1. Gambar 4. Penentuan luas Sub Catchment di wilayah Rancaekek. Tabel 1. N o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Nama Sub DAS S.A.1 S.A.2 S.A.3 S.A.4 S.A.5 S.A.6 S.A.7 S.A.8 S.A.9 S.A.10 S.A.11 S.A.12 S.B.13 S.B.14 S.B.15 S.B.16 S.B.17 S.B.18 S.B.19 S.B.20 S.B.21 S.B.22 S.B.23 Luas (Ha) 3,45 2,97 1,5 1,22 2,6 4,67 0,31 1,63 0,58 0,25 0,47 539 2,21 1,56 0,87 0,57 0,79 1,86 1,53 1,14 0,72 0,95 1,54 Bandung, 10 November 2018 Luas Sub Catchment di wilayah Rancaekek N o 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 Nama Sub DAS S.B.24 S.B.25 S.B.26 S.B.27 S.B.28 S.C.30 S.C.31 S.C.32 S.C.33 S.C.34 S.C.35 S.C.36 S.JL.38 S.JL.39 S.JL.40 S.JL.41 S.JL.42 S.JL.43 S.JL.44 S.JL.45 S.JL.46 S.JL.47 S.JL.48 Luas (Ha) 0,55 2,52 1,99 3,14 10,79 4,57 3,81 1,16 2,92 2,12 1,03 8,27 0,17 0,1 0,24 0,2 0,12 0,26 0,05 0,07 0,27 0,3 0,39 N o 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 Nama Sub DAS S.JL.49 S.JL.50 S.JL.51 S.JL.52 S.JL.53 S.JL.54 S.JL.55 S.JL.56 S.JL.57 S.JL.58 S.JL.59 S.B.60 S.A.63 S.B.64 S.B.65 S.B.66 S.B.67 S.B.68 S.A.69 S.A.70 S.A.71 S.A.72 S.A.73 S.A.74 Luas (Ha) 0,32 0,09 0,09 0,1 0,1 0,28 0,28 0,41 0,48 0,11 0,12 2742 136,93 11,02 3,32 66,70 10,00 10,00 0,27 0,05 0,39 0,31 1,53 0,36 173 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dalam sistem drainase ini memerlukan pula data kapasitas saluran drainase eksisting yang didapatkan dari hasil pengukuran dan pengolahan jaringan drainase dari data DEM sehingga diwilayah kajian ini didapatkan sebanyak 430 sambungan (junction), 348 saluran (conduit), dan 7 keluaran (outfall) menuju Cikijing dan 5 keluaran menuju Cimande. Arah aliran dalam simulasi ini juga dimodifikasi sedemikian rupa seperti ditunjukkan pada Gambar 4 agar aliran air dapat mengalir mencapai outlet yang keluar melalui saluran gendong yang dilalukan ke bagian seberang PT Kahatex melalui sebuah crossdrain dan dibuang ke kolam pengendali banjir yang selanjutnya dipompa ke Sungai Cikijing. Gambar 5. Jaringan Sistem Sub-sub- DAS Cikijing Cimande pada Model SWMM. Sebagai input pemodelan, perhitungan hujan rencana berbagai periode ulang dengan Metode GEV (Generalize Extreme Value) didapatkan dari beberapa pos hujan di sekitar wilayah Rancaekek dengan data bervariasi dari tahun 1988-2016 dengan sumber dari Pusair dan PSDA Propinsi Jabar (lihat Tabel 2). Dalam pemodelan ini, dimasukan pula beberapa perlakuan antara lain: Pendefinisian ulang arah aliran dengan mengubah elevasi dasar saluran (Invert Elevasi) sehingga saluran drainase jalan maupun perkampungan disekitarnya memiliki arah aliran dengan outlet yang jelas. Perubahan kapasitas saluran drainase jalan dengan bentuk rectangular dari dimensi eksisting bervariasi dengan kedalaman mulai 0.4-1.5 m dan lebar 0.6 -1.0 m dengan dimensi 2 x1 m dan 2 x 1.5 m, didesain dengan hujan periode ulang 25 tahun. Penambahan kolam tampungan untuk menahan air sebelum dibuang ke sungai Cikijing. Penambahan pompa untuk menyedot air yang tertampung dan dibuang ke Sungai Cikijing sebesar 400 liter/detik dan dilengkapi dengan pintu air yang bisa dibuka tutup. Pengerukan Sungai Cikijing dengan kedalaman hingga 3 m yang dilakukan oleh BBWS Citarum. Tabel 2. Pos Hujan Rancaekek Cicalengka Jatiroke Pamulihan Tanjung Sari Curah hujan rencana di wilayah Rancaekek. Hujan Periode Ulang 2 5 10 20 25 50 82.9 109,9 129,9 150,8 157,8 180,7 88,2 109,1 121,1 131,4 134,5 143,3 64,6 78,1 89,8 103,6 108,6 126,1 136,4 172,8 192,3 208,3 212,9 225,6 78,7 89,5 99,5 111,7 116,3 132,8 100 205,3 151,2 147,4 236,4 153,8 174 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 6. Perlakuan pada model banjir SWMM di wilayah Rancaekek. Model SWMM akan mengeluarkan hasil simulasi dalam bentuk tabel, seperti besar limpasan pada masing-masing sub-catchment, kedalaman air pada masing- masing node, besar aliran pada masingmasing node dan saluran, node yang banjir, dan saluran yang melimpah. Dari hasil analisis dengan menggunakan model SWMM ini dapat dilihat kesesuaian kapasitas saluran drainase dengan besar limpasan yang terjadi. Apabila masih terdapat saluran yang melimpah atau node yang banjir, maka dapat disimpulkan bahwa kapasitas saluran belum sesuai dengan besar limpasan. Untuk itu diperlukan pengubahan dimensi saluran drainase sampai ditemukan dimensi yang sesuai sehingga tidak lagi terdapat saluran yang melimpah maupun node yang banjir. Besarnya total limpasan pada tiap subcatchment berbeda-beda karena perbedaan luas area impervious pada tiap subcatchment. Semakin besar area impervious, maka semakin besar curah hujan menjadi limpasan. Besarnya debit puncak tiap subcatchment menggambarkan nilai debit debit puncak sesuai dengan curah hujan yang terjadi. Genangan banjir depan PT Vonex yang memang merupakan cekungan paling dalam. Pada kondisi eksisting apabila dilihat dari model memang menunjukan debit sebesar 3.3 m3/det dengan lama waktu surut sekitar 13.5 jam dan debit pada saluran depan pintu PT Kahatex sebesar 0.01 m3/det yang dapat surut dalam waktu 0.5 jam dengan kondisi genangan seperti ditunjukan pada Gambar 5 dibawah ini. Dimensi saluran drainase eksisting kiri dan kanan jalan saat ini bervariasi dengan kedalaman antara 1 m hingga 1.85 dengan lebar 0.8 m hingga 2 m. Pada lokasi cekungan banjir berdimensi 1 m x 0.8 m. Untuk desain awal, perubahan kapasitas saluran dilakukan untuk saluran kiri dan kanan jalan sepanjang 1775 m mulai dari jembatan Cinunggal menuju ke arah Garut dengan dimensi 2.0 x 1.0 m. Hasil simulasi pada Gambar 6 menunjukkan bahwa masih ditemukan lokasi banjir pada saluran drainase sisi kiri arah menuju Garut pada Node Jkiri 24+000, Jkiri 24+050 dan Jkiri 24+125 sedangkan pada sisi sebelah kanan arah menuju Bandung sudah tidak ditemukan lokasi genangan banjir. Dengan kondisi ini kemudian dicoba kembali perubahan desain pada sisi kiri menjadi 2.0 x 1.5 m seperti ditampilkan pada Gambar 7 yang memperlihatkan pada sisi kiri maupun kanan sudah tidak terjadi genangan banjir lagi. Dengan kondisi tersebut, desain inilah yang terpilih untuk dilakukan penanganan banjir melalui perubahan kapasitas drainase jalan. Bandung, 10 November 2018 175 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Debit 0.25 m3/det, Debit 3.34 m3/det, Gambar 7. Gambar 8. Hasil simulasi banjir pada kondisi eksisting periode ulang hujan 25 tahun. Hasil simulasi banjir periode ulang 25 tahun dengan dimensi saluran 2 x 1 m. 176 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 9. Hasil simulasi banjir periode ulang 25 tahun dengan dimensi saluran 2.0 x 1.5 m .pada sisi kiri saluran arah Garut dan 2.0 x 1.0 m arah Bandung. Hasil simulasi ini sudah diterapkan secara langsung oleh Perencanaan dan Pengawasan Jalan dan Jembatan Nasional (P2JN) pada tahun 2018 ini dengan melakukan perubahan dimensi saluran drainase jalan sepanjang 2.4 km dari usulan semula 1.8 km ke arah Garut mulai dari Jembatan Cinunggal. Dengan adanya perubahan ini diharapkan terjadi pengurangan genangan banjir pada lokasi jalan Raya Rancaekek km.24 ini, namun demikian sebelum semua tahapan penanganan banjir dilaksanakan maka dikatakan masih belum dapat menghilangkan seluruh genangan banjir diwilayah ini. Gambar 10. Penerapan hasil simulasi banjir pada saluran drainase jalan di Rancaekek oleh P2JN. KESIMPULAN Permasalahan yang terjadi akibat banjir di Rancaekek ini khususnya di Jalan Raya Rancaekek km.24 ini sudah lama terjadi dan satu per satu penyelesaian masalah tersebut perlu dilakukan. Salah satu solusi dalam penanganan banjir tersebut adalah adanya perubahan dimensi saluran pada drainase jalan yang Bandung, 10 November 2018 177 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air sudah tidak memadai. Usulan perubahan dimensi pada saluran kiri dan kanan pada jalan raya Rancaekek km 24 berdasarkan hasil pemodelan menunjukan dimensi paling efektif adalah 2 x 1 m meskipun ada pula lokasi yang menunjukan memerlukan dimensi desain 2 x 1.5 m. Usulan perubahan dimensi saluran sepanjang 1.8 km terhitung dari jembatan Cinunggal ke arah Garut. REKOMENDASI. Usulan Konsep desain di wilayah Rancaekek ini diharapkan menghasilkan kinerja sistem tata air yang optimal dalam upaya menanggulangi banjir kawasan baik pada drainase jalan dan perumahan maupun pada limpasan sungai Cikijing dan Cimande itu sendiri. Usulan untuk penanganan struktural lainnya masih tetap diperlukan seperti pembuatan kolam retensi, pengaturan pompa dan pintu air, normalisasi sungai Cikijing dan Cimande dengan dukungan berbagai pihak, baik itu bagi pemerintah pusat ataupun pemerintah daerah. Melalui kajian yang mengintegrasikan berbagai kepentingan baik domain perumahan dan permukiman, jalan dan jembatan, sumber daya air dan sosial-ekonomi-lingkungan, dapat memberikan alternatif solusi yang komprehensif terhadap berbagai masalah banjir di Kawasan Rancaekek ini. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Drs.Irfan Sudono, MT selaku pengarah kegiatan dan seluruh tim RAM-IP atas bantuan dan masukannya dalam penulisan makalah ini. DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional. 2016. Standar Nasional Indonesia (SNI) 2415 tentang Tata Cara Perhitungan Debit Banjir Rencana. Direktorat Jendral Cipta Karya. 2012. Buku Sistem Drainase Perkotaan. Jakarta: Kementrian Pekerjaan Umum. Rossman, Lewis A. 2010. Storm Water Management Model User’s Manual Version 5.0. Cincinnati: National Risk Management Research Laboratory Office Of Research And Development U.S. Environmental Protection Agency. Giron, E. 2005. Development of a SWMM-GIS Flood Model for New Orleans Drainage Pumping Station No. 4 Basin [disertasi]. New Orleans (US): University of New Orleans. Habibi, Rosyid B G. 2015. Polder System, Tata Kelola Air yang Menakjubkan. Holland Writing Competition. (http://hwc2015.nvo.or.id/241-polder-system-tata-kelola-air-yang-menakjubkan/, diakses pada 5 Oktober 2017) Republik Indonesia, 2014. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 12/PRT/M/2014 tentang Penyelenggaran Sistem Drainase Perkotaan, Badan Penerbit Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta. 178 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA KAJIAN PENETAPAN BATAS SEMPADAN DANAU KASKADE MAHAKAM DI KALIMANTAN TIMUR Mislan1*, Kalpin Noor2, Adi Kusworo2, Edy Sofyansyah2, Zulfi Fahkroni2 dan Sandy Eriyanto2 2BWS 1Jurusan Fisika FMIPA Universitas Mulawarman/HATHI Cabang Kalimantan Timur Kalimantan III-Ditjen Sumber Daya Air-Kementerian PUPR/HATHI Cabang Kalimantan Timur *
[email protected]Abstrak Danau Kaskade Mahakam (DKM) merupakan salah satu dari 15 danau prioritas di Indonesia dan merupakan kawasan strategis provinsi di Kalimantan Timur. Dalam penyusunan dan penetapan rencana pengelolaan danau, langkah pertama yang perlu diidentifikasi adalah cakupan badan danau dan sempadan danau. Tujuan penelitian ini adalah mengkaji garis sempadan danau untuk memperoleh garis sempadan danau yang dapat disepakati dan diberlakukan di DKM. Metode penelitian ini adalah observasi dan telaah dokumentasi hasil survei penetapan sempadan di DKM oleh BWS Kalimantan III tahun 2017 dan Permen PUPR No. 28/PRT/M/2015. Hasil kajian menunjukkan bahwa banjir tertinggi di kawasan DKM terjadi pada tahun 2007 dengan tinggi muka air 14,54 m. Dengan penambahan lebar sempadan 50 m maka diperoleh badan air 201.880 ha, dan luas sempadan danau 5.415 ha. Mempertimbangkan kondisi sosial budaya masyarakat maka penetapan garis sempadan danau berdasarkan tinggi muka air tertinggi di atas sulit diterapkan. Alternatif garis badan danau yang dipilih adalah pada tinggi muka air banjir Sungai Mahakam periode 5 tahunan (tahun 2005), yaitu setinggi 12,28 m dpl. Dari pendekatan ini diperoleh luas badan air danau 102.980 ha, luas kawasan sempadan danau 2.803 ha, dan lebih sesuai dengan kondisi banjir yang dapat diadaptasi masyarakat. Kata Kunci: DKM, paparan banjir, badan air danau, garis sempadan danau. LATAR BELAKANG Danau Kaskade Mahakam (DKM) merupakan kumpulan dari 17 danau yang berada di bagian tengah DAS Mahakam, yang secara administratif meliputi Kab. Kutai Kartanegara dan Kab. Kutai Barat dan memiliki fungsi yang strategis berdasarkan aspek lingkungan, sosial dan ekonomi bagi masyarakat di Kalimantan Timur (Mislan dan Suyatna, 2016; BWS Kalimantan III, 2017). Kawasan DKM merupakan bagian tak terpisahkan dari sistem aliran Sungai Mahakam sehingga kawasan danau ini juga disebut kawasan danau paparan banjir yang bertipe eutrofik, berlantai lumpur dan berpasir, yang berperan sebagai kawasan retensi banjir Sungai Mahakam (Kementerian Lingkungan Hidup, 2011; BWS Kalimantan III; 2017). Selain sebagai pengendali banjir, kawasan DKM memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi, pengendali iklim mikro, habitat ikan sebagai pakan Pesut, pengendali air tanah dan pengendali unsur hara dari daerah tangkapan air. Penduduk yang bermukim di DKM lebih dari 50.000 jiwa sehingga secara sosial merupakan desa-desa yang sudah berkembang dengan dinamika yang tinggi. Secara ekonomi, kawasan DKM merupakan kawasan perairan dengan tingkat produktivitas perikanan yang tinggi dan menjadi sentra-sentra produksi perikanan. Kajian sebelumnya yang dilakukan oleh Bappeda Kabupaten Kutai Kartanegara melaporkan tingkat produktivitas perikanan di Danau Semayang-Melintang-Jempang mencapai 39.957 ton/tahun, setara dengan nilai ekonomi Rp. 521 milyar (Mislan, dkk, 2016; BWS Kalimantan III, 2017). Produksi perikanan merupakan sumber utama pendapatan masyarakat di Kabupaten Kutai Kartanegara terutama Kecamatan Muara Muntai, Kecamatan Kenohan, Kecamatan Kota Bangun, dan Kecamatan Muara Wis. Dan juga masyarakat di Kabupaten Kutai Barat, terutama Kecamatan Jempang, Kecematan Muara Pahu, Kecamatan Penyinggahan dan Kecamatan Bongan. Bandung, 10 November 2018 179 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Sebagai ekosistem, DKM saat sekarang menghadapi berbagai permasalahan diantaranya pendangkalan, berkembang pesatnya gulma air, pencemaran, kekeringan, banjir, rusaknya daerah tangkapan air, rusak dan hilangnya vegetasi perairan, penangkapan ikan yang tidak ramah lingkungan, hilangnya reservat ikan, okupasi lahan oleh peningkatan jumlah penduduk, dan sebagainya. Permasalahan-permasalahan tersebut diperkirakan terus meningkat dan akan menyebabkan kerugian yang sangat besar secara ekonomi, lingkungan dan sosial (Kreb dan Sumaryono, 2009; Mislan, 2012). Kondisi tersebut merupakan salah satu pertimbangan penetapan DKM menjadi salah satu dari lima belas danau prioritas nasional yang harus ditangani (Kementerian Lingkungan Hidup, 2012 ; Haryani, 2013). Mengingat pentingnya DKM dan permasalahan yang terjadi serta maka sudah saatnya dilakukan pengelolaan yang komprehensif dan integratif, koordinasi dan kerjasama yang kuat serta manajemen pengelolaan yang tepat agar daya dukung lingkungan DKM dapat dipertahankan dan ditingkatkan. Pengelolaan danau mencakup tiga aspek, yaitu konservasi danau, pendayagunaan danau dan pengendalian daya rusak air danau (Freshwater Society, 2004; ILEC, 2005; Kementerian Lingkungan Hidup, 2012). Langkah pertama yang perlu diidentifikasi adalah cakupan ruang danau (badan danau dan sempadan danau). Berdasarkan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat No. 28/PRT/M/2015 tentang penetapan garis sempadan sungai dan garis sempadan danau, garis batas sempadan danau ditentukan mengelilingi danau paling sedikit berjarak 50 meter dari tepi muka air tertinggi yang pernah terjadi (Kementerian PUPR, 2015). Garis sempadan danau ini dimaksudkan untuk berfungsi sebagai ruang penyangga antara daratan dengan danau, agar fungsi danau dan kegiatan manusia tidak saling terganggu. Menurut Permen PUPR No. 28/PRT/M/2015 tersebut, apabila pemerintah telah menetapkan garis sempadan suatu danau maka konsekuensinya adalah semua bangunan (kecuali bangunan prasarana sumber daya air, fasilitas jembatan/dermaga, dan jaringan pipa air, gas, listrik dan komunikasi) yang berada dalam sempadan danau maka bangunan tersebut dinyatakan dalam status quo dan secara bertahap harus ditertibkan untuk mengembalikan fungsi sempadan danau. DKM merupakan danau paparan banjir yang luasnya dipengaruhi oleh tinggi muka air. Perubahan tinggi muka air secara signifikan menyebabkan perubahan luas danau. Jumlah penduduk di DKM saat sekarang mencapai lebih 50 ribu penduduk yang telah menetap secara turun menurun dan memiliki prasarana-sarana yang banyak seperti jaringan listrik, sekolah, jalan, kantor desa, rumah ibadah, dan sebagainya. Pemberlakukan kriteria tinggi muka air tertinggi untuk menetapkan garis sempadan danau penting untuk dicermati mengingat keputusan tersebut dapat menimbulkan ketidakselarasan di lapangan dan tidak sesuai dengan kondisi sosial, ekonomi dan budaya masyarakat. Kesepakatan pilihan tinggi muka air yang dapat diterima oleh masyarakat akan sangat membantu diterimanya penetapan batas sempadan danau, badan danau, luas danau dan rencana pengelolaan danau. Tulisan ini diharapkan dapat memberikan informasi hasil kajian penetapan batas sempadan danau di DKM terutama informasi faktual DKM, analisis tinggi muka air, hubungan tinggi muka air dan luas danau dan pilihan atau pertimbangan yang cocok untuk penetapan batas sempadan danau berdasarkan faktor kondisi tinggi muka air dan sosial-ekonomi masyarakat. METODOLOGI Metode penelitian ini adalah observasi dan telaah dokumentasi hasil survei kajian batas sempadan di DKM oleh BWS Kalimantan III tahun 2017 dan Permen PUPR No. 28/PRT/M/2015. Observasi dilakukan untuk mengumpulkan kondisi banjir dan sosial-ekonomi masyarakat. Telaah dokumentasi hasil survey kajian mencakup informasi hasil pengukuran batas badan danau, analisis kondisi lingkungan perairan danau dan analisa spasial berbagai aspek fisik kawasan Danau Kaskade Mahakam. HASIL DAN PEMBAHASAN Administrasi DKM secara administratif menjadi bagian dari Provinsi Kalimanyan Timur, yang meliputi dua daerah yaitu Kab. Kutai Kartanegara dan Kab. Kutai Barat. Peta Administrasi di kawasan Danau Kaskade Mahakam disajikan pada Gambar 1, sedangkan nama, letak dan ibukota kecamatan disajikan pada Tabel 1. 180 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Dinas PU Kaltim, 2013 dalam Mislan, 2016) Gambar 1. Tabel 1. Kabupaten 1. Kutai Kartenagara 2. Kutai Barat Peta Administrasi di kawasan DKM Wilayah Administrasi di Kawasan DKM 1. Kecamatan Kota Bangun 2. Kenohan 3. Muara Wis 4. Muara Muntai 1. Jempang 2. Muara Pahu 3. Penyinggahan 4. Bongan Jumlah (Sumber: BWS Kalimantan III, 2017) Letak 116o27’-116o46’ BT 0o07’LU -0o36’LS 115o57’-116o33’ BT 0o11’LU -0o12’LS 156o58’-116o31’ BT 0o00’LU -0o29’LS 116o31’-116o35’ BT 0o18’LS -0o45’LS 116o01’-116o17’ BT 0o23’LS -0o45’LS 115o31’-116o14’ BT 0o12’LS -0o50’LS 116o08’-116o14’ BT 0o15’LS -0o24’LS 115o58’-116o32’ BT 0o30’LS -01o19’LS Luas (km2) 1.143,74 Ibukota Kota Bangun Ulu 1.302,20 Kahala 1.108,16 Muara Wis 928,60 Muara Muntai Ilir 744,47 Tanjung Isuy 1.110,64 192,08 2.305,01 Tanjung Laung Penyinggahan Ilir Muara Kedang 8.884,90 Iklim Kawasan DKM memiliki ciri iklim hutan hujan tropis humida dengan curah hujan berkisar antara 2.0004.500 mm per tahun. Temperatur udara minimum rata-rata 21°C dan maksimum 34°C dengan perbedaan temperatur siang dan malam antara 5°-7°C. Temperatur minimum umumnya terjadi pada bulan Oktober sampai Januari, sedangkan temperatur maksimum terjadi antara bulan Juli sampai dengan Agustus. Kelembaban udara rata-rata mencapai 86 % dengan kecepatan angin rata-rata 5 knot perjam. Data curah hujan selama 5 tahun dari tahun 1994-2010 mencatat bahwa rata-rata curah hujan mencapai 2060,2 mm per tahun (Mislan, 2016). Bandung, 10 November 2018 181 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Fisiografi dan Geomorfologi Kawasan DKM dan sekitarnya secara fisiografis permukaan tanahnya berupa danau, dataran alluvial dan rawa serta umumnya datar sampai dengan bergelombang ringan dengan ketinggian 7–25 m di atas permukaan laut (BWS Kalimantan III, 2017). Morfologi Danau Semayang, Danau Melintang, dan Danau Jempang merupakan morfologi pedataran yang sangat luas, hampir semua permukaannya ± 90 % tertutup oleh air. Sungai terbesar yang mempengaruhi kondisi danau adalah Sungai Mahakam, dengan bentangan yang sangat lebar, selain sungai-sungai yang lebih kecil seperti Sungai Kahala dan Sungai Enggelam. Berdasarkan peta geologi bersistem yang diterbitkan pada tahun 1994 dan 1995 oleh “Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung” lembar “Samarinda” dan lembar “Long Iram”, maka stratigrafi regional daerah kajian termasuk alluvium (Qa) yang terdiri dari lumpur, lempung, pasir dan setempat kerikil, terendapkan dalam lingkungan sungai dan rawa di sepanjang tepi Sungai Mahakam dan anak sungainya. Di bawahnya dijumpai “Formasi Pulau Balang (Tmbp)” berupa perselingan antara greywake dan batu pasir kwarsa dengan sisipan batu gamping, batu lempung, batubara dan tuf dasit. Struktur geologi regional yang berkembang di daerah penyelidikan adalah lipatan antiklinorium dan sesar, lipatan umumnya berarah timur laut – barat daya, dengan sayap lebih curam di bagian tenggara (BWS Kalimantan III, 2017). Sistem Hidrologi DAS Sungai Mahakam merupakan sungai yang terpanjang dan terbesar di Kalimantan Timur, dengan luas Daerah Aliran Sungai sebesar 77.700 km2, yang dibagi dalam 7 Sub DAS, yaitu : Sub DAS Mahakam Ulu 25.530 km2, Sub DAS Sungai Kedang Pahu 7.520 km2, Sub DAS Seberang Muara Pahu 4.980 km2, Sub DAS Danau Melintang dan Danau Semayang 2.430 km2, Sub DAS Sungai Belayan 10.350 km2, Sub DAS Sungai Kedang Kepala dan Sungai Kedang Rantau 20.190 km2 dan Sub DAS Mahakam Ilir 6.910 km2 (BWS Kalimantan III, 2017). Kawasan Danau Kaskade Mahakam dilalui oleh 7 daerah aliran sungai yaitu S. Enggelam, Sungai Mahakam, Sungai Kahala, Sungai Ohong, Sungai Kedang Pahu, Sungai Belayan dan Sungai Bongan. Aliran sungai dalam sistem aliran sungai di Danau Kaskade Mahakam sangat dinamis, ada yang memiliki aliran sungai satu arah (sungai yang besar seperti Sugai Belayan, Sungai Kahala, Sungai Kedang Pahu, dan sebagainya), dan ada yang memiliki aliran dua arah (inletoutlet seperti Sungai Kedang Kepala, Sungai Batu Bumbun, dan sebagainya). Kondisi danau dipengarui oleh berbagai faktor baik faktor alami maupun bukan alami yang ada di danau dan daerah tangkapan (catchment area). Faktor alami antara lain tanah, kelerengan, geologi, dan meteorologi, sedangkan faktor yang dipengaruhi oleh manusia adalah perubahan tata guna lahan, dan hasil samping aktivitas manusia lainnya, seperti limbah domestik, industri dan pertanian. Kondisi Tinggi Muka Air Stasiun pencatatan tinggi muka air yang dapat merepresentasikan kondisi DKM dan mempunyai durasi pengukuran yang panjang adalah Stasiun Kota Bangun. Data tinggi muka air yang tersedia selama 29 tahun (mulai tahun 1989 sampai saat ini; Gambar 1). Berdasarkan data dari Stasiun Kota Bangun tersebut muka air tertinggi yang pernah terjadi selama ini adalah pada tahun 2007 setinggi 14,54 meter, sehingga level air sebesar 14,54 meter dijadikan acuan dalam penentuan batas badan dan sempadan danau. Oleh karena itu, batas badan DKM adalah mulai air danau terendah/terdalam sampai pada level air 14,54 meter, sedangkan wilayah sempadan yaitu pada level air danau antara 14,54 meter ke arah luar danau selebar 50 meter. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2. dan Gambar 3. Kejadian banjir tahun 2007 pada wilayah DKM berdasarkan analisis frekuensi kondisi ekstrim dengan metode Gumbel Tipe I dan juga sudah dilakukan uji keselarasan dengan test non parametric Smimov-Kolmogorov menunjukkan bahwa banjir tersebut (level air 14,54 meter) mempunyai periode ulang sekitar 50 tahun. 182 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (BWS Kalimantan III, 2017) Gambar 2. Tinggi Muka Air Tertinggi tahunan pada Stasiun Kota Bangun Berdasarkan Gambar 2. dan kriteria badan dan sempadan danau menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Pemerintah Indonesia No. 28/PRT/M/2015 tahun 2015 luas badan tiga DKM mencakup wilayah yang sangat luas (201.880 ha), hampir 7 kali lipat dari luas genangan danau pada kondisi normal sekitar 37.789 Ha. Berdasar peraturan di atas kawasan batas banjir tahun 2007 ke arah danau seluas 201.880 Ha harus dianggap sebagai badan danau. Sementara itu dengan lebar 50 m ke arah daratan, luas kawasan sempadan danau mencapai sekitar 5.415 Ha. Gambar 3. memperlihatkan pada saat banjir tinggi tahun 2007 perairan DKM menjadi satu dengan aliran Sungai Mahakam di bagian tengahnya. (BWS Kalimantan III, 2017) Gambar 3. Grafik hubungan Tinggi Muka Air dan Luas genangan air Danau Bandung, 10 November 2018 183 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Pada kajian ini juga dipertimbangkan alternatif garis badan danau pada tinggi muka air banjir Sungai Mahakam periode 5 tahunan yang kejadiannya tercatat pada tahun 2005, yaitu setinggi sekitar 12,28 m dari permukaan laut. Berdasar batas tinggi muka air ini luas badan danau berkurang hingga sekitar setengahnnya, yaitu 102.980 Ha. Demikian juga luas kawasan sempadan danau berkurang menjadi 2.803 Ha saja. Pada kejadian banjir tahun 2005 ini kawasan perairan DKM masih terpisah dari aliran utama Sungai Mahakam. Gambar 4. Batas Badan dan Sempadan DKM Berdasar Tinggi Muka Air Tinggi Banjir Tahun 2005 (kiri) dan 2007 (kanan) Inventarisasi Pemanfaatan Wilayah Badan dan Sempadan Danau Hasil overlay peta tematik tata guna lahan dengan batas banjir tertinggi tahun 2007 (Gambar 4) memperlihatkan posisi badan danau berada di 2 kabupaten, yaitu Kutai Kartanegara, meliputi 4 kecamatan: Kota Bangun, Kenohan, Muara Wis, dan Muara Muntai, dan Kutai Barat yang juga meliputi 4 kecamatan: Jempang, Bongan, Penyinggahan, dan Muara Pahu. Luasan ini meliputi 39 desa di Kutai Kartanegara dan 21 desa di Kutai Barat, dengan luasan masing-masing 133.994 Ha dan 67.886 Ha (Tabel 1). Dibandingkan dengan total luas wilayah administrasi desa, area yang termasuk badan danau ini bervariasi dari 22 – 95 %, dengan relatif luas lahan tertinggi di Kecamatan Penyinggahan, sementara yang terendah di Kecamatan Bongan. Angka luasan relatif ini memberikan indikasi intensitas pengaruh penetapan wilayah badan danau terhadap status legal lahan di desa-desa tersebut. Desa-desa yang masuk wilayah banjir ini dihuni oleh 114.256 jiwa. Pada garis batas badan danau berdasarkan tinggi muka air banjir tahun 2005, lingkup wilayah badan danau tetap di dua kabupaten dan delapan kecamatan, tapi jumlah desanya berkurang menjadi 48 desa, yaitu 33 desa di Kutai Kartanegara dan 15 di Kutai Barat. 184 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (BWS Kalimantan III, 2017) Gambar 5. Peta tematik pemanfaatan lahan di kawasan perairan DKM Hasil penetapan wilayah sempadan danau Semayang-Melintang-Jempang berdasar tinggi muka air banjir tahun 2007 meliputi luas total wilayah 5.415 Ha meliputi 2.883 Ha di Kabupaten Kutai Kartanegara dan 2.582 Ha di Kabupaten Kutai Barat. Sementara bila didasarkan pada tinggi muka air banjir tahun 2005 luas wilayah sempadan ini hanya 2.803 Ha, 1.555 Ha di Kutai Kartanegara dan 1.248 Ha di Kutai Barat. Hal ini juga memerlukan antisipasi perubahan aspek legal lahan di kawasan-kawasan tersebut. Luasan yang lebih kecil tentu saja memberikan dampak sosial-ekonomi yang lebih kecil dalam upaya implementasi penetapan kawasan badan dan sempadan danau ini. Jenis-jenis pemanfaatan lahan ini terdiri dari wilayah genangan air danau normal, wilayah genangan air sungai, pemukiman, kebun, tegalan, tanah kosong, semak belukar, hutan rawa, hutan dan rawa. Dari luas wilayah badan danau 201.880 Ha, yang dianggap wilayah genangan air normal adalah 37.789 Ha, sementara wilayah genangan air sungai sekitar 4.297 Ha, sehingga sisanya dapat dianggap sebagai lahan banjiran yang luasnya hampir mencapai 160.000 Ha. Dari seluruh lahan banjiran, wilayah lahan dengan jenis pemanfaatan terkait aktivitas masyarakat adalah pemukiman, kebun, dan tegalan yang total luasnya masing-masing 1.082 Ha, 4.647 Ha, dan 885 Ha, sisanya merupakan lahan alami berupa semak belukar, hutan rawa, hutan, dan rawa. Luas lahan budidaya ini seluruh luasan tidak mencapai 5 % dari lahan banjiran danau atau 3,2 % dari total kawasan badan danau (BWS Kalimantan III, 2017). Pada penetapan batas garis badan danau berdasar tinggi muka air banjir tahun 2005, status pemanfaatan lahan budidaya hanya sekitar 1,25%, yaitu seluas 782,14 Ha, meliputi pemukiman seluas 608,10 Ha dan kebun seluas 174,04 Ha. Sisanya seluas 62.580 Ha merupakan lahan hutan, semak belukar, hutan rawa, dan rawa yang merupakan bentang lahan alami. Besarnya luas lahan pemukiman yang masuk dalam kawasan badan danau mengindikasikan kecenderungan penduduk untuk membangun rumah tinggal di tepi air, karena akses transportasi yang masih mengandalkan jalur air serta sumber daya utama yang dieksploitasi adalah perikanan. Hal ini juga memberikan indikasi arah kebijakan pengelolaan yang perlu lebih ditekankan pada pengaturan ranah perairan publik, seperti jalur-jalur transportasi dan tata cara eksploitasi sumber daya perikanan untuk menjaga daya guna dan kelestarian lingkungan perairan danau. Penyediaan fasilitas transportasi darat yang dekat atau terintegrasi dengan perairan kemungkinan dapat menggeser pilihan tempat pemukiman sedikit lebih ke arah darat, karena kemudahan akses fasilitas umum di darat dan akses ke perairan sebagai sumber matapencaharian yang juga masih relatif mudah. Bandung, 10 November 2018 185 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Seiring dengan penetapan garis batas badan danau, wilayah sempadan danau juga ditetapkan membentang di sisi badan danau sejauh 50 m ke arah darat. Pada batas badan danau yang ditetapkan berdasar tinggi muka air banjir tahun 2007 kawasan sempadan danau ini meliputi pemanfaatan pemukiman 142,48 Ha, kebun 1.174,16 Ha, tegalan 103,53 Ha, semak belukar 368,78 Ha, hutan rawa 22,77 Ha, hutan 3161,34 Ha, dan rawa 51,69 Ha. Sedangkan bila penetapan batas badan danau ini didasarkan pada tinggi muka air banjir tahun 2005, luas kawasan sempadan danau hanya sekitar 390,70 Ha, dengan kawasan pemanfaatan budidaya meliputi pemukiman 7,57 Ha, kebun 31,67 Ha, dan tegalan 17,41Ha, sementara sisanya merupakan bentang lahan alami. Tindak lanjut dari penetapan batas wilayah badan dan sempadan danau adalah tentu saja sosialisasi dan penegakan hukum untuk menjadikan seluruh wilayah badan dan sempadan danau sesuai dengan peruntukkannya untuk pengelolaan dan pelestarian lingkungan danau. Seperti tertuang dalam Permen PUPR No. 28/PRT/M/2015 tahun 2015, Pasal 20 bahwa bila terdapat bangunan dalam sempadan danau maka bangunan tersebut dinyatakan dalam status quo dan secara bertahap harus ditertibkan untuk mengembalikan fungsi sempadan danau, kecuali terkait dengan fasilitas untuk kepentingan tertentu, diantaranya: prasarana sumber daya air; jalan akses, jembatan, dan dermaga, jalur pipa gas dan air minum; rentangan kabel listrik dan telekomunikasi; prasarana pariwisata, olahraga, dan keagamaan; prasarana dan sarana sanitasi; dan bangunan ketenagalistrikan. Permasalahan di DKM adalah seperti terlihat di atas, luasan wilayah badan danau yang bersifat lahan banjiran sangat luas, dan di dalamnya terdapat okupasi lahan yang telah terjadi secara turun menurun. Hal ini akan menjadi masalah di semua tipe danau paparan banjir, karena karakter lokasi danau di dataran rendah dengan fluktuasi banjir musiman yang tinggi, sehingga tinggi muka air banjir tertinggi melingkupi areal lahan banjiran yang sangat luas. Padahal Permen PUPR No. 28/PRT/M/2015 tahun 2015 diundangkan untuk mengatur kawasan sempadan danau, sehingga keberadaan lahan banjiran yang sangat luas di Danau Semayang-Melintang-Jempang belum mempunyai payung hukum untuk tindakan pengelolaannya. Padahal luasnya mencapai hampir 7 kali lipat dari luas total danau pada saat dianggap tergenang normal, dan bahkan 40 kali lipat dari luas wilayah sempadannya. Kondisi ini berbeda dengan tipe-tipe danau lainnya, seperti danau tektonik dan vulkanik yang mempunyai lereng tepi danau relatif curam dan fluktuasi muka air yang tidak secara langsung dipengaruhi tinggi banjir air sungai, sehingga batas badan danau dapat ditentukan dekat dengan badan danau pada saat tinggi muka air rata-ratanya dan tidak melibatkan wilayah pasang surut yang luas. Demikian juga implementasi penetapan batas wilayah badan dan sempadan danau juga akan mendapat resistensi di kawasan-kawasan yang telah berkembang di pinggir Sungai Mahakam, seperti Kota Bangun, karena proses pembangunannya yang didukung secara legal oleh pemerintah daerah, terbukti dari dokumen perencanaan pengembangan wilayah serta infrastruktur pendukung yang dibangun. Pembangunan infrastruktur wilayah, meliputi jalan umum, jaringan listrik, dan suplai air bersih telah dilaksanakan bahkan hingga ke desa-desa yang berada di tengah danau, seperti Desa Melintang dan Desa Semayang. Beberapa sarana pendidikan dan kesehatan juga telah didirikan di desa-desa di dalam wilayah badan danau untuk mendukung kesejahteraan masyarakat di sana. Seperti tertuang dalam Pasal 18 Permen PUPR No. 28/PRT/M/2015 tahun 2015 bahwa kajian penetapan garis sempadan danau juga harus memperhatikan kondisi sosial ekonomi masyarakat setempat. Demikian juga di dalam lampiran permen tersebut juga dikemukakan bahwa ‘Dalam hal lahan sempadan danau telah telanjur digunakan untuk fasilitas kota, bangunan gedung, jalan, atau fasilitas umum lainnya, Menteri, gubernur, bupati dan/atau walikota sesuai kewenangannya dapat menetapkan peruntukan yang telah ada tersebut sebagai tetap tak akan diubah’. Dalam hal ini ‘alasan historis atau alasan lain yang memberi manfaat lebih besar bagi kepentingan umum’ dapat dijadikan dasar untuk tidak mengubah peruntukan lahan yang sudah ada. Berdasarkan klausul ini dapat dimungkinkan adanya area-area khusus di dalam kawasan badan dan sempadan danau yang dipertahankan statusnya dengan pertimbangan historis atau kepentingan strategis lainnya melalui peraturan kepala daerah sesuai kewenangannya, sepanjang tidak mengganggu tujuan penetapan kawasan sempadan danau, yaitu pelestarian dan pemanfaatan optimal sumber daya perairan 186 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air danau serta pengendalian daya rusaknya. Area khusus ini dalam managemen konservasi dikenal sebagai ‘enclaves’ dan memerlukan seperangkat kriteria dan ketentuan-ketentuan pelaksanaan untuk menjaga keberadaannya tidak memberikan pengaruh negatif terhadap tujuan penetapan wilayahnya. Sebagai contoh dalam kasus ini, desa Semayang dan Desa Melintang dapat dijadikan kawasan khusus, dipertahankan keberadaannya di dalam kawasan badan danau, dengan pertimbangan historis karena secara turun temurun masyarakat di sana sudah tinggal di kawasan danau serta alasan efisiensi dalam pemanfaatan sumberdaya perikanan di perairan danau. Namun penetapan kawasan khusus ini harus disertai ketentuan status quo, yaitu tidak akan ada penambahan bangunan pemukiman di dalamnya serta disertai masukan teknologi sanitasi untuk mengendalikan pencemaran domestik kedalam perairan danau. Penetapan status kawasan khusus juga dapat bersifat sementara, dalam jangka waktu yang mempertimbangkan kesiapan atau daya adaptasi masyarakat serta ketersediaan sarana-prasarana pengganti untuk relokasi. Bila dilihat dari luasan kawasan terbudidaya di dalam kawasan badan dan sempadan danau yang kurang dari 5 %, penetapan kawasan khusus seperti di atas mestinya tidak melebihi dari angka persentase di atas. Kemungkinan besar kriteria pemukiman tradisional serta kawasan berkembang yang bersifat strategis secara sosial-ekonomi akan menjadi salah satu kriteria yang kuat untuk pengembangan kawasan khusus ini. Kriteria tambahan terkait dengan keamanan serta kelestarian fungsi danau masih perlu dikembangkan lebih lanjut secara hati-hati dan bijaksana. Demikian juga usulan-usulan program pengembangan sektor pertanian dan peternakan di kawasan badan dan sempadan danau yang mengemuka pada saat konsultasi publik perlu disikapi secara hati-hati dan penyusunan kriteria-kriteria untuk mencegah implementasi program atau praktek implementasi terbatasnya perlu didiskusikan lebih mendalam secara lintas sektoral. Pada kenyataannya saat ini telah berkembang usaha budidaya burung walet di kawasan badan danau yang menjannjikan keuntungan besar dan berpotensi berkembang masif di kawasan danau. Setelah penetapan batas badan sempadan dan badan danau ini dilakukan, zonasi pengembangan kegiatan ekonomi masyarakat dengan perangkat kriteria-kriteria untuk melindungi kelestarian fungsi danau perlu segera dilakukan. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan 1. 2. 3. Berdasarkani hasil kajian ini dapat disimpulkan bahwa sesuai dengan Permen PUPR No. 28/PRT/ M/2015, kejadian banjir tertinggi pada tahun 2007 yang merupakan periode banjir 50 tahunan, yaitu saat ketinggian air di kawasan Danau Semayang-Melintang-Jempang mencapai 14,54 m dpl dapat digunakan sebagai acuan untuk menetapkan garis batas badan dan sempadan danau ini. Sebagai alternatifnya juga dipetakan batas badan dan sempadan danau berdasar tinggi muka air banjir tahun 2005 yang merupakan periode banjir 5 tahunan, dimana ketinggian muka airnya sekitar 12,28 m dpl. Berdasar acuan tinggi muka air banjir tahun 2007, garis batas badan Danau Semayang-MelintangJempang dapat dipetakan membentang secara virtual melewati wilayah administrasi 62 desa yang berada di dalam wilayah 8 kecamatan di dua kabupaten, yaitu Kutai Kartanegara dan Kutai Barat. Berdasar garis batas ini, badan Danau Semayang-Melintang-Jempang memiliki luas 201.880 Ha, terdiri dari 37.789 Ha perairan tergenang danau, 4.297 Ha perairan sungai dan sisanya sekitar 1.600 Ha lahan banjiran. Sementara bila didasarkan tinggi muka air banjir tahun 2005 luas badan danau berkurang hingga sekitar setengahnnya, yaitu 102.980 Ha, sehingga lahan banjirannya hanya sekitar 60.984 Ha saja. Luasan badan danau ini meliputi 48 desa, yaitu 33 desa di Kutai Kartanegara dan 15 di Kutai Barat. Wilayah sempadan danau juga dapat dipetakan membentang di sisi badan danau sejauh 50 m ke arah darat, yaitu pada batas tinggi muka air banjir tahun 2007 meliputi luas 5.415 Ha, terdiri dari pemanfaatan pemukiman 142,48 Ha, kebun 1.174,16 Ha, tegalan 103,53 Ha, semak belukar 368,78 Ha, hutan rawa 22,77 Ha, hutan 3.161,34 Ha, dan rawa 51,69 Ha. Pada batas badan danau berdasar tinggi muka air banjir tahun 2005 kawasan sempadan danau hanya sekitar 2.803,19 Ha saja, dengan status pemanfaatan untuk pemukiman 32,94 Ha, kebun 23,71 Ha, dan tegalan Bandung, 10 November 2018 187 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 17,41Ha, sementara sisanya merupakan bentang lahan alami, tanah kosong, hutan rawa, hutan, dan rawa. Rekomendasi 1. 2. 3. 4. 5. 6. Hasil kajian ini memperlihatkan pada perairan danau paparan banjir luas wilayah badan danau yang berupa lahan banjiran jauh lebih luas dari badan air danau normal (ketinggian muka air rata-rata) serta wilayah sempadan danaunya. Di dalam bentang lahan banjiran ini terdapat berbagai peruntukan lahan, termasuk di dalamnya terkait dengan kegiatan manusia, seperti pemukiman dan pertanian, yang tidak sesuai dengan fungsi badan danau sebagai wadah air. Hal ini menjadi permasalahan yang perlu dikaji lebih lanjut, karena Permen PUPR No. 28/PRT/ M/2015 hanya mengatur peruntukan lahan di wilayah sempadan danau, sehingga belum ada payung hukum untuk mengatur peruntukan lahan banjiran di danau-danau paparan banjir seperti Danau SemayangMelintang-Jempang ini. Dari hasil kajian batas badan danau dan sempadan danau di Danau Semayang-Melintang-Jempang teridentifikasi adanya pemanfaatan lahan untuk kegiatan masyarakat, yaitu pemukiman dan pertanian di dalam kawasan sempadan danau, bahkan juga di dalam wilayah badan danaunya. Sesuai dengan Permen PUPR No. 28/PRT/ M/2015 semua peruntukan yang tidak sesuai dengan fungsi sempadan harus dijadikan status quo dan ditertibkan. Akan tetapi bila dilihat secara historis, di wilayah badan Danau Semayang-Melintang-Jempang terdapat pemukiman-pemukiman yang secara tradisional sudah ada secara turun-temurun. Pemukiman-pemukiman ini telah beradaptasi dengan pola banjiran danau dan memanfaatkan terutama sumberdaya perikanan danau secara efisien. Untuk mengantisipasi hal ini, disarankan ditetapkan kawasan-kawasan khusus (enclaves) yang bersifat status quo, namun untuk itu diperlukan kajian untuk merumuskan kriteria-kriteria kawasan khusus dan prasyarat-prasyarat tata kelola yang harus dipenuhi untuk menjamin kelestarian fungsi ekosistem danau terjaga. Hasil kajian ini juga memperlihatkan bahwa badan Danau Semayang-Melintang-Jempang meliputi kawasan-kawasan berkembang, seperti di Kecamatan Kota Bangun. Hal ini perlu antisipasi beberapa langkah alternatif sebagai berikut: a. Pertimbangan pembangunan sosial-ekonomi dapat menetapkan kawasan berkembang ini sebagai kawasan strategis yang perlu dipertahankan keberadaannya menjadi kawasan khusus di badan danau dan sempadan danau, namun diperlukan kajian-kajian aspek resiko bencana keairan dan tata kelola yang ramah lingkungan yang menjamin keselamatan masyarakat dan kelestarian lingkungannya. b. Revisi rencana detil tata ruang wilayah agar kawasan berkembang ini tidak terus berkembang dan meningkatkan resiko kebencanaan dan kerusakan lingkungan perairan danau. Mengingat sedimentasi yang terjadi di danau cukup tinggi, terutama yang berasal dari sungai Mahakam (Sungai Rebak Rinding dan Sungai Tanjung Betuq), maka disarankan untuk mengendalikan sedimen tersebut dengan rekayasa baik pada tebing sungai maupun pada muara sungai yang masuk ke perairan danau, misalnya pembangunan reservoir dimuara sungai untuk memfilter sedimen dan pada tebing sungai dilakukan usaha-usaha perlindungan dari abrasi air sungai. Di dalam kawasan badan dan sempadan danau perlu dikembangkan area konservasi sumber daya ikan, yaitu area yang terutama dilengkapi zona-zona air dalam yang menjamin perlindungan ikan pada saat air surut, disertai jalur-jalur yang menghubungkan zona dalam ini ke aliran utama sungai untuk menjamin proses ruaya ikan-ikan sungai berlangsung aman. Proses perlindungan ini dimaksudkan untuk menjamin kelangsungan hidup induk-induk ikan yang siap mijah pada musim banjir berikutnya. Hasil kajian ini perlu didiseminasikan kepada masyarakat di lingkungan danau dan para pemangku kepentingan lainnya, agar selain dipahami masyarakat juga mendapat masukan untuk menyempurnakan konsep implementasi penetapan wilayah badan danau dan wilayah sempadannya. 188 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih disampaikan kepada BWS Kalimantan III yang telah membantu pengumpulan data dan observasi lapangan sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar. DAFTAR PUSTAKA BWS Kalimantan III dan BLH Kaltim, 2013. Pengelolaan Kolaboratif Kawasan Danau di DAS Mahakam. Samarinda. BWS Kalimantan III. 2017. Survei dan Studi Penetapan Batas Sempadan Danau Kaskade Mahakam. Samarinda. Dinas PU Provinsi Kalimantan Timur, 2012. Penyusunan Tata Ruang 3 Danau. Samarinda. Freshwater Society, 2004. Guide to Lake Protection and Management. Minnesota Pollution Control Agency (651) 296-6300. Haryani, G.S, 2013. Kondisi Danau di Indonesia dan Strategi Pengelolaannya. Pusat Penelitian LimnologiLIPI. Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan MLI I, Cibinong 3 Desember 2013. ILEC. 2005. “Managing Lakes and Their Basins for Sustainable Use: A Report for Lake Basin Managers and Stakeholders”. Outsu, Japan: International Lake Environment Committee Foundation. 146 pp. Kementerian Lingkungan Hidup, 2012. Grand Design Penyelamatan Danau di Indonesia. Jakarta. Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. 2014. Gerakan Penyelamatan Danau Kaskade Mahakam. Jakarta. Kementerian PUPR. 2015. Permen PUPR 28/PRT/ M/2015 tentang Penetapan Garis Sempadan Sungai dan Danau. Jakarta. Kreb, Daniele dan Sumaryono, 2009. Deklarasi Danau-Danau di Mahakam Sebagai Sistem Danau dan Lahan Basah Yang Terancam. Makalah Konferensi Nasional Danau Indonesia. Bali. Mislan, 2012. Adaptasi Perubahan Iklim pada Kawasan Danau di DAS Mahakam. Makalah PIT HATHI XXIX. Bandung. Mislan, Arief Rachman, Sandy Eriyanto, dan Eko Wahyudi. 2016. Penyelamatan Danau Kaskade Mahakam untuk Mendukung Ketahanan Air di DAS Mahakam. Makalah PIT HATHI XXXIII. Semarang. Mislan dan Iwan Suyatna. 2016. Respon Hidrologi sebagai Dampak Perubahan Iklim di Danau Kaskade Mahakam. Makalah Seminar Nasional MPP-DAS II. Fakultas Geografi UGM. Yogyakarta. Pemerintah Provinsi Kalimantan Timur. 2016. Perda No. 1 Tahun 2016 tentang RTRW Provinsi Kalimantan Timur. Samarinda. Bandung, 10 November 2018 189 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA NOMOGRAM KOEFISIEN PENGALIRAN DENGAN PARAMETER TUTUPAN LAHAN, KEMIRINGAN LERENG DAN KELEMBABAN TANAH UNTUK ANALISIS DEBIT BANJIR Ibnu Fathurrahman Farizy*1, Fahmi Alam Abdillah1, Felisia Septiarini1, dan Ariani Budi Safarina1 1Program Studi Teknik Sipil, Universitas Jenderal Achmad Yani *
[email protected]Abstrak Koefisien pengaliran digunakan sebagai input untuk menganalisis genangan dan banjir berdasarkan beberapa parameter lahan. Koefisien pengaliran akan lebih akurat jika secara periodik diperbaharui sesuai pergeseran iklim dan geografis dan ditentukan berdasarkan beberapa parameter yang dikombinasikan sehingga mendekati kondisi sebenarnya. Tujuan penelitian ini adalah menentukan nilai koefisien pengaliran berdasarkan tiga parameter yang dikombinasikan yaitu kelembaban tanah, kemiringan lahan dan tutupan lahan. Penelitian ini dilakukan di kampus Universitas Jenderal Achmad Yani Cimahi dengan luas 25 Ha dan terdiri dari berbagai tutupan lahan, kemiringan lereng dan kondisi kelembaban tanah. Metode penelitian adalah dengan pengukuran situasi lapangan, pengujian kelembaban tanah dan membuat model pengaliran dengan variasi tiga parameter yang digunakan. Hasil akhir dari penelitian ini koefisien pengaliran dengan lima variasi tutupan lahan berturut turut kebun, rumput, paving block, aspal dan beton adalah 0.006, 0.111, 0,263, 0,914 dan 0,971. Koefisien pengaliran dengan empat variasi kemiringan lereng berturut turut kemiringan 10%, kemiringan 30%, kemiringan 50% dan kemiringan 95% adalah 0,0205, 0,1086, 0,1590 dan 0,9708. Koefisien pengaliran dengan tiga variasi kelembaban berturut turut kering, basah dan jenuh adalah 0,111, 0,267 dan 0,971. Koefisien pengaliran dengan tiga variasi parameter ini diintegrasikan dalam Nomogram Koefisien Pengaliran Tiga Parameter dengan skala terendah 0,006 dan skala tertinggi 0,971. Kata Kunci: Kelembaban Tanah, Kemiringan Lereng, Koefisien Pengaliran, Nomogram, Model Pengaliran LATAR BELAKANG Curah hujan yang jatuh di permukaan bumi terdistribusi menjadi air bawah permukaan, air permukaan, uap air dari penguapan dan evapotranspirasi (Mardi Wibowo,2003). Infiltrasi air hujan dalam suatu wilayah dipengaruhi oleh kemiringan lahan, jenis tanah dan tutupan lahan (Karnisah Iin dkk, 2017). Dalam keadaan air tanah sudah jenuh, maka infiltrasi terhenti dan terjadi genangan. Koefisien pengaliran adalah perbandingan antara jumlah air yang tergenang dengan jumlah total curah hujan yang turun dalam suatu kejadian hujan. Willy P dan Slamet BY, 2016 dalam penelitiannya menunjukkan perubahan penggunaan lahan DAS Bulok meliputi penurunan luas hutan dan pertanian lahan kering bercampur semak, serta peningkatan luas pemukiman dan pertanian lahan kering. Hal tersebut berpengaruh terhadap debit sungai dan koefisien pengaliran. Fluktuasi debit DAS Bulok tahun 2001sebesar 12,45 m3/s tahun 2006 menjadi 51,27 m3/s dan tahun 2011 menjadi 129,96 m3/s. Koefisien pengaliran DAS Bulok tahun 2001 sebesar 6% tahun 2006 menjadi 35% dan tahun 2011sebesar 41%. Peningkatan fluktuasi debit dan aliran permukaan tahun20012011menunjukkan DAS Bulok telah mengalami penurunan fungsi DAS. Genangan air merupakan fenomena di permukaan suatu wilayah yang umumnya terjadi setelah turun curah hujan. Koefisien pengaliran memberi gambaran tentang kondisi fisik DAS dalam merespon curah hujan yang jatuh di atas DAS (Anggun CP, 2012). Limpasan permukaan di daerah aliran sungai (DAS) 190 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Ular meningkat sesuai dengan perubahan tataguna lahan yang menyebabkan bertambahnya debit banjir dan laju erosi (Agustianto DA, 2014). Haryanto ET,2014, dalam penelitiannya di DAS Citarik hulu menemukan bahwa 90% vegetasi hutan di hulu DAS dapat menstabilkan debit dan menahan peningkatan koefisien pengaliran. Vegetasi lain yang juga mempengaruhi adalah semak belukar dan perkebunan. Reduksi genangan dapat dilakukan di DAS Watu bagian hilir dengan analisis penggunaan lahan, analisis limpasan permukaan, analisis resapan air dan analisis sistem drainase (Kusumadewi dkk, 2012). Analisis dilakukan terhadap data eksisting Tahun 2010 dengan data pada Tahun 2030 berdasarkan Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Malang Tahun 2010-2030. Hasil penelitian menunjukkan, pada tahun 2010, luas ruang terbangun adalah 31,82% dan ruang terbuka 68,18%. Pada tahun 2030 terjadi peningkatan ruang terbangun menjadi 64,13% diikuti penurunan ruang terbuka menjadi 35,87%.Terjadi penurunan daya resap air dari 240.888,40 m3/tahun tahun 2010 menjadi 117.444,40 m3/tahun pada tahun 2030. Peningkatan laju aliran permukaan dari 118,622 m3/detik pada Tahun 2010 menjadi 136,874 m3/detik pada Tahun 2030. Koefisien pengaliran di DAS Babura ditentukan dengan metode deskriptif dan spasial. Besarnya koefisien pengaliran di SubDAS Babura bervariasi dimana pada daerah hulu nilai koefisien pengaliran permukaan berkisar antara0,4–0,45 sedangkan di daerah hilir sungai pada kisaran nilai 0,5 – 0,55 (Dwi Astuti AJ dkk, 2012). Dari hasil observasi dan analisis, diketahui arah aliran air limpasan di Perumahan Tamansari Persada adalah mengikuti topografinya mengalir dari selatan ke utara. Total debit limpasan pada perumahan dengan luas area 27.98 ha tersebut mencapai 1.31 m3/s (Abdul Rosid, 2013). Koefisien pengaliran terdiri dari beberapa parameter. Permasalahannya adalah koefisien pengaliran yang ada, telah lama tidak diperbaharui dan dikeluarkan berdasarkan satu parameter saja, yaitu kondisi kemiringan lahan saja, jenis tanah saja atau tutupan lahan saja (Ariani Budi Safarina, 2012). Koefisien pengaliran akan lebih akurat jika secara periodik diperbaharui sesuai perubahan tataguna lahan, pergeseran iklim dan geografis serta ditentukan berdasarkan beberapa parameter yang dikombinasikan sehingga mendekati kondisi sebenarnya. Solusi permasalahan yang dilakukan pada penelitian ini adalah memperbaharui nilai koefisien pengaliran dan membuat tools untuk menentukan koefisien pengaliran berdasarkan beberapa parameter. Kegiatan observasi di lahan berupa pengukuran koordinat geografis dan pemodelan curah hujan dengan tiga parameter lahan. Tujuan penelitian ini mendesain nomogram untuk menentukan nilai koefisien pengaliran berdasarkan tiga parameter yang dikombinasikan yaitu kelembaban tanah, kemiringan lahan dan tutupan lahan dalam suatu grafik nomogram. METODOLOGI STUDI Penelitian ini dilakukan di kampus Universitas Jenderal Achmad Yani (UNJANI) Cimahi dengan luas 25 Ha dan terdiri dari beberapa tutupan lahan seperti lapangan rumput, lapangan parkir dengan paving block, jalan aspal, gedung dan kolam. Tahapan penelitian adalah sebagai berikut, 1. Tahap pemetaan situasi, luarannya adalah posisi geografis dan ketinggian permukaan 2. Tahap sondir, luarannya adalah kelembaban tanah 3. Tahap pemodelan fisik wilayah pengaliran, luarannya adalah jumlah air yang terinfiltrasi dan jumlah air yang melimpas untuk setiap parameter dan kombinasi parameter 4. Tahap analisis koefisien pengaliran, luarannya adalah Nomogram Koefisien Pengaliran berdasarkan parameter kelembaban tanah, kemiringan lahan dan tutupan lahan. Tahap pertama adalah pengukuran situasi lapangan wilayah studi yaitu kampus UNJANI. Pengukuran menggunakan aplikasi Mobile Topographer, yang cukup akurat dibandingkan GPS geodetik (Ali Mahrus, 2018). Pada tahap ini 24 titik diukur sehingga membentuk poligon tertutup. Poligon ini digunakan untuk menghitung luas wilayah studi. Tahap kedua adalah uji sondir untuk mendapatkan kelembaban tanah lokasi studi. Pengujian ini dilakukan dengan pengambilan contoh tanah asli menggunakan alat sondir. 3 titik pengujian yaitu tanah rerumputan, Bandung, 10 November 2018 191 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air kebun, dan tanah jenuh. Sesudah mendapatkan contoh tanah, dilakukan pengujian laboratorium untuk menentukan kadar air dengan cara mengukur berat tanah basah menggunakan neraca, mengeringkan contoh tanah menggunakan oven dengan suhu 1100C selama 24 jam dan mengukur kembali berat tanah kering. Tahap ketiga adalah pemodelan fisik wilayah pengaliran yaitu dengan membuat model curah hujan. Alat ini terbuat dari baja ringan yang dibentuk rangka persegi panjang berukuran 2 meter x 1 meter serta penyangga di tiap sudut setinggi 1,5 meter. Air dialirkan dari reservoir ke pipa yang dilubangi menggunakan pompa. Debit diukur menggunakan gelas ukur dan stop watch sehingga dapat dicatat jumlah air yang mengalir tiap satuan waktu. Running model curah hujan dilakukan untuk tutupan lahan aspal, beton, paving block, ladang, dan kebun. Lokasi running aspal di wilayah parkir Gedung sasana Krida (GSK), beton di belakang gedung Teknik Sipil, paving block dan ladang di samping Laboratorium Mekanika Fluida,dan kebun di samping lapangan basket gedung Teknik Sipil seperti ditunjukkan pada gambar 2. Running model curah hujan dilakukan pula berdasarkan kemiringan lereng dengan kualifikasi kemiringan datar (0-15 %), sedang (15-30%), dan curam (>30%). Running model ini diulangi untuk kemiringan lereng yang lebih tinggi yaitu 50% dan 95%. Model curah hujan buatan dapat dilihat pada gambar 1 Gambar 1. Model Curah Hujan Buatan HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN 1. Peta Situasi Lokasi Studi dan Peta Tataguna Lahan Pemetaan situasi kampus UNJANI dengan menggunakan aplikasi Mobile Topographer didapatkan bentuk poligon unjani dengan luas lokasi studi terukur adalah 240802 m2. Koordinat-koordinat x, y dan z dari 24 titik tinjau yang tersebar di sisi luar kampus Unjani sehingga ,membentuk poligon tertutup dapat dilihat pada Tabel 1. Berdasarkan pengukuran Mobile Topographer ditampilkan dua sistem koordinat yaitu koordinat geografis dan sistem koordinat terproyeksi dalam UTM (Universal Transverse Mercator). Pada kolom terakhir adalah ketinggian diatas permukaan laut rata rata (Mean Sea Level) yang diukur di atas bidang ellipsoid, yang sedikit berbeda dengan dua elevasi lainnya karena ditetapkan berdasarkan elevasi muka air laut yang dinamis, namun dua elevasi lainnya lebih umum digunakan karena relatif tidak berubah. Pada tabel 1 titik tertinggi lokasi studi adalah 756,55 m di atas permukaan laut dan titik terendahnya 722,25 m diatas permukaan laut. Titik titik ini mempunyai ketinggian yang hampir sama karena ke 24 titik koordinat adalah titik titik terluar lokasi kampus Unjani. Variasi unsur tataguna lahan di lokasi studi adalah pemukiman, bangunan gedung, kolam retensi, rerumputan, kebun, lapangan parkir berupa beton dan paving block juga jalan lintasan kendaraan dengan perkerasan aspal. Peta tataguna lahan kampus UNJANI dioverlay dari peta situasi dan peta tataguna lahan kota Cimahi tahun 2015. Dalam peta dasar ini tidak ada unsur jalan aspal dan wilayah parkir, namun dengan observasi di lapangan luasnya berkisar kurang dari 5%. 192 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. Koordinat 24 Titik Lokasi Studi Point: Latitude: Longitude: Altitude: (m.) E: (m.) N: (m.) Z: (m.) Height (MSL): (m.) titik a1 titik A2 titik A3 titik A4 titik a5 titik a6 titik a7 titik a8 titik a9 titik A10 titik A11 titik A12 titik A13 titik A14 titik A15 titik a16 titik A17 titik a18 titik a19 titik a20 titik a21 titik a22 titik a23 titik a24 -6,88706641 -6,88753896 -6,88761347 -6,88836731 -6,88888767 -6,88876175 -6,88882567 -6,88912226 -6,88921145 -6,89052421 -6,8897768 -6,8899518 -6,88889969 -6,88784551 -6,88660955 -6,8864403 -6,8862095 -6,88649049 -6,88661628 -6,88685277 -6,88683595 -6,88671625 -6,88669456 -6,88685512 107,5283871 107,5282361 107,5279363 107,5279257 107,5279352 107,5276439 107,5261494 107,526132 107,5255616 107,5247767 107,5240946 107,523972 107,5231735 107,5240377 107,5249948 107,5251197 107,5264495 107,5265819 107,5268871 107,5273966 107,5275838 107,5281638 107,5282795 107,5283585 725,32 742,54 751,52 759,76 733,33 746,76 744,74 749,63 736,13 738,53 751,61 739,73 751,05 747,97 736,57 753,38 749,98 755,51 758 755,38 740,74 750,72 753,84 749,52 779418,24 779401,27 779368,07 779366,46 779367,2 779335,06 779169,76 779167,66 779104,54 779016,97 778941,98 778928,32 778840,64 778936,82 779043,38 779057,28 779204,47 779218,95 779252,63 779308,84 779329,54 779393,75 779406,56 779415,21 9237995,9 9237943,7 9237935,6 9237852,2 9237794,6 9237808,7 9237802,5 9237769,7 9237760,2 9237615,4 9237698,5 9237679,2 9237796,1 9237912,2 9238048,4 9238067,1 9238091,8 9238060,7 9238046,6 9238020,1 9238021,8 9238034,8 9238037,1 9238019,3 725,32 742,54 751,52 759,76 733,33 746,76 744,74 749,63 736,13 738,53 751,61 739,73 751,05 747,97 736,57 753,38 749,98 755,51 758 755,38 740,74 750,72 753,84 749,52 722,25 739,45 748,49 756,55 730,21 743,63 741,75 746,32 732,66 735,63 748,51 736,61 747,94 744,96 733,28 750,51 746,69 752,56 754,7 752,28 737,47 747,74 750,84 746,18 Peta Tataguna Lahan Kampus Universitas Jenderal Achmad Yani ditunjukkan pada Gambar 2. Peta tataguna Lahan Kampus Universitas Jenderal Achmad Yani Cimahi Skala 1:4000 % 72.13 12.48 6.95 2.48 1.64 0.38 0.36 0.13 Bandung, 10 November 2018 193 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Peta Tata Guna Lahan Kampus Universitas Jenderal Achmad Yani Titik titik koordinat hasil pengukuran diintegrasikan dalam Peta Situasi Universitas Jenderal Achmad Yani seperti ditunjukkan pada gambar 3. Gambar 3. Peta Situasi Kampus Universitas Jenderal Achmad Yani 2. Hasil Pemodelan Curah Hujan Pemodelan curah hujan dilakukan di area kampus UNJANI seperti ditunjukkan pada gambar 3. Running model dilakukan untuk tiga parameter yaitu tutupan lahan, kemiringan lereng dan kelembaban tanah. Variasi tutupan lahan terdiri dari lima jenis tutupan lahan yaitu kebun, rumput, paving block, aspal dan beton. Hasil pengamatan pemodelan curah hujan untuk tutupan lahan ditunjukkan pada tabel 2. Tabel 2. Hasil Pengamatan Pemodelan Curah Hujan untuk Tutupan Lahan no tutupan lahan 1 2 3 4 5 Kebun rumput paving block aspal beton air yang mengalir pada alat run off volume total air luas debit yang mengalir volume run t run off (m^2) volume t (sekon) (liter/sekon selama 30 menit off (liter) (sekon) (liter) ) (Liter) 2 4,3 20,84 0,20633397 371,4011516 1,98 1800 2 4,3 23,48 0,18313458 329,6422487 36,54 1800 2 4,3 23,48 0,18313458 329,6422487 99,23 1800 2 120 572,11 0,20974987 377,5497719 344,985 1800 2 120 581,92 0,20621391 371,1850426 360,352 1800 Variasi kemiringan lereng yang digunakan dalam pemodelan ada tiga jenis yaitu kemiringan lereng datar (<15%), kemiringan lereng sedang (15%-30%) dan kemiringan lereng curam (>30%). Hasil pengamatan pemodelan curah hujan untuk kemiringan lereng ditunjukkan pada tabel 3. 194 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 3. Hasil Pengamatan Pemodelan Curah Hujan untuk Kemiringan Lereng no kemiringan 1 2 3 4 10% 30% 50% 95% air yang mengalir pada alat beda volume total air luas t ketinggian debit yang mengalir (m^2) volume (sekon titik tinjau (liter/sekon) selama 30 menit (liter) ) (Liter) 12 cm 2 4,3 24,46 0,17579722 316,4349959 19 cm 2 4,3 24,46 0,17579722 316,4349959 35 cm 2 4,3 17,67 0,243350311 438,0305603 57 cm 2 4,3 17,67 0,243350311 438,0305603 run off volume run off (liter) t run off (sekon) 6,49 31,94 47,58 69,64 1800 1800 1800 1800 Variasi kelembaban tanah yang digunakan dalam pemodelan ada tiga jenis yaitu kering (<50%), basah (50%-80%) dan jenuh (>90%). Hasil pengamatan pemodelan curah hujan untuk kelembaban tanah ditunjukkan pada tabel 4. Tabel 4. Hasil Pengamatan Pemodelan Curah Hujan untuk Kelembaban Tanah air yang mengalir pada alat run off volume total air kelembaban luas debit no yang mengalir volume run t run off tanah (m^2) volume t (sekon) (liter/sekon selama 30 menit off (liter) (sekon) (liter) ) (Liter) 1 Kering (<50%) 2 4,3 23,48 0,18313458 329,6422487 36,54 1800 2 basah (50%-80%) 2 4,3 20,84 0,20633397 371,4011516 99,23 1800 3 jenuh (>90%) 2 120 581,92 0,20621391 371,1850426 360,352 1800 3. Hasil Pengujian Sondir Hasil pengujian sondir ditunjukkan pada tabel 5. Tabel 5. Hasil Pengujian Sondir No Parameter 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Luas ring (cm ) Volume ring (cm3) Berat air (gr) berat tanah basah (gr) Berat tanah kering (gr) Kadar air (%) Berat Volume (gr/cm3) Angka Pori Porositas (%) Deajat kejenuhan (%) 11 Berat jenis tanah (gr/cm ) 2 3 Kebun Rerumputan Tanah Jenuh 32.96 65.96 43 121.97 78.97 54.57 1.849 1.218 54.91 67.47 34.94 69.88 39.3 104.05 64.73 60.69 1.49 3.18 76.08 87.3 32.87 65.75 41.22 101.76 60.54 68.087 1.557 1.689 62.81 97.06 2.6 2.6 2.6 4. Koefisien Pengaliran Tiap Parameter Berdasarkan hasil pengamatan pemodelan curah hujan untuk ketiga parameter, koefisien pengaliran terkecil adalah 0,006 untuk tutupan lahan kebun, dan koefisien pengaliran tertinggi adalah 0,971 untuk tutupan lahan wilayah parkir dari beton. Koefisien pengaliran dihitung berdasarkan perbandingan antara volume runoff dan volume total hujan yang turun. Koefisien pengaliran tiap parameter ditunjukkan pada tabel 2 berikut. Tabel 6. Bandung, 10 November 2018 Koefisien Pengaliran Tiap Parameter 195 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Koef. Pengaliran Kelembaban Tanah (%) Kemiringan Lereng (%) 0.0060 0.0205 0.0500 0.1086 0.1108 0.1590 0.2628 0.2672 0.9137 0.9708 Tutupan lahan kebun (1) 10.00000 6.4 30.00000 27 rumput (2) 50.00000 paving block (3) 67 95.00000 aspal (4) 97 beton (5) 5. Nomogram Koefisien Pengaliran Tiga Parameter Grafik nomogram dibuat dengan koefisien pengaliran sebagai absis yang untuk satu nilai koefisien pengaliran dapat menunjukkan korelasi langsung dengan dua parameter lahan yaitu kelembaban tanah dan kemiringan lereng dalam satuan %. Parameter tutupan lahan merupakan parameter ketiga yang dapat dimasukkan sebagai input koefisien pengaliran yang kemudian dapat berkorelasi dengan dua parameter lainnya yaitu kelembaban tanah dan kemiringan lereng. Dengan demikian koefisien pengaliran pada nomogram ini berdasarkan tiga parameter secara sinergis yaitu kelembaban tanah, kemiringan lereng dan tutupan lahan, sehingga nomogram ini diberi nama ‘Nomogram Koefisien Pengaliran Tiga Parameter’ seperti ditunjukkan pada gambar 4. Secara statistik kurva yang dihasilkan mempunyai korelasi yang sangat baik yaitu dengan nilai korelasi mendekati 1. Namun koefisien pengaliran yang dihasilkan mempunyai tingkat akurasi kurang dari 70% setelah diverifikasi dengan kondisi sebenarnya. Untuk mendapatkan hasil yang lebih sempurna dibutuhkan pemodelan curah hujan yang lebih handal dengan variasi nilai setiap parameter yang lebih banyak serta jenis parameter yang lebih lengkap. 100 2 1 3 5 y = 31.591ln(x) + 101.04 R² = 0.9819 90 80 70 Nomogram Koefisien Pengaliran Tiga Parameter Kelembaban Tanah y = 22.753ln(x) + 91.961 R² = 0.9498 60 % 4 Kemiringan Lereng 50 40 Log. (Kelembaban Tanah) 30 Log. (Kemiringan Lereng) 20 10 0 0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 Tutupan lahan Koefisien Pengaliran Gambar 4. Nomogram Koefisien Pengaliran Tiga Parameter 6. Analisis Sensitivitas Koefisien Pengaliran terhadap Akurasi Debit Banjir Metode rasional adalah metode yang digunakan untuk menentukan debit puncak pada suatu DAS dengan persamaan dalam satuan SI sebagai berikut Q 0.278 CIA (1) Keterangan : Q : Debit (m3/s) 196 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air C I A : Koefisien Pengaliran : Intensitas Hujan (mm/jam) : Luas DAS (km2). Pada persamaan ini, koefisien pengaliran berbanding lurus dengan debit sehingga jika koefisien pengaliran meningkat maka debit pun akan meningkat. Kesalahan koefisien pengaliran sebesar 20% maka akan mengakibatkan kesalahan debit sebesar 20% pula. Jika 20% lebih kecil dari nilai sebenarnya, maka banjir akan terjadi sebelum tercapai debit rencana. Jika kesalahan debit 20% lebih besar dari debit rencana maka akan terjadi over design dan mengakibatkan over budget. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan 1. Nomogram Koefisien Pengaliran Tiga Parameter dapat menentukan koefisien pengaliran dengan korelasi langsung dua parameter lahan yaitu kelembaban tanah dan kemiringan lereng dalam satuan %, yang dikorelasikan dengan nilai koefisien pengaliran terdefinisi berdasarkan perameter tutupan lahan. 2. Nomogram Koefisien Pengaliran Tiga Parameter mempunyai tingkat akurasi kurang dari 70% setelah diverifikasi dengan kondisi sebenarnya. 3. Untuk mendapatkan tingkat akurasi yang lebih tinggi dibutuhkan pemodelan curah hujan yang lebih handal dengan variasi nilai setiap parameter yang lebih banyak serta jenis parameter yang lebih lengkap. Rekomendasi Penelitian lanjutan dapat dilakukan untuk mendapatkan hasil yang lebih sempurna yaitu pemodelan curah hujan yang lebih handal dengan variasi nilai setiap parameter yang lebih banyak serta jenis parameter yang lebih lengkap. UCAPAN TERIMA KASIH Tim peneliti mengucapkan terimakasih atas dukungan masukan, fasilitas dan dana yang diberikan untuk terlaksananya penelitian ini yaitu dari Direktorat Jenderal Pembelajaran Dan Kemahasiswaan Kemenristekdikti dan Universitas Jenderal Ahmad Yani. DAFTAR PUSTAKA Abdul Rosid, 2013. Analisis Pendugaan Limpasan di Perumahan Tamansari Persada Bogor, Tugas Akhir Institut Pertanian Bogor, Bogor. Agustianto Deny Arista. 2014. Model Hubungan Hujan dan Runoff (Studi Lapangan). Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Sriwijaya Palembang. 2(2): 215-224 Ali Mahrus, 2018. Uji Aplikasi Data Akurasi Android Mobile Topographer Dalam Menentukan Titik Koordinat Lintang Bujur. Skripsi, Jurusan Ilmu Falak UIN Walisongo, Semarang Anggun Citra Putrinda, 2012. Koefisien Pengaliran di DAS Sekampung Provinsi Lampung Tahun 19952010, Skripsi Universitas Indonesia, Jakarta Ariani Budi Safarina. 2012. Analisis Pengaruh Topografi dan Pola Tata Guna Lahan Terhadap Abstraksi Daerah Aliran Sungai Berdasarkan Model Rainfall Runoff. Jurnal Riset Geologi dan Pertambangan, Puslit Geotek LIPI Bandung. 22(1): 1-10 Dwi Astuti Anik Juli, Eni Yuniastuti, Dwi Wahyuni Nurwihastuti, Retno Triastuti. 2015. Analisis Koefisien Aliran Permukaan Dengan Menggunakan Metode BranSBY-Williams di Sub Daerah Aliran Sungai Bubura Provinsi Sumatera Utara. Jurnal Geografi. 9(2): 158-165 Bandung, 10 November 2018 197 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Haryanto Edi Tri. 2014. Koefisien Air Larian Berdasarkan Penutupan Vegetasi dan Pengukuran Debit Aliran Sungai Cekungan Pengaliran Sungai (CPS) Citarik Hulu. Bulletin of Scientific Contribution. 12(1): 40-53 Iin Karnisah, Enung,A.Djihad, 2017. Pengaruh Tutupan Lahan Terhadap Laju Infiltrasi Limpasan Air Hujan. Prosiding Industrial Research Workshop and National Seminar Bandung 26-27 Juli 2017,p.374-380 Kusumadewi Diah Ayu, Ludfi Djakfar, Moh.Bisri. 2012. Arahan Spasial Teknologi Drainase untuk Mereduksi Genangan di Sub Daerah Aliran SungaiWatu Bagian Hilir. Jurnal Teknik Pengairan l3 (2):258-276 Mardi Wibowo, 2003, Teknologi Konservasi untuk Penanganan Kawasan Resapan Air dalam Daerah Aliran Sungai, Jurnal Teknik Lingkungan P3T-BPPT, Vol 4 Issue 1, p.8-13 Willy Pratama dan Slamet Budi Yuwono. 2016. Analisis Perubahan Penggunaan Lahan Terhadap Karakteristik Hidrologi di DAS Bulok, Jurnal Sylva Lestari 4(3) :11-20 198 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA ANALISIS LIMPASAN PERMUKAAN SURFACE RUNOFF PADA SUB DAS CIMANUK HULU Yudha Yolanda Wijaya1*, Yedida Yosananto1, Fitri Suciaty1 1Program Studi Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional *
[email protected]Abstrak Pertumbuhan masyarakat yang meningkat membuat tingginya kebutuhan, sandang, pangan dan papan. Hal ini terbukti dengan meningkatnya perubahan tataguna lahan serta pembangunan yang dilakukan di suatu kawasan DAS. Terjadinya perubahan tataguna lahan tentunya akan mempengaruhi siklus hidrologi pada suatu kawasan DAS. Perubahan fungsi suatu kawasan yang mampu menyerap air bila dialih fungsikan menjadi kawasan yang tidak mampu menyerap air menyebabkan terjadi limpasan permukaan. Analisis limpasan permukaan pada Sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut dilakukan untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi debit limpasan, kondisi DAS berdasarkan nilai koefisien limpasan dan besarnya debit limpasan yang terjadi. Pengolahan data peta spasial tataguna lahan, topografi dan jenis tanah digunakan untuk menentukan koefisien limpasan dengan metode Hassing dengan bantuan Geographical Information System (GIS). Nilai koefisien limpasan total yang didapatkan yaitu sebesar 0,366 dimana nilai koefisien limpasan dari faktor topografi adalah nilai yang paling dominan berpengaruh terhadap debit limpasan pada kawasan sub DAS Cimanuk Hulu. Nilai koefisien limpasan tersebut termasuk kategori DAS sedang atau cukup dalam menghasilkan limpasan permukaan. Nilai debit limpasan yang didapatkan sebesar 682,389 m3/s, 834,007 m3/s, 934,523 m3/s, 1061,420 m3/s, 1155,552 m3/s 1249,015 m3/s untuk kala ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun 25 tahun, 50 tahun dan 100 tahun. Kata Kunci: limpasan permukaan, koefisien limpasan, debit limpasan LATAR BELAKANG Pertumbuhan masyarakat yang meningkat membuat tingginya kebutuhan, sandang, pangan dan papan. Hal ini terbukti dengan meningkatnya perubahan tataguna lahan serta pembangunan yang dilakukan di suatu kawasan DAS. Terjadinya perubahan tataguna lahan tentunya akan mempengaruhi siklus hidrologi pada suatu kawasan DAS. Perubahan fungsi suatu kawasan yang mampu menyerap air bila dialih fungsikan menjadi kawasan yang tidak mampu menyerap air menyebabkan terjadi limpasan permukaan. Kawasan DAS yang buruk akan mengalami permasalahan, seperti meningkatnya frekuensi banjir bandang, tanah longsor dan kekeringan. Hal ini juga terjadi pada sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut. Dari permasalahan tersebut maka diperlukan penelitian mengenai analisis besarnya debit limpasan air permukaan (surface runoff) pada sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut, dengan tujuan untuk mengetahui kondisi sub DAS tersebut berdasarkan besarnya nilai koefisien limpasan dan faktor-faktor yang mempengaruhi limpasan. KAJIAN PUSTAKA Siklus Hidrologi Siklus hidrologi merupakan suatu sistem yang tertutup, dalam arti bahwa pergerakan air pada sistem tersebut selalu tetap berada di dalam sistemnya. Siklus hidrologi terdiri dari 6 sub sistem yaitu air di atmosfer, aliran permukaan tanah, aliran bawah permukaan, aliran air tanah, aliran sungai atau saluran terbuka, air di lautan dan air genangan (Soewarno, 2013). Bandung, 10 November 2018 199 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Daerah Aliran Sungai DAS dapat didefinisikan sebagai suatu wilayah, yang dibatasi oleh batas alam, seperti punggung bukitbukit atau gunung, ataupun batas buatan seperti jalan atau tanggul, dimana air hujan yang turun di wilayah tersebut memberikan konstribusi aliran ke titik pelepasan (Suripin, 2004). Pada Peraturan Direktur Jenderal Bina Pengelolaan Daerah Aliran Sungai dan Perhutanan Sosial tentang Pedoman Identifikasi Karakteristik Daerah Aliran Sungai Tahun 2013 klasifikasi luasan DAS dibagi menjadi 5 kelas (Kementrian Perhutanan, 2013). Berikut ini adalaha klasifikasi Luas DAS dan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. No 1 2 3 4 5 Klasifikasi Luas DAS Luas DAS (Ha) > 1.500.000 500.000 - 1.500.000 100.000 - 500.000 10.000 - 100.000 < 10.000 Kategori DAS Sangat Besar DAS Besar DAS Sedang DAS Kecil DAS SangatKecil (Sumber: Kementrian Perhutanan, 2013) Distribusi Frekuensi Tujuan dari suatu penerapan statistika dalam hidrologi adalah membuat keputusan dan menarik kesimpulan mengenai fenomena hidrologi berdasarkan sebagian data hidrologi yang dikumpulkan. Untuk analisis statistik, terdapat parameter-parameter yang dapat membantu dalam penentuan jenis distribusi yang tepat. Parameter tersebut dibagi menjadi 4 bagian yaitu, pengukuran (central tendency), pengukuran variabilitas, pengukuran kemencengan (skewness), dan pengukuran keruncingan (Soewarno, 1995). Berikut ini adalah parameter yang akan digunakan dalam analisis frekuensi. Nilai rata-rata dapat dihitung dengan Persamaan 1. Xr 1 Xi n (1) Keterangan: Xr : nilai curah hujan rata-rata (mm) n : Jumlah data hujan Xi : nilai data curah hujan sampai data ke-I (mm) Nilai standard deviasi dapat dihitung dengan Persamaan 2. S ( Xi Xr ) 2 n 1 (2) Keterangan: S : nilai standar deviasi Xr : nilai curah hujan rata-rata (mm) n : jumlah data curah hujan Xi : nilai data curah hujan sampai data ke-I (mm) Nilai koefisien variabilitas dapat dihitung dengan Persamaan 3. Cv S Xr (3) Keterangan: Cv : koefisien variabilitas 200 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air S Xr : standar deviasi : nilai curah hujan rata-rata (mm) Nilai koefisien kemencengan dapat dihitung dengan Persamaan 4. Cs n ( Xi Xr )3 (n 1)(n 2)S 3 (4) Keterangan : Cs S n Xr Xi : koefisien skewness : standar deviasi : jumlah data curah hujan : nilai curah hujan rata-rata (mm) : nilai data curah hujan sampai data ke-i (mm) Nilai koefisien keruncingan dapat dihitung dengan Persamaan 5. Ck n ( Xi Xr ) 4 (n 1)(n 2)(n 3)S 4 (5) Keterangan : Ck : koefisien kurtosis S : standar deviasi n : jumlah data curah hujan Xr : nilai curah hujan rata-rata (mm) Xi : nilai data curah hujan sampai data ke-i (mm) Analisis distribusi frekuensi dilakukan untuk menganalisis data hidrologi dan menentukan curah hujan rencana. Pada statistik dikenal beberapa jenis metode sebaran distribusi frekuensi dan yang banyak digunakan dalam analisis hidrologi, yaitu distribusi Normal, distribusi Log Normal, distribusi Gumbel dan distribusi Log Pearson III. Hujan rencana dapat dihitung dengan Persamaan 6. X T Xr K T .S (6) Keterangan : XT : hujan rencana (mm) Xr : nilai curah hujan rata-rata (mm) KT : nilai faktor frekuensi distribusi S : standar deviasi Uji Kecocokan Pengujian parameter dilakukan untuk menguji kecocokan distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Pengujian parameter yang sering dipakai adalah Chi Square dan Smirnov Kolmogorov (Suripin, 2004). Uji kecocokan Chi Square pada dasarnya merupakan pengecekan terhadap penyimpangan rerata data yang dianalisis berdasarkan distribusi terpilih. Penyimpangan tersebut diukur dari perbedaan antara nilai probabilitas setiap varian (X) menurut hitungan distribusi frekuensi teoritik yang diharapkan dan menurut hitungan dengan pendekatan empiris (Suripin, 2004). Uji kecocokan Smirnov Kolmogorov dilakukan dengan membandingkan probabilitas untuk setiap variable dari distribusi empiris dan teoritis didapat perbedaan (O) tertetentu. Perbedaan maksimum yang dihitung (Omaks) dibandingkan dengan perbedaan kritis (Ocr) untuk suatu derajat nyata dan banyaknya variat tertentu, maka sebaran sesuai jika (Omaks) < (Ocr) (Verrina, 2013). Bandung, 10 November 2018 201 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Waktu Konsentrasi Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran DAS (titik kontrol) setelah tanah menjadi jenuh. Dalam hal ini diasumsikan bahwa jika durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi, maka setiap bagian DAS secara serentak telah menyumbangkan aliran terhadap titik kontrol (Suripin, 2004). Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan persamaan 7. 0,87 * L Tc 1000 * S 0,385 (7) Keterangan : Tc : waktu konsentrasi (jam) L : panjang sungai (km) S : kemiringan sungai Intensitas Intensitas hujan adalah tinggi curah hujan dalam periode tertentu yang dinyatakan dalam satuan mm/jam. Durasi adalah lamanya waktu kejadian hujan. Intensitas hujan yang tinggi pada umumnya berlangsung dengan durasi pendek dan meliputi daerah yang sangat tidak luas. Hujan yang meliputi daerah yang luas jarang sekali intensitasnya yang tinggi, tetapi dapat berlangsung dengan durasi yang cukup panjang (Sudjarwadi, 1997; Suroso dan Hery,2006) Intensitas hujan dapat dihitung dengan persamaan 8. 2 R 24 3 I 24 24 t (8) Keterangan : I : intensitas hujan (mm/jam) t : lamanya hujan (jam) R24 : curah hujan maksimum harian (mm) Geographical Information System (GIS) Pada penelitian ini dilakukan metode Geographical Information System (GIS) dalam membantu mengolah data spasial dan mengklasifikasi suatu kawasan daerah yang akan dianalisis. Geographical Information System (GIS) tentunya akan mempermudah dalam penentuan luasan DAS, tataguna lahan DAS, topografi DAS dan kemiringan DAS. Koefisien Limpasan Angka koefisien air larian atau limpasan merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) telah mengalami gangguan fisik. Koefisien aliran yaitu bilangan yang menunjukan perbandingan antara besarnya air larian terhadap besarnya curah hujan (Asdak, 2004). Penentuan koefisien limpasan permukaan metode Hassing diperoleh melalui penggabungan parameterparameter tertentu. Parameter yang digunakan dalam metode Hassing yaitu parameter topografi (CTO), parameter jenis tanah (CJT) dan parameter vegetasi penutup (CVP). Nilai koefisien untuk topografi dengan menggunakan metode Hassing dapat dilihat pada Tabel 2. 202 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 2. No 1 2 3 4 Nilai Koefisien Topografi CTO Klasifikasi Topografi Datar Bergelombang Perbukitan Pegunungan Topografi <1 % 1 - 10 % 10 - 20 % >20% CTO 0,03 0,08 0,16 0,26 (Sumber : Hassing,1995; Wismarini, 2011) Nilai koefisien untuk jenis tanah dengan menggunakan metode Hassing dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. No 1 2 3 4 Nilai Koefisien Jenis Tanah CJT Jenis Tanah Pasir dan Kerikil Lempung berpasir Lempung dan Lanau Lapisan Batu CJT 0,04 0,08 0,16 0,26 (Sumber : Hassing,1995; Wismarini, 2011) Nilai koefisien untuk vegetasi penutup dengan menggunakan metode Hassing dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. No 1 2 3 4 Nilai Koefisien Vegetasi Penutup CVP Vegetasi Penutup Hutan Pertanian Rerumputan Tanpa Tanaman CVP 0,04 0,11 0,21 0,28 (Sumber : Hassing,1995; Wismarini, 2011) Perhitungan koefisien limpasan metode Hassing digunakan Persamaan 9. C CTO CJT CVP (9) Keterangan : C : koefisien limpasan keseluruhan CTO : koefisien limpasan topografi CJT : koefisien limpasan jenis tanah CVP : koefisien limpasan vegetasi penutup Pada Peraturan Direktur Jenderal Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial tentang Pedoman Monitoring dan Evaluasi kondisi suatu DAS dibagi menjadi 3 kelas berdasarkan besarnya nilai koefisien limpasan yang terjadi pada suatu kawasan DAS (Kementrian Perhutanan, 2009). Berikut ini adalah klasifikasi kondisi DAS berdasarkan nilai koefisien limpasan dan dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. No 1 2 3 Kondisi DAS Berdasarkan Koefisien Limpasan Nilai Koefisien Limpasan (C) < 0,25 0,25 – 0,5 0,51 – 1,0 Kondisi DAS Baik Sedang Buruk (Sumber : Kementrian Perhutanan, 2009) Bandung, 10 November 2018 203 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Debit Limpasan Metode rasional banyak digunakan untuk memperkirakan debit puncak yang ditimbulkan oleh deras hujan pada daerah tangkapan (DAS) kecil. Suatu DAS kecil disebut apabila distribusi dapat dianggap seragam dalam suatu ruang dan waktu, selain itu durasi hujan melebihi waktu konsentrasi (Rohyanti, 2015). Pada pehitungan debit limpasan digunakan Persamaan 10. Q 0,00278 * C * I * A (10) Keterangan : Q : debit aliran air (m3/s) C : koefisien pengaliran rata-rata I : intensitas curah hujan (mm/jam) A : luas daerah layanan (ha) Tujuan Studi Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui kondisi kawasan DAS berdasarkan nilai koefisien limpasan. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi besaranya limpasan permukaan dan mengetahui besarnya limpasan yang terjadi pada suatu kawasan DAS yang ditinjau. Maka dari itu dilakukan analisis limpasan permukaan pada kawasan sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut. METODOLOGI STUDI Bagan Alir Penelitian Penelitian ini adalah menganalisis limpasan permukaan yang terjadi pada sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut dengan menggunakan metode rasional. Selain itu penentuan besaran koefisien limpasan ditentukan oleh metode Hassing dan dibantu dengan menggunakan teknik GIS (Geograpical Information System). Proses dan langkah yang akan dilakukan dalam menganalisis limpasan permukaan pada suatu kawasan DAS yaitu menentukan lokasi DAS yang akan ditinjau, kemudian dilakukan pengumpulan data-data penunjang untuk melakukan analisis limpasan permukaan, lalu selanjutnya dilakukan pengolahan datadata yang telah terkumpul seperti pada bagan alir Gambar 1. 204 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Bagan Aliar Penelitian Analisis Limpasan Permukaan Lokasi Penelitian Sub DAS Cimanuk yang hampir keseluruhannya terletak di perbukitan atau pegunungan. Sub DAS Cimanuk Hulu merupakan daerah hulu DAS Cimanuk, sehingga merupakan bagian fungsi yang penting karena mempunyai fungsi perlindungan keseluruhan DAS Cimanuk. Sub DAS Cimanuk hulu meliputi Kabupaten Garut, sebagian kabupaten Sumedang dan sebagian kecil Kabupaten Bandung. Luas DAS Cimanuk Hulu yaitu 123.287,866 hektar dan tergolong kategori DAS sedang. Lokasi penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Data Curah Hujan Data curah hujan yang diperoleh dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air yaitu data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun dari 2007-2016 yang terdiri dari 4 buah stasiun hujan. Data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun dapat dilihat pada Tabel 6. Bandung, 10 November 2018 205 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 6. No Tahun 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Data Curah Hujan Harian Maksimum 10 Tahunan Sta Pamegatan CH Harian Maks (mm) 129 80 76 89 55 71 79 136 128 99 Sta Pangauban CH Harian Maks (mm) 45 60 14 21 16 37 86 74 65 73 Sta Tarogong CH Harian Maks (mm) 95 61 64 55 81 60 68 97 87 68 Sta Leuwi Goong CH Harian Maks (mm) 49 72 92 95 100 53 49 97 48 61 (Sumber : Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air, 2017) Data Spasial Data spasial yang digunakan dalam menunjang penelitian analisis limpasan permukaan pada sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut yaitu peta topografi, peta tataguna lahan peta jenis tanah dalam bentuk spasial, dan peta sungai. Data spasial tersebut didapatkan dari Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (BPDAS) Cimanuk-Citanduy. Data tersebut diolah untuk menentukan koefisien limpasan dengan menggunakan metode Hassing. HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Analisis Distribusi Frekuensi Pada analisis frekuensi curah hujan dilakukan perhitungan uji distribusi statistik dengan menentukan parameter nilai rata-rata, nilai standar deviasi, nilai koefisien variasi, nilai koefisien kemencengan dan nilai koefisien keruncingan, hal ini bertujuan untuk penentuan pemilihan jenis sebaran hujan yang cocok dengan kawasan sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut. Hasil perhitungan uji distribusi statistik curah hujan dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. No Jenis Distribusi 1 Normal 2 Log Normal 3 Log Pearson III 4 Gumbel Hasil Uji Distribusi Statistik Hasil Uji Distribusi Statistik Syarat Hasil Perhitungan Cs = 0 1,129 Ck =3 5,464 Cs = 1,104 0,693 Ck = 5,24 4,570 Cs ≠ 0 0,693 Cv = 0,3 0,040 Cs ≤ 1,1396 1,129 Ck ≤ 5,4002 5,464 Kesimpulan Tidak Memenuhi Tidak Memenuhi Tidak Memenuhi Tidak Memenuhi Memenuhi Tidak Memenuhi Memenuhi Tidak Memenuhi Hasil uji distribusi yang memenuhi syarat yaitu jenis distribusi Log Pearson III dan distribusi Gumbel. Diantara kedua distribusi tersebut perlu dilakukan pemilihan distribusi yang paling memenuhi, maka harus dilakukan uji kecocokan Chi Square dan Smirnov Kolmogorov. Uji Kecocokan Hasil perhitungan uji distribusi statistik distribusi yang memenuhi adalah distribusi Log Pearson III dan distribusi Gumbel, untuk menentukan distribusi yang paling mendekati dengan sebaran populasi data 206 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air yang berada pada sub DAS Cimanuk hulu dilakukan uji kecocokan Chi Square dan Smirnov Kolmogorov. Hasil perhitungan uji kecocokan dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. No Uji Kecocokan 1 Chi Square 2 Smirnov Kolmogorov Hasil Uji Kecocokan Jenis Distribusi Gumbel Log Pearson III Gumbel Log Pearson III Hasil Keterangan X2 = 0,4 < X2 cr = 5,991 X2 = 0,4 < X2 cr = 3,841 maks = 0,020 < cr = 0,41 maks = 0,020 < cr = 0,41 Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Hasil uji kecocokan yang didapatkan kedua distribusi tersebut dapat digunakan, akan tetapi distribusi yang paling memenuhi adalah distribusi Gumbel, dapat dilihat pada hasil uji Chi Square yang dimana nilai X2 berada di bawah nilai X2 cr, selain itu jarak nilai X2 terhadap nilai X2 cr yang sangat besar. Analisis Koefisien Limpasan Pengolahan data spasial berupa peta topografi, peta jenis tanah dan tataguna lahan diolah dengan metode Geographical Information System (GIS) bertujuan untuk menentukan koefisien limpasan dengan menggunakan metode Hassing. Hasil pengolahan data spasial dapat dilihat pada Tabel 9, Tabel 10, dan Tabel 11. Hasil pengolahan data spasial digunakan untuk menentukan koefisien limpasan berdasarkan faktor topografi seperti pada Tabel 9. Tabel 9. No 1 2 3 4 Koefisien Limpasan Topografi Kemiringan 0-1 1-10 10-20 >20 Total Luas (ha) 4175,536 52918,46 37456,516 28737,354 123287,866 CTO 0,03 0,08 0,16 0,26 0,149 Hasil pengolahan data spasial digunakan untuk menentukan koefisien limpasan berdasarkan faktor vegetasi penutup seperti pada Tabel 10. Tabel 10. No 1 2 3 4 Koefisien Limpasan Vegetasi Penutup Tataguna Lahan Hutan Pertanian Rerumputan Tanpa Tanaman Total Luas (ha) 17615,243 73004,996 17899,985 14767,642 123287,866 CVP 0,04 0,11 0,21 0,28 0,135 Hasil pengolahan data spasial digunakan untuk menentukan koefisien limpasan berdasarkan faktor jenis tanah seperti pada Tabel 11. Tabel 11. No 1 2 3 4 Bandung, 10 November 2018 Koefisien Limpasan Jenis Tanah Jenis Tanah Pasir dan Kerikil Lempung Berpasir Lempung dan Lanau Lapisan Batu Total Luas (ha) 22087,415 86599,107 14601,344 123287,866 CJT 0,04 0,08 0,16 0,26 0,082 207 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Hasil analisis koefisien limpasan berdasarkan faktor topografi didapatkan nilai sebesar 0,149. Nilai koefisien berdasarkan faktor vegetasi penutup didapatkan nilai sebesar 0,135 dan nilai koefisien limpasan berdasarkan jenis tanah didapatkan nilai sebesar 0,082. Total koefisien limpasan yang didapatkan yaitu sebesar 0,366. Analisis Intensitas Hujan Perhitungan intensitas hujan dihitung dengan metode Mononobe dengan alasan data curah hujan yang dimiliki adalah data curah hujan harian. Intensitas hujan dihitung dengan persamaan Mononobe seperti pada Persamaan 8. Berikut ini adalah Tabel 12 yaitu hasil perhitungan intensitas curah hujan. Tabel 12. Periode Ulang (tahun) 2 5 10 25 50 100 No 1 2 3 4 5 6 Perhitungan Intensitas Hujan Hujan Rencana (mm) 70,354 85,993 96,349 109,432 119,137 128,773 Waktu Konsentrasi (jam) 9,494 9,494 9,494 9,494 9,494 9,494 Intensitas Hujan (mm/jam) 5,440 6,649 7,450 8,461 9,212 9,957 Nilai intensitas hujan minimum didapatkan sebesar 5,440 mm/jam dengan periode ulang 2 tahun dan nilai intensitas hujan maksimum didapatkan sebesar 9,957 mm/jam dengan periode ulang 100 tahun. Maka semakin lama periode ulang tahun nilai intensitas yang didapatkan semakin tinggi. Analisis Debit Limpasan Permukaan Perhitungan debit limpasan permukaan dihitung dengan metode Rasional. Pemilihan ini bertujuan untuk mendapatkan nilai besaran debit limpasan maksimum pada kawasan DAS yang ditinjau. Perhitungan debit limpasan dihitung dengan menggunakan persamaan rasional seperti pada Persamaan 10. Berikut ini adalah Tabel 13 yaitu hasil perhitungan debit limpasan permukaan. Tabel 13. No Periode Ulang (tahun) 1 2 3 4 5 6 2 5 10 25 50 100 Perhitungan Debit Limpasan Intensitas Hujan (mm/jam) 5,440 6,649 7,450 8,461 9,212 9,957 Koefisien Limpasan Luas DAS (ha) 0,366 123287,866 Debit Limpasan (m3/s) 682,389 834,077 934,523 1061,420 1155,552 1249,015 Nilai debit minimum yang didapatkan sebesar 628,389 m3/s dengan intensitas hujan sebesar 5,440 mm/jam periode ulang 2 tahun, sedangkan nilai debit maksimum yang didapatkan sebesar 1249,015 m3/s dengan intensitas hujan sebesar 9,957 mm/jam periode ulang 100 tahun. Pembahasan Pada pembahasan ini, penentuan koefisien ditentukan dengan metode Hassing yang ditentukan dengan 3 parameter yaitu tataguna lahan, kemiringan dan jenis tanah. Koefisien tataguna lahan didapatkan sebesar 0,135, kemudian koefisien kemiringan didapatkan sebesar 0,149 dan koefisien jenis tanah didapatkan sebesar 0,082, maka untuk koefisien keseluruhan didapatkan sebesar 0,366. Luas sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut sebesar 123.287,866 hektar dengan luas hutan sebesar 14,29%, luas perkebunan sebesar 59,22%, luas rerumputan sebesar 14,52% dan luas tanpa tanaman 208 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air sebesar 11,98%. Menurut Pedoman Identifikasi Karakteristik Daerah Aliran Sungai 2013 untuk luasannya termasuk kategori DAS sedang. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Hasil analisis limpasan permukaan di sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut didapatkan nilai koefisien limpasan sebesar 0,366. Menurut Pedoman Monitoring dan Evaluasi Daerah Aliran Sungai tahun 2009 nilai koefisien sebesar 0,366 memberikan gambaran bahwa kondisi limpasan yang terjadi pada sub DAS Cimanuk Hulu Kabupaten Garut termasuk kategori sedang atau cukup. Faktor yang paling dominan mempengaruhi besarnya koefisien limpasan adalah faktor topografi dengan nilai koefisien limpasan sebesar 0,149. Nilai debit limpasan permukaan yang didapat sebesar 682,389 m3/s, 834,007 m3/s, 934,523 m3/s, 1061,420 m3/s, 1155,552 m3/s, 1249,015 m3/s untuk kala ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun, 50 tahun dan 100 tahun dengan catatan tidak terjadi perubahan tataguna lahan. Rekomendasi Dari hasil penelitian yang sudah dilakukan disarankan untuk penelitian selanjutnya digunakan data curah hujan harian tahunan harus lebih dari 10 tahun dan menggunakan data dari semua stasiun hujan yang berada pada kawasan yang akan ditinjau, hal ini bertujuan untuk mendapatkan nilai curah hujan yang lebih spesifik dan lebih teliti. Perlunya dilakukan penelitian menggunakan metode-metode lain yang dapat digunakan sesuai ketentuan yang berlaku dan perlunya dilakukan dengan data tataguna lahan yang baru sesuai dengan Rencana Tata Ruang dan Wilayah (RTRW). UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penyusunan penelitian ini tidak terlepas dukungan dari berbagai pihak. Peneliti secara khusus mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu. Peneliti banyak menerima bimbingan, petunjuk dan bantuan serta dorongan dari berbagai pihak baik yang bersifat moral maupun material. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya. DAFTAR PUSTAKA Kementerian Perhutanan. (2009). Pedoman Monitoring dan Evaluasi Daerah Aliran Sungai. Jakarta: Direktur Jenderal Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. Kementerian Perhutanan. (2013). Pedoman Identifikasi Karakteristik Daerah Aliran Sungai. Jakarta: Direktur Jenderal Bina Pengelolaan Daerah Aliran Sungai dan Perhutanan Sosial. Asdak, Chay. (2014). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Penerbit: Gadjah Mada University Press. Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air . (2017). Data Curah Hujan Harian Maksimum Periode 2007-2016. Bandung: PUSAIR. Putri Verrina Gina, dkk. (2013). Analisa Runoff pada Sub DAS Lematang Hulu. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan Vol.1(1):22-31 ISSN 2355-374X. Rohyanti, Sri, dkk. (2015). Analisis Limpasan Permukaan Dan Pemaksimalan Resapan Air Hujan Di Daerah Tangkapan Air (DTA) Sungai Besar Kota Banjarbaru Untuk Pencegahan Banjir. Jurnal Fisika FLUX, Vol. 12(2):128-139 Suroso, Susanto, H, A. (2006). Pengaruh Perubahan Tata Guna Lahan Terhadap Debit Banjir Daerah Aliran Sungai Banjaran. Jurnal Teknik Sipil, Vol. 3(2):75-80 Soewarno. (1995),Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data. Bandung: Penerbit: Nova. Bandung, 10 November 2018 209 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Soewarno. (2013), Hidrometri dan Aplikasi Teknosabo dalam Pengelolaan Sumber Daya Air. Yogyakarta: Penerbit: Graha Ilmu. Suripin. (2004). Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta: Penerbit Andi. Wismarini, Th.Dwiati, dkk. (2011). Metode Perkiraan Laju Aliran Puncak (Debit Air) sebagai Dasar Analisis Sistem Drainase di Daerah Aliran Sungai Wilayah Semarang Berbantuan SIG. Jurnal Teknologi Informasi DINAMIK Vol. 12(2):124-132 ISSN 0854-9524. 210 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA ANALISIS PERUBAHAN ELEVASI DASAR SUNGAI SILAT KABUPATEN KAPUAS HULU Hendra Prasetyo1*, Ahmad Fajri1, Agustin Purwanti1, Roni Farfian1 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Jenderal Achmad Yani
[email protected]Abstrak Perubahan fungsi lingkungan yang disebabkan oleh laju pertumbuhan penduduk, serta meningkatnya aktifitas masyarakat dalam memenuhi kebutuhan hidup, telah berdampak negatif terhadap kelestarian sumber daya air, serta meningkatnya perubahan morfologi sungai akibat daya rusak air yang disebabkan antara lain berupa banjir, erosi, dan sedimentasi. Analisis erosi dengan metode Universal Soil Loss Equations (USLE) bertujuan untuk mengetahui besaran erosi lahan yang terjadi serta menentukan Sediment Delivery Ratio (SDR) dari erosi lahan yang masuk ke sungai. Sedimen yang masuk ke sungai berdasarkan analisis USLE diverifikasi dengan rumus empiris dari data pengukuran sedimen. Analisis hidraulika dengan software MIKE 11 bertujuan untuk mengetahui fluktuasi elevasi dasar sungai kondisi eksisting dan hasil dari skenario perbaikan manajemen pengolaan lahan dengan merubah penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan pola ruang RTRW, menjadi kawasan yang sesuai dengan pola ruang RTRW. Analisis hidraulika sungai Silat sepanjang 1.1 km dari hilir sungai menunjukkan fluktuasi elevasi dasar sungai yang beragam. Dengan rata-rata degradasi sungai kondisi eksisting 0.490 m dan kondisi lahan sesuai RTRW 0.345 m sedangkan agrdasi kondisi eksisting 0.171 m serta kondisi lahan sesuai RTRW 0.202 m . Dari skenario perubahan yang dilakukan merupakan infromasi sebagai acuan dalam upaya perbaikan kualitas DAS Silat dan mejaga keutuhan bangunan air yang ada di sungai dari gerusan akibat degradasi. Kata Kunci: Sungai, USLE, Sedimen, Analisis Hidraulika LATAR BELAKANG Pemanfaatan air sungai sangat diperlukan untuk menunjang segala kebutuhan baik rumah tangga, industri, pertanian, perkebunan, kebutuhan air baku, serta pendidikan maupun yang lainnya. Banyak permasalahan yang terjadi di daerah hulu sungai berkaitan dengan erosi yang menyebabkan sedimentasi di sungai sehingga mengurangi kapasitas sungai karena terjadinya pendangkalan Akibat debit sedimen yang tinggi mengakibatkan degradasi yang terjadi di sungai sehingga mengakibat kan terjadinya gerusan disungai yang membahayakan bangunan air di sungai tersebut. Penelitian ini memiliki beberapa tujuan antara lain : 1. Menentukan debit sedimen dan besarnya volume yang terangkut ditinjau dari sedimen prediksi dari hasil analisisis dan diverifikasi dengan sedimen aktual hasil analisis dari pengambilan sample sedimen pada Sungai Silat Kabupaten Kapuas Hulu Kalimantan Barat. 2. Menentukan perubahan kawasan lahan eksisting berdasarkan pola ruang dari Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) untuk memperbaiki parameter Sub DAS. 3. Menentukan debit sedimen yang terjadi di DAS dengan kondisi lahan sesuai pola ruang dari RTRW. 4. Menentukan perubahan elevasi dasar sungai (agradasi/degradasi) yang terjadi berdasarkan kondisi DAS saat ini dan kondisi DAS sesuai arahan pola ruang RTRW pada Sungai Silat Kabupaten Kapuas Hulu Kalimantan Barat. Bandung, 10 November 2018 211 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air TINJAUAN PUSTAKA a. Curah Hujan Wilayah (polygon thiessen) b. Analisis Frekuensi : Menggunakan metode Normal, Log Normal, Gumber, Log Pearson III c. Analisis Intensitas Curah Hujan Jam-jaman: Menggunakan metode mononobe d. Debit Banjir Rencana : Debit banjir rencana dihitung berdasarkan hasil pemodelan HEC-HMS. e. Analisis Laju Erosi : Menggunakan persamaan Universal Soil Loss Equations (USLE) f. Analisis Sedimen Aktual : Menggunakan rumus Empiris Sedimen Yang’s METODOLOGI STUDI 1. Kerangka pikir Gambar 1. Kerangka Pikir 2. Metode Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini meliputi data-data sekunder yang didapatkan dari Balai Besar Wilayah Sungai Kalimantan I dan web site internet. Data – data sekunder tersebut meliputi : a. Peta Deigital Elevation Model (DEM) daerah Kabupaten Kapuas Hulu. b. Data kemiringan lereng dari Peta DEM. c. Data Curah hujan Harian Maksimum tahun 2007 sampai tahun 2016 dari tiga stasiun hujan yaitu PCH Putussibau, PCH Sintang dan PCH Sosok. d. Data jenis tanah, yang ada di Kalimantan Barat secara umum dan khususnya di Kabupaten Kapuas Hulu. e. Data tata guna lahan Kabupaten Kapuas Hulu tahun 2012 f. Data spasial rencana pola ruang dari RTRW Kabupaten Kapuas Hulu, berdasarkan Perda Kabupaten Kapuas Hulu No. 01 Tahun 2014, Tentang Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Kapuas Hulu Tahun 2014 sd 2034 g. Data sedimen aktual sungai hasil uji laboratorium 3. Bagan Alir Penelitian 212 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Bagan Alir Penelitian HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Analisis Hidrologi Kondisi Eksisting a. Analisis Curah Hujan Wilayah Gambar 3. Bandung, 10 November 2018 Thiessen PCH Sososk, PCH Sintang dan PCH Putussibau 213 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. Perhitungan curah hujan wilayah dengan metode Polygin Thiessen PCH Sintang 977.470 km2 107 118 79 61 62 122 35 32 33 35 Tahun 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PCH Putussibau 353.321 km2 89 75 110 82 143 108 55 265 130 40 R Wilayah 102.216 106.571 87.239 66.582 83.529 118.279 40.316 93.929 58.782 36.329 b. Analisis Curah Hujan Wilayah Tabel 2. Metode Normal Log Normal Gumbel Log Pearson III Hasil curah hujan rencana sesuai periode ulang T tahun XT2 79.377 74.195 75.589 78.444 XT5 102.857 108.486 108.948 105.145 XT10 115.156 125.010 131.038 119.067 XT25 127.129 148.854 158.943 133.222 XT50 136.680 171.096 179.647 141.815 XT100 144.507 191.779 200.197 149.067 c. Uji Jenis Sebaran Distribusi Chi-Kuadrat : Derajat signifikan (ɑ) = 5% = 0.05, X2 hasil hitungan = 1, Xcr (Untuk Dk = 3 dan Ds = 5%) = 7.815 (DITERIMA) Smirnov Kolmogorof : Derajat signifikasi = 0.05 (5%), Xrt = Curah hujan rata-rata = 79 mm Dmaks = 0.202 , Sd = Standar deviasi = 27.953 Do kritis = 0.41 n = jumlah data =10 (DITERIMA) d. Analisis Debit Banjir Rencana Tabel 3. Hujan jam-jaman sub-DAS Silat (metode Mononobe) Hujan Jam-Jaman (mm/jam) Distribusi R5 TH R10 TH R25 TH R50 TH % R2 TH 1 55% 20.787 29.961 36.035 43.709 49.403 2 14% 5.291 7.626 9.173 11.126 12.575 3 10% 3.779 5.447 6.552 7.947 8.982 4 8% 3.024 4.358 5.242 6.358 7.186 5 7% 2.646 3.813 4.586 5.563 6.288 6 6% 2.268 3.268 3.931 4.768 5.389 Curah Hujan Rencana (R) 75.589 108.948 131.038 158.943 179.647 Koefisien Pengaliran (C) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Hujan Netto (mm/hari) 37.7945 54.4742 65.5190 79.4717 89.8233 Jam Tabel 4. R100 TH 55.054 14.014 10.010 8.008 7.007 6.006 200.197 0.5 100.0984 Debit puncak HEC-HMS TR02 TR05 TR10 TR25 TR50 TR100 1451.6 2134 2594.6 3184.2 3626.2 4068 Analisis Universal Soil Loss Equations (USLE) Kondisi Eksisting a. Peta Laju Erosi 214 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Laju erosi rata-rata pada Sub DAS Silat mencapai 70 ton/ha/tahun. Peta laju erosi DAS Silat dapat dilihat pada gambar di bawah ini: Gambar 4. Tabel 5. Rekapitulasi perhitungan laju erosi pada DAS SIlat No Nama subDAS Luas DAS (ha) 1 Silat 133100 Tabel 6. No 1 Peta Laju Erosi DAS Silat Kondisi Eksisting Nama subDAS Silat Laju Erosi Rata-Rata (ton/ha/thn) 70 Laju Erosi BJ =2,7 ton/m3 m mm 0,0025926 2,593 Potensi sedimen di Sungai Silat dari erosi lahan Luas DAS (m2) 133100 Total erosi Ton/thn m3/thn 9317000 25155900 Sedimen di sungai SDR m3/thn 0,0119 m3/s 299343,8222 0,00949 Analisis Sedimen Metode Empiris Rumus Empiris Yang’s Tabel 7. Data parameter rumus empiris sedimen metode Yang’s Data Parameter Simbol Nilai Satuan Ukuran Sedimen Kemiringan Saluran Temperatur Lebar Saluran Debit Hasil Perhitungan d50 So T B Q m C m Berat Jenis Sedimen Gs Berat Jenis Air Massa Jenis Sedimen Massa Jenis Air Gravitsi Kedalaman Saluran Jari-Jari Hidraulis g ρs ρ g D R 0.00013 0.0004 28 132 1451.6 2709 169.1169585 62.4 2000 1000 9.81 10 10 Bandung, 10 November 2018 3 m /s kg/m 3 3 lb/ft 3 lb/ft kg/m 3 kg/m 3 2 m /s m m 215 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 8. Perhitungan debit sedimen metode Yang’s Luas penampang saluran Kecepatan Viskositas kinematik Kecepatan jatuh Kecepatan geser Bilangan reynolds Kecepatan kritis U*d50/v >= 70 Konsentrasi sedimen total U*d50/v > = 70 U*d50/v >= 70 U*d50/v >= 70 U*d50/v >= 70 Muatan sedimen U*d50/v >= 70 Metode Yang A 1320 B*h V 1.09969697 Q/A v 0.0000007 w 0.012 m/s U* 0.20 (gRs)^0.5 Re 0.00002 U*d50/v Vcr. 0.00 Vcr. 0.0246 Log Ct 2.9402 Log Ct 2.9283 log(w*d50/v) 0.32 log(U*/w) 1.22 VS/w 0.0367 VcrS/w 0.0001 VcrS/w 0.0008 log(VS/w-VcrS/w) -1.4365 log(VS/w-VcrS/w) -1.4457 Ct 871.3684 ppm Ct 847.9005 ppm Gw 1451600.0000 kg/s Qs 1264878.3963 kg/hari Qs 106342.1827 ton/tahun 3 Qs 287123.8933 m /tahun Qs 0.009104639 m /s 3 Analisis Hidraulika Kondisi Eksisting a. Pemodelan Hidraulika dan Sediment Transport Kondisi Eksisting Model Hidraulika Water level dan Debit banjir Gambar 5. Tinggi muka air banjir dan debit Sungai Silat periode ulang 5 tahun dan 25 tahun 216 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Model Sediment Transport Gambar 6. Bed Level dan Sediment Transport Sungai Silat Kondisi Eksisting Perubahan Manajemen Pengelolaan Lahan Gambar 7. Peta Rencana Pola Ruang Kabupaten Kapuas Hulu Gambar 1.8 Tata Guna Lahan Kondisi Eksisting Gambar 8. Tata Guna Lahan Kondisi Eksisting Bandung, 10 November 2018 217 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 9. Gambar 9. Tata guna lahan kondisi eksisting Tata Guna Lahan Berdasarkan RTRW Tabel 10. Tata guna lahan berdasarkan RTRW Tabel 1.10 Tata Guna Lahan Kondisi Lahan Sesuai RTRW Analisis Hidrologi Kondisi Lahan Sesuai RTRW Gambar 10. Grafik Debit Banjir Metode HEC-HMS Kondisi Lahan Sesuai RTRW 218 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Analisis Universal Soil Loss Equation (USLE) Kondisi Lahan Sesuai RTRW Tabel 11. Rekapitulasi perhitungan lajur erosi DAS No Nama subDAS Luas DAS (ha) 1 Silat 133100 Laju Erosi Rata-Rata (ton/ha/thn) 23 Laju Erosi BJ =2,7 ton/m3 m mm 0,0008519 0,852 Laju erosi rata-rata pada Sub DAS Silat mencapai 23 ton/ha/tahun. Peta laju erosi DAS Silat dapat dilihat pada gambar di bawah ini: Gambar 11. Gambar 12. No 1 Nama subDAS Silat Peta Laju Erosi DAS Silat Kondisi Lahan Sesuai RTRW Potensi sedimen sungai silat dari erosi lahan sesuai RTRW Luas DAS (m2) 133100 Total erosi Ton/thn m3/thn 3061300 8265510 Sedimen di sungai SDR 0,0119 m3/thn m3/s 98355,8273 0,00312 Analisis Hidraulika Kondisi Lahan Sesuai RTRW Pemodelan Hidraulika dan Sediment Transport Kondisi Eksisting Gambar 13. Tinggi muka air Banjir Sungai Silat Periode Ulang 25 Tahun Kondisi Lahan Sesuai RTRW Bandung, 10 November 2018 219 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Model Sediment Transport Gambar 14. Elevasi Dasar Sungai Akibat Transportasi Sedimen Kondisi Lahan Sesuai RTRW Rekapitulasi Elevasi Dasar Sungai Kondisi Eksisting dan Sesuai RTRW Tabel 12. Rekapitulasi elevasi degradasi Sungai SIlat kondisi eksisting dan sesuai RTRW Cross Degradasi Kondisi Eksisting Section Elevasi Dasar Sungai Elevasi Degradasi Sungai Selisih (m) (m) (m) (m) 0 10.530 10.53 0.000 100 9.530 9.53 0.000 199 8.420 8.275 0.145 299 8.530 8.53 0.000 398 8.130 8.13 0.000 492 9.120 8.932 0.188 590 7.820 7.702 0.118 690 6.730 6.28 0.450 790 9.030 8.115 0.915 889 9.120 8.421 0.699 989 9.260 7.007 2.253 1089 7.430 6.32 1.110 Rata-rata 0.490 Tabel 13. Cross Section (m) 0 100 199 299 398 492 590 690 790 889 989 1089 Degradasi Kondisi Lahan Sesuai RTRW Elevasi Dasar Sungai Elevasi Degradasi Sungai (m) (m) 10.530 10.53 9.530 9.53 8.420 8.397 8.530 8.53 8.130 8.13 9.120 8.945 7.820 7.788 6.730 6.462 9.030 8.312 9.120 8.701 9.260 7.38 7.430 6.78 Rata-rata Selisih (m) 0.000 0.000 0.023 0.000 0.000 0.175 0.032 0.268 0.718 0.419 1.880 0.650 0.347 Rekapitulasi elevasi degradasi Sungai SIlat kondisi eksisting dan sesuai RTRW Cross Agradasi Kondisi Eksisting Section Elevasi Dasar Sungai Elevasi Agradasi Sungai (m) (m) (m) 0 10.530 10.53 100 9.530 9.878 199 8.420 8.498 299 8.530 8.792 398 8.130 8.697 492 9.120 9.238 590 7.820 7.967 690 6.730 6.732 790 9.030 9.03 889 9.120 9.197 989 9.260 9.298 1089 7.430 7.845 Rata-rata Selisih (m) 0.000 0.348 0.078 0.262 0.567 0.118 0.147 0.002 0.000 0.077 0.038 0.415 0.171 Cross Section (m) 0 100 199 299 398 492 590 690 790 889 989 1089 Agradasi Kondisi Lahan Sesuai RTRW Elevasi Dasar Sungai Elevasi Agradasi Sungai (m) (m) 10.530 10.53 9.530 9.891 8.420 8.527 8.530 8.835 8.130 8.744 9.120 9.295 7.820 8.059 6.730 6.732 9.030 9.03 9.120 9.21 9.260 9.271 7.430 7.955 Rata-rata Selisih (m) 0.000 0.361 0.107 0.305 0.614 0.175 0.239 0.002 0.000 0.090 0.011 0.525 0.202 220 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 15. Gambar 16. Kurva Agradasi Dasar Sungai Silat Kondisi Eksisting dan Kondisi Lahan Sesuai RTRW Kurva Degradasi Sungai Silat Kondisi Eksisting dan Kondisi Lahan Sesuai RTRW KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Berdasarkan analisis hidrologi, analisis Universal Soil Loss Equations (USLE), analisis transportasi sedimen, dan analisis hiydrodinamics serta model 1 Dimensi kondisi eksisting dan perubahan sesuai RTRW dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Debit maksimum kondisi lahan eksisting periode ulang 5 tahun adalah 2134 m3/detik dan periode ulang 25 tahun adalah 3184.2 m3/detik, sedangkan kondisi lahan sesuai RTRW periode ulang 5 tahun 1734 m3/detik dan periode ulang 25 tahun 2640.5 m3/detik. 2. Laju Erosi kondisi lahan eksisting adalah 70 ton/ha/tahun, sedangkan laju erosi kondisi lahan sesuai RTRW adalah 23 ton/ha/tahun. 3. Debit sedimen layang hasil analisis USLE kondisi lahan eksisting adalah 0.00948 m3/detik dan sedimen layang kondisi lahan sesuai RTRW adalah 0.00312 m3/detik. 4. Verifikasi debit sedimen layang hasil USLE dilakukan dengan rumus empiris sedimen Yang’s dengan hasil 0.00768 m3/detik yang mendekati hasil USLE. Bandung, 10 November 2018 221 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 5. Rata-rata tingkat agradasi yang terjadi di Sungai Silat sepanjang 1.1 km pada lahan kondisi eksisting adalah 0.490 m dan lahan sesuai RTRW adalah 0.347 m. 6. Rata-rata ingkat degradasi yang terjadi di Sungai Silat sepanjang 1.1 km pada lahan kondisi eksisting adalah 0.171 m dan lahan sesuai RTRW adalah 0.202 m. 7. Dari hasil model 1 dimensi MIKE 11 tingkat degradasi sungai kondisi eksisting cukup tinggi sehingga memungkinkan terjadinya gerusan dan membahayakan kondisi bangunan air yang ada di sungai. 8. Dengan perubahan lahan sesuai pola ruang RTRW terjadi penurunan debit, sehingga dapat menurunkan tingkat degradasi sungai yang signifikan terutama di daerah hilir sungai. 9. Dengan penurunan tingkat degradasi sungai, diharapkan berkurangnya partikel sedimen di Sungai Silat yang masuk ke Sungai Kapuas. Rekomendasi Berdasarkan kesimpulan penelitian, maka penulis merekomendasikan berupa saran-saran sebagai berikut: 1. Data-data yang digunakan dalam penelitian ini sebaiknya sebanyak mungkin dan ditunjang dengan data-data yang terbaru, sehingga dalam analisis hasilnya dapat sesuai atau mendekati kondisi real di lapangan. 2. Memperbanyak pengetahuan berkaitan dengan studi kasus yang dibahas dalam penelitian untuk memperkuat dasar dalam penentuan aspek aspek yang dianalisis. 3. Perlu adanya kajian lebih lanjut mengenai analisis erosi dan sedimen di Sungai Silat Kabupaten Kapuas Hulu untuk mendapatkan perbandingan hasil dari kajian yang penulis lakukan. UCAPAN TERIMA KASIH Terimakasih kepada orang tua yang telah memberikan do’a, dukungan moril dan materil selama penelitian. Kepada Ibu Agustin Purwanti dan Bapak Roni Farfian selaku pembimbing dalam penelitian ini yang telah bekerja keras dalam memandu dan memberi masukan untuk penelitian ini, dan teman-teman yang selalu mendukung selama proses penelitian. REFERENSI Adinegara, S. (2005). Angkutan Sedimen. Volueme Angkutan Sedimen Oleh Kecepatan Aliran. Arini, D. I. (2005). Aplikasi Sistem Informasi Geografis (SIG) dan Penginderaan Jauh Untuk Model Hidrologi Answer Dalam Memprediksi Erosi dan Sedimentasi. Arsyad, S. (2012). Konservasi Tanah dan Air. Bogor: IPB Press. Asdak, C. (2007). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Anderson, M. G. (2005). Encyclopedia of Hydrological Sciences. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd Basyar, A., 2006, “Pemodelan Erosion Rate, Sediment Delivery Ratio dan Sediment Yield secara Spasial di DAS Citarum Hulu”, Skripsi, Program Studi Teknik Geodesi & Geomatika, FTSL-ITB. DHV Consulting Engineers, 1989, “Study on Catchment Preservation and Environmental Impact of the Water Supply Projects of Bandung and Sukabumi”, Ministry of Public Works, Rep. of Indonesia. Huang, P. M., Li, Y., & Sumner, M. E. (2012). Handbook of Soil Sciences. Florida: CRC Press. Indonesia, P. R. (2017). Peraturan Pemerintah Nomor 37. Joko Sutrisno, B. S. (2011). Arahan Kebijakan Pengendalian Erosi dan Sedimentasi di Sub Daerah Aliran Sungai Keduang Kabupaten Wonogiri. Poerbandono, Basyar, A. & Harto, A. B., 2006, “Spatial Modelling of Sediment Transport over the Upper Citarum Catchment”, Diserahkan ke Proceedings ITB. 222 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Purnama, N. E. (2008). Pendugaan Erosi Dengan Metode USLE (Universal Soil Loss Equation) di Situ Bojongsari, Depok. Sahayana, C. R. (2011). Pendugaan Neraca Air, Erosi, dan Sedimentasi Menggunakan Aplikasi Tank Model dan Metode MUSLE di Sub DAS Cilebak Kabupaten Bandung. Sahayana, C. R. (2011). Pendugaan Neraca Air, Erosi, dan Sedimentasi Menggunakan Aplikasi Tank Model dan Metode MUSLE di SUB DAS Cilebak Kabupaten Bandung. Sari, T. E. (2011). Kajian Sedimentasi Dengan Model MUSLE Pada DAS Babon Provinsi Jawa Tengah. Saud, I. (1 Februari 2008). Prediksi Sedimentasi Kali Mas Surabaya. Suripin. (2003). Sistem drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta: Andi. Triatmodjo, B. (2008). Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Betta Offset. USGS. (n.d.). Retrieved Desember http://gdex.cr.usgs.gov./gdex/ Senin, 2017, from http://gdex.cr.usgs.gov./gdex/: Wischmeier, W. H. & Smith, D. D., 1978, “Predicting Rainfall Erosion Losses - A Guide to Conservation Planning”, US Dept. of Agricultural Handbook 537. Bandung, 10 November 2018 223 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM DAN MANAJEMEN BENCANA DRAINASE BERWAWASAN LINGKUNGAN DENGAN MENERAPKAN ZERO DELTA Q PADA KAWASAN STADION BATAKAN Deden Hardian1*, Yadi Suryadi1 1Program Studi Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung *
[email protected]Abstrak Pada pembangunan infrastruktur berkelanjutan, diperlukan perancangan sistem drainase yang baik. Sistem drainase yang baik tidak hanya menggunakan konsep bagaimana membuang air secepatnya agar tidak menggenangi lokasi infrastruktur, tetapi juga memperhitungkan efek beban limpasan kepada daerah hulu akibat adanya pembangunan infrastruktur. Oleh sebab itu, sistem drainase harus menggunakan konsep “Drainase Berwawasan Lingkungan” dengan menggunakan analisis Zero Delta Q. Untuk memenuhi kelayakan Zero Delta Q salah satu caranya adalah dengan menyediakan kolam retensi yang mampu menahan air untuk sementara waktu dan dikeluarkan secara perlahan-lahan menuju saluran pembuang akhir dengan debit yang kecil. Studi ini mengambil kasus pada stadion sepakbola klub Persiba Balikpapan yang memiliki stadion baru dengan kapasitas 36.000 penonton dan luas kawasan stadion sebesar 21,4 ha. Kolam retensi yang akan dibuat adalah sebanyak 2 buah kolam dengan ukuran 70 m x 70 m dengan kedalaman 2 m untuk masingmasing kolam. Luas kolam retensi adalah sebesar 4,57% dari luas total area kawasan stadion. Debit puncak limpasan pada daerah hulu sebelum terjadinya pembangunan adalah sebesar 2,02 m3/s, sedangkan debit puncak limpasan setelah adanya pembangunan stadion dengan kolam retensi sebesar 1,52 m3/s. Dengan adanya sistem kolam retensi ini, maka tidak terjadi penambahan beban limpasan pada area hulu akibat adanya pembangunan infrastruktur. Kata Kunci: Debit Puncak, Drainase Berwawasan Lingkungan, Kolam Retensi, Limpasan, Zero Delta Q LATAR BELAKANG Semakin meningkatnya minat masyarakat terhadap sepakbola, maka diperlukan adanya fasilitas penunjang sehingga masyarakat dapat menikmati kegiatan sepakbola dengan baik dan optimal. Penyelenggaraan pertandingan sepakbola biasa dilakukan di sebuah stadion sepakbola. Stadion adalah sebuah bangunan yang digunakan untuk acara olahraga, dimana didalamnya terdapat lapangan dan fasilitas bagi penonton di sekelilingnya. Kota Balikpapan memiliki klub sepakbola profesional yang didirikan pada tahun 1950 yakni Persiba. Persiba memiliki stadion yang telah berdiri sejak tahun 1985, yaitu Stadion Parikesit. Stadion yang memiliki daya tampung 10.000 penonton ini terletak di area perumahan Pertamina Balikpapan. Kini stadion yang telah puluhan tahun menemani Persiba berkancah di sepak bola nasional secara resmi diambil alih oleh PT Pertamina selaku pemilik aset tersebut. PT Pertamina Refinery Unit V Kalimantan akan mengalihfungsikan stadion tersebut menjadi gudang penyimpanan alat untuk keperluan proyek perluasan kilang minyak Pertamina di Balikpapan. Menghadapi kondisi tersebut, diperlukan adanya fasilitas penunjang bagi keberlangsungan sepakbola di Balikpapan. Pemerintah kota Balikpapan melakukan perencanaan dan perancangan mengenai relokasi stadion Persiba yang dapat memenuhi kebutuhan klub sepakbola dan kebutuhan masyarakat. Stadion baru akan dibangun di daerah Batakan, Kota Balikpapan. Pembangunan stadion baru klub sepakbola Persiba Balikpapan di daerah Batakan menyebabkan berkurangnya ruang terbuka hijau (RTH) dan berkurangnya area resapan air. Hal ini disebabkan oleh pesatnya peningkatan jumlah penduduk dan meningkatnya kebutuhan ruang dan 224 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air sumberdaya. Berkurangnya area resapan air akan mempercepat terjadinya aliran permukaan (run off) dan memicu terjadinya banjir (Kodoatie, 2002). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar kolam retensi yang dibutuhkan untuk kawasan Stadion Persiba Balikpapan dan menentukan pengaruh perubahan intensitas hujan terhadap dimensi kolam retensi yang memenuhi perencanaan dengan konsep Zero Delta Q. KAJIAN PUSTAKA Analisis Frekuensi Terdapat beberapa jenis metoda yang dapat digunakan untuk menggambarkan distribusi probabilitas dari suatu variabel acak dalam hidrologi seperti metoda distribusi normal, lognormal, log pearson III dan metoda gumbel. Rumus untuk analisis frekuensi yang digunakan adalah distribusi Gumbel dengan rumus seperti berikut (Sri Harto Br, 1993) : (1) Keterangan: : curah hujan rencana dalam periode ulang T tahun (mm) : curah hujan rata-rata (mm) S : faktor frekuensi : standar deviasi Uji Kecocokan Distribusi Pemilihan fungsi distribusi diuji dengan menggunakan Metode Chi-Square atau Metode KolmogorovSmirnov. Kedua metode ini dilakukan terhadap fungsi distribusi yang dipilih. Uji Chi-Square adalah ukuran perbedaan yang didapat antara frekuensi yang diamati dengan yang diharapkan. Uji Kolmogorov-Smirnov digunakan untuk menguji simpangan secara mendatar (Soewarno,1995). Intensitas Hujan Intensitas hujan merupakan tinggi curah hujan dalam periode tertentu, atau dapat dikatakan juga tingkat kederasan hujan persatuan waktu yang dinyatakan dalam satuan mm per jam. Intensitas hujan ditentukan dengan menggunakan rumus Mononobe (Joesron Loebis, 1992) yaitu: (2) Keterangan: I R24 t : Intensitas hujan (mm/jam) : Curah hujan harian maksimum (mm) : Waktu curah hujan (jam) Debit Rencana Debit rencana dihitung dengan metode rasional yang telah dimodifikasi atau hidrograf satuan untuk daerah. Dalam hal ini besaran debit tersebut merupakan fungsi dari luas DAS, intensitas hujan, keadaan permukaan tanah (koefisien limpasan) dan kemiringan lahan (Joesron Loebis, 1992) dengan rumus seperti berikut: Qp = 0,00278 C.I.A (3) Keterangan : Qp = debit puncak banjir (m3/dt). C = koefisien limpasan. Bandung, 10 November 2018 225 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air I A = intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam). = luas daerah aliran (ha) Talang dan Pipa Berdasarkan SNI 8153:2015, bangunan gedung harus mempunyai perlengkapan drainase untuk menyalurkan air hujan dari atap dan halaman dengan pengerasan di dalam persil ke saluran air hujan kota atau saluran pembuangan campuran kota. Air hujan yang jatuh di atas atap bangunan gedung harus disalurkan melalui talang datar dan vertikal ke bidang resapan atau saluran penerima air Saluran Bawah Tanah Saluran bawah tanah didesain untuk area lapangan sepakbola agar air yang jatuh dapat diserap dengan cepat dan tidak menimbulkan genangan pada area lapangan sepakbola. Faktor yang diperhatikan untuk merencanakan drainase bawah permukaan menurut Prodjopangarso (1987): - Perencanaan struktur dan permeabilitas tanah - Perencanaan geokomposit - Laju infiltrasi - Jarak Pipa - Diameter Pipa - Debit maksimum setiap pipa Struktur yang dimaksud adalah lapisan yang berada diatas saluran yang ditempatkan didalam tanah. Perbedaan susunan lapisan yang didapati akan memberikan komponen perhitungan aliran yang berbeda untuk perhitungan saluran bawah permukaan, yaitu pada nilai permeabilitasnya. Berdasarkan aturan FIFA, nilai permeabilitas itu diatur agar harus lebih besar dari 180 mm/h atau 0.00005 m/s. Zero Delta Q Berdasarkan Pergub DKI Jakarta No. 43 Tahun 2013 tentang Pelayanan Rekomendasi Peil Lantai Bangunan pasal 1 ayat 16, yang dimaksud dengan zero delta Q (run off) adalah: “Kebijakan prinsip keharusan agar tiap bangunan tidak boleh mengakibatkan bertambahnya debit air ke sistem saluran drainase atau sistem aliran sungai”. Sehingga debit air akibat pembangunan (run off tambahan akibat pembangunan) harus ditahan sehingga tambahan debit (∆Q) nya adalah nol. Hal ini diupayakan dengan membuat 3 komponen utama, yaitu: 1) Sistem Penampungan Air Hujan (SPAH) / Rain Water Tank (RWT), 2) Kolam resapan/ kolam konservasi 3) Sumur resapan. Konsep Zero Delta Q digunakan untuk menjamin bahwa debit drainase suatu lahan sebelum dilakukan pembangunan dan setelah dilakukan pembangunan adalah sama. Hal ini tentunya tidak dapat dicapai tanpa melibatkan rekayasa sumber daya air. Salah satu cara yang dapat ditempuh untuk merealisasikan konsep tersebut adalah dengan membangun kolam retensi pada lahan tersebut. Kolam Retensi didesain dengan mempertimbangkan ketersediaan lahan yang terdapat pada site. Dari volume desain dari ketersediaan lahan, akan dianalisis keandalan kolam retensi dengan cara mensimulasikan hujan selama waktu historis. Kemudian akan dapat diketahui periode ulang kejadian air melimpas dari kolam retensi. Selain itu, dilakukan analisis reservoir routing pada kolam retensi untuk mengetahui debit maksimum yang dikeluarkan oleh kolam retensi ketika terjadi hujan lebat yang membuat air hujan mampu melampaui kapasitas kolam retensi. Apabila debit yang keluar dari kolam retensi lebih kecil atau sama dengan debit limpasan lahan sebelum ada pembangunan, maka konsep Zero Delta Q sudah terpenuhi. 226 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air METODOLOGI STUDI Metodologi studi yang digunakan dalam penyusunan studi ini adalah: 1. Studi Pustaka Mempelajari dasar teori yang terkait topik sebagai bahan untuk penelitian pada studi dan untuk melakukan analisis 2. Pengumpulan Data Pengumpulan data berupa data hidrologi, data topografi dan data tanah 3. Analisis Data Melakukan analisis dari data yang diperoleh, dimulai dengan menghitung curah hujan, debit rencana, hingga dimensi kolam retensi. Diagram alur studi dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 15. Diagram Alur Studi HASIL PEMBAHASAN Analisis yang akan dilakukan meliputi perancangan sistem drainase permukaan, perancangan sistem drainase bawah tanah, perancangan sistem drainase gedung, dan analisis Zero Delta Q dengan Bandung, 10 November 2018 227 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air menggunakan kolam retensi. Data curah hujan didapatkan dari Stasiun Meteorologi Sultan Aji Muhammad Sulaiman Sepinggan yang berjarak sekitar 5,76 km dari Stadion Batakan. Data hidrologi yang digunakan diadapatkan dari data online BMKG dari tahun 2008-2017. Intensitas Hujan Intensitas curah hujan rencana ditentukan dengan menggunakan metode Mononobe yang mengkonversi hujan harian menjadi hujan yang terdistribusi. Sementara itu, periode ulang yang digunakan adalah periode ulang 5 tahun berdasarkan luas topologi kawasan drainase. Kurva IDF Mononobe adalah seperti pada Gambar 2. Gambar 16. Kurva IDF Mononobe Layout Drainase Alur drainase didesain dengan membagi saluran utama menjadi 2 bagian, yaitu saluran barat dan saluran timur, pada setiap bagian parkir dan jalan harus disediakan saluran drainase sehingga saluran drainase didesain mengikuti bentuk lahan parkir dan arah jalan akses di kawasan stadion. Beban yang berasal dari saluran drainase barat akan ditampung terlebih dahulu didalam kolam barat sedangkan beban saluran drainase timur akan ditampung oleh kolam timur sebelum dialirkam menuju saluran drainase perkotaan. Pada analisis ini diasumsikan bahwasanya kawasan stadion tidak menerima beban drainase dari luar (kawasan tertutup) sehingga analisis perhitungan hanya memperhitungan beban drainase yang terjadi pada kawasan itu sendiri. Layout drainase dapat dilihat pada Gambar 3. Penamaan saluran dinamai dengan huruf dan angka, huruf B menunjukkan saluran berada pada jaringan saluran barat sedangkan huruf T menunjukkan saluran berada pada jaringan saluran timur. SUB adalah jaringan drainase pada bawah tanah sedangkan STB dan STT adalah jaringan drainase tribun barat dan jaringan drainase tribun timur. Saluran Drainase Perhitungan dimensi drainase dilakukan dengan perhitungan back-calculation secara terpisah antar saluran. Masing-masing segmen saluran harus dihitung secara individual sehingga didapatkan dimensi saluran tersebut. Beberapa pertimbangan dalam mendesain dimensi saluran adalah: - Kapasitas saluran - Kontrol elevasi permukaan - Kecepatan aliran saluran Jenis saluran yang digunakan adalah saluran persegi terbuka. Dimensi saluran dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2. 228 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 17. Layout Aliran Drainase Tabel 15. Jenis T ipe 1 T ipe 2 T ipe 3 T ipe 4 T ipe 5 T ipe 6 T ipe 7 T ipe 8 T ipe 9 Bandung, 10 November 2018 Tipe Saluran Lebar (mm) 400 500 600 600 800 1000 1200 1400 1500 T inggi (mm) 400 500 600 800 800 1000 1200 1400 1500 229 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 16. Dimensi Saluran berdasarkan tipe yang sesuai Nama Saluran Jenis Nama Saluran Jenis Nama Saluran Jenis Nama Saluran Jenis B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 Tipe 2 Tipe 4 Tipe 1 Tipe 3 Tipe 4 Tipe 4 Tipe 4 Tipe 5 Tipe 4 Tipe 6 Tipe 4 Tipe 7 Tipe 3 B14 B15 B16 B17 B19 B20 B21 B22 B23 B24 B25 B26 B27 Tipe 7 Tipe 7 Tipe 7 Tipe 3 Tipe 7 Tipe 3 Tipe 3 Tipe 8 Tipe 9 Tipe 2 Tipe 3 Tipe 3 Tipe 3 B28 B29 B30 B31 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 Tipe 3 Tipe 4 Tipe 3 Tipe 5 Tipe 3 Tipe 4 Tipe 2 Tipe 3 Tipe 5 Tipe 5 Tipe 4 Tipe 5 Tipe 5 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T21 T22 T23 T ipe 6 T ipe 4 T ipe 7 T ipe 3 T ipe 3 T ipe 3 T ipe 3 T ipe 4 T ipe 7 T ipe 7 T ipe 9 T ipe 2 T ipe 3 Nama Saluran Jenis T24 T25 T26 T27 SUB1 SUB2 STB STT Tipe 3 Tipe 6 Tipe 2 Tipe 6 Tipe 1 Tipe 1 Tipe 7 Tipe 7 Saluran Bawah Tanah Saluran bawah tanah pada area lapangan serta pergantian struktur tanah area lapangan dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 18. Saluran bawah tanah dan struktur tanah baru Kolam Retensi Kolam retensi sebanyak 2 buah ditempatkan pada area selatan kawasan. Dimensi kolam retensi yang digunakan adalah 70 m x 70 m dengan kedalaman 2 m. Dengan menggunakan level pool routing, didapatkan hasil routing seperti pada Gambar 5 dan Gambar 6. 230 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 19. Grafik Inflow dan Outflow Kolam Timur Zero Delta Q Analisis Zero Delta Q dengan menghitung besar debit yang terjadi pada saat sebelum konstruksi sehingga nilai koefisien limpasannya masih kecil yaitu 0,2. Hasil perhitungan analisi Zero Delta Q dapat dilihat pada Tabel 3. Dengan mengambil nilai debit akhir adalah besarnya debit keluaran pada saluran T27 yaitu sebesar 1,52 m3/s. Oleh karena debit akhir T27 lebih kecil dari debit awal sebelum konstruksi yaitu 2,02 m3/s maka desain perencanaan drainase memenuhi persyaratan Zero Delta Q. Selain itu, didapatkan luas kolam retensi adalah sebesar 4,56% Gambar 20. Grafik Inflow dan Outflow Kolam Barat Tabel 17. Analisi Zero Delta Q Debit Sebelum Pembangunan Debit Sesudah Pembangunan Luas Lahan Luas Kolam Retensi 2.029 m3/s 1.529 m3/s 214620 m3 9800 m3 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Bandung, 10 November 2018 231 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Berdasarkan hasil desain saluran drainase kawasan Stadion Sepakbola Persiba Balikpapan didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Desain saluran drainase permukaan dihitung dengan mempertimbangkan kapasitas saluran, elevasi permukaan serta kecepatan aliran hingga didapatkan penampang saluran berupa saluran segiempat dengan ukuran paling kecil 400 mm x 400 mm dan ukuran paling besar 1500mm x 1500 mm 2. Perubahan struktur tanah lapangan untuk memenuhi standar FIFA terkait nilai permeabilitas tanah menjadi lebih besar dari 5 x 10-5 m/s. Perubahan dilakukan agar air yang jatuh pada area lapangan dapat diserap tanah dengan cepat. Nilai permeabilitas tanah setelah dilakukan pergantian struktur tanah adalah 7 x 10-5 m/s. Pipa bawah tanah ditanam untuk membantu proses keluarnya air dalam tanah di area lapangan keluar menuju saluran permukaan. Pipa yang digunakan adalah pipa berukuran 5 cm dengan jarak antar pipa adalah 10 m. 3. Kolam retensi didesain menampung seluruh air hujan yang jatuh menuju kawasan dengan dimensi kolam retensi adalah 70 m x 70 m dan tinggi 2 m. Kolam tersebut memiliki outlet berupa 2 buah pipa berukuran 48 cm dan memiliki debit outflow maksimum 0.17 m3/s untuk Kolam Timur dan debit outflow maksimum 0.15 m3/s untuk Kolam Barat. 4. Perencanaan stadion telah memenuhi persyaratan Eco-Drainage yaitu Zero Delta Q dimana pembangunan stadion tidak menyebabkan penambahan debit banjir pada area kawasan disekitar pembangunan. Rekomendasi 1. Data durasi lamanya hujan sebaiknya ditentukan dengan lebih detail (pengukuran lamanya hujan secara langsung) agar analisis debit banjir dapat ditentukan dengan lebih baik. 2. Untuk mendapatkan intensitas hujan yang rasional, akan lebih baik jika dilakukan eksperimen dengan menggunakan ombrometer secara langsung, bukan hanya pendekatan dari IDF Mononobe. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis ucapkan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya karya ilmiah ini, orang tua yang selalu memotivasi, serta dosen pembimbing dan rekan-rekan yang telah membantu penyelesaian karya ilmiah ini. DAFTAR PUSTAKA Badan Standardisasi Nasional. 2016. SNI 2415-2016. Tata Cara Perhitungan Debit Banjir Rencana. Badan Standardisasi Nasional. 2015. SNI 8153-2015. Sistem Plambing pada Bangunan Gedung. Chow, Ven Te. 1997. Hidraulika Saluran Terbuka (terjemahan). Jakarta: Erlangga. Harto, Sri.1993. Analisis Hidrologi. PT. Gramedia. Jakarta. Kamiana, I Made. 2011. Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air. Yogyakarta: Graha Ilmu. Kodoatie, R.J., dan Sugiyanto. 2002. Banjir Beberapa Penyebab dan Metode Pengendaliannya Dalam Perspektif Lingkungan. Pustaka Pelajar. Semarang. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum. 2014. 12/PRT/M/2014. Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan Prodjopangarso, Hardjoso. 1987. Drainase. Yogyakarta : Laboratorium P4S Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada. Soewarno. 1991. Hidrologi Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai. PT Nova, Bandung. Utomo, Muhammad Bimo Satrio. 2015. “Stadion Sepak Bola Klub Persiba”. Skripsi. Program Studi Arsitektur, Institut Teknologi Bandung. 232 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN KOMPETISI ANTAR SEKTOR PENGGUNA AIR DI SALURAN TARUM BARAT Dody Nugraha1*, Robertus Wahyudi Triweko 1Program Studi Magister Teknik Sumber Daya Air, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahyangan *
[email protected]Abstrak Saluran Tarum Barat (STB) merupakan saluran terbuka sepanjang ± 70 km untuk mengalirkan air baku dari Waduk Jatiluhur melalui Bendung Curug yang melayani kebutuhan air untuk Kabupaten Karawang, Kabupaten Bekasi, Kota Bekasi, dan Provinsi DKI Jakarta. Alokasi kebutuhan air di STB saat ini dibagi untuk sektor pertanian mencapai 59 %, Perusahaan Air Minum DKI Jakarta sebesar 34 %, Perusahaan Daerah Air Minum Kabupaten/Kota sebesar 2 %, dan industri sebesar 5 %.. Pertumbuhan penduduk yang pesat, berkembangnya wilayah perkotaan, dan meningkatnya kebutuhan pangan, telah menyebabkan peningkatan kebutuhan air untuk irigasi, domestik dan industri. Rehabilitasi STB dilakukan untuk meningkatkan kapasitas STB yang sudah menurun. Rekayasa teknis pengaturan air, rekayasa teknis penggunaan air, rekayasa teknis penyediaan air dan pemanfaatan aplikasi smartphone untuk operasi air dan monitoring prasarana sumber daya air digunakan untuk pemenuhan kebutuhan air di STB. Kata Kunci: alokasi air, kelangkaan air, kompetisi antar pengguna, Saluran Tarum Barat LATAR BELAKANG STB merupakan saluran buatan yang digunakan untuk berbagai kebutuhan, yaitu: (1) Saluran Induk Irigasi dari Bendung Curug yang mengaliri luas areal irigasi sebesar 54.758 Ha, yang tersebar dibeberapa Kabupaten/Kota, yaitu: Kabupaten Karawang sebesar 3.725 Ha, Suplesi sebesar 485 Ha, Kabupaten Bekasi sebesar 41.09 Ha, Kota Bekasi sebesar 9.236 Ha. (2) Pemenuhan air bersih sebagai berikut; air baku untuk PDAM Teluk Jambe Karawang, air baku untuk PDAM Karawang (IKK Ciampel), air baku untuk PDAM Tegal Gede unit Cikarang, air baku untuk PDAM Tambun, air baku untuk Rawa Lumbu, air baku untuk PDAM Poncol. (3) STB digunakan juga untuk keperluan air Industri, dimana populasi terbesar berada pada kepengamatan I (BTb 1 – 22) dan kepengamatan III (BTb 35 – 46a). (4) Pengambilan air baku untuk penyediaan air bersih di Jakarta adalah sebesar 15 m³/detik yang terbagi sebagai untuk IPA Buaran (PT. TPJ) sebesar 5,3 m³/s, IPA Pulo Gadung (PT. TPJ) sebesar 4 m³/detik, dan IPA Pejompongan (PT. AETRA) sebesar 5,7 m³/s. Air untuk sektor pertanian menurut Undang-Undang, petani tidak dipungut biaya jasa pengelolaan sumberdaya air oleh Perusahaan Umum Jasa Tirta II. Tidak dipungutnya biaya jasa pengelolaan sumberdaya air pada sektor pertanian berakibat pada pandangan para petani terhadap sumberdaya air sebagai sumberdaya yang berlimpah dan tidak memiliki nili ekonomi sehingga berimplikasi pada penggunaan air secara tidak efisien dan tidak terkendali (Slametto, 2012). Perubahan tata guna lahan irigasi berpengaruh terhadap besaran kebutuhan air irigasi. Adanya alih fungsi areal lahan irigasi menjadi perrnukiman atau petemakan dan perikanan akan mengurangi jumlah total kebutuhan air irigasi di intake sehingga pengurangan kebutuhan air daerah irigasi tersebut dapat dialokasikan untuk kepentingan lain, seperti air baku dan penggelontoran air untuk non-pertanian. Ketika kebutuhan air non-pertanian mengalami peningkatan yang pesat, areal sektor pertanian di STB justru mengalami penurunan sebesar ± 700 Ha/tahun meskipun demikian irigasi masih menjadi pemakai air terbesar di STB (Gambar 1). Bandung, 10 November 2018 233 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber: PJT II, 2017) Gambar 1. Grafik penurunan areal sawah di DI Jatiluhur Perubahan alokasi air dimaksudkan sebagai pengalihan kebutuhan air yang semula untuk kepentingan tertentu oleh sesuatu sebab diubah untuk kepentingan lain sesuai prioritas. Penambahan jumlah penduduk dan juga munculnya berbagai industri besar di sekitar STB telah mendorong pengambilan air yang semakin besar. Untuk itu perlu adanya pengaturan managemen air yang baik dan efisien, sehingga berbagai pengguna dapat terpenuhi kebutuhannya. Perubahan alokasi air dapat terjadi apabila para pihak yang berkepentingan dan terlibat langsung dapat saling memahami tanggungjawab masing-masing dan untuk kepentingan yang lebih luas. Perubahan alokasi air hendaknya dilaksanakan dengan memperhatikan potensi sumber air yang ada dan mempertimbangkan kelestariannya tanpa merugikan kepentingan dibagian hilimya. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi penelitian terletak di STB di Bendung Curug hilir waduk Jatiluhur sampai dengan Cawang. STB merupakan prasarana pengairan buatan dengan panjang keseluruhan STB 69,8 km, Secara geografis STB terletak pada 6o- 6o40' Lintang Selatan dan 106o50' - 107o15' Bujur Timur. Batasbatas administrasi wilayah STB sebagai berikut: Sebelah Utara Sebelah Barat Sebelah Timur Sebelah Selatan : Laut Jawa : DKI Jakarta : Kabupaten Purwakarta & Kabupaten Subang : Kabupaten Bogor & Kabupaten Cianjur Penelitian ini dilakukan melalui kajian pustaka, wawancara dengan berbagai pihak terkait, serta analisis terhadap data sekunder yang diperoleh dari PJT II 234 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Alur Pemenuhan Kebutuhan Air HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN STB merupakan saluran pembawa air baku dari Sungai Citarum.air baku berasal dari 17 pompa hidrolik (termasuk 2 pompa cadangan) di Bendung Curug yang ditempatkan di jangkauan tengah Sungai Citarum, dimana masing-masing pompa hidrolik di desain pada 5,5 m3/s di kedalaman 1,5 m. Desain kapasitas STB Barat adalah sebesar 82,5 m3/s, namun saat ini kapasitas maksimum saluran adalah ± 59 m3/s. STB merupakan saluran induk yang digunakan untuk berbagai keperluan. STB mengalir melewati 3 Bendung yaitu Syphon/Bendung Cibeet, Bendung Cikarang dan Bendung Bekasi. Panjang STB sampai dengan pertemuannya dengan Syphon Cibeet ± 25,2 Km, sedangkan panjang STB sampai dengan pertemuan dengan Bendung Cikarang ± 39,9 Km dan panjang STB sampai dengan Bendung Bekasi ± 54,72 km. Kondisi Terkini Saluran Tarum Barat STB dioperasikan pada tahun 1968, dimulai dari Bendung Curug hingga Sungai Ciliwung sepanjang 69,8 km. Sedangkan rehabilitasi STB hanya 54,4 km dimulai dari Bendung Curug di Kabupaten Karawang hingga Bendung Bekasi di Kota Bekasi. Data teknis STB sebagai berikut: Bandung, 10 November 2018 235 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. No. Uraian 1 Sumber air 2 Intake Data Teknis Saluran Tarum Barat 3 4 5 6 Panjang Saluran Lebar Saluran Slope saluran Elevasi dasar saluran 7 8 Kedalaman air desain Debit desain Keterangan Sungai Citarum Pompa hidrolik di Bendung Curug, dengan 17 unit pompa, Kapasitas desain total : 82,5 m³/detik 69,8 km dari bendung Curug ke Sungai Ciliwung 19,3 – 56,7 m 1:3,5, 1:3,0, 1:2,5 dan 1:2,0 EL. 25,14 m di Bendung Curug - EL. 14,13 m di Panjaitan Siphon 1,7 – 3,42 m 12,5 – 82,0 m3/ detik 9 10 11 12 Kecepatan Lebar jalan inspeksi, kanan Lebar tanggul kiri ROW +/- 0,7 m / detik 4,0 – 8,0 m (efektif) 3,0 – 6,0 m (sebagian dan efektif) 50 m di kedua sisi dari as saluran Sumber: (Balai Besar Wilayah Sungai Citarum 2014 - Rehabilitation of West Tarum Canal Package 1) STB ini telah beroperasi selama ± 40 tahun, kondisi saluran telah mengalami degradasi yang ditandai dengan fluktuasi debit di musim hujan dan kemarau, penurunan kapasitas dan menurunnya kualitas air baku. Menurunnya aliran kapasitas dipengaruhi oleh akumulasi sedimentasi yang disebabkan oleh erosi dari Sungai Citarum yang berada di hulu dan pertemuan tiga sungai yaitu Cibeet, Cikarang, dan Bekasi sehingga membuat dimensi STB menjadi lebih kecil. Penurunan kapasitas angkut saluran juga akibat adanya penurunan tanggul/lereng tanggul dan adanya tumpukan sedimen yang mengganggu kelancaran aliran air kapasitas STB mempengaruhi pemasokan air baku ke Jakarta. STB ini juga mengalami kebocoran sekitar ±10 m³/s (Sumiarsih dkk, 2015).. Sebagai akibat dari STB saluran terbuka, maka rentan terhadap polusi dari limbah domestik dan industri. Untuk keberlanjutan, saluran ini perlu dipelihara dengan rehabilitasi. Rehabilitasi STB adalah sub proyek dari Integrated Citarum Water Resources Management (ICWRMIP), Periodic Financing Request (PFR1). ICWRMIP mendukung pelaksanaan roadmap pengelolaan sumber daya air terpadu di DAS Citarum. ICWRMIP akan dilaksanakan secara bertahap dengan menggunakan Fasilitas Pembiayaan Multitahap Asian Development Bank (ADB) selama jangka waktu yang direncanakan yaitu 15 tahun dan akan mencakup 10 kabupaten dan 6 kotamadya yang termasuk dalam daerah aliran Sungai Citarum.Tujuan rehabilitasi STB adalah untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas air STB. Berdasarkan Pola Wilayah Sungai Ciliwung–Cisadane, kebutuhan air baku DKI Jakarta untuk tahun 2030 diperkirakan sebesar 41,6 m3/s. Perhitungan Distribusi Air di Saluran Tarum Barat Bendung di sepanjang STB sangat mempengaruhi pola distribusi air sehingga pembagian dalam pengukuran diharapkan dapat mewakili dan dapat memverifikasi data hasil perhitungan yang dilakukan. Pembagian dilakukan menjadi empat ruas yaitu: - Saluran Tarum Barat Ruas Bendung Curug – Syphon Cibeet Saluran Tarum Barat Ruas Syphon Cibeet – Bendung Cikarang Saluran Tarum Barat Ruas Bendung Cikarang – Bendung Bekasi Saluran Tarum Barat Ruas setelah Bendung Bekasi Perhitungan potensi sumber daya air di STB dimulai dengan membuat simulasi pendistribusian air berdasakan data lapangan. Data lapangan yang digunakan adalah data dari Pengamat I, Pengamat II, dan Pengamat III, Seksi Saluran Tarum Barat. Data ini merupakan data distribusi atau pengambilain air baik melalui intake pengambilan untuk irigasi maupun untuk intake non irigasi. 236 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Keterangan tersebut digunakan untuk mempermudah pembacaan perhitungan distribusi air per bangunan di Saluran Tarum Barat. - Kapasitas adalah kapasitas desain Saluran Tarum Barat. - Debit Tersedia adalah debit setelah pengambilan di setiap intake pengambilan (Perhitungan) - Delta Storage adalah selisih antara kapasitas desain dengan debit tersedia setiap segemen saluran - Industri/PDAM adalah penyaluran air untuk industri dan PDAM pada setiap intake pengambilan (Data Seksi STB) - Irigasi adalah penyaluran air untuk irigasi pada setiap intake pengambilan (Data Seksi STB) - Total Penyaluran adalah total PDAM, industri dan Irigasi pada setiap intake pengambilan (Perhitungan) - Suplesi adalah penambahan air dari sumber setempat (sungai lokal) ke Saluran Tarum Barat (Data Seksi STB) Kebutuhan Air Irigasi Kebutuhan air irigasi sangat variatif dikarenakan penyalurannya sangat bergantung pada bagaimana aktivitas tanam yang ada di areal irigasi yang diairi oleh STB. Distribusi air STB sangat dipengaruhi oleh kebutuhan air untuk irigasi. Pola tanam di area irigasi mempengaruhi bagaimana distribusi air. Selain itu rencana tanam yang terbagi menjadi beberapa golongan juga mempengaruhi pola pembagian airnya. Pada musim hujan pemenuhan kebutuhan air banyak dibantu dengan tambahan dari sumber setempat (sungai lokal) sedangkan pada musim kering hampir seluruhnya pemenuhan kebutuhan dipenuhi dari air Waduk Jatiluhur melalui STB. Dapat dikatakan bahwa air untuk pemenuhan kebutuhan air irigasi adalah alokasi total STB dikurangi dengan pemenuhan kebutuhan air untuk DMI Kebutuhan Air Non irigasi. Pemanfaatan air tahun 2015 menjadi masukan dalam analisa potensi pengusahaan sumber daya air di STB. Data rata-rata penggunaan air digunakan untuk mengetahui signifikasi dari data sesaat pada pengukuran lapangan dengan data rata-rata penggunaan pada sepanjang tahun pengambilan 2015. Tabel 2 menunjukan bagaimana kebutuhan non irigasi untuk STB Tahun 2015 sesuai dengan kelompok kebutuhan airnya. Terbagi menjadi tiga yaitu pemenuhan air baku air minum untuk PDAM DKI Jakarta, pemenuhan kebutuhan air minum untuk PDAM Bekasi dan Karawang, dan kebutuhan air baku untuk industri di sepanjang STB. Berdasarkan data tersebut kebutuhan terbesar adalah untuk pemenuhan air baku air minum untuk PDAM DKI Jakarta, kemudian pemenuhan kebutuhan air baku industri, dan terakhir adalah pemenuhan kebutuhan air baku air minum PDAM Karawang dan Bekasi. Tabel 2. Jenis Kebutuhan Januari Pemanfaatan Air non Irogasi di STB 2015 (dalam ribuan m3) PAM DKI Jakata 40,519 37,133 Maret 41,162 April 39,762 Mei 41,655 Juni 40,630 Juli 40,264 Agustus 40,759 September 39,238 Oktober 39,848 November 39,752 Desember 40,896 Total 481,619 (Sumber : Data Perum Jasa Tirta II, 2015). Februari Bandung, 10 November 2018 PDAM Bekasi & Karawang Industri Total 7,189 7,107 6,979 7,267 7,261 7,328 6,626 7,286 7,416 7,920 6,342 7,179 85,901 8,090 8,556 8,879 9,251 9,787 9,177 9,107 9,001 9,869 8,846 9,718 9,018 109,297 55,799 52,796 57,020 56,280 58,702 57,134 55,997 57,046 56,524 56,613 55,812 57,093 676,816 237 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Alokasi Air ke Saluran Tarum Barat Analisa distribusi air ke STB dimulai dari Bendung Curug. Analisis distribusi air dimulai dengan analisa distribusi air dari Bendung Curug yang dipompa dengan Pompa Tarum Barat. Data yang digunakan dalam analisa ini adalah data dengan waktu tertentu yang dapat menunjukan representasi dari distribusi air di STB. Air yang didistribusikan ke STB merupakan satu sistem kesatuan aliran Sungai Citarum yang bersumber dari kaskade Citarum yang terdiri dari tiga waduk, yaitu: Waduk Ir. H. Djuanda, Waduk Cirata, dan Waduk Saguling. Setelah melewati sistem tiga waduk, aliran Citarum kemudian diteruskan ke Bendung Curug yang berada di Kabupaten Karawang. Bendung Curug kemudian mendistribusikan airnya menjadi tiga bagian, ke Saluran Tarum Barat, Saluran Tarum Timur, dan Saluran Tarum Utara (Sumber: sisda.jasatirta2.co.id, 2016) Gambar 3. Debit Saluran Tarum Barat Berdasarkan gambar 3 di atas dapat dilihat bagaimana fluktuasi pemberian air untuk STB. Alokasi air untuk STB meningkat pada musim kering dan akan berkurang saat musim hujan. Hal ini dikarenakan ada beberapa tambahan yang dari sumber setempat dalam hal ini sungai lokal ke STB saat musim hujan. Data tersebut menunjukan alokasi air ke STB dari Tahun 2013 hingga 2016 dengan minimal penyaluran air sebesar 23,2 m3/s. Maksimum air yang dialirkan ke STB selama periode tersebut adalah 50,2 m3/s dengan rata-rata pemberian sebesar 37,5 m3/s. Seiring dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk dan perekonomian masyarakat, maka kebutuhan air untuk berbagai sektor juga terus meningkat. Hal ini yang menjadikan peta potensi sumber daya air diperlukan. Peta potensi sumber daya air diperlukan untuk mengurangi potensi konflik ijin pemanfaatan air karena mengingat kebutuhan air terus meningkat khususnya untuk STB. Penanganan Air di Saluran Tarum Barat. Pemberian air di STBsangat terbatas, sedangkan pengguna air semakin lama semakin bertambah. Untuk itu dalam rangka pengembangan sumber daya air, hal yang perlu diperhatikan adalah sejauh mana potensi yang ada. Kualitas dan kualitas Sungai Citarum pada saat ini sudah mengkhawatirkan, penanganan secara berkelanjutan yang melibatkan semua stakeholders. Pengelolaan DAS Citarum merupakan bagian dari persoalan yang tidak dapat lepas dari pelenggaraan pemerintahan. Beberapa hal yang dilakukan oleh PJT II adalah sebagai berikut: 1. Rekayasa Teknis Pengaturan Air Tata Pengaturan Air Citarum (TPAC) telah dibentuk sejak tahun 1987 berdasarkan SK Menteri PU No. 196/KPTS/1987 yang memberi wewenang kepada Direktur Jenderal Pengairan untuk mengatur tata kerja pelaksanaan sehari-hari koordinasi tata pengaturan air, termasuk membentuk sekretariat yang akan menyelenggarakan tata usaha yang bersangkutan. 238 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Berdasarkan SK Menteri PU di atas, Direktorat Jenderal Air mengeluarkan SK No. 10/KPTS/A/1988 tentang Pembentukan Sekretariat Pelaksana Koordinasi Tata Pengaturan Air (SPK TPA). Kesekretariatan ini meskipun tidak jelas susunan anggotanya tetapi dalam koordinasi pengusahaan waduk kaskade Citarum masih terus berjalan dan sangat efektif dalam mengoptimalkan pengaturan aliran sungai Citarum untuk melayani berbagai kebutuhan. Berdasarkan undang-undang dan Peraturan Menteri PU No. 67/PRT/1993 tentang Panitia Tata Pengaturan Air Propinsi, telah diterbitkan peraturan daerah Propinsi Jawa Barat No. 12 Tahun 1989 tentang Tata Pengaturan Air. Selanjutkan Gubernur Propinsi Jawa Barat membentuk Panitia Tata Pengaturan Air Propinsi Jawa Barat melalui Surat Keputusan Gubernur Propinsi Jawa Barat No. 18 Tahun 1994. Mengingat Propinsi Jawa Barat terdiri dari beberapa Satuan Wilayah Sungai (SWS), melalui Surat Dirjen Air Departemen PU No. Kp.01.08-Da/660 tanggal 28 Oktober 1994 tentang Pembentukan Panitia Pelaksana Tata Pengaturan Air (PPTPA) Wilayah Sungai, maka Gubernur Jawa Barat telah menerbitkan pula SK Gubernur Jawa Barat No. 614 05/SK.834-Huk/1977 tentang Pembentukan PPTPA Wilayah Sungai Citarum. Sesuai dengan tugas-tugasnya, PPTPA telah melaksanakan tugas dengan menyusun kelompokkelompok kerja untuk menangani tugas-tugas yang diberikan. PPTPA wilayah Sungai Citarum dalam pengusahaan waduk kaskade Citarum sangat penting terutama dalam penyusunan pedoman operasi untuk mengoptimalkan pengaturan dengan berbagai keterbatasan sumberdaya air maupun prasarana dan sarana yang ada pada Sungai Citarum dalam memenuhi pelayanan akan air bagi berbagai macam kebutuhan. PJT II selain duduk sebagai sekretaris PPTPA Wilayah Sungai Citarum sekaligus pelaksana dalam pengaturan air pada sistem Irigasi Jatiluhur yang berpedoman pada hasil-hasil koordinasi di forum PPTPA dengan mengoptimalkan air yang tersedia untuk memenuhi berbagai kebutuhan dengan memperhitungkan keterbatasan-keterbatasan yang ada. PJT II selanjutnya menetapkan rencana penyediaan air untuk berbagai kebutuhan, sedangkan untuk menunjang penyediaan tersebut PJT II bersama PT PLN (Persero) dan instansi terkait menyusun pola pengusahaan waduk kaskade Citarum (Waduk Saguling, Cirata, dan Jatiluhur) secara terpadu dengan prinsip multi-years operation. Dari pola tersebut pengaturan air disesuaikan dengan mengutamakan kebutuhan pengairan di hilir waduk Jatiluhur. Pengaturan air di waduk kaskade dikelola dengan prinsip pembagian berimbang (equal sharing) dari ketiga waduk tersebut. Pola operasi didasarkan pada prinsip equal sharing, dengan tujuan agar mampu memenuhi kebutuhan air di hilir serta mengoptimalkan energi yang dibangkitkan oleh ketiga PLTA tersebut. Prioritas pemenuhan kebutuhan air di hilir berdasarkan undang-undang diutamakan untuk air minum domestik, pertanian, industri, dan terakhir pembangkit listrik. Sedangkan pelaksanaan operasi dan pemeliharaan irigasi di Perum Jasa Tirta II (PJTII) dilakukan oleh Divisi Pengelolaan Air I, II, dan III. Berdasarkan kesetaraan tingkatan operasi dan pemeliharaan dengan administrasi wilayah, maka umumnya kepala divisi berkoordinasi Bupati/Walikota, seksi berada di tingkat kecamatan dan membawahi beberapa saluran Sekunder berkoordinasi dengan Camat dan perangkat kecamatan lainnya, dan pengamat umumnya berada pada wilayah administrasi beberapa desa. Dalam melaksanakan sistem rotasi ini, maka koordinasi dilakukan antara operator pengairan (PJT- II), regulator (perangkat administrasi wilayah dan penyuluh pertanian), dan masyarakat (petani). Umumnya di tingkat Seksi, keterlibatan ini meliputi Kepala Seksi dan unsur di bawahnya yaitu Pengamat dan Juru Pengairan, Camat, Koordinator Petugas Penyuluh Lapangan (Kementerian Pertanian), Perkumpulan Petani Pemakai Air (P3A/Mitra Cai) dan atau Kelompok Tani, serta unsur-unsur keamanan seperti Badan Bimbingan Desa (Babinsa). Dalam rapat koordinasi inilah diputuskan secara musyawarah penerapan sistem rotasi berdasarkan kondisi ketersediaan air. Rapat koordinasi dilaksanakan dalam waktu sebagai berikut: 1. Setiap bulan: Tim Koordinasi Pengoperasian Bendungan Kaskade Citarum (TKPBKC). Bandung, 10 November 2018 239 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Pertemuan akan mengatur sistem air kaskade Citarum di Saguling, Cirata dan Jatiluhur untuk evaluasi iklim bulan terakhir dan bulan depan. Anggota tim: PJT II, Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Perusahaan Listrik Negara (PT. PLN, PJB), Layanan Pengelolaan Sumber Daya Air (Dinas PSDA), Pekerjaan Umum Departemen, pemangku kepentingan lainnya 2. Setiap 2 minggu: Tim untuk Evaluasi Pengelolaan Sumber Daya Air dan Air (TEPASA). Pertemuan akan mengatur perencanaan penyediaan air dan permintaan di wilayah kerja PJT II, dan pertemuan akan disajikan oleh biro, divisi, dan unit terkait. Anggota dari sekretariat adalah perwakilan dari semua instansi yang terkait dengan sungai citarum. Itu sekretariat menyiapkan kurva aturan waduk terpadu untuk pengoperasian tiga waduk di citarum berdasarkan permintaan air hilir dan mempertimbangkan aliran masuk prospektif air di Citarum. (Sumber: sisda.jasatirta2.co.id, 2016) Gambar 4. Rekayasa Teknis Pengaturan Air 3. Rekayasa Teknis Penyediaan Air Irigasi modern tidak selamanya membawa dampak yang baik khususnya terhadap sistem pemberian air yang sudah terencana. Dalam pengaturan air irigasi, agar selalu disadari bahwa manfaat dari irigasi adalah untuk menambah air yang diperlukan ketika air hujan tidak mencukupi. Dengan demikian, pengelolaan air ditinjau dengan cara mengoptimalkan curah hujan untuk kebutuhan irigasi (jadwal tanam, pengelolaan air tingkat petani) sehingga kebutuhan air irigasi harus mempertimbangkan pola curah hujan aktual dan distribusinya serta tampungan air yang aktual di lahan. Dari segi manajemen air sistem rotasi atau bergilir (lebih dikenal gilir gilir) di DI Jatiluhur, didasarkan kondisi ketersediaan air secara keseluruhan di WS Citarum, terutama dilihat dari kondisi ketersediaan air di Waduk Jatiluhur. Penentuan sistem rotasi ini terdapat tiga variasi berdasarkan kondisi ketersediaan air, yaitu: a. Kondisi ketersediaan air di Waduk Jatiluhur pada penyaluran air di sistem utama bangunan distribusi Bendung Curug sebesar 60-80%, maka dilakukan gilir berselang dimana pada setiap saluran sekunder dilakukan secara bergilir dari petak terjauh dengan selang waktu pemberian air dibagi dalam 2 bagian dengan proporsi 3-4, yaitu 3 hari untuk daerah hulu dan 4 hari untuk daerah hilir. b. Kondisi ketersediaan air di Waduk Jatiluhur pada penyaluran air di sistem utama bangunan distribusi Bendung Curug sebesar 40-60%, maka dilakukan gilir gelontor dimana pada setiap saluran sekunder 240 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dilakukan secara bergilir dari petak terjauh dengan selang waktu pemberian air secara bergilir dibagi dalam 3 bagian dengan proporsi 2-2-3, yaitu 3 hari untuk daerah hilir dan 2 hari untuk daerah tengah dan hilir. c. Dengan kondisi ketersediaan air di Waduk Jatiluhur pada penyaluran air di sistem utama bangunan distribusi Bendung Curug kurang dari 40%, maka dilakukan gilir giring dimana air disalurkan ke petak tersier terjauh sampai mendapatkan penggenangan yang diperlukan kemudian diurut (digiring/dituntun) sampai ke bagian depan sehingga seluruh petak dapat diairi. Dengan pola gilir giring ini, jarak terjauh maksimal antara hulu dan hilir adalah periode 7 hari, karena pada hari ke-8 dilakukan kembali pemberian air untuk petak terjauh sehingga ada kemungkinan petak yang dapat terairi dibatasi. Giliran pemberian air ini mutlak harus dilakukan dengan tujuan agar seluruh areal sawah dapat terairi dengan baik. Pada saat musim kemarau yang cukup panjang, permasalahan selalu terjadi dengan kondisi sumber setempat sudah mengalami kekurangan air, sehingga untuk mengairi areal sawah di ujung saluran air harus dialirkan sepanjang kurang lebih 70 km, dengan kondisi prasarana yang tidak cukup baik. 4. Pemanfaatan Aplikasi Smartphone Untuk Operasi Air dan Monitoring Prasarana Sumber Daya Air. Saat ini sistem pelaporan operasi air dan monitoring prasarana sumber daya air sudah dilaksanakan dengan periode waktu jam-jam an dengan memanfaatkan teknologi perpesanan pada ponsel pintar atau disebut smartphone. Bermula dari adanya Blackberry chat group maka sistem pelaporan air yang tadinya dilakukan dengan manual untuk beberapa lokasi utama berubah dengan cepat. Intensitas pelaporan menjadi lebih rapat dan data dapat dikirim kapanpun. Selepas blackberry chat group muncul aplikasi chat yang lebih ringan dan lebih stabil untuk aksesnya, whatsapp chat group akhirnya secara perlahan menggantikan blackberry chat group menjadi aplikasi yang digunakan dalam pelaporan di wilayah kerja PJT II. (Sumber: sisda.jasatirta2.co.id, 2016) Gambar 5. Tampilan Desain Aplikasi KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan 1. Kompetisi air di STB terjadi ketika adanya alih fungsi areal lahan irigasi menjadi perrnukiman dan industri akan mengurangi jumlah total kebutuhan air irigasi di intake sehingga pengurangan kebutuhan air daerah irigasi tersebut dialokasikan untuk kepentingan lain, seperti air baku dan penggelontoran air untuk non-pertanian. 2. Distribusi air STB sangat dipengaruhi oleh kebutuhan air untuk irigasi, untuk pemenuhan kebutuhan air irigasi adalah alokasi air total STB dikurangi dengan pemenuhan kebutuhan air untuk nonpertanian. 3. Untuk menyelesaikan masalah kompetisi air tersbut dipergunakan rekayasa teknis pengaturan air, rekayasa teknis penyediaan air dan pemanfaatan aplikasi smartphone untuk operasi dan monitoring prasarana sumber daya air digunakan untuk pemenuhan kebutuhan air di STB. Bandung, 10 November 2018 241 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Rekomendasi 1. 2. 3. Peta potensi sumber daya air diperlukan untuk mengurangi potensi konflik ijin pemanfaatan air karena mengingat kebutuhan air terus meningkat khususnya untuk STB. Membuat aplikasi khusus perusahaan yang dapat digunakan untuk menggantikan aplikasi perpesanan namun masih dapat langsung terhubung dengan aplikasi perpesanan yang sudah digunakan. Penggunaan telemetering untuk membantu dalam proses monitoring air dan prasarana sumber daya air di STB. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih dihaturkan kepada Perum Jasa Tirta II dan seluruh pihak yang mendukung serta membantu karya tulis ilmiah ini terselesaikan dengan baik. DAFTAR PUSTAKA Slametto, 2012, Analisis Ekonomi Dan Hidrologi Pengelolaan Sumberdaya Air Waduk Juanda Oleh Perusahaan Umum Jasa Tirta II: Pendekatan Optimasi Dinamik, Disertasi, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor SNVT Pelaksanaan Jaringan Pemanfaatan Air Citarum, 2014, Rehabilitation Of West Tarum Canal, Balai Besar Wilayah Sungai Citarum Ministry Of Public Works Directorate General Of Water Resources Bandung Made Sumiarsih, Djoko Legono, Robert Kodoatie, 2015, Rehabilitasi Saluran Tarum Barat Terkait Tata Ruang Wilayah Jabodetabek, Eco Rekayasa/Vol.11/No.1/Maret 2015 Balai Besar Wilayah Sungai, 2012, Pola Pengelolaan Sumber Daya Air Wilayah Sungai 6 Ci (CidanauCiujung-Cidurian-Cisadane-Ciliwung-Citarum), Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum Jakarta 242 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN KELOLA AIR HUJAN DAN SANITASI TERPADU EKOLOGIS UNTUK KETAHANAN AIR DAN LINGKUNGAN Susilawati1*, Daniel Wolo2, dan Pupun Adi Awi Andi3 1Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Flores Studi Pendidikan Fisika, Universitas Flores 3Pusat Studi PSDA-LPPM, Universitas Flores *
[email protected]2Program Abstrak Persoalan mengenai air dan sanitasi bukan hanya tentang adanya ketersediaan air saja tapi juga mengenai akses, kebersihan dan keamanan air tersebut dari pencemaran. Akses air bersih dan sanitasi masih menjadi salah satu masalah yang dihadapi oleh penduduk dunia. Berdasarkan laporan Water aid yang berjudul “Water at What Cost?” The State of the World’a Water 2016, ada 650 juta penduduk dunia tidak memiliki akses pada air minum. Akses terbatas pada air, menjadi sangat rentan terhadap penyakit selain membuat ekonomi masyarakat semakin sulit karena tidak produktif, terutama pada sektor pertanian. Kelola air hujan dan sanitasi dalam skala rumah tangga menjawab permasalahan akan ketahanan air dan lingkungan. Metode untuk kelola air hujan dan sanitasi diawali dengan survei lahan rumah tangga, mengamati aliran air hujan limpasan. Selanjutnya dengan analisis data iklim, topografi lahan, dapat ditemukan potensi air bersih maupun air untuk pertanian yang dibutuhkan masyarakat. Struktur bangunan air kelola air hujan maupun sanitasi yang ekologis memberikan hasil yang efisien, bersih dan terhindar dari bahaya pencemaran yang serius. Kelola air hujan dan sanitasi terpadu dan ekologis, dapat memenuhi ketahanan air dan lingkungan. Kata Kunci: kelola air hujan, sanitasi terpadu, ekologis, ketahanan air, kesehatan lingkungan LATAR BELAKANG Persoalan mengenai air dan sanitasi bukan hanya tentang adanya ketersediaan air saja tapi juga mengenai akses, kebersihan dan keamanan air tersebut dari pencemaran. Banyak wilayah pedesaan, masyarakat untuk mendapatkan air bersih masih harus memikulnya dengan jarak tempuh sampai 2 km dan harus turun naik bukit/gunung (Gambar 1). (Foto: Bambang Dwi Marwoto dalam ANTARAJateng, 2018, 31 Agustus 2018) Gambar 1. Bandung, 10 November 2018 Wilayah pedesaan memikul air bersih sejauh 2 km. 243 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Seorang ibu mengambil air bersih dari sumber air yang lokasinya berjarak 2 km dari permukiman di Dukuh Kowang Desa Argotirto Kecamatan Sumberlawang, Kabupaten Sragen Warga mengaku belum merdeka, setiap hari harus mengangkut air (Posted by Media Bawean, Minggu, 23 Oktober 2011) Gambar 2. Gambaran warga yang setiap hari mengangkut air Untuk wilayah perkotaan akses air bersih dilayani oleh PDAM, namun sering macet meskipun sudah diterapkan sistem bergilir, artinya hanya hari tertentu saja air mengalir, itupun sering kali kualitas air yang mengalir juga banyak sedimen/lumpur, terlebih di musim hujan. Bila masyarakat mendapatkan air dari sumur gali, sering air yang ada tercemar oleh bakteri e-coli karena jarak dengan septitank kurang memenuhi, hal ini disebabkan lahan rumah yang sempit dan berbukit-bukit, ataupun septitank yang kurang memenuhi syarat. Kini baru 60 persen warga Jakarta yang mendapatkan akses air bersih melalui air perpipaan (Metro, 2016). Hal ini berarti sekitar 40 persen penduduk Jakata belum mendapatkan akses air bersih perpipaan yang memenuhi persyaratan kualitas air berdasarkan Permenkes No.492/201, sehingga mereka masih mengkonsumsi air tanah yang dapat berdampak buruk bagi kesehatan. Beberapa upaya telah dilakukan, antara lain: tekad untuk segera menggabungkan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Jaya dengan PD Pengolahan Air Limbah (PAL) Jaya menjadi satu Badan Usaha Milik Daerah. Penggabungan ini untuk memudahkan pengolahan air limbah menjadi air bersih yang dapat dimanfaatkan warga Jakarta untuk kehidupan sehari-sehari. Sementara itu, solusi yang tengah diselesaikan Palyja adalah pemanfaatan air kanal banjir barat yang menghasikan 500 liter/detik dengan menerapkan teknologi pengolahan secara biologis MBBR (Moving Bed Biofilm Reaction). Proses tersebut dapat menurunkan kadar pencemaran logam yang terdapat di air sungai seperti amonium, besi, mangan, dan organik. Melalui teknologi tersebut dapat dihasilkan air bersih yang memenuhi standar kualitas air bersih yang disyaratkan Kemenkes. 244 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Akses air bersih dan sanitasi masih menjadi salah satu masalah yang dihadapi oleh penduduk dunia. Berdasarkan laporan Water aid yang berjudul “Water at What Cost?” The State of the World’a Water 2016, ada 650 juta penduduk dunia tidak memiliki akses pada air minum. Hal ini juga masih dialami oleh banyak masyarakat di Indonesia, baik di wilayah perkotaan maupun pedesaan. Akses yang terbatas pada air, menjadi sangat rentan terhadap penyakit selain membuat ekonomi masyarakat semakin sulit karena tidak produktif, terutama pada sektor pertanian. Public Affair dan Communication Director PT Coca Cola Indonesia, Triyono Prijosoesilo (Tempo, 2016), menyebutkan program terkait mencari sumber air nonkonvensional, antara lain pemanfaatan air hujan sebagai keperluan sehari-hari. Program yang dinamai Water for School ini bekerjasama dengan 16 sekolah dasar di Jabotabek, diantaranya berhasil membangun 6 unit fasilitas Rain Water Harvesting (RWH) atau sistem pemanfaatan air hujan sederhana yang dimanfaatkan oleh 9 Sekolah Dasar. Tujuan dari program ini adalah untuk menjawab permasalahan akses air bersih di sekolah – sekolah yang berada di daerah yang mengalami krisis air baik dari sisi kualitas maupun kuantitas, karena krisis air perkotaan merupakan tanggung jawab semua pihak. Rain Water Harvesting atau panen air hujan (PAH), juga dikembangkan oleh komunitas Banyu Bening dengan mengembangkan teknologi elektrolisa untuk menjadikan air hujan layak minum. Kajian terkait panen air hujan yang disebutkan sebagai kelola air hujan skala rumah tangga telah dikembangkan di wilayah pedesaan karena adanya lahan yang cukup potensial untuk menangkap air hujan (Susilawati, 2016). Namun sanitasi di wilayah pedesaan belum ada, sehingga kualitas air yang dihasilkan banyak terkontaminasi kotoran dan belum memenuhi standar. Hal ini mendorong untuk dilakukan kajian lebih lanjut dengan menggabungkan antara kelola air hujan dan sanitasi secara terpadu dan ekologis, untuk ketahanan air dan lingkungan rumah tangga. Kajian Pustaka Air hujan adalah sumber air utama yang sangat dekat dapat diakses. Air hujan yang jatuh dalam area rumah atau ladang, bila dikelola dengan baik, akan memberikan ketersediaan air yang dapat diandalkan. Sebagian besar wilayah Indonesia memiliki curah hujan yang cukup untuk memenuhi kebutuhan air sehari-hari. Pada wilayah Indonesia timur yang sering dikenal sebagai daerah keringpun, masih memiliki jumlah hujan lebih besar dari 1000 mm. Permasalahannya terletak pada sebaran dan lamanya terjadi hujan. Maka pengelolaan air hujan agar menjadi potensi ketersediaan air, sangatlah mendesak dan dibutuhkan. Konsep kelola air hujan ini dijelaskan dalam Gambar 3. Gambar 3. Konsep kelola air hujan Potensi air hujan yang dapat dikelola dianalisis dari data hujan yang mewakili lokasi studi. Analisis ini tergantung dari luasan daerah tangkapan hujan, dengan mengikuti formula sederhana: Bandung, 10 November 2018 245 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Volume air (m3) = 10 x Luas tangkapan hujan (Ha) x Intensitas hujan (mm) Dimana: Volume air (m3) Luas tangkapan hujan (Ha) Intensitas hujan (mm) (1) = potensi air hujan yang dapat dikelola selama setahun = area yang dapat menangkap air hujan = jumlah hujan dalam setahun Kebutuhan air rumah tangga, meliputi kebutuhan air minum, cuci dan sanitasi sehari-hari, dihitung dalam waktu setahun volume air yang dibutuhkan (m3). Potensi air hujan yang dapat dikelola, akan menjadi pertimbangan pada kebutuhan air dan ketersediaan air, dalam mana dapat ditentukan volume ketersediaan air yang dapat dibangun, berupa bak tampung air hujan. Sanitasi terpadu dan ekologis Prinsip kelayakan pelayanan dalam pembangunan sektor air bersih adalah: komitmen, hak, kejelasan, waktu, obyektif, sumber daya, koordinasi, pertanggungjawaban, evaluasi dan partisipasi aktif (Deby R., 2010). Sanitasi dan perilaku kebersihan yang buruk serta air minum yang tidak aman berkontribusi terhadap 88 persen kematian anak akibat diare di seluruh dunia. Bagi anak-anak yang bertahan hidup, seringnya menderita diare berkontribusi terhadap masalah gizi, sehingga menghalangi anak-anak untuk dapat mencapai potensi maksimal mereka. Kondisi ini selanjutnya menimbulkan implikasi serius terhadap kualitas sumber daya manusia dan kemampuan produktif suatu bangsa di masa yang akan datang. Di Indonesia, diare masih merupakan penyebab utama kematian anak berusia di bawah lima tahun. Padahal, kematian dan penyakit yang disebabkan oleh diare pada umumnya dapat dicegah. Di daerahdaerah kumuh perkotaan, sanitasi yang tidak memadai, praktek kebersihan yang buruk, kepadatan penduduk yang berlebihan, serta air yang terkontaminasi secara sekaligus dapat menciptakan kondisi yang tidak sehat. Penyakit yang muncul meliputi: disentri, kolera dan penyakit diare lainnya, tipus, hepatitis, leptospirosis, malaria, demam berdarah, kudis, penyakit pernapasan kronis dan infeksi parasit usus (UNICEF, 2012). Buang air besar di tempat terbuka merupakan masalah kesehatan dan sosial yang perlu mendapatkan perhatian segera. Sebagian besar rumah tangga di perkotaan yang menggunakan pompa, sumur atau mata air untuk persediaan air bersih mereka memiliki sumber-sumber air ini dengan jarak 10 meter dari septik tank atau pembuangan toilet. Sanitasi yang sehat diilustrasikan seperti dalam Gambar 4 berikut ini. (Sumber: J. Conant, P. Fadem, 2008) Gambar 4. Sanitasi yang sehat Letak bangunan toilet atau sanitasi sebaiknya memiliki jarak tertentu untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan kualitas air rumah tangga tercemar (Gambar 5). 246 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber: J. Conant, P. Fadem, 2008) Gambar 5. Tata letak toilet yang baik Toilet ekologis mengubah tinja dan air seni menjadi pupuk dan bahan pengubah struktur tanah. Ini akan memperbaiki kesehatan warga dan lingkungan dengan mencegah penyebaran kuman dan mengubah limbah yang berbahaya menjadi sumberdaya yang berharga. Toilet ekologis juga melindungi dan melestarikan air karena tidak diperlukan air dalam pemakaiannya, kecuali untuk membilas atau mencuci tangan. Toilet ini lebih aman bagi air tanah karena ditempatkan di atas tanah atau menggunakan lubang yang dangkal. Toilet ekologis dapat dibangun dan digunakan di kota-kota besar dan kecil, atau desa-desa. Toilet semacam ini membutuhkan perawatan lebih banyak dari pada toilet jamban (tetapi tidak sebanyak toilet sentor yang menggunakan gayung), sehingga penting bagi warga untuk memahami bagaimana cara kerjanya. Toilet ekologis ini memberikan suatu dampak sanitasi yang terpadu dan ekologis (Gambar 6). (Sumber: J. Conant, P. Fadem, 2008) Gambar 6. Sanitasi terpadu dan ekologis Ketahanan air Kelola air hujan yang dianalisis secara benar dan teliti, serta dibangun sesuai batasan sanitasi yang terpadu dan ekologis, akan memberikan ketersediaan air yang aman dan berkelanjutan. Menampung air hujan merupakan cara yang paling mudah dan paling efektif dalam usaha mendapatkan pasokan air bersih. Air hujan aman untuk diminum kecuali di daerah-daerah yang tingkat polusi udaranya tinggi. Menampung air hujan adalah solusi yang baik menghadapi masalah kelangkaan air dan keamanan air. Tangki di atas tanah dapat ditempatkan di samping rumah. Atap akan menangkap air hujan dan mengalirkannya ke tangki. Atap yang terbuat dari kaleng atau logam bergelombang adalah yang terbaik. Atap yang terbuat dari jerami terlalu banyak mengandung kotoran. Atap yang terbuat dari timbal, asbes, atau aspal mengandung bahan kimia beracun yang akan membuat air tidak aman untuk diminum. Pastikan tong penampung air hujan Anda bersih dan tidak pernah digunakan untuk menyimpan bahan Bandung, 10 November 2018 247 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air kimia beracun, seperti oli atau pestisida.Hal ini akan berdampak pada ketahanan air bagi masyarakat, sekaligus memberikan pengaruh pada kesehatan lingkungan (Gambar 7). (Sumber: J. Conant, P. Fadem, 2008) Gambar 7. Menangkap air hujan dari atap seng Penangkap air di tanah dapat menampung aliran air di permukaan tanah dan air hujan. Untuk membuat tangkapan sederhana, gali bagian tanah yang lebih rendah dan tekan tanahnya atau lapisi dengan lempung, lamtai, semen, atau lembaran plastik. Tandon air ini dapat digunakan untuk memberi air pada khewan atau menampung air untuk mandi. Jika air dari penangkap air di tanah ini digunakan untuk air minum, maka sebaiknya dipagari agar tidak ada khewan yang masuk. Air dari pengangkap air di tanah ini harus dibersihkan dulu sebelum diminum. Air yang ditampung dari atap atau dari penangkap air di tanah dapat pula dialirkan ke tangki penyimpanan air bawah tanah. Ini cara yang baik untuk membuat air tetap dingin dan tertutup. Cara ini juga lebih murah dibanding membangun atau membeli tangki di atas tanah. Salah satu cara menampung air hujan di Gurun Thar di Rajasthan, India, adalah di dalam kolam desa yang disebut naadi. Semua orang di desa, bahkan orang yang lewat, dapat menggunakan air naadi. Semua orang di desa bekerjasama memelihara naadi. Peraturan kuno melarang menebang pohon apa pun di dekat naadi, atau di daerah di mana air hujan terkumpul dan mengalir ke naadi. Khewan-khewan dijauhkan dari naadi, orang dilarang buang air kecil atau buang air besar di dekat naadi. Sekali sebulan, pada saat tak ada bulan, seluruh desa bekerja menggali pasir dan endapan lumpur yang menumpuk di dalam naadi. Dengan menggali naadi akan membuatnya semakin dalam dan juga membuang kumankuman yang mungkin telah mengendap di dasarnya. Setelah digali, penduduk desa akan mendiamkan airnya agar air menjadi bersih kembali. Dengan cara ini warga secara bersama-sama melindungi air mereka. (Sumber: J. Conant, P. Fadem, 2008) Gambar 8. Menangkap air hujan di padang gurun Tujuan Studi Tujuan dari studi ini adalah untuk menemukan model kelola air hujan dan sanitasi yang terpadu dan ekologis untuk mencapai ketahanan air dan lingkungan yang sehat. 248 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air METODOLOGI STUDI Metode untuk kelola air hujan dan sanitasi diawali dengan survei lahan rumah tangga dan mengamati aliran air hujan limpasan. Selanjutnya dilakukan analisis hidrologis meliputi analisis data iklim dan topografi lahan, untuk dapat ditentukan potensi air hujan yang dapat dikelola dan tersedia bagi pemenuhan kebutuhan air bersih maupun air untuk pertanian yang dibutuhkan masyarakat. Perhitungan struktur bangunan air kelola air hujan maupun sanitasi yang ekologis memberikan hasil yang efisien, bersih dan terhindar dari bahaya pencemaran yang serius. Kelola air hujan dan sanitasi terpadu dan ekologis, dapat memenuhi ketahanan air dan lingkungan. Metodologi studi ini dapat dijelaskan dalam ilustrasi gambar berikut ini (Gambar 9). Gambar 9. Metodologi studi HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Survei arah aliran limpasan air hujan dilakukan pada suatu lahan rumah tangga, yaitu pada lahan Bapak Lukas Hiller di Tli’u, Amanuban Timur, TTS, NTT dan di lahan kompleks asrama mahasiswi di Nasipanaf, Baumata Barat, Taebenu, Kupang, NTT untuk menentukan letak bak tampung air hujan (Gambar 10). Bak 03 Bak 01 Bak 02 (Sumber: Susilawati, 2016) Gambar 10. Survei arah aliran limpasan air hujan dan bak tampung Analisis hidrologi untuk lahan Bapak Lukas Hiller, menggunakan data Stasiun Hujan Nulle (1989-2015) (BMKG, 2016), pola tanam pertanian kebun: jagung-kacang hijau- sayur-sayuran, dan anggota keluarga: 6 orang. Analisis hujan Sta. Nulle (1989-2015) ditunjukkan seperti dalam Tabel 1. Bandung, 10 November 2018 249 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. Analisis hujan tahun basah, kering, normal dan ETo Sta. Hujan Nulle (1989-2015) Tot Bulan Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Pidry Piwet Pinor ETo 231,73 366,91 178,66 129 223,60 354,03 279,50 121 157,88 249,98 197,36 139 120,24 190,37 150,30 149 38,76 61,36 48,44 169 27,00 42,74 33,74 162 12,14 19,22 15,17 185 2,56 4,05 3,20 204 5,12 8,10 6,40 205 22,26 35,25 27,83 213 108,71 172,12 135,88 180 250,02 395,86 312,52 141 (mm) 1.200 1.900 1.500 1.997 Analisis potensi yang tersedia untuk dikelola sebagai ketersediaan air ditunjukkan seperti dalam Tabel 2. Tabel 2. Ketersediaan air dari hasil kelola air hujan di titik bak 01, 02 dan 03 2 3 3 3 Titik bak Luas daerah tangkapan (m ) Voldry-m Volwet-m Volnor-m Bak 01 368 177 420 331 Bak 02 412 198 470 371 Bak 03 654 314 746 589 Ketersediaan air dari kelola air hujan: 688 1.635 1.291 Analisis kebutuhan air dijelaskan seperti dalam Tabel 3. Kebutuhan air pertanian dan keluarga Tabel 3. Kebutuhan air pertanian: dalam liter/detik/hektar Kebutuhan air pertanian: Kebutuhan air (wet) Kebutuhan air (nor) Kebutuhan air (dry) Jan 0,00 0,00 0,00 Fab 0,01 0,01 0,01 0,00 24,19 0,00 0,00 0,00 0,18 0,60 0,00 0,00 5,15 17,30 8,67 29,13 6,30 21,14 14,59 49,00 0,00 0,95 0,00 27,46 46,24 33,56 77,77 3 Kebutuhan air pertanian (m /hektar) 2 74 Lahan pertanian 1 (m ) 2 Lahan pertanian 2 (m ) 2 Lahan pertanian 3 (m ) Anggota keluarga: 6 orang Kebutuhan air minum Kebutuhan pribadi 247 392 6x2x365/1000 6x18x365/1000 Mar 0,00 0,00 0,00 Apr 0,20 0,25 0,27 May 0,42 0,43 0,44 699,84 1.178,50 4,38 39,42 Jun 0,33 0,33 0,33 Jul 0,70 0,74 0,74 Aug 0,28 0,28 0,28 855,36 1.982,02 749,95 0,00 0,00 2.592,00 5,52 18,54 0,00 0,00 0,00 0,00 19,08 64,07 1,18 60,67 3,97 203,76 29,43 0,00 0,00 101,71 6,31 323,44 43,8 m Sep 0,00 0,00 0,00 Oct 0,00 0,00 0,00 Nov 0,91 0,96 1,00 Des Total 0,00 0,02 0,06 160,70 3 Analisis bak tampung air hujan ditunjukkan seperti dalam Tabel 4 Tabel 4. Analisis bak tampung air hujan Keterangan: Bak tampung 01 air minum dan pribadi Bak tampung 01 pertanian Bak tampung 02 pertanian Bak tampung 03 pertanian Volume 45 60 210 300 Dimensi 3x3x5 3x4x5 5x6x7 5x6x10 Struktur bak tampung air hujan dibuat dengan konstruksi sistem batu bata lock-brick, biaya rendah dan konstruksi sederhana, seperti dijelaskan dalam sketsa Gambar 11. 250 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 11. Struktur konstruksi bak tampung Struktur bak tampung di atas seluruhnya dibuat dengan konstruksi lock-brick dengan perhitungan biaya 1 buah lock-brick sama dengan batako, namun batu lock-brick hanya disusun tanpa spesi dan pada lubang dengan jarak tertentu diisi 1 batang besi diameter 8 mm. Setelah batu lock-brick disusun, dilanjutkan dengan lapisan kedap air sehingga bak tampung dapat menyimpan air. Model sanitasi yang dipakai sesuai dengan Gambar 6, yaitu model sanitasi terpadu dan ekologis, dengan struktur seperti dijelaskan dalam Gambar 12. (Sumber: J. Conant, P. Fadem, 2008) Gambar 12. Toilet sentor dengan 2 jamban Toilet ini memiliki 2 jamban, dimaksudkan bila salah satu penuh, maka aliran dapat dipindahkan ke jamban lainnya. Jamban yang sudah penuh ini didiamkan untuk beberapa waktu sampai siap diambil sebagai pupuk tanaman. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Perhitungan struktur bangunan air kelola air hujan maupun sanitasi yang ekologis memberikan hasil yang efisien, bersih dan terhindar dari bahaya pencemaran yang serius. Kelola air hujan dan sanitasi terpadu dan ekologis, dapat memenuhi ketahanan air dan lingkungan. Bandung, 10 November 2018 251 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Rekomendasi Setiap lokasi lahan, mempunyai karakteristik tertentu dalam menangkap air hujan yang jatuh di atas lahan, sehingga survei arah aliran dan penentuan lokasi bak tampung perlu dilakukan secara teliti. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada Yayasan Perguruan Tinggi Flores, yang telah memberikan kesempatan untuk mengembangkan sistem teknologi lock untuk infrastruktur kelola air hujan skala rumah tangga. DAFTAR PUSTAKA ANTARA, 2018. Warga Sragen harus ambil air bersih sejauh https://jateng.antaranews.com/berita/199816, 31 Agustus 2018. 2 km. download at: BMKG, 2016. Data Hujan Harian Stasiun Huja Nulle (1989-2015) Deby R, 2010. Rendahnya Tingkat Pelayanan Air Bersih Bagi Masyarakat (baca: Masyarakat Miskin) Kota Semarang. Jurnal Teknik - UNISFAT, Vol. 5, No. 2, Maret 2010. Hal 88 – 100. Download at: http://www. e-jurnal.unisfat.ac.id/index.php/TATAL/article/view/73. J. Conant, P. Faden, 2008. Terjemahan dan Adaptasi: Rini Sulaiman, Inca Wurangian dan Bachtarudin Gunawan. Panduan Masyarakat untuk Kesehatan Lingkungan. Judul asli: A Community Guide to Environmental Health. Yayasan Tambuhak Sinta, Palangkaraya, 2019. Download at: http://hesperian.org/wp-content/uploads/pdf/id_cgeh_2010/id_cgeh_2010_07.pdf Metro, 2016. INFO METRO - Bertepatan dengan Hari Air Sedunia 2016,
[email protected]menggelar diskusi yang bertajuk “Menghadapi Tantangan Krisis Air Perkotaan”, bertempat di Ruang Balai Agung, Balai kota DKI Jakarta, Selasa. 22 Maret 2016. Susilawati, 2016. Model Desain Prototipe Kombinasi Jebakan Air Berantai dengan Rumput Vetiver untuk Mengatasi Permasalahan Sumber Daya Air Pulau Kecil Daerah Kering Indonesia. Laporan Penelitian Hibah Bersaing. Ristekdikti, 2016 Tempo, 2016. Krisis Air Perkotaan Tanggung Jawab Semua Pihak. Download https://metro.tempo.co/read/756030/krisis-air-perkotaan-tanggung-jawab-semua-pihak at: Tom Burgess, 2016. Water: At What Cost? The State of the World’s Water 2016. Water Aid, 2016. Download at: http://wateraidindia.in/publication/water-at-what-cost/ UNICEF, 2012. RingkasanKajian: Air Bersih, Sanitasi dan Kebersihan. https://www.unicef.org/indonesia/id/A8_-_B_Ringkasan_Kajian_Air_Bersih.pdf Download at: 252 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN PENGERUKAN SEDIMEN WADUK UNTUK REVITALISASI KINERJA BENDUNGAN DI KOTA SAMARINDA Eko Wahyudi1*, Anang Muchlis2, Eddy Sofiansyah2, Riz Anugerah2, Rustiani2 1Anggota 2Balai HATHI Cab. Kalimantan Timur Wilayah Sungai Kalimantan III *
[email protected]Abstrak Bendungan Lempake, merupakan salah satu infrastruktur SDA strategis kota Samarinda, menyediakan air baku dan pengendali banjir. Bendungan Lempake mengalami overtopping tahun 1998, sehingga merendam kota Samarinda. Kapasitas waduk saat ini mengalami penurunan nyata akibat sedimentasi. Menurunnya kapasitas waduk mengurangi kinerja bendungan dan mengancam keamanan bendungan. Revitalisasi tidak dapat dilakukan dengan meninggikan tubuh bendungan, karena berdampak menenggelamkan Kampung Budaya Dayak Kenyah yang merupakan situs budaya Kota Samarinda. Alternatif mengembalikan fungsi waduk dengan melakukan pengerukan sedimen waduk. Kajian diawali dengan pengukuran topografi waduk untuk mengetahui lengkung kapasitas waduk. Investigasi geoteknik dilakukan untuk mengetahui jenis dan lapisan sedimen di waduk. Dengan analisis hidrologi diketahui potensi debit andalan masuk waduk dan debit banjir rencana. Simulasi dilakukan untuk mengetahui neraca air di waduk. Untuk mengetahui tingkat reduksi banjir waduk dilakukan analisa hidraulika. Berdasarkan hasil kajian, pengerukan waduk Lempake akan menaikan luas dan intensitas tanam menjadi 200% dan suplai air baku untuk air bersih 210 lt/dt. Sementara tinggi jagaan untuk penelusuran debit banjir 1.000 tahunan mencapai 0,11 m, untuk debit banjir 10 tahunan dapat direduksi 56,12%. Zona pengerukan yang disyaratkan minimal 50 meter dari kaki hulu tubuh bendungan. Sementara pengamanan bendungan Lempake terhadap bahaya overtopping perlu menambah tinggi jagaan dengan konstruksi parapet di atas puncak bendungan. Kata Kunci : Bendungan, Banjir, Pengerukan, Sedimentasi, Waduk LATAR BELAKANG Bendungan Lempake pada awalnya merupakan bendung (Bendung Lempake) dengan closure dike/tanggul penutup yang panjang sekitar 300 m. Bendung Lempake dibangun sekitar tahun 1978, bangunan utama dari Bendung Lempake berupa pelimpah bebas selebar 15 meter, pintu penguras yang berada di sebelah kiri bendung dan pintu pengambilan untuk irigasi. Tanggul bendung yang berfungsi sebagai tubuh bendung sepanjang + 300 m saat ini (BWS Kalimantan III, 2013). Berdasarkan hasil pengukuran topografi yang pernah dilakukan oleh Balai Wilayah SUngai Kalimantan III, tinggi tubuh bendungan/tanggul Lempake mempunyai tinggi antara 3,5 – 4 meter dari dasar tanah dengan lebar puncak 3 – 4 meter. Akibat peristiwa over toping pada bulan Juli 1998, telah dilakukan penambahan konstruksi pada tubuh bendungan yaitu berupa pelimpah tambahan selebar 50 meter dengan elevasi puncak pelimpah berada 0,5 meter di atas pelimpah yang telah ada. Pelimpah ini berfungsi untuk mengurangi tinggi air waduk saat banjir sehingga kemungkinan over toping dapat dihindari dengan kondisi tanggul yang ada saat ini. Populasi penduduk sekitar bendungan sebagian besar merupakan penduduk transmigran tahun 1975/1976. Diperkirakan jumlah kepala keluarga (KK) saat di sekitar bendungan Lempake sebanyak 100 KK. Bendungan Lempake membendung Sungai Karangmumus, bendungan ini merupakan salah satu Bandung, 10 November 2018 253 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air infrastruktur pengendali banjir DAS Karangmumus yang cukup penting. Hal ini dikarenakan luas daerah tangkapan air Bendungan Lempake mencapai hampir 2/3 dari total luas daerah aliran Sungai Karangmumus (320 Km2). Pada awal pembangunan bendungan Lempake memiliki volume tampungan total sebesar 1,495 juta m3 sedangkan volume efektifnya sebesar 1.069 juta m3. Seiring berjalannya waktu tampungan pada Bendungan Lempake mengalami pendangkalan akibat sedimentasi di waduk. Data terakhir menunjukan kapasitas Bendungan Lempake turun sampai kapasitas 676 ribu m3 atau berkurang lebih dari 50 persen kapasitas awalnya (BWS Kalimantan III, 2017). Bendungan Lempake berfungsi sebagai bendungan multiguna yaitu pengendali banjir Kota Samarinda, penyedia air baku untuk daerah irigasi seluas 350 Ha (Daerah Irigasi Lempake Jaya, Belimau, Muang Datu dan Bayur) dan penyedia air baku untuk air bersih Kota Samarinda bagian utara. Berdasarkan peta peruntukan lahan, daerah layanan Irigasi bendungan Lempake masih menungkinkan untuk dikembangkan sampai 500 Ha. Dengan beragam pemanfaatan tersebut dan mencermati kondisi tampungan waduk saat maka diperlukan usaha untuk mengembalikan tampungan waduk seperti semula. Berbagai kegiatan terkait dengan bendungan Lempake telah banyak dilakukan baik kegiatan fisik maupun perencanaan. Sampai dengan tahun 2013 perbaikan konstruksi bendungan Lempake telah beberapa kali dilakukan. Kegiatan rekonstruksi pelimpah utama dan bangunan penunjangnya merupakan kegiatan peningkatan konstruksi bendungan yang dilaksanakan pada tahun 2013. Saat ini di daerah tangkapan air bendungan Lempake sudah banyak mengalami perubahan dalam pemanfaatan ruang, dibandingkan saat bendungan lempake dibangun. Perubahan kondisi daerah aliran sungai secara langsung akan mempengaruhi perubahan kondisi hidrologi di daerah tangkapan air. Bendungan Lempake membendung sungai Karangmumus, luas DAS Karangmumus pada lokasi bendungan Lempake kurang lebih 194,5 Km2. Luas DAS ini merupakan 2/3 dari luas DAS Karangmumus secara keseluruhan yaitu 320 Km2. Perubahan kondisi hidrologi di hulu bendungan Lempake akan berpengaruh besar pada perubahan limpasan permukaan di DAS Karangmumus dan juga laju sedimentasi masuk waduk Lempake. Keberadaan bendungan Lempake diharapkan tetap mampu mengakomodir peningkatan limpasan hujan dan laju sedimentasi yang terjadi. Untuk dapat mengakomodir perubahan tersebut konstruksi bendungan Lempake yang ada saat ini harus ditinjau ulang termasuk kondisi waduknya. Peninjauan kembali ini didasarkan pada umur bendungan yang sudah 37 tahun (1978 s/d 2015) dan telah terjadi pengurangan volume tampungan waduk Lempake yang sangat nyata, sementara ancaman limpasan melalui tubuh bendungan masih selalu mengancam. Kegiatan pengerukan waduk Lempake bertujuan untuk merevitalisasi kembali fungsi bendungan sebagai penyedia air baku untuk irigasi, air bersih dan pengendali banjir Kota Samarinda. Kegiatan pengerukan waduk bukan merupakan kegiatan yang tidak umum dilakukan, selain memerlukan biaya yang cukup besar pada umumnya kegiatan pengerukan memerlukan lokasi pembuangan hasil pengerukan yang cukup luas. Namun demikian pengerukan yang diusulkan untuk waduk Lempake sangatlah beralasan, yaitu mengingat sangat vitalnya fungsi waduk sebagai bangunan pengendali banjir utama di Kota Samarinda dan sangatlah sulit dan mahal apabila harus membangun bendungan baru di hulu bendungan Lempake sebagai bendungan penyangga bendungan Lempake. Alternatif menambah kapasitas tampung waduk dengan meninggikan pelimpah dan tubuh bendungan sangat sulit dilaksanakan, hal ini dikarenakan peningkatan luas genangan akibat peninggian elevasi pelimpah akan menengelamkan situs sejarah Kota Samarinda berupa kampung Dayak Kenyah yang merupakan suku asli Kalimantan Timur (BWS Kalimantan III,2013). Dalam pengerukan sedimen waduk Lempake diperlukan kajian yang cukup detail, agar pengerukan waduk benar-benar berhasil merevitalisasi kembali fungsi bendungan, tidak mengancam konstruksi keamanan bendungan dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang merugikan akibat pengerukan material sedimentasi waduk sampai dengan pengangkutan material sedimen di tempat pembuangan (disposal area). Lingkup kegiatan dalam perencanaan pengerukan sedimen waduk ada tiga kegiatan 254 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air utama yaitu pengukuran topografi dan bathimetri waduk, investigasi geologi daerah genangan waduk dan analisa hidrologi serta analisa hidraulika. Pengukuran topografi dan hidrometri bertujuan untuk mengetahui elevasi dasar waduk sekaligus untuk mengetahui kondisi lengkung kapasitas waduk yang ada saat ini. Dengan mengetahui lengkung kapasitas waduk yang baru maka akan dapat dibandingkan dengan lengkung kapasitas yang lama, sehingga dapat diperkirakan di awal berapa volume sedimen di waduk yang akan diangkat/dikeruk. Selain untuk memperkirakan volume yang akan diangkat pegukuran topografi dan bathimetri waduk juga digunakan untuk merencanakan lokasi/posisi areal yang akan dikeruk. Investigasi geoteknik dalam perencanaan pengerukan sedimen waduk bertujuan untuk mengetahui tebal lapisan endapan sedimen di waduk. Lingkup kegiatan investigasi geoteknik meliputi pengeboran tanah di area waduk dan uji laboratorium contoh tanah endapan sedimen. Metode pengeboran menggunakan bor inti yang dilengkapi dengan core barrel (tabung penginti), sehingga contoh tanah sedimen waduk dapat diambil dan diletakkan pada core box (bak sampel material bor). Berdasarkan sampel pada core box selanjutnya akan didiskripsikan jenis tanah yang ada pada titik bor. Uji laboratorium dilakukan untuk mengetahui komposisi karakteristik material sedimen (soil properties) yang ada di waduk seperti kadar air, berat jenis material, komposisi material, chohesi, sudut geser, permiablitas dan lain-lain. Kajian hidrologi dan hidrolika dalam perencanaan pengerukan sedimen waduk bertujuan untuk mengetahui potensi debit air yang masuk waduk, baik debit andalan maupun debit banjir rencana. Selain bertujuan untuk mengetahui debit air yang masuk ke waduk, kajian hidrologi dan hidrolika juga bertujuan untuk mengetahui laju sedimen masuk ke waduk dan mengetahui tinggi muka air di waduk. Beberapa lingkup kegiatan yang dilakukan dalam kajian hidrologi antara lain, analisa hujan daerah yang meliputi hujan andalan dan hujan renacana. Untuk mentransformasi data hujan menjadi data debit analan dilakukan dengan metode Nreca, sementara untuk mentransformasi data hujan rencana menjadi debit banjir rencana digunakan metode hidrograf satuan sintetis nakayasu. Potensi sedimen yang masuk waduk dikaji dengan memperkirakan laju erosi di daerah tangkapan air waduk Lempake dengan menggunakan metode Universal Soil Loss Equation (USLE). Penyebaran material sedimen di waduk dianalisa menggunakan metode Reservoir Area Reduction (RAR) Method. Dengan mengetahui pemanfaatan air dari waduk Lempake selanjutnya akan dikaji tentang neraca air di tingkat waduk dengan melakukan simulasi waduk. Simulasi waduk dilakukan dengan data masukan berupa data potensi debit andalan masuk waduk, kehilangan air akibat evaporasi air bebas, kebutuhan suplai air untuk berbagai keperluan dan lengkung kapasitas waduk. Kajian Hidraulika dalam perenacanaan pengerukan sedimentasi di waduk bertujuan untuk mengetahui tingkat reduksi banjir di waduk dan tinggi jagaan tersedia saat terjadi debit banjir rencana masuk waduk. Reduksi banjir dan ketersediaan tinggi jagaan di waduk dapat diketahui dengan melakukan analisa penelusuran banjir lewat pelimpah waduk Lempake yang saat ini berupa dua buah pelimpah. Metode yang digunakan untuk melakukan penelusuran banjir di waduk adalah Reservoir Level Pool Routing, penelusuran banjir waduk kolam datar dengan persamaan kontinuitasnya (Triatmodjo, 2010). Kajian hidraulika dalam perencanaan pengerukan sedimentasi di waduk erat kaitannya dengan kajian keamanan bendungan terhadap bahaya limpasan puncak tubuh bendungan (overtopping). Dengan kajian ilmiah ini diharapkan dapat memberi masukan kepada Pengelola bendungan Lempake untuk dapat menentukan langkah penyelamatan bendungan Lempake dari menurunnya fungsi bendungan dan keamanan bendungan, sehingga fungsi penyediaan air baku untuk berbagai keperluan masyarakat, pengendalian banjir kota Samarinda dan keamanan bendungan dapat dikembalikan bahkan ditingkatkan lagi. TINJAUAN PUSTAKA Potensi Debit Andalan Bendungan Lempake mempunyai daerah tangkapan air yang cukup luas yaitu 194,5 Km2. Meskipun mempunyai daerah tangkapan air yang cukup luas tidak setiap saat potensi debit yang dapat di andalkan Bandung, 10 November 2018 255 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air untuk memenuhi kebutuhan air baku untuk irigasi dan air baku untuk air bersih dalam kondisi yang sama, hal ini sangat tergantung pada potensi tinggi hujan yang turun di daerah tangkapan bendungan. Debit andalan adalah besaran debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan air dengan resiko kegagalan yang telah diperhitungkan (Soemarto,1987). Potensi debit andalan masuk waduk Lempake diperlukan untuk mengetahui potensi air yang dapat disediakan untuk memenuhi kebutuhan air baku untuk irigasi dan air bersih. Penentuan debit andalan dilakukan dengan metode Weibull: P m x100% n 1 (1) Keterangan: P : peluang kejadian m : nomor urut data n : jumlah data Debit Banjir Rencana Debit banjir rencana adalah debit maksimum dari suatu sungai, atau saluran yang besarnya di dasarkan/terkait dengan periode ulang tertentu (SNI,2016). Debit banjir yang digunakan terkait dengan tinjauan keamanan bendungan dalam kajian ini digunakan debit banjir kala ulang 1.000 tahunan. Dalam analisa debit banjir rencana bila terdapat data pencatatan debit banjir tahunan maksimum yang masuk ke waduk >20 tahun pencatatan dapat dilakukan langsung dengan melakukan analisa frekuensi dengan menggunakan fungsi distribusi seperti : Gumbell, Log Normal atau Log Person (SNI, 2016). Rumus dasar fungsi distribusi adalah sebagai berikut : X Tr X K .S (2) Keterangan : XTr : debit banjir dengan kala ulang tertentu X : debit maksimum tahunan rerata S : Standar deviasi K : Faktor ferkuensi yang tergantung dari fungsi distribusi frekuensi yang digunakan Seringkali dalam suatau daerah aliran sungai tidak tercatat debit banjir maksimum tahunan sehingga untuk menentukan debit banjir rencana dapat dilakukan dengan mentransforasikan data hujan menjadi data debit banjir (Soemarto, 1987). Beberapa metode yang umum digunakan dalam mentransformasikan data hujan rencana menjadi debit banjir rencana antara lain metode Snyder, Nakayasu, Gamma dan ITB. Dalam kajian ini digunakan metode Nakayasu yang berdasarkan referensi perencanaan bendungan di Kalimantan Timur banyak digunakan. Metode Nakayasu selain dapat menentukan besar debit puncak rencana juga dapat membentuk hidrograf banjir rencana yang diperkirakan terjadi. Rumus dasar metode Nakayasu adalah sebagai berikut : Qp CAR 3,6(0,3T p 0,3) (3) Keterangan : Qp : debit puncak banjir A : luas daerah tangkapan air R : tinggi hujan satuan 256 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tp : waktu untuk mencapai debit puncak Laju Erosi dan Sedimentasi Waduk Erosi adalah suatu proses dimana tanah dihancurkan (detached) menjadi partikel yang lebih kecil dan kemudian dipindahkan ke tempat lain oleh kekuatan air, angin, dan gravitasi Ghanshyam Das, 2000). Hasil trnasportasi erosi yang masuk waduk sebagian akan diendapkan di dasar waduk, sementara material sedimen layang akan ikut tercuci saat terjadi limpasan keluar dari waduk. Untuk menduga laju erosi dan sedimentasi lahan yang menjadi beban sedimen di waduk, dalam studi ini digunakan metode Universal Soil Loss Equation (USLE) dengan persamaan sebagai berikut : E R L S K C P (4) Keterangan : E : erosi potensial R : erosivitas hujan L : panjang kelerengan S : kemiringan lahan K : erodibilitas tanah C : faktor tutupan lahan P : faktor pengolahan tanah Distribusi Sedimen di Waduk Hasil pengendapan sedimentasi di waduk akan mempengaruhi kapasitas waduk, pengendapan dan distribusi sedimen di waduk dapat didekati dengan metode Reservoir Area Reduction Methode (Balai Keamanan Bendungan, 2003), dimana dengan metode ini akan didapat elevasi dasar waduk baru berdasarkan laju sedimentasi yang masuk ke waduk. Persamaan utama dalam metode ini adalah sebagai berikut : Vs A0 ( H h0 ) V0 (5) Keterangan : Vs : volume total sedimen yang mengendap di waduk (m3) A0 : luas sedimen (m2) H : kedalaman waduk (m) h0 : kedalaman waduk setelah terisi sedimen di bawah dasar waduk V0 : volume sedimen awal Penelusuran Banjir Lewat Pelimpah Dalam studi pengerukan sedimen waduk Lempake juga dilakukan penelusuran banjir lewat bangunan pengeluaran yang berupa pelimpah tetap, dimana di bendungan Lempake terdapat 2 buah pelimpah yaitu pelimpah utama dengan lebar 15 m dan elevasi puncak pelimpah pada +7,20 m serta pelimpah tambahan dengan lebar 50 m dan elevasi puncak pelimpah pada elevasi +7,70 m (BWS Kalimantan III, 2012). Tujuan dari penelusuran banjir lewat pelimpah ini untuk mengetahui perubahan elevasi muka air kondisi saat ini dan kondisi setelah dilakukan pengerukan sedimentasi d waduk. Dengan mengetahui tinggi muka air waduk akan diketahui tingkat keamanan bendungan dari bahaya limpasan puncak bendungan (overtopping). Metode yang digunakan untuk penelusuran banjir lewat pelimpah waduk adalah Reservoir Level Pool Routing dengan persamaan kontinuitasnya (Triatmodjo, 2010): Bandung, 10 November 2018 257 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air S j 1 I j I j 1 2 t Q j Q j 1 2 t S j (6) Keterangan : Sj+1 : tampungan pada waktu j+1 (m3) Sj : tampungan pada waktu j (m3) Ij+1 : debit masuk waduk pada waktu j+1 (m3/dt) Ij : debit masuk waduk pada waktu j (m3/dt) Qj+1: debit keluar pelmpah pada waktu j+1 (m3/dt) Qj : debit keluar pelmpah pada waktu j (m3/dt) t : waktu (detik) Debit masuk yang dimaksud dalam persamaan di atas adalah debit banjir rencana, sementara debit yang keluar dari waduk yaitu debit yang keluar dari pelimpah. Debit yang keluar dari pelimpah dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut : Q C Lh 3 2 (7) Keterangan : Q : debit keluaran dari pelimpah (m3/dt) L : lebar pelimpah (m) h : tinggi air di atas pelimpah (m) C : koefisien debit Neraca Air Di Waduk Neraca air di waduk memberikan informasi tentang ketersediaan air dan suplai kebutuhan air. Neraca air di waduk dianalisa dengan melakukan simulasi waduk, dimana input dari simulasi waduk adalah karakteristik lengkung kapasitas waduk, elevasi tampungan mati dan elevasi puncak pelimpah,inflow berupa debit andalan, kebutuhan air dan kehilangan air di waduk akibat penguapan. Persamaan untuk simulasi waduk adalah sebagai berikut : St 1 I t Rt Ot Et Ost (8) Keterangan : St+1 : tampungan waduk saat waktu t+1 (m3) It : inflow debit andalan (m3/dt) Rt : tinggi hujan di atas waduk (mm) Ot : total kebutuhan air dari waduk (m3/dt) Et : evaporasi waduk (mm) Ost : debit melimpas lewat pelimpah (m3/dt) METODOLOGI Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan melakukan analisa data primer dan data sekunder dengan melalui tahapan kegiatan yang selalu terukur. Data primer didapat langsung dari pengukuran lapangan dan hasil uji laboratorium atas sampel yang diambil dari lapangan, sementara data 258 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air sekunder didapat dari berbagai sumber/referensi yang diyakini keakuratannya. Beberapa data primer dalam penelitian ini adalah data pengukuran topografi dan bathimetri waduk Lempake serta data investigasi geologi endapan sedimen waduk Lempake dan hasil uji laboratorium terhadap sampel tanah/material sedimen waduk Lempake. Sebagai gambaran tahapan pelaksanaan kegiatan penelitian dapat dilihat pada gabar berikut : MULAI Pengumpulan Data Sekunder Data Hidrologi, Klimatologi, Studi Terdahulu, Literatur Dll Kajian Literatur, Peta Dan Dokumen Terkait Analisa Hidrologi Analisa Hujan Andalan Analisa Hujan Rencana Analisa Debit Andalan Analisa Debit Banjir Rencana Debit Andalan Masuk Waduk Lempake Banjir Rencana Masuk Waduk Untuk Berbagai Kala Ulang Analisa Laju Erosi dan Sedimentasi Survey Topografi Dan Bathimetri Genangan Waduk Investigasi Geologi Di Genangan Waduk Lempake Lengkung Kapasitas Waduk Lempake Kondisi Saat Ini Pengeboran Endapan Waduk Lempake Potensi Besaran Endapan Sedimen Di Waduk Lempake Ketebalan Material Endapan Waduk A Analisa Pemanfaatan Air Waduk Lempake : 1. Air Baku Irigasi 2. Air Baku Air Bersih 3. Perawatan Sungai Penelusuran Banjir Lewat Pelimpah Tinggi Muka Air Di Waduk Sesuai Debit Banjir Rencana Skenario Pengerukan Sedimen Dari Waduk Uji Laboratorium Contoh Sedimen Waduk Volume Pengerukan Dan Lengkung Kapasitas Waduk Hasil Skenario Pengerukan Sifat Fisik Dan Kimia Material Endapan Waduk Lempake Simulasi Waduk Untuk Berbagai Keperluan A Neraca Air Di Waduk Lempake Evaluasi Kondisi Yang Ada Saat Ini Fungsi & Keamanan Menurun Nyata Ya Tidak Analisa Sebaran Sedimen Di Waduk Lengkung Kapasitas Waduk Yang Baru Dan Perkiraan Umur Waduk Operasi Dan Pemeliharaan Rutin Dan Berkala SELESAI Gambar 1. Bagan alir pelaksanaan penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan tahapan pelaksanaan kegiatan penelitian, beberapa analisa dilakukan untuk mendapatkan hasil yang saling mendukung antara lingkup kegiatan satu dengan lingkup kegiatan yang lain, sehingga mendapatkan informasi alternatif penyelesaian masalah. Ada tiga lingkup kegiatan yang akan dibahas dalam penelitian ini, yaitu lingkup kegiatan hidrologi dan hidraulika, lingkup kegiatan pengukuran topografi dan bathimetri serta lingkup kegiatan investigasi geologi. Analisa Curah Hujan Andalan Berdasarkan hasil pengumpulan data hidrologi di Balai Wilayah Sungai Kalimantan III, sampai dengan saat ini pencatatan terhadap debit yang masuk ke waduk maupun yang keluar dari waduk Lempake belum dilakukan dengan tertip dan tervalidasi. Untuk menyikapi ketersediaan data, maka dalam penelitian ini Bandung, 10 November 2018 259 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dilakukan pengumpulan data hujan yang nantinya akan ditransformasi menjadi data debit, dengan menggunakan metode yang lazim digunakan. Data hujan dalam penelitian ini dikumpulkan dari stasiun pencatat hujan otomatis yang dimiliki oleh BMKG Temindung Samarinda. Lokasi stasiun hujan berjarak kurang lebih 8 Km terhadap bendungan Lempake dengan panjang data mulai tahun 1978-2015. Karakteristik hujan bulanan pada stasiun BMKG Temindung dengan data curah hujan bulanan sepanjang 37 tahun seperti gambar berikut ini : KARAKTERISTIK RERATA HUJAN BULANAN STASIUN TEMINDUNG 240 220 ) m m ( n a j u H i g g in T 200 180 160 140 120 100 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AUG SEP OKT NOP DES Rerata 203.46 180.27 201.48 213.60 214.07 173.05 140.47 109.02 140.54 156.54 212.65 218.23 Bulan Sumber Data : BMKG Temindung Samarinda Gambar 2. Karakteristik hujan bulanan stasiun BMKG Temindung Dari karakteristik hujan bulanan tersebut nampak bahwa rerata hujan bulanan tertinggi terjadi Desember sebesar 218 mm dan curah hujan rerata bulanan terendah terjadi di bulan agustus. Hujan rerata tahunan stasiun BMKG Temindung kota Samarinda sebesar 2.163 mm/tahun dengan hari hujan rerata tahunan sebanyak 225 hari hujan. Dari data tersebut terinformasikan bahwa potensi hujan yang ada di daerah tangkapan bendungan Lempake cukup besar dan relatif merata bila dilihat dari jumlah hari hujannya. Berdasarkan data curah hujan bulanan selama 37 tahun selanjutnya dilakukan analisa hujan andalan dengan keandalan 80%. Berdasarkan analisa didapat hujan andalan dengan metode bulan dasar sebagai berikut : Tabel 1. Hujan andalan metode bulan dasar Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 116,3 164,8 183,9 146,1 136,4 110,7 87,5 40,5 90,5 101,9 134,4 180,6 Metode bulan dasar dalam menghitung hujan andalan akan lebih realistis dengan kondisi di lapangan, dan hasilnya akan setipe dengan curah hujan rerata bulanan yang terjadi. Data hujan andalan inilah yang nantinya akan digunakan untuk menghitung debit andalan masuk ke waduk Lempake. Analisa Curah Hujan Rencana Curah hujan rencana dianalisa dengan menggunakan distriubusi frekuensi. Data hujan harian maksimum tahunan selanjutnya digunakan sebagai data dasar analisa frekuensi. Dalam kajian ini distribusi frekuensi yang digunakan adalah distribusi frekuensi Log Person III, karena beberapa metode distribusi frekuensi yang lain seperti Gumbell, Log Normal dan distribusi Normal tidak memenuhi syarat digunakannya distribusi tersebut. Berdasarkan analisa distribusi frekuensi Log Person III didapat tinggi hujan rencana untuk berbagai kala ulang sebagai berikut : Debit Andalan Masuk Waduk Lempake Debit anadalan masuk waduk Lempake dihitung berdasarkan metode Nreca. Untuk mendapatkan debit andalan yang sesuai dengan kebutuhan operasional waduk Lempake yaitu mensuplai air irigasi dengan 260 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air periode pola tanam setengah bulanan. Berdasarkan analisa debit andalan masuk waduk Lempake didapat hasil sebagai berikut : Tabel 2. Kala Ulang (Tahun) 2 5 10 25 50 100 1000 Tabel 3. Hujan rencana dengan berbagai kala ulang Log Pearson III (mm) 94,61 112,28 123,78 136,98 146,36 155,46 184,45 Gumbell (mm) 91,78 112,28 125,85 142,99 155,71 168,33 210.04 Debit andalan 80% masuk Waduk Lempake Jan-1 Jan-2 Feb-1 Feb-2 Mrt-1 Mrt-2 Apr-1 Apr-2 Mei-1 0,75 2,61 4,85 2,00 2,77 4,73 4,10 3,87 4,22 Jul-1 Jul-2 Ags-1 Ags-2 Sep-1 Sep-2 Okt-1 Okt-2 Nop-1 1,16 2,26 0,94 0,71 0,60 2,24 1,34 1,12 0,69 Mei-2 Jun-1 Jun2 2,60 2,17 2,60 Nop-2 Des-1 Des-2 3,38 1,00 4,66 Mencermati hasil perhitungan debit andalan setengah bulanan yang didapat nampak pada bulan Agustus terjadi debit yang cukup kecil, sehingga dikawatirkan untuk suplai kebutuhan air baku untuk irigasi dan air bersih tidak akan mencukupi, untuk hal ini maka diperlukan tampungan waduk untuk menyimpan debit saat bulan basah dan digunakan pada saat bulan kering. Debit Banjir Rencana Debit banjir rencana dalam penelitian ini dibangkitkan dari data hujan rencana menjadi debit banjir rencana dengan menggunakan metode Nakayasu. Untuk keperluan analisa debit banjir rencana dengan metode Nakayasu diperlukan data luas daerah tangkapan air dan panjang sungai utama. Bandung, 10 November 2018 261 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 4. t jam 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 24.00 Hidograf debit banjir rencana untuk berbagai kala ulang metode Nakayasu dengan distribusi hujan 6 jam-an Qt m3/det 0.00 0.25 1.32 3.50 6.91 5.77 4.83 4.03 3.37 2.82 2.36 2.01 1.78 1.58 1.40 1.24 1.10 0.98 0.87 0.77 0.68 0.61 0.56 0.51 0.47 10 m3/det 2.00 14.90 71.95 193.56 391.42 371.86 335.55 280.85 235.12 196.89 164.93 140.00 122.94 108.79 96.77 86.11 76.64 68.24 60.78 54.17 48.29 43.28 39.51 36.21 33.28 25 m3/det 2.00 16.48 80.69 218.19 442.76 425.17 386.26 323.24 270.56 226.52 189.70 160.93 141.14 124.81 110.99 98.72 87.84 78.17 69.60 61.99 55.24 49.47 45.11 41.30 37.94 50 m3/det 2.00 17.60 86.95 235.82 479.52 463.32 422.56 353.59 295.93 247.73 207.43 175.91 154.17 136.28 121.17 107.75 95.85 85.29 75.91 67.59 60.21 53.90 49.12 44.95 41.27 100 m3/det 2.00 18.71 93.06 253.04 515.40 500.57 458.00 383.22 320.70 268.44 224.74 190.53 166.89 147.48 131.10 116.57 103.68 92.23 82.08 73.06 65.06 58.22 53.03 48.52 44.53 1000 m3/det 2.00 22.28 112.90 308.92 631.90 621.51 573.05 479.40 401.11 335.66 280.94 238.01 208.19 183.82 163.36 145.20 129.08 114.77 102.08 90.82 80.82 72.26 65.74 60.08 55.11 1/2 PMF m3/det 2.00 23.83 121.48 333.08 682.26 673.79 622.79 520.99 435.88 364.72 305.24 258.54 226.04 199.54 177.30 157.57 140.06 124.52 110.73 98.49 87.63 78.33 71.23 65.08 59.68 Dari hasil analisa analisa debit banjir rencana dengan menggunakan metode Nakayasu dengan distribusi hujan 6 jam-an, debit puncak banjir terjadi pada jam ke 4. Puncak banjir ini sangat dipengaruhi oleh distribusi hujan yang digunakan, panjang sungai dan juga luas daerah tangkapan air yang ada. Hidrograf debit banjir rencana tersebut merupakan hidrograf banjir masuk ke waduk Lempake. Hidrograf banjir rencana ini selanjutnya akan digunakan untuk menentukan tingkat reduksi banjir waduk dan menentukan tinggi muka air banjir di waduk sekaligus mengetahui tinggi jagaan yang masih tersedia. Pengukuran Topogradi dan Bathimetri Pengukuran topografi dan bathimetri waduk Lempake bertujuan untuk mengetahui elevasi permukaan tanah dan dasar waduk dengan interval kontur 1 meteran. Berdasarkan hasil pengukuran tersebut selanjutnya dilakukan penggambaran hubungan antara elevasi muka tanah di dasar waduk dan luas dalam satu kontur. Berdasakan hubungan elevasi dan luas lahan dalam kontur yang sama selanjutnya dihitung volume antar kontur yang selanjutnya dikomulatifkan menjadi kapasitas waduk pada tiap kenaikan elevasi muka tanah. Gambar grafik hubungan antara elevasi, luas genangan dan volume waduk inilah yang disebut grafik lengkung kapasitas waduk. Hasil dari pengambaran lengkung kapasitas waduk Lempake dapat dilihat pada gambar berikut : 262 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Lengkung Kapasitas Waduk Benanga Th. 2015 Luas Genangan (Ha) 800 10.5 700 600 500 400 300 200 100 0 10.0 ) (m k u d a W Ir A a k u M i s a v e l E 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Kapasitas (103 m3) Gambar 3. Lengkung kapasitas Waduk Lempake Neraca Air Waduk Lempake Saat Ini Analisa neraca air waduk Lempake sangat berguna untuk mengetahui kemampuan waduk Lempake dalam menyediakan air baku untuk irigasi dan air baku untuk air bersih. Berdasarkan data yang diperoleh dari Dinas PUPR Bidang Cipta Karya, saat ini kapasitas terpasang intake di waduk Lempake sebesar 200 lt/dt, sementara untuk luas lahan potensial irigasi yang memerlukan suplai dari waduk mencapai 400 Ha. Data kebutuhan air ini akan menjadi masukan dalam simulasi waduk Lempake untuk mengetahui kemampuan suplai air baku dari waduk. Berdasarkan hasil simulasi dengan lengkung kapasitas waduk Lempake saat ini dapat dilihat pada gambar daba tabel berikut : FLUTUKTUASI MUKA AIR WADUK LEMPAKE (Alternatif Pola Tanam Awal Nopember) 7.50 7.00 ) m ( .W6.50 A . M .E 6.00 5.50 I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II Bulan Ke Gambar 4. Fluktuasi muka air Waduk Lempake periode setengah bulanan Mencermati hasil simulasi waduk Lempake dengan menggunakan data lengkung kapasitas yang ada saat ini, maka kebutuhan air baku untuk air bersih sebesar 200 lt/dt dapat dipenuhi sepanjang tahun, sementara untuk suplai air irigasi hanya dapat mengairi lahan sawah seluas 226 Ha dari potensi yang ada Bandung, 10 November 2018 263 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 400 Ha. Kondisi ini menunjukan bahwa fungsi bendungan Lempake dalam mensuplai air irigasi sudah sangat menurun dari kondisi awal (1980) yang mampu mengairi lahan seluas 350 Ha. Penelusuran Banjir Lewat Pelimpah Untuk mengetahui tingkat reduksi banjir waduk Lempake dan tingkat keamanan dari bahaya overtopping dilakukan analisa penelusuran banjir lewat pelimpah. Data yang diperlukan dalam analisa ini adalah data lengkung kapasitas waduk, debit banjir rencana dan data elevasi puncak pelimpah. Hasil dari analisa penelusuran banjir lewat pelimpah waduk Lempake dapat dilihat pada tabel 5 di halaman berikutnya. Dari hasil penelusuran banjir dengan debit banjir rencana kala ulang 1000 tahunan (Tabel 5), terlihat bahwa tinggi jagaan yang tersedia di bendungan Lempake hanya 0,01 meter, kondisi ini sangat tidak diharapkan, karena rawan terjadi overtopping. Berdasarkan kenyataan tersebut maka terhadap bendungan Lempake harus diambil tindakan untuk penyelamatan bendungan dari bahaya overtopping. Sementara untuk reduksi banjir yang masuk ke waduk Lempake, dapat dijelaskan bahwa dari puncak debit banjir kala ulang 1.000 tahunan sebesar 631,90 m3/dt, waduk Lempake mampu mereduksi menjadi 322,45 m3/dt. Dilihat dari sudut pandang reduksi banjir, waduk Lempake mempunyai daya reduksi yang cukup besar terhadap debit yang masuk, hal ini karena karakteristik waduk Lempake yang mempunyai tampungan cukup luas. Grafik hasil penelusuran banjir dapat dilihat di bawah ini. PENELUSURAN BANJIR LEWAT PELIMPAH DEBIT BANJIR KALA ULANG 1000 TH 700 600 )k tie /d 3 (m it eb D 500 400 300 200 100 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 Waktu (jam) Gambar 5. Tabel 5. Simulasi Waduk Lempake berdasarkan lengkung kapasitas saat ini Rencana Luas Daerah Irigasi 226 Ha Kebutuhan Air Baku Perawatan Sungai 0.21 0.50 m /dt 3 m /dt Bulan Periode Jumlah Hari S Awal 6 3 Elevasi awal Luas Genangan 3 6 10 m November Desember Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II 15 15 15 16 15 16 14 14 15 16 15 15 15 16 15 15 15 16 15 16 15 15 15 16 Jumlah Max Min 0.671 0.000 0.671 0.560 0.671 0.257 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.571 0.371 0.671 0.671 0.671 0.000 Penelusuran banjir Waduk Lempake kondisi saat ini 7.20 6.00 7.20 7.13 7.20 6.71 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.13 7.01 7.20 7.20 7.200 6.000 2 Inflow 3 Irigasi l/dt/ha 10 m 10 m m / dt 3 10 m Ha 0.956 0.160 0.956 0.815 0.956 0.448 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.829 0.577 0.956 0.956 0.69 3.38 1.00 4.66 0.75 2.61 4.85 2.00 2.77 4.73 4.10 3.87 4.22 2.60 2.17 2.60 1.16 2.26 0.94 0.71 0.60 2.24 1.34 1.12 0.90 4.38 1.29 6.44 0.97 3.60 5.87 2.42 3.59 6.54 5.32 5.02 5.46 3.60 2.81 3.37 1.51 3.13 1.22 0.98 0.78 2.91 1.73 1.55 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 226 0.000 0.603 6 Luas Daerah Irigasi 74.495 6.540 0.782 Kebutuhan Air Bersih 6 1.942 1.487 1.330 0.743 1.332 0.766 0.000 0.000 1.641 1.332 0.789 0.820 0.820 0.938 0.314 0.000 0.022 0.408 0.199 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 3 0.570 0.436 0.390 0.233 0.391 0.240 0.000 0.000 0.481 0.417 0.231 0.241 0.240 0.294 0.092 0.000 0.006 0.128 0.058 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 3.877 0.481 0.000 3 6 3 m / dt 10 m 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.272 0.272 0.272 0.290 0.272 0.290 0.254 0.254 0.272 0.290 0.272 0.272 0.272 0.290 0.272 0.272 0.272 0.290 0.272 0.290 0.272 0.272 0.272 0.290 0.210 0.210 St+1+ I + O Total Kebutuhan Evaporasi Perawatan Sungai 6 3 l/dt 10 m 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.648 0.648 0.648 0.691 0.648 0.691 0.605 0.605 0.648 0.691 0.648 0.648 0.648 0.691 0.648 0.648 0.648 0.691 0.648 0.691 0.648 0.648 0.648 0.691 0.500 0.500 6 3 10 m 0.082 0.014 0.093 0.084 0.076 0.038 0.065 0.065 0.079 0.084 0.062 0.062 0.069 0.073 0.072 0.072 0.071 0.076 0.091 0.097 0.061 0.043 0.078 0.083 1.571 1.370 1.403 1.298 1.387 1.259 0.924 0.924 1.480 1.482 1.214 1.223 1.229 1.348 1.084 0.992 0.998 1.185 1.069 1.078 0.981 0.963 0.998 1.065 mm/hari 10 m 5.18 5.18 5.87 5.87 4.83 4.83 4.41 4.41 5.00 5.00 3.93 3.93 4.36 4.36 4.54 4.54 4.51 4.51 5.76 5.76 4.47 4.47 4.96 4.96 6 3 26.955 1.482 0.924 6 10 m 3 0.000 3.013 0.560 5.700 0.257 2.601 5.616 2.170 2.779 5.729 4.778 4.464 4.907 2.923 2.397 3.049 1.182 2.616 0.824 0.571 0.371 2.316 1.408 1.154 S akhir 6 Elevasi akhir 3 10 m 0.671 0.000 0.671 0.560 0.671 0.257 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.671 0.571 0.371 0.671 0.671 0.671 0.671 0.257 Melimpah 6 10 m 6.00 7.20 7.13 7.20 6.71 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.13 7.01 7.20 7.20 7.20 3 0.000 2.341 0.000 5.029 0.000 1.929 4.945 1.499 2.107 5.058 4.106 3.792 4.236 2.251 1.725 2.378 0.511 1.945 0.152 0.000 0.000 1.644 0.736 0.483 46.868 5.058 0.000 264 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 6. Penelusuran banjir lewat pelimpah Waduk Lempake debit banjir kala ulang 1000 tahun Kala ulang Debit inflow maksim um Debit outflow m aksimum Elevasi m uka air m aksimum Elevasi puncak bendungan Lebar Pelim pah Tinggi Jagaan Tersedia Jam Ke 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Q-inflow 3 ( m /dt ) 2.00 22.28 112.90 308.92 631.90 621.51 573.05 479.40 401.11 335.66 280.94 238.01 208.19 183.82 163.36 145.20 129.08 114.77 102.08 90.82 80.82 72.26 65.74 60.08 55.11 1000 Th 631.90 322.45 9.49 9.50 17.00 0.01 Tahun m /dt m 3/dt m m m m Irerata 3 ( m /dt ) PHi 3 ( m /dt ) PSi 3 ( m /dt ) El. M.A. (m) 1.00 12.14 67.59 210.91 470.41 626.70 597.28 526.23 440.26 368.39 308.30 259.48 223.10 196.00 173.59 154.28 137.14 121.93 108.43 96.45 85.82 76.54 69.00 62.91 57.60 0.00 0.98 12.83 77.95 267.35 646.22 1,079.79 1,423.90 1,657.71 1,783.61 1,829.54 1,817.52 1,765.77 1,690.80 1,603.64 1,509.83 1,412.75 1,314.30 1,216.03 1,120.42 1,035.44 959.25 890.59 828.81 773.36 1.00 13.12 80.42 288.86 737.76 1,272.92 1,677.07 1,950.12 2,097.97 2,151.99 2,137.85 2,076.99 1,988.87 1,886.81 1,777.23 1,664.10 1,549.89 1,436.22 1,324.46 1,216.87 1,121.26 1,035.79 959.59 891.72 830.96 7.20 7.23 7.39 7.85 8.39 8.93 9.21 9.37 9.46 9.49 9.48 9.45 9.39 9.33 9.27 9.20 9.13 9.06 8.98 8.88 8.78 8.69 8.62 8.55 8.49 Q-outflow 3 ( m /dt ) 0.000 0.02 0.29 2.47 21.51 91.54 193.13 253.18 292.41 314.36 322.45 320.33 311.22 298.07 283.17 267.40 251.35 235.59 220.19 204.04 181.43 162.01 145.20 130.78 118.36 107.49 Pengerukan Waduk Lempake Bendungan Lempake seperti diuraikan di latar belakang permasalahan, untuk dilakukan peningkatan kapasitas dengan meninggikan elevasi puncak pelimpah sulit dilakukan karena permasalahan sosial terkait situs sejarah kota Samarinda. Untuk mengembalikan atau merevitalisasi fungsi bendungan salah satu alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengerukan sedimentasi di waduk. Untuk menentukan lokasi pengerukan dan kedalaman pengerukan telah dilakukan analisa dengan menggunakan data peta topografi genangan waduk Lempake dan laju sedimentasi masuk waduk Lempake, sementara untuk menentukan sebaran disetiap elevasi waduk Lempake digunakan metode Reservoir Reduction Area. Dari hasil analisa laju sedimentasi masuk waduk Lempake sebesar 0,72 Bandung, 10 November 2018 265 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air mm/tahun dan dengan berat jenis material sedimen 1,6 ton/m3, maka dengan kondisi saat ini waduk Lempake akan penuh dalam waktu sekitar 5 tahun. Dengan melakukan trial and error terhadap formasi pengerukan maka dengan melakukan pengerukan sebesar 510.000 m3 atau mengembalikan tampungan seperti kondisi tahun 2001 maka waduk Lempake tanpa pengendalian sedimen akan mampu bertahan selama 11 tahun. Perbandingan perhitungan dua kondisi ini dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 7. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Perubahan lengkung kapasitas Waduk Lempake akibat sedimentasi kondisi saat ini Elevasi Luas Kapasitas Kedalaman Ao Vol. Sed. (m) ( Ha ) (Ha.m) (m) (Ha.m) (Ha.m) 4.00 3.75 3.50 3.25 3.00 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.20 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 95.64 56.70 46.51 36.33 26.15 15.97 10.00 9.75 9.50 9.25 9.00 8.75 8.50 8.25 8.00 7.75 7.50 7.25 7.20 7.00 6.75 6.50 6.25 6.00 708.96 629.76 550.56 471.36 392.16 356.97 321.79 286.60 251.42 202.74 154.06 105.38 95.64 56.70 46.51 36.33 26.15 15.97 1062.73 925.09 787.46 649.82 512.18 431.73 351.28 270.84 190.39 151.88 113.36 74.85 67.14 36.33 27.25 18.17 9.08 0.00 Data : Beban Sedimen Tahunan Lama Sedimentasi Masuk Waduk 5.536 Sedimen Dasar (25% x dari Sedimen Layang) Asusmsi Trafefisiensi Waduk Benanga 70% maka Sedimen masuk dan mengendap di waduk = = = = = 0.720 138,593 13.86 76.73 19.18 = Total Muka Air Waduk Normal Asumsi Elevasi Nol Baru Perhitungan Elevasi Nol Baru Vo = 67.14 Ha m 1.20 m H = Ho = 1.20 m Ao = 95.64 Ha Vs = 67.14 Ha m Tabel 8. 334.94 311.03 287.12 263.21 239.30 215.39 191.48 167.57 143.66 119.75 95.84 71.93 67.14 36.33 27.25 18.17 9.08 0.00 Perubahan Luas Kapasitas ( Ha ) ( Ha.m) 613.32 534.12 454.92 375.72 296.52 261.33 226.15 190.96 155.78 107.10 58.42 9.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 727.80 614.07 500.34 386.61 272.88 216.34 159.81 103.27 46.73 32.13 17.52 2.92 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 mm/th m3/th Ha m/th Ha m Ha m 67.14 Ha m 67.14 Ha m 7.20 7.20 Cek…. Ok Perubahan lengkung kapasitas Waduk Lempake setelah dilakukan pengerukan 510.000 m3 266 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Elevasi Luas Kapasitas Kedalaman Ao Vol. Sed. (m) ( Ha ) (Ha.m) (m) (Ha.m) (Ha.m) 4.00 3.75 3.50 3.25 3.00 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.20 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 164.68 143.00 111.25 79.50 47.75 16.00 10.00 9.75 9.50 9.25 9.00 8.75 8.50 8.25 8.00 7.75 7.50 7.25 7.20 7.00 6.75 6.50 6.25 6.00 710.00 662.50 615.00 567.50 520.00 452.85 385.71 318.56 251.42 224.31 197.21 170.10 164.68 143.00 111.25 79.50 47.75 16.00 1277.42 1123.67 969.92 816.17 662.42 565.99 469.56 373.14 276.71 227.41 178.10 128.80 118.94 79.50 59.63 39.75 19.88 0.00 Data : Beban Sedimen Tahunan Lama Sedimentasi Masuk Waduk 11.145 Sedimen Dasar (10% x dari Sedimen Layang) Asusmsi Trafefisiensi Waduk Benanga 70% maka Sedimen masuk dan mengendap di waduk = = = = = 0.720 138,593 13.86 154.47 15.45 = Total Muka Air Waduk Normal Asumsi Elevasi Nol Baru Perhitungan Elevasi Nol Baru Vo = 118.94 Ha m H = 1.20 m Ho = 1.20 m Ao = 164.68 Ha 118.94 Ha m Vs = 580.06 538.88 497.71 456.54 415.37 374.20 333.03 291.86 250.69 209.52 168.35 127.18 118.94 79.50 59.63 39.75 19.88 0.00 Perubahan Luas Kapasitas ( Ha ) ( Ha.m) 545.32 497.82 450.32 402.82 355.32 288.17 221.03 153.88 86.73 59.63 32.53 5.42 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 697.36 584.78 472.20 359.62 247.05 191.79 136.53 81.28 26.02 17.89 9.76 1.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 mm/th m3/th Ha m/th Ha m Ha m 118.94 Ha m 118.94 Ha m 7.20 7.20 Cek…. Ok Neraca Air Setelah Waduk Dikeruk Dengan melakukan pengerukan pada daerah tampungan efektif sebesar 510.000 m3, yaitu antara elevasi +6,00 sampai elevasi +7,2 m, kapasitas waduk Lempake akan meningkat menjadi 1.189.400 m3, sehingga penyediaan air baku untuk irigasi dan air baku untuk air bersih akan semakin terjamin. Hasil simulasi waduk setelah dilakukan pengerukan dapat di lihat pada tabel di bawah : Bandung, 10 November 2018 267 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 9. Simulasi Waduk Lempake berdasarkan lengkung kapasitas setelah dikeruk sebesar 510.000 m3 Rencana Luas Daerah Irigasi 409 Ha Kebutuhan Air Baku Perawatan Sungai 0.21 0.50 m /dt 3 m /dt Bulan Periode Jumlah Hari S Awal 6 10 m November Desember Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II 15 15 15 16 15 16 14 14 15 16 15 15 15 16 15 15 15 16 15 16 15 15 15 16 3 Elevasi awal 3 6 10 m 1.189 0.000 1.189 0.696 1.189 0.405 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.019 0.766 1.189 1.189 Jumlah Max Min Luas Genangan 7.20 6.00 7.20 6.88 7.20 6.51 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.11 6.96 7.20 7.20 1.189 0.000 2 1.647 0.160 1.647 1.272 1.647 0.807 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.647 1.553 1.383 1.647 1.647 7.200 6.000 Inflow m / dt 3 10 m 0.69 3.38 1.00 4.66 0.75 2.61 4.85 2.00 2.77 4.73 4.10 3.87 4.22 2.60 2.17 2.60 1.16 2.26 0.94 0.71 0.60 2.24 1.34 1.12 0.90 4.38 1.29 6.44 0.97 3.60 5.87 2.42 3.59 6.54 5.32 5.02 5.46 3.60 2.81 3.37 1.51 3.13 1.22 0.98 0.78 2.91 1.73 1.55 0.000 0.603 6 3 Luas Daerah Irigasi Ha Kebutuhan Air Bersih l/dt/ha 10 m 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 409 1.942 1.487 1.330 0.743 1.332 0.766 0.000 0.000 1.641 1.332 0.789 0.820 0.820 0.938 0.314 0.000 0.022 0.408 0.199 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.029 0.788 0.704 0.420 0.705 0.433 0.000 0.000 0.869 0.752 0.418 0.434 0.434 0.530 0.166 0.000 0.012 0.231 0.106 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Irigasi 6 74.495 6.540 0.782 3 7.002 0.869 0.000 6 Evaporasi m / dt 3 10 m 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.272 0.272 0.272 0.290 0.272 0.290 0.254 0.254 0.272 0.290 0.272 0.272 0.272 0.290 0.272 0.272 0.272 0.290 0.272 0.290 0.272 0.272 0.272 0.290 3 0.210 0.210 Perawatan Sungai 6 3 l/dt 10 m 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.648 0.648 0.648 0.691 0.648 0.691 0.605 0.605 0.648 0.691 0.648 0.648 0.648 0.691 0.648 0.648 0.648 0.691 0.648 0.691 0.648 0.648 0.648 0.691 6 Total Kebutuhan St+1+ I + O 6 10 m mm/hari 10 m 3 10 m 5.18 5.18 5.87 5.87 4.83 4.83 4.41 4.41 5.00 5.00 3.93 3.93 4.36 4.36 4.54 4.54 4.51 4.51 5.76 5.76 4.47 4.47 4.96 4.96 0.141 0.014 0.160 0.131 0.131 0.069 0.112 0.112 0.136 0.145 0.107 0.107 0.118 0.126 0.123 0.123 0.122 0.131 0.156 0.167 0.115 0.102 0.135 0.144 2.089 1.721 1.784 1.533 1.757 1.483 0.971 0.971 1.925 1.879 1.445 1.461 1.473 1.638 1.210 1.043 1.054 1.343 1.182 1.148 1.035 1.022 1.055 1.125 3 6 3 0.000 2.661 0.696 5.602 0.405 2.525 6.087 2.641 2.852 5.851 5.065 4.743 5.182 3.151 2.789 3.516 1.644 2.977 1.229 1.019 0.766 2.651 1.869 1.612 31.257 1.925 0.971 0.500 0.500 S akhir 6 Elevasi akhir 3 Melimpah 6 10 m 1.189 0.000 1.189 0.696 1.189 0.405 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.189 1.019 0.766 1.189 1.189 1.189 10 m 6.00 7.20 6.88 7.20 6.51 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20 7.11 6.96 7.20 7.20 7.20 1.189 0.405 3 0.000 1.472 0.000 4.413 0.000 1.336 4.898 1.452 1.663 4.661 3.875 3.554 3.992 1.962 1.600 2.326 0.454 1.787 0.040 0.000 0.000 1.461 0.680 0.423 42.048 4.898 0.000 Dari tabel di atas dapat dicermati, dengan melakukan pengerukan sebesar 510.000 m3 akan meningkatkan luas intensitas tanam lahan irigasi di hilir bendungan dari 226 Ha menjadi 409 Ha, atau naik lebih dari 80%. Sementara untuk layanan air baku untuk air bersih masih tetap 210 lt/dt. Penelusuran Banjir Setelah Waduk Dikeruk Dengan adanya pengerukan waduk pada zona tampungan banjir sebesar 1,1 juta meter kubik tentu akan meningkatkan daya reduksi waduk Lempake. Hasil penelusuran banjir dengan lengkung kapasitas waduk Lempake setelah dilakukan pengerukan seperti yang dapat dilihat pada gambar dan tabel berikut : PENELUSURAN BANJIR LEWAT PELIMPAH DEBIT BANJIR KALA ULANG 1.000 TH 700 600 )k it e /d 3 m (t ib e D 500 400 300 200 100 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 Waktu (jam) Gambar 6. Penelusuran banjir Waduk Lempake kondisi setelah dilakukan pengerukan Dari tabel tersebut di bawah, dengan melakukan pengerukan waduk pada daerah tampungan banjir maka tingkat reduksi waduk akan meningkat sebesar 53% dan secara langsung juga akan menambah tinggi jagaan yang ada menjadi 0,11 m. 268 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 10. Penelusuran banjir lewat pelimpah Waduk Lempake debit banjir kala ulang 1000 tahun setelah waduk dikeruk Kala ulang Debit inflow maksim um Debit outflow m aksim um Elevasi m uka air m aksimum Elevasi puncak bendungan Lebar Pelim pah Tinggi Jagaan Tersedia Jam Ke 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Q-inflow 3 ( m /dt ) 2.00 22.28 112.90 308.92 631.90 621.51 573.05 479.40 401.11 335.66 280.94 238.01 208.19 183.82 163.36 145.20 129.08 114.77 102.08 90.82 80.82 72.26 65.74 60.08 55.11 1000 Th 631.90 297.20 9.39 9.50 17.00 0.11 Tahun m /dt m 3/dt m m m m Irerata 3 ( m /dt ) PHi 3 ( m /dt ) PSi 3 ( m /dt ) El. M.A. (m) 1.00 12.14 67.59 210.91 470.41 626.70 597.28 526.23 440.26 368.39 308.30 259.48 223.10 196.00 173.59 154.28 137.14 121.93 108.43 96.45 85.82 76.54 69.00 62.91 57.60 0.01 0.99 12.90 78.72 277.70 677.42 1,150.75 1,524.48 1,789.41 1,945.20 2,018.08 2,029.18 1,996.43 1,936.40 1,860.64 1,775.05 1,683.40 1,588.14 1,491.10 1,394.71 1,305.79 1,223.53 1,147.37 1,077.37 1,013.45 1.01 13.13 80.49 289.63 748.11 1,304.12 1,748.03 2,050.71 2,229.67 2,313.59 2,326.38 2,288.66 2,219.53 2,132.40 2,034.23 1,929.32 1,820.53 1,710.07 1,599.53 1,491.16 1,391.61 1,300.06 1,216.37 1,140.28 1,071.04 7.20 7.22 7.35 7.72 8.26 8.74 9.07 9.24 9.34 9.38 9.39 9.37 9.33 9.28 9.23 9.17 9.11 9.05 8.99 8.90 8.81 8.73 8.66 8.60 8.54 Q-outflow 3 ( m /dt ) 0.000 0.02 0.23 1.77 11.93 70.69 153.37 223.55 261.30 284.47 295.51 297.20 292.23 283.13 271.76 259.19 245.93 232.39 218.97 204.82 185.37 168.08 152.69 139.00 126.83 116.22 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Bendungan Lempake direncanakan sebagai bendungan multiguna, antara lain berfungsi sebagai bangunan penyedia air baku untuk irigasi, air bersih, konservasi sungai dan bangunan pengendali banjir kota Samarinda. Berdasarkan hasil kajian hidrologi, hidrolika, analisa topografi dan analisa geologi berikut beberapa kesimpulan yang dapat disampaikan : 1. Berdasarkan lengkung kapasitas waduk Lempake tahun 2001 dan lengkung kapasitas tahun 2015 hasil pengukuran genangan waduk Lempake, dapat disimpulkan bahwa waduk Lempake saat ini Bandung, 10 November 2018 269 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 2. 3. 4. 5. 6. 7. mengalami penyusutan baik dari segi volume waduk maupun luas daerah genangan. Penyusutan volume tampungan normal waduk selama 14 tahun (2001 s/d 2015) berdasarkan data tersebut sebesar 0,821 juta meter kubik dari volume awal 1, 493 juta meter kubik menjadi 0,671 juta meter kubik. Berdasarkan peta ikonos tahun 2002 dibandingkan poto udara 2014, saat ini luas genangan air waduk Lempake jauh berkurang luasannya. Perkiraan luas genangan waduk Lempake tahun 2002 sekitar 110 Ha, sementara luas genanga tahun 2014 hanya mencapai 11 Ha saja. Perubahan luas permukaan genangan ini akibat genangan waduk Lempake tertutup oleh tumbuhan air (kumpai). Dengan penutupan tanaman air di permukaan waduk Lempake akan menurunkan kualitas air waduk Lempake dan juga akan mempercepat pengendapan sedimen waduk Lempake Dengan adanya penyusutan kapasitas waduk Lempake saat ini, maka fungsi waduk Lempake sebagai penyedia air baku irigasi, air bersih, konservasi sungai dan pengendali banjir turun. Dari hasil simulasi waduk di dapat hasil bahwa untuk masa tanam 1 dimulai bulan Nopember, kemampuan waduk Lempake untuk menyediakan air irigasi hanya terbatas sampai dengan luas daerah irigasi 263 Ha, sementara luas fungsional daerah irigasi layanan 400 Ha. Sementara untuk reduksi banjir kala ulang 1.000 tahunan kondisi muka air waduk Lempake hampir mencapai puncak tubuh bendungan yaitu elevasi +9,49 m Dengan mencermati kondisi potensi sedimen yang masuk waduk saat ini yang mencapai 138.593 m3/tahun, sisa tampungan normal yang ada saat ini akan penuh dalam waktu 5,54 tahun. Bila kondisi ini terjadi maka fungsi penyedia air baku waduk Lempake akan sangat terganggu Rencana pengerukan waduk Lempake dalam kajian ini dilakukan dengan 2 alternatif. Alternatif 1 pengerukan secara vertikal dilakukan merata di zona tampungan normal. Alternatif 2 pengerukan secara vertikal dilakukan intensif di zona tampungan normal. Untuk Alternatif 1 volume sedimentasi waduk yang harus dikeruk sebesar 1,612 juta meter kubik, sementara untuk alternatif 2 sebesar 1,873 juta meter kubik. Dengan dilakukan pengerukan waduk seperti pada nomor 5 tersebut maka fungsi waduk Lempake akan semakin meningkat, baik untuk penyediaan air baku maupun pengendali banjir. Untuk penyediaan air baku irigasi dapat mengairi lahan seluas 409 Ha dari luas daerah irigasi saat ini 400 Ha. Sementara untuk pengendali banjir dengan debit banjir masuk waduk kala ulang 1.000 tahunan, jagaan yang ada meningkat dari kondisi saat ini 0,01 meter menjadi 0,10 m s/d 0,17 m Dengan melakukan pengerukan waduk, maka tampungan waduk akan kembali meningkat, sehingga potensi material sedimen yang masuk waduk akan menngendap dan mengisi tampungan normal memerlukan waktu 11,145 tahun dari kondisi saat ini hanya 5,543 tahun Saran Berdasarkan hasil analisa data dan kajian secara menyeluruh terhadap aspek teknis beberapa saran yang dapat sampaikan antara lain : 1. 2. Bendungan Lempake saat ini perlu perhatian khusus baik terkait konstruksi bendungan dan fasilitas penunjangnya maupun perhatian terhadap penyusutan volume waduk Lempake. Keamanan bendungan sangat membahayakan masyarakat hilir bendungan, hal ini dapat dicermati dari minimnya tinggi jagaan yang ada yaitu 1 cm, sementara disyaratkan untuk bendungan minimal jagaan yang tersedia diatas 75 cm. Penurunan fungsi bendungan juga harus menjadi fokus dalam penanganan bendungan karena bila tidak segera disikapi tampungan efektif waduk secara teori akan penuh sedimen dalam waktu 5,54 tahun lagi (tahun 2022), sehingga fungsi waduk Lempake secara teknis telah habis. Lokasi pengerukan sedimen waduk Lempake dilakukan di dua zona, yaitu zona tampungan efektif dan zona tampungan banjir. Khusus untuk zona tampungan efektif (di bawah elevasi +7,20), pengerukan harus berjarak minimal 50 dari kaki tanggul hulu bendungan Lempake, hal ini untuk menghindari rembesan melalui pondasi tubuh bendungan Lempake yang berdasarkan investigasi geologi dasar tubuh bendungan Lempake terdiri dari lapisan pasir. 270 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 3. 4. 5. Mengingat besarnya volume sedimen yang harus diangkat dan dibuang sangat besar, maka perlu diersiapkan dengan baik lokasi pembuangan material sedimen, sehingga tidak akan menimbulkan dampak lingkungan yang merugikan. Pembuangan material sedimen, bila dilakukan di sekitar/areal waduk Lempake harus berada di atas elevasi +10,00, hal ini harus menjadi perhatian khusus jangan sampai disatu sisi menggali sedimen di daerah tampungan efektif tapi pembuangan di zona tampungan banjir. Sebelum melakukan pengerukan sedimentasi waduk Lempake, diharuskan pengelola bendungan Lempake harus menyusun Analisis Dampak Lingkungan Hidup sehingga dampak merugikan dapat dipantau dan dikelola dengan baik. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu terselesainya penelitian ini, semoga bantuan bapak/ibu sekalian tercatat sebagai amal baik dan semoga hasil kajian ini bermanfaat bagi kelangsungan dan kelestarian bendungan Lempake Kota Samarinda. DAFTAR PUSTAKA Balai Wilayah Sungai Kalimantan III.,2013. Desain Peningkatan Konstruksi Bendungan Lemapke Kota Samarinda, Samarinda, Kalimantan Timur. Balai Wilayah Sungai Kalimantan III.,2015. Pola Wilayah Sungai Mahakam, Samarinda, Kalimantan Timur. Balai Wilayah Sungai Kalimantan III.,2016. Rancangan Rencana Pengelolaan Sumber Daya Air Wilayah Sungai Mahakam, Samarinda, Kalimantan Timur. Balai Wilayah Sungai Kalimantan III.,2017. Neraca Air dan Alokasi Air Wilayah Sungai Mahakam, Samarinda, Kalimantan Timur. Balai Wilayah Sungai Kalimantan III.,2017. Review Desain Normalisasi Sungai Karangmumus Kota Samarinda, Samarinda, Kalimantan Timur. Das, Ghanshyam., 2000. Hydrology And Soil Conservation Engineering, Prentice-Hall Limited, New Delhi Departemen Permukiman Dan Prasarana Wilayah, Direktorat Sumber Daya Air.,2003. Pedoman Kriteria Umum Desain Bendungan, Balai Keamanan Bendungan, Jakarta SNI 2415, 2016. Tata Cara Perhitungan Banjir Rencana, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta Soemarto, C.D., 1987. Hidrologi Teknik, Pt. Erlangga, Surabaya. Triatmodjo, Bambang., 2010. Hidrologi Terapan, Beta Offset, Yogyakarta Bandung, 10 November 2018 271 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN EVALUASI NERACA AIR DENGAN MENG-OPTIMALISASI KETERSEDIAAN AIR SISTEM D.I. KALIBAWANG Fujianto1*, Devy Anggreti Simangunsong1, Ropika Siti Nurpadilah1 1Aditya Engineering Consultant *
[email protected]ABSTRAK Sistem Daerah Irigasi Kalibawang merupakan salah satu sistem daerah irigasi kewenangan pusat yang mencakup lahan seluas 7.152 Ha yang terletak di Kabupaten Kulon Progo, Yogyakarta. Hasil utama pertanian di daerah ini adalah tanaman padi. Sumber utama dari sistem daerah irigasi kalibawang ini diambil dari Sungai Progo, dimana pengambilan air menggunakan struktur bangunan air berupa free intake (pengambilan bebas) dengan alokasi debit operasi ± 7.00 m3/dt Sebagai upaya optimalisasi ketersediaan air sistem D.I. kalibawang maka dilakukan simulasi dengan 4 skenario. Hasil skenario 1 menunjukan bahwa ketersediaan air Sistem D.I. Kalibawang keseluruhan dalam kondisi sedang (cenderung kurang) dalam memenuhi kebutuhan air-nya seluas 7.152 Ha (luasan eksisting). Hal ini ditunjukkan dengan tingkat keandalan rata - rata yang hanya mencapai 76,57%, sehingga tidak mampu mencapai IP 300% dengan pola tanam Padi - Padi - Palawija. Hasil skenario 2 menunjukkan bahwa ketersediaan air menggunakan luasan eksisting 4 daerah irigasi besar dengan hasil tingkat keandalan D.I. Kalibawang sendiri (2.594 Ha) sebesar 97,84% , D.I. Papah (983 Ha) sebesar 81,68%, D.I. Pengasih (2.035 Ha) sebesar 81,92%, dan D.I. Pekik Jamal (827 Ha) sebesar 79,03%. Hasil skenario 3 menunjukan D.I. Papah hanya mengandalkan suplesi dari free intake (pengambilan bebas) Kalibawang yang sudah terbatas maka dari itu pada scenario 3 dilakukan pengurangan luas areal D.I. Papah menjadi 783 Ha sehingga didapat tingkat keandalan rata rata > 85% dengan IP = 240%. Sedangkan skenario 4 menunjukkan hasil D.I. Pengasih dan Pekik Jamal mendapat suplesi dari Waduk Sermo sehingga mencapai tingkat keandalan 88% dengan IP = 300%. Kata Kunci : Daerah irigasi, Neraca air, suplesi, optimal, skenario, keandalan. LATAR BELAKANG Daerah Irigasi Kalibawang masih belum bisa memperoleh air irigasi secara optimal. Hal ini disebabkan antara lain penurunan fungsi serta kapasitas baik pada jaringan maupun pada bangunan dan suplai air dari sumber utama yang belum tercukupi. Untuk mencapai produksi tanam yang optimal sistem D.I. Kalibawang memakai pola tanam Padi – Padi - Palawija Salah satu upaya optimalisasi sistem D.I. Kalibawang yaitu melalui evaluasi neraca air pada sistem secara menyeluruh. Neraca air merupakan perbandingan antara ketersediaan air dan kebutuhan air pada suatu wilayah daerah irigasi. Pada daerah irigasi yang ditinjau terdapat 4 (empat) daerah irigasi besar yaitu D.I. Kalibawang, D.I. Papah, D.I. Pengasih, dan D.I. Pekik Jamal yang memiliki luas areal layanan irigasi yang berbeda. Didalam Sistem D.I. Kalibawang memiliki inflow (air tambahan) yang berasal dari sungai-sungai besar yaitu Sungai Progo, Sungai Papah dan Sungai Serang. METODOLOGI STUDI Metodologi kegiatan yang dilaksanakan dalam evaluasi neraca air dengan meng-optimalisasi ketersediaan air sistem D.I Kalibawang : 1. Pengumpulan Data yang tersedia 272 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 2. 3. 4. 5. 6. Analisa Ketersediaan Air (Debit Andalan) Analisa Kebutuhan Air D.I. Kalibawang Analisa Neraca Air Sistem DI Kalibawang keseluruhan Analisa Neraca Air per D.I. dalam Sistem DI Kalibawang Analisa penentuan skenario simulasi yang digunakan Gambar 1. Bagan Alir Metodologi Penelitian HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Pada Studi terdahulu diketahui bahwa sistem D.I Kalibawang belum bisa memenuhi kebutuhan air secara andal di sistem irigasi tersebut. Maka dari itu dilakukan simulasi dengan 4 skenario untuk mengoptimalisasi ketersediaan air pada sistem daerah irigasi kalibawang. Gambar 2 menunjukkan skema alokasi Simulasi Skenario 1, yang menggunakan luas eksisting keseluruhan seluas 7.152 Ha. Bila prosentase keterpenuhan kebutuhan air irigasinya kurang dari 85 %, maka perlu dilakukan simulasi di masing-masing daerah irigasi. Gambar 3 menunjukkan skema alokasi Bandung, 10 November 2018 273 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Simulasi Skenario 2, dengan menggunakan luasan eksisting pada 4 daerah irigasi besar untuk mengetahui daerah mana yang prosentase keterpenuhannya kurang dari 85 %. Bila prosentase keterpenuhannya sama dengan atau lebih dari 85 % maka dianggap dapat memenuhi kebutuhan air irigasi. Gambar 4 menunjukkan skema alokasi Simulasi Skenario 3, dari hasil skenario 2, jika terdapat suatu daerah irigasi dengan prosentase keterpenuhannya kurang dari 85 % maka dilakukan simulasi dengan mengurangi luasan salah satu daerah irigasi. Gambar. 5 menunjukkan skema alokasi Simulasi Skenario 4, sebagai upaya optimalisasi sistem D.I. kalibawang tanpa mengurangi luasan daerah irigasi maka DI Pengasih dan DI Pekik Jamal disimulasikan dengan mendapat suplesi dari Waduk Sermo. SKENARIO 1 TOTAL AREAL 7.152 HA KETERANGAN 7.00 m3/dt SUNGAI SALURAN SUPLESI SALURAN INDUK KALIBAWANG SALURAN IRIGASI BANGUNAN SALURAN SUPLESI SUNGAI SERANG BENDUNG PENGASIH SUNGAI PAPAH SALURAN SUPLESI KETERSEDIAAN AIR DI BANGUNAN PENGAMBILAN BENDUNG PAPAH SUNGAI PROGO KALIBAWANG 7.00 m3/dt BENDUNG PEKIK JAMAL SAMUDERA INDONESIA . Gambar 2. Skema Alokasi Air Skenario 1 SKENARIO 2 KETERANGAN SIMULASI MASING - MASING PADA DAERAH IRIGASI BESAR SUNGAI SALURAN SUPLESI 7.00 m3/dt SALURAN INDUK KALIBAWANG SALURAN IRIGASI BANGUNAN SALURAN SUPLESI AREAL D.I. KALIBAWANG 2.594 Ha SUNGAI PAPAH SALURAN SUPLESI KETERSEDIAAN AIR DI BANGUNAN PENGAMBILAN AREAL D.I. PAPAH 953 Ha SUNGAI PROGO KALIBAWANG 7.00 m3/dt 2.035 Ha SUNGAI SERANG AREAL D.I. PENGASIH AREAL D.I. PEKIK JAMAL 827 Ha SAMUDERA INDONESIA Gambar 3. Skema Alokasi Air Skenario 2. 274 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SKENARIO 3 KETERANGAN OPTIMALISASI LUASAN AREAL D.I. PAPAH SUNGAI SALURAN SUPLESI 7.00 m3/dt SALURAN INDUK KALIBAWANG SALURAN IRIGASI BANGUNAN SALURAN SUPLESI AREAL D.I. KALIBAWANG 2.594 Ha SUNGAI PAPAH SALURAN SUPLESI KETERSEDIAAN AIR DI BANGUNAN PENGAMBILAN AREAL D.I. PAPAH 953 Ha SUNGAI PROGO KALIBAWANG 7.00 m3/dt SUNGAI SERANG AREAL D.I. PENGASIH 2.035 Ha AREAL D.I. PEKIK JAMAL 827 Ha SAMUDERA INDONESIA Gambar 4. Skema Alokasi Air Skenario 3 SKENARIO 4 KETERANGAN SUPLESI WADUK SERMO KE D.I. PENGASIH DAN D.I. PEKIK JAMAL SUNGAI SALURAN SUPLESI 7.00 m3/dt SALURAN INDUK KALIBAWANG SALURAN IRIGASI BANGUNAN SALURAN SUPLESI AREAL D.I. KALIBAWANG 2.594 Ha SUNGAI PAPAH SALURAN SUPLESI KETERSEDIAAN AIR DI BANGUNAN PENGAMBILAN WADUK SERMO AREAL D.I. PAPAH 953 Ha SUNGAI PROGO KALIBAWANG 7.00 m3/dt 2.035 Ha SUNGAI SERANG AREAL D.I. PENGASIH AREAL D.I. PEKIK JAMAL 827 Ha SAMUDERA INDONESIA Gambar 5. Skema Alokasi Air Skenario 4 SIMULASI SISTEM D.I. KALIBAWANG Simulasi dilakukan untuk mendapatkan luas areal irigasi yang dapat terairi secara maksimal sehingga pemanfaatan air yang tersedia dapat di manfaatkan secara optimal. Simulasi ini dilakukan dengan menggunakan 4 skenario, sebagai berikut : Skenario 1 : Simulasi menggunakan luas eksisting D.I. Kalibawang keseluruhan (7.152 Ha) Skenario 2 : Simulasi menggunakan luas eksisting pada masing-masing daerah irigasi (D.I. Kalibawang Langsung, D.I. Papah, D.I. Pengasih dan D.I. Pekik Jamal). Skenario 3 : Simulasi optimalisasi luas D.I. Papah dengan mengurangi luas daerah layanan irigasinya, karena simulasi D.I. Papah dengan luasan eksisting hanya menghasilkan tingkat keterpenuhan rerata 81,68 %. Skenario 4 : Simulasi pengaruh suplesi Waduk Sermo pada D.I. Pengasih dan D.I. Pekik Jamal Bandung, 10 November 2018 275 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (secara sistem suplesi dari Waduk Sermo hanya bisa mensuplesi D.I. Pengasih dan D.I. Pekik Jamal) Hasil Analisis Skenario 1 Skenario 1 adalah simulasi dengan menggunakan luas eksisting D.I. Kalibawang keseluruhan yaitu 7.152 Ha. Luas eksisiting DI Kalibawang meliputi luas D.I. Kalibawang Langsung, D.I. Papah, D.I. Pengasih dan D.I. Pekik Jamal. Sumber air D.I. Kalibawang diambil dari Free Intake Kalibawang. Ketersediaan air didapatkan dari debit bangkitan 25 tahun terakhir Free Intake Kalibawang. Pola tanam yang digunakan di tiap-tiap D.I. adalah Padi-Padi-Palawija. Hasil Analisis Skenario 1 dapat dilihat pada tabel dibawah. Tabel 1. Perhitungan Simulasi Selama 1 Tahun Pertama pada D.I. Kalibawang dengan menggunakan Luas 7.152 Ha Gambar 6. Grafik Neraca Air D.I. Kalibawang dengan Luas 7.152 Ha Selama Satu Tahun Pertama Keandalan Dalam Memenuhi Kebutuhan air di DI Kali bawang Total 100.00 95.00 90.00 85.00 % Terpenuhi 80.00 75.00 % terpenuhi 70.00 65.00 60.00 55.00 50.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Simulasi Tahun Ke : Gambar 7. Hasil Simulasi Stokastik selama 25 tahun di D.I. Kali Bawang secara Keseluruhan 276 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 2. Rekap Simulasi Menggunakan Luas Eksisting D.I. Kalibawang Keseluruhan (Luas= 7.152 Ha) Kebutuhan Dasar % Terpenuhi % Kekurangan Kebutuhan Dasar % Terpenuhi % Kekurangan 1 74,15 25,85 14 72,80 27,20 2 80,02 19,98 15 84,35 15,65 3 71,66 28,34 16 74,51 25,49 4 75,25 24,75 17 80,01 19,99 5 81,20 18,80 18 74,56 25,44 Tahun 6 7 8 9 10 11 80,00 74,85 74,75 78,80 71,49 78,89 20,00 25,15 25,25 21,20 28,51 21,11 Tahun 19 20 21 22 23 24 25 75,03 81,87 78,00 79,92 79,73 77,09 71,27 24,97 18,13 22,00 20,08 20,27 22,91 28,73 12 69,63 30,37 14 72,80 27,20 13 74,47 25,53 RataRata 76,57 23,43 Dari hasil simulasi di atas dapat disimpulkan bahwa pada berbagai kondisi debit ketersediaan air (hasil bangkitan), menunjukkan tingkat keterpenuhan antara 69,63% sampai 84,35% dan didapat rerata 76,57%. (keandalan 84,35% hanya terjadi sekali, dan keandalan mendekati 80% hanya terjadi 6 kali, sisanya tingkat keandalanya < 80%). Tingkat keterpenuhan tersebut sebagian besar dan secara rata rata < 85% yang menunjukkan bahwa ketersediaan air di D.I. Kalibawang defisit. Maka dari itu dilakukan analisis pada D.I. yang mengalami keandalan kurang dari 85%. Hal ini diperlukan untuk melokalisir yang mengalami permasalahan, sehingga penangannya bisa lebih fokus. Hasil Skenario 2 a. Simulasi DI Kalibawang Langsung Tabel 3. Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Kalibawang Langsung (Luas = 2594 Ha) Kebutuhan Dasar % Terpenuhi % Kekurangan 1 96,23 3,77 2 97,04 2,96 3 97,14 2,86 4 97,57 2,43 5 97,82 2,18 6 97,46 2,54 Tahun 7 99,07 0,93 8 98,31 1,69 9 100,00 0,00 10 92,84 7,16 11 99,75 0,25 12 97,00 3,00 13 98,40 1,60 Tabel 4. Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Kalibawang Langsung (Lanjutan) Kebutuhan Dasar % Terpenuhi % Kekurangan 14 95,17 4,83 15 98,01 1,99 16 95,89 4,11 17 98,68 1,32 18 98,17 1,83 19 97,07 2,93 Tahun 20 99,69 0,31 21 100,00 0,00 22 96,23 3,77 23 100,00 0,00 24 99,74 0,26 25 98,72 1,28 Rata-rata 97,84 2,16 Gambar 8. Gambar Rekapitulasi Tingkat Keandalan pada D.I. Kali Bawang Langsung. Dari Gambar di atas dapat dilihat bahwa pada D.I. Kali Bawang langsung mempunyai tingkat keandalan > 90%. Hal ini terutama karena daerah layanan irigasinya bisa mendapat air dari Intake Kali Bawang. Dengan demikian, maka Intensitas Penanaman di D.I. Kali Bawang dapat 300%. Bandung, 10 November 2018 277 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air b. Simulasi D.I. Papah Gambar 9. Gambar Keandalan Pemenuhan Kebutuhan air di D.I. Papah. Tabel 5. Tabel Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Papah (Luas = 983 Ha) Tahun Kebutuhan Dasar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 % Terpenuhi 81,15 74,88 75,18 79,24 83,16 84,72 78,74 84,99 86,36 84,68 78,39 75,73 89,58 % Kekurangan 18,85 25,12 24,82 20,76 16,84 15,28 21,26 15,01 13,64 15,32 21,61 24,27 10,42 Tabel 6. Tabel Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Papah (Lanjutan) Tahun Kebutuhan Dasar 14 % Terpenuhi 95,88 75,38 74,40 77,09 78,77 % Kekurangan 4,12 24,62 25,60 22,91 21,23 15 16 17 18 19 20 21 22 23 79,46 86,85 83,80 78,86 79,66 20,54 13,15 16,20 21,14 20,34 25 RataRata 85,62 89,56 81,68 14,38 10,44 18,32 24 Dari hasil simulasi di atas dapat disimpulkan bahwa pada berbagai kondisi debit ketersediaan air (hasil bangkitan), menunjukkan tingkat keterpenuhan antara 74,40% sampai 95,88% dan didapat rerata 81,68%. Tingkat keterpenuhan tersebut < 85% yang menunjukkan bahwa ketersediaan air di D.I. Papah belum bisa memenuhi kebutuhan air irigasi. c. Simulasi D.I. Pengasih dan D.I. Pekik jamal tanpa Suplesi dari Waduk Sermo Tabel 7. Tabel Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Pengasih (Luas = 2035 Ha) Tahun Kebutuhan Dasar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 % Terpenuhi 89,54 76,41 90,12 76,72 85,55 87,61 85,92 79,20 87,53 83,00 72,95 83,98 82,55 % Kekurangan 10,46 23,59 9,88 23,28 14,45 12,39 14,08 20,80 12,47 17,00 27,05 16,02 17,45 Tabel 8. Tabel Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Pengasih (Lanjutan) Kebutuhan Dasar Tahun 19 20 21 22 23 24 25 RataRata 14 15 16 17 18 % Terpenuhi 76,66 81,45 80,01 84,36 80,49 78,21 86,49 76,93 71,15 89,87 80,31 80,91 81,92 % Kekurangan 23,34 18,55 19,99 15,64 19,51 21,79 13,51 23,07 28,85 10,13 19,69 19,09 18,08 278 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Keandalan Pemenuhan Kebutuhan Air di DI Pengasih Tanpa Suplesi Waduk Sermo 100.00 % Terpenuhi 90.00 80.00 % Terpenuhi 70.00 60.00 50.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Simulasi Tahun Ke : Gambar 10. Keandalan Pemenuhan Kebutuhan Air di D.I. Pengasih tanpa Suplesi Waduk Sermo Dari hasil simulasi di atas dapat disimpulkan bahwa pada berbagai kondisi debit ketersediaan air (hasil bangkitan), menunjukkan tingkat keterpenuhan antara 71,15% sampai 90,12% dan didapat rerata 81,92%. Tingkat keterpenuhan tersebut < 85% yang menunjukkan bahwa ketersediaan air di D.I. Pengasih belum bisa memenuhi kebutuhan air irigasi. Untuk mencapai tingkat keandalan yang diinginkan, maka D.I. Pengasih memerlukan suplesi dari sumber lain yaitu dari Waduk Sermo. Tabel 9. Tabel Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Pekik Jamal (Luas = 827 Ha) Tahun Kinerja 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 % Terpenuhi 71,19 68,52 72,73 66,56 79,50 91,96 71,35 86,47 70,65 65,74 81,22 67,55 99,63 % Kekurangan 28,81 31,48 27,27 33,44 20,50 8,04 28,65 13,53 29,35 34,26 18,78 32,45 0,37 Tabel 10. Tabel Rekap Simulasi dengan Menggunakan Luas Eksisting D.I. Pekik Jamal (Lanjutan) Tahun Kinerja 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 RataRata % Terpenuhi 80,35 86,64 82,86 82,16 73,65 95,14 84,57 73,89 91,67 80,38 71,59 79,70 79,03 % Kekurangan 19,65 13,36 17,14 17,84 26,35 4,86 15,43 26,11 8,33 19,62 28,41 20,30 20,97 Keandalan dalam Memenuhi Kebutuhan di DI Pekik Jamal (Tanpa Waduk Sermo) 100.00 95.00 90.00 % Terpenuhi 85.00 80.00 75.00 % Terpenuhi 70.00 65.00 60.00 55.00 50.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Simulasi Tahun ke : Gambar 11. Keandalan Pemenuhan Kebutuhan Air di D.I. Pengasih tanpa Suplesi Waduk Sermo Dari hasil simulasi di atas dapat disimpulkan bahwa pada berbagai kondisi debit ketersediaan air (hasil bangkitan), menunjukkan tingkat keterpenuhan antara 65,74% sampai 99,63% dan didapat rerata 79,03%. Tingkat keterpenuhan tersebut < 85% yang menunjukkan bahwa ketersediaan air di D.I. Pekik Jamal Bandung, 10 November 2018 279 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air belum bisa memenuhi kebutuhan air. Untuk mencapai tingkat keandalan yang direncanakan, maka diperlukan suplesi ke D.I. Pekik Jamal, dalam hal ini suplesi dari Waduk Sermo. Hasil Skenario 3 Simulasi optimalisasi luas D.I. Papah Setelah diketahui perlu dilakukannya simulasi dengan mengurangi luas areal layanan irigasi di D.I. Papah untuk mengetahui luasan optimal yang dapat diairi sehingga dapat meningkatkan keandalan (prosentase keterpenuhan) hingga ≥85 %. Dengan cara yang sama, hasil optimalisasi untuk D.I. Papah dicantumkan pada Tabel berikut. Dari tabel tersebut untuk mencapai keandalan 85%, maka luas tanam D.I. Papah adalah sebesar 783 Ha. Dengan demikian intensitas tanam di D.I. Papah adalah: IP = (783x 3) / 983 x 100 % = 240 % Tabel 11. Hasil optimasi skenario 3 Percobaan 0 1 2 3 Luas Layanan Irigasi (Ha) 983 883 783 683 % Terpenuhi 81,68% 83,60% 85,42% 87,12% % Kekurangan 18,32% 16,40% 14,58% 12,88% Hasil Skenario 4 Simulasi pengaruh suplesi Waduk Sermo pada D.I. Pengasih dan D.I. Pekik Jamal Muka Air Waduk Sermo Hasil Simulasi 140 135 130 Elevasi 125 120 115 Muka Air di Waduk 110 Muka Air Minimum Muka Air Banjir 105 Muka Air Normal 100 1234567891011 21234567891011 21234567891011 21234567891011 21234567891011 21234567891011 21234567891011 21234567891011 21234567891011 21234567891011 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Gambar 12. Fluktuasi Muka Air Waduk Sermo Dalam Memenuhi D.I. Pengasih + D.I. Pekik Jamal. 280 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Kebutuhan Release 8.00 7.00 Volume (juta m³) 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 Periode 2 mingguan Gambar 13. Perbandingan Kebutuhan vs Pelepasan air Waduk Sermo (1/2). Kebutuhan Release 8.00 7.00 Volume (juta m³) 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 7 8 9 10 Periode 2 mingguan Gambar 14. Perbandingan Kebutuhan vs Pelepasan air Waduk Sermo (2/2). Dari hasil simulasi Suplesi Waduk Sermo di atas untuk D.I. Pengasih dan D.I. Pekik Jamal, dapat dihasilkan bahwa tingkat keandalannya 88% (>85%). Dengan demikian, Intensitas Penanaman (IP) di DI Pengasih dan Pekik Jamal bisa 300% selama mendapat suplesi dari Waduk Sermo. Hasil analisis simulasi dengan beberapa skenario disimpulkan sebagai berikut : 1. Sistem D.I. Kalibawang secara keseluruhan dalam kondisi sedang (cenderung kurang) dalam memenuhi kebutuhan air-nya seluas 7.152 Ha. Hal ini ditunjukkan dengan tingkat keandalan rata - rata yang hanya mencapai 76,57%, sehingga tidak mampu mencapai IP 300% pada kondisi tanpa tambahan suplesi dari Waduk Sermo. 2. Identifikasi pada masing masing daerah irigasi, menunjukkan bahwa tingkat keandalan D.I. Kalibawang sendiri (2.594 Ha) sebesar 97,84% , D.I. Papah (983 Ha) sebesar 81,68%, D.I. Pengasih (2.035 Ha) sebesar 81,92% , dan D.I. Pekik Jamal (827 Ha) sebesar 79,03%. Hal ini menunjukkan Bandung, 10 November 2018 281 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air bahwa D.I. Papah, Pengasih, dan Pekik Jamal memerlukan suplesi tambahan atau optimalisasi luasan layanan. Untuk D.I. Pengasih dan Pekik Jamal bisa mendapat suplesi dari Waduk Sermo. Sedangkan D.I. Papah hanya mengandalkan suplesi dari free Intake Kalibawang (yang sudah terbatas) atau mengurangi luasan arealnya. 3. Untuk mencapai tingkat keandalan rata rata > 85%, maka D.I. Papah harus di kurangi menjadi 783 Ha atau hanya bisa dengan IP = 240%. 4. Untuk D.I. Pengasih dan Pekik Jamal dengan di suplesi dari Waduk Sermo bisa mencapai tingkat keandalan 88% dan dengan IP = 300%. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 1. Dari hasil evaluasi neraca air dapat diketahui luasan maksimal yang dapat terpenuhi dari 4 (empat) daerah irigasi besar pada sistem D.I. Kalibawang. 2. Dari hasil inventarisasi lapangan pada Sistem D.I. Kalibawang terdapat beberapa D.I. dengan luasan relatif kecil, untuk pemanfaatan air yang lebih optimal disarankan melakukan simulasi neraca air dengan model return flow, yaitu pemanfaatan aliran air buangan irigasi yang selama ini sebagian alirannya tidak dimanfaatkan kembali sebagai sumber irigasi. Model return flow ini juga bisa di gunakan untuk memenuhi kebutuhan air pada areal layanan irigasi yang belum terpenuhi. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada Ir. Herryan K.K, MT dan Ir. Suharyanto, M. Sc. Serta semua pihak yang membantu dalam penulisan makalah ini. Terimakah kepada Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat dan konsultan terkait yang memberikan dukungan berupa data. DAFTAR PUSTAKA Aditya Engineering Consultant, pt. 2017. DD Rehab Jaringan Irigasi Sistem Kalibawang. http://pengairan.ub.ac.id/s1/wp-content/uploads/sites/2/2017/01/Studi-Optimasi-Irigasi-Pada-DaerahIrigasi-Segaran-Menggunakan-Simulasi-Stokastik-Model-Random-Search-Chikal-MayrasarufPratama-125060400111006.pdf Soewarmo,(1995), Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data Jilid 1 , Penerbit “NOVA” , Bandung Soewarmo,(1995), Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data Jilid 2 , Penerbit “NOVA” , Bandung 282 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN PERBANDINGAN KONSENTRASI Cr6+ DI WADUK SAGULING MUSIM HUJAN DAN KEMARAU Feza Fathul Ulmi1*, Eka Wadhani1, Fatimah Dinan Qonita1 1Jurusan Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Nasional Bandung *
[email protected]Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor-faktor yang paling berpengaruh terhadap konsentrasi logam berat Cr6+ di perairan Waduk Saguling selama 10 tahun terakhir pada musim hujan dan kemarau. Kualitas air dalam suatu waduk perlu diperhatikan, seiring dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk dan pembuangan limbah industri atau domestik ke perairan secara langsung tanpa dibatasi, karena kualitas air yang buruk akan berdampak buruk juga terhadap penggunanya. Data yang digunakan adalah data kualitas air Waduk Saguling dari tahun 2008 hingga 2017 pada 9 stasiun yang tersebar di perairan Waduk Saguling. Parameter yang dianalisis adalah Cr6+ , pH, suhu, kekeruhan, kesadahan total, TDS dan DO menggunakan analisis statistik Principal Component Analysis (PCA) dengan metode eigenanalysis dan grafik biplot. Konsentrasi Cr6+ selama 10 tahun terakhir berfluktuatif. Konsentrasi Cr6+ pada musim hujan lebih besar daripada musim kemarau. Parameter yang paling berpengaruh terhadap tinggi rendahnya konsentrasi Cr6+ berdasarkan grafik biplot analisis PCA adalah TDS, kesadahan total dan pH. Kata Kunci: Cr6+, Musim, PCA, Saguling LATAR BELAKANG Waduk Saguling merupakan waduk yang membendung aliran Sungai Citarum. Waduk Saguling terletak di Kabupaten Bandung Barat, Provinsi Jawa Barat. Luas Waduk Saguling adalah sekitar 5.600 ha dengan kedalaman maksimal 643 meter. Fungsi Waduk Saguling adalah sebagai penghasil energi listrik, perikanan, pariwisata, dan irigasi. Dimana awalnya hanya berfungsi sebagai penghasil energi listrik saja. Perubahan peruntukkan waduk tersebut, berdampak pada percepatan penurunan kualitas perairan Waduk Saguling (Indonesia Power,2016). Letak Waduk Saguling yang berada di posisi teratas dan sebagai pintu pertama bagi aliran Sungai Citarum maka Waduk Saguling juga menampung berbagai jenis limbah yang terbawa aliran air Sungai Citarum. Mengingat semakin padatnya penduduk di wilayah sekitar Waduk Saguling maka komposisi senyawa dalam air limbah juga tergantung kepada sumber kegiatan yang terdapat di sepanjang Sungai Citarum. Ditambah lagi sebagian besar kegiatan yang terdapat di hulu Sungai Citarum adalah perindustrian dimana limbah-limbah industri umumnya mengandung logam berat karena dalam proses produksinya banyak melibatkan bahan kimia (Darmono,1995). Logam berat kromium (Cr) merupakan unsur yang jarang ditemukan pada perairan alami. Pada badan perairan Cr dapat masuk melalui dua cara, yaitu secara alamiah dan non alamiah. Masuknya Cr secara alamiah dapat disebabkan oleh beberapa faktor fisika, seperti erosi yang terjadi pada batuan mineral. Masukan Cr secara non alamiah lebih merupakan dampak atau efek dari aktivitas yang dilakukan manusia, seperti buangan industri atau rumah tangga (Palar,2004). Kromium trivalen merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan dan hewan, sedangkan kromium heksavalen bersifat toksik. Keracunan kromium dapat mengganggu fungsi hati, ginjal, pernafasan dan mengakibatkan terjadinya kerusakan kulit (Effendi, 2003). Bandung, 10 November 2018 283 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Menurut Clesceri tahun 1998, kelimpahan rata-rata krom dalam air sungai adalah sebesar 0,001 mg/L dan dalam air tanah adalah sebesar 0,1 mg/L, sedangkan konsentrasi krom diatas 0,003 mg/L menunjukkan kemungkinan terdapat pencemaran dari limbah industri ke dalam perairan (Water Analysis Handbook, 1998). Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001 kelas 2 sesuai peruntukan Waduk Saguling yaitu sebesar 0,05 mg/L. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis faktor yang mempengaruhi konsentrasi Cr6+ di perairan Waduk Saguling pada dua musim berbeda sehingga diharapkan dari hasil penelitian ini dapat memberikan rekomendasi pengelolaan kualitas perairan Waduk Saguling guna meminimalisir dampak negatif yang ditimbulkan. METODOLOGI STUDI Penelitian ini dimulai dengan mengkaji studi pustaka dan data sekunder. Data sekunder diperoleh dari dokumen PT. Indonesia Power Unit Pembangkit Saguling. Data sekunder yang digunakan adalah data kualitas air selama 10 tahun terakhir yaitu data dari tahun 2008 hingga tahun 2017 untuk parameter Cr6+ dan beberapa parameter fisika dan kimia, seperti pH, temperatur, Dissolved Oxygen (DO),Total Dissolved Solid (TDS), kekeruhan dan kesadahan total. Penelitian ini dilakukan dengan tahapan penelitian seperti pada Gambar 1. Terdapat 9 stasiun yang diteliti yang tersebar di perairan Waduk Saguling, antara lain Stasiun 1b. Sungai Citarum Trash Boom Batujajar, Stasiun 2. Cihaur Kampung Cipeundeuy, Stasiun 3. Cimerang, Stasiun 4. Muara Cihaur, Stasiun 5. Muara Cipatik, Stasiun 6. Muara Ciminyak, Stasiun 7. Muara Cijere, Stasiun 8. Muara Cijambu, Stasiun 9 Intake Structure. Persebaran lokasi stasiun dapat dilihat pada Gambar 2. Pada setiap stasiun tersebut terdapat 3 data kedalaman, yaitu kedalaman 0,2 meter, tengah perairan dan dekat dasar perairan. Analisis data yang dilakukan adalah analisis data secara deskriptif dan statistik yang disajikan dalam bentuk grafik dengan dilengkapi nilai rata-rata per stasiun dari stasiun 1b hingga stasiun 9 setiap parameternya. Analisis keterkaitan Cr6+ dengan parameter fisika dan kimia dilakukan dengan menggunakan metode Principal Component Analysis (PCA) grafik biplot dengan menggunakan software Minitab 2016. Principal Component Analysis (PCA) atau analisis komponen utama merupakan salah satu analisis multivariat yang digunakan untuk mereduksi dimensi data dari yang berukuran besar dan saling berkorelasi menjadi dimensi yang lebih kecil dan tidak saling berkorelasi. Analisis komponen utama dilakukan untuk memperoleh komponen-komponen utama yang dapat menjelaskan sebagian besar variasi data (Johnson RA & Wichern DW, 1992). 284 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Mulai 1. Studi pustaka 2. Survey pendahuluan Persiapan Pengumpulan Data Data Sekunder : 1. Kondisi fisik Waduk Saguling, seperti kedalaman, lebar, dan kecepatan aliran Waduk Saguling 2. Sumber-sumber pencemar logam berat di Waduk Saguling 3. Data kualitas air Waduk Saguling 10 tahun terakhir, seperti parameter fisika-kimia, Data terpenuhi Ya Analisis Data : 1. Trend konsentrasi Cr6+ di Waduk Saguling 2. Hubungan antara parameter fisika-kimia dengan konsentrasi Cr6+ pada 9 stasiun menggunakan principal component analysis dengan biplot grafik 3. Tingkat konsentrasi Cr6+ di Waduk Saguling beserta parameter yang paling Selesai Gambar 1. Tahapan penelitian LOKASI PENGUKURAN DAN PENGAMBILAN CONTOH AIR DI WADUK SAGULING 2 3 KETERANGAN Titik Koordinat 1b. Citarum Batujajar 2 Cihaur, Kp. Cipeundeuy 3. Cimerang 4. Muara Cihaur 5. Muara Cipatik 6. Muara Ciminyak 7. Muara Cijere 8. Muara Cijambu 9. Intake Structure 107⁰ 27'08,1"06⁰ 54'29,1" 107⁰ 28'29,2"06⁰ 53'08,4" 107⁰ 27'12,6"06⁰ 53'13,4" 107⁰ 25'59,6"06⁰ 54'13,8" 107⁰ 27'28,9"06⁰ 56'09,4" 107⁰ 26'05,0"06⁰ 57'19,8" 107⁰ 24'51,19"06⁰ 56'11,2" 107⁰ 22'23,5"06⁰ 56'04,5" 107⁰ 22'25,9"06⁰ 54'55,0" LS 9 5 7 BT (Sumber: google maps) Gambar 2. Bandung, 10 November 2018 Persebaran lokasi stasiun 285 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Analisis Konsentrasi Cr6+ di 9 Stasiun dan Keterkaitannya dengan Parameter Fisika dan Kimia Air Parameter fisika dan kimia dari kualitas air yang dianalisis adalah pH, Temperatur, Dissolved Oxygen (DO),Total Dissolved Solid (TDS), kekeruhan dan kesadahan total dimana keenam parameter tersebut merupakan parameter pengontrol konsentrasi logam (Darmono, 1995). Hasil pengolahan data pada Tabel 1. menunjukkan konsentrasi rata-rata dari Cr6+ berdasarkan musim. Data pada Tabel 1 diperoleh dari hasil rata-rata konsentrasi Cr6+ dari 3 kedalaman selama 10 tahun pada setiap stasiun. Tabel 1. Konsentrasi rata-rata Cr6+ di 9 stasiun Konsentrasi Cr6+ (mg/L) Stasiun Musim Kemarau Hujan 1b 2 0.0037 0.0039 0.0138 0.0134 3 4 0.0037 0.0037 0.0177 0.0113 5 6 0.0046 0.0046 0.0119 0.0120 7 8 0.0034 0.0042 0.0085 0.0063 9 0.0051 0.0066 Berdasarkan hasil pengolahan data pada masing-masing stasiun dapat dilihat di 9 stasiun konsentrasi Cr6+ mengalami konsentrasi yang fluktuatif. Pada kedua musim jika dibandingkan, konsentrasi Cr6+ pada musim hujan lebih besar dari pada musim kemarau. Konsentrasi Cr6+ pada seluruh stasiun di kedua musim tidak ada yang melebihi ambang batas baku mutu Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001 kelas II sesuai peruntukan Waduk Saguling yaitu sebesar 0,05 mg/L sehingga Waduk Saguling dapat dikatakan belum tercemar Cr6+. Menurut Clesceri dkk, 1998 kelimpahan rata-rata krom dalam air sungai adalah sebesar 0,001 mg/L dan dalam air tanah adalah sebesar 0,1 mg/L, sedangkan konsentrasi krom diatas 0,003 mg/L menunjukkan kemungkinan terdapat pencemaran dari limbah industri ke dalam perairan(Water Analysis Handbook, 1997). Konsentrasi Cr6+ dalam perairan Waduk Saguling pada setiap stasiun di tiga kedalaman sebagian besar melebihi 0,003 mg/L sehingga dapat dikatakan terdapat pencemaran dari limbah industri ke perairan. 286 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 3. Grafik konsentrasi Cr6+ di 9 stasiun Pada musim kemarau nilai konsentrasi Cr6+ tertinggi terdapat pada stasiun 9 yaitu sebesar 0,0051 mg/L. Konsentrasi Cr6+ cenderung lebih besar pada musim hujan karena terjadi penggerusan bebatuan alami oleh air hujan dan adanya turbulensi dari air hujan itu sendiri sehingga menambah konsentrasi Cr6+. Kondisi eksisting pada stasiun 9 adalah banyaknya keramba jaring apung dan banyak buangan domestik. Konsentrasi Cr6+ pada musim kemarau lebih stabil dibandingkan dengan musim hujan. Pada musim hujan terlihat pada stasiun 3 konsentrasi Cr6+ lebih besar dari pada stasiun lainnya. Kondisi eksisting pada stasiun 3 merupakan pertemuan antara Sungai Cimerang dan Sungai Cihaur selain itu terdapat kegiatan keramba jaring apung, beberapa kegiatan domestik dan beberapa industri tekstil yang terdapat pula pada stasiun 2. Gambar 4. Grafik konsentrasi Cr6+ selama 10 tahun Berdasarkan Gambar 4 yang merupakan grafik konsentrasi Cr6+ selama 10 tahun yaitu pada tahun 2008 hingga 2017, pada kedua musim konsentrasi Cr6+ tidak ada yang melebihi baku mutu PP No. 82 Tahun 2001 Kelas II namun pada tahun 2011 dan 2012 memiliki konsentrasi Cr6+ yang berbeda pada kedua musim, tidak seperti tahun-tahun lainnya yang memiliki konsentrasi Cr6+ yang cenderung sama. Musim hujan mengakibatkan terjadinya turbulensi dan penggerusan batuan alami di sekitar perairan waduk sehingga konsentrasi Cr6+ akan meningkat. Beberapa faktor yang mempengaruhi naik turunnya konsentrasi logam adalah pH, DO, TDS, suhu, kesadahan total dan kekeruhan. Konsentrasi setiap parameter pada musim hujan dapat dilihat dalam Tabel 2. Data yang disajikan dalam Tabel 2 adalah data konsentrasi rata-rata selama 10 tahun dari tahun 2008 hingga 2017 pada 3 kedalaman di setiap stasiunnya. pH pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau basa yang dimiliki suatu zat, larutan atau benda. pH juga mempengaruhi toksisitas logam, dimana jika pH rendah maka toksisitas logam akan mengalami peningkatan. Nilai pH pada stasiun 1b hingga 9 memiliki nilai yang stabil pada setiap stasiunnya. Seluruh nilai pH juga memenuhi baku mutu PP No. 82 Tahun 2001 Kelas II dimana nilai bakumutunya adalah 7-9. Rata-rata dari nilai pH seluruh stasiun adalah 7,3214. Range pH dari stasiun 1b hingga stasiun 9 adalah 7,0513 hingga 7,7240. Nilai terendah terdapat pada stasiun 6 dan nilai tertinggi terdapat pada stasiun 2. Dissolved Oxygen (DO) Oksigen terlarut atau dissolved oxygen (DO) merupakan parameter penting dalam analisis kualitas air karena konsentrasi DO yang tinggi menunjukkan bahwa kualitas air tersebut baik. Dalam baku mutu PP Bandung, 10 November 2018 287 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air No. 82 Tahun 2001 Kelas II konsentrasi DO minimal di perairan adalah 4 mg/L dan seluruh stasiun tidak memenuhi standar baku mutu tersebut. Konsentrasi DO pada stasiun 1b hingga 9 juga naik turun dengan nilai dari yang tertinggi sebesar 2,7217 mg/L pada stasiun 9 hingga terendah sebesar 2,0767 mg/L pada stasiun 2 pada musim hujan. Range konsentrasi DO pada musim kemarau adalah 3,3070 mg/L pada stasiun 9 hingga 2,3800 mg/L pada stasiun 2. Total Dissolved Solid (TDS) Nilai TDS memiliki nilai konsentrasi yang fluktuatif dimana pada stasiun 1b hingga 4 memiliki konsentrasi yang lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi di stasiun lainnya, walaupun dari seluruh stasiun tidak ada konsentrasi TDS yang melebihi baku mutu dimana nilai TDS pada baku mutu PP No.82 Tahun 2001 Kelas II adalah sebesar 1000 mg/L. Nilai TDS yang tinggi diakibatkan oleh adanya kontak secara alami oleh air terhadap batuan alami. Nilai TDS yang tinggi juga sejalan dengan tingginya nilai konsentrasi kesadahan total, karena ion-ion yang mengakibatkan TDS adalah karbonat, bikarbonat, klorida, sulfat, sodium, pottasium, kalsium, dan magnesium (Sawyer, 2003). Range konsentrasi TDS pada musim hujan dari yang tertinggi hingga yang terendah adalah 366,8667 mg/L pada stasiun 2 hingga 130,7667 mg/L pada stasiun 6. Range konsentrasi TDS pada musim kemarau dari yang tertinggi hingga yang terendah adalah 234,6283 mg/L pada stasiun 2 hingga 103,1190 mg/L pada stasiun 6. Suhu Suhu merupakan salah satu faktor fisik lingkungan yang mudah diukur. Suhu akan mempengaruhi tingkat ketersediaan oksigen (menyebabkan penurunan kelarutan oksigen bila temperatur meningkat) dan berpengaruh terhadap tingkat korosifitas air. Nilai suhu pada kedua musim di waduk Saguling tidak memiliki rentang yang cukup tinggi, yaitu sekitar 27°C, itu artinya nilai suhu ini masih memenuhi standar baku mutu PP No. 82 Tahun 2001 dimana rentang niali suhu adalah 24°C-30°C. Nilai suhu terendah terdapat pada stasiun 1b pada musim kemarau dan nilai suhu tertinggi terdapat pada stasiun 2 pada musim kemarau. Fluktuasi suhu air dipengaruhi oleh kecepatan arus, kedalaman perairan, dan kemiringan tempat (Rinawati, 2008). Peningkatan suhu juga dapat meningkatkan konsentrasi logam berat di perairan (Prihatini, 2012). Konsentrasi Cr6+ dan parameter fisika dan kimia musim hujan Tabel 2. pH DO (mg/L) 1b Cr6+ (mg/L) 0,0138 7,1357 2,3933 Musim Hujan TDS Suhu (mg/L) (°C) 312,2500 27,2383 2 3 0,0134 0,0177 7,7240 7,5760 2,0767 2,2383 366,8667 325,9000 4 5 0,0113 0,0119 7,3437 7,2890 2,2483 2,6817 6 7 0,0120 0,0085 7,0513 7,2170 8 9 0,0063 0,0066 7,2590 7,2967 Stasiun Kesadahan Total (mg/L) 83,2017 Kekeruhan (NTU) 62,6214 27,5700 27,4050 91,7087 85,5183 32,2560 17,5647 249,6000 135,9667 27,2150 27,2350 74,2243 55,7880 16,5900 20,6900 2,3550 2,4297 130,7667 156,7500 27,3300 27,3983 56,1847 56,1547 13,7867 12,6513 2,4033 2,7217 162,9500 183,7000 27,2233 27,1583 69,4160 64,9003 14,0783 12,5090 288 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 3. Konsentrasi Cr6+ dan parameter fisika dan kimia musim kemarau pH DO (mg/L) 1b 2 Cr6+ (mg/L) 0,0037 0,0039 7,3673 7,6347 2,8700 2,3800 Musim Kemarau TDS Suhu (C) (mg/L) 162,4123 27,0700 234,6283 27,7200 3 4 0,0037 0,0037 7,5517 7,4290 2,5117 2,7233 214,7200 159,9663 5 6 0,0046 0,0046 7,4007 7,2863 2,7800 2,5167 7 8 0,0034 0,0042 7,3910 7,4217 9 0,0051 7,5340 Stasiun Kesadahan Total (mg/L) 44,9486 66,5897 Kekeruhan (NTU) 29,1343 22,0280 27,5817 27,3633 57,5858 44,9484 17,6663 18,0077 115,4760 103,1190 27,2667 27,3933 34,4004 28,5854 19,3193 18,3413 2,8433 2,8167 136,2863 138,5333 27,2367 27,3167 38,8956 42,6944 9,1867 25,2733 3,3070 148,7223 27,1433 41,3232 11,5645 Kesadahan Total Kesadahan total adalah gambaran kation logam divalen (valensi dua). Pada perairan tawar seperti waduk, kation divalen yang paling berlimpah adalah kalsium dan magnesium. Konsentrasi kesadahan total pada musim hujan lebih tinggi daripada konsentrasi kesadahan total pada musim kemarau. Konsentrasi kesadahan total pada kedua musim berkisar antara 28,5854 mg/L pada stasiun 6 musim kemarau hingga 91,7078 mg/L pada stasiun 2 musim hujan. Nilai kesadahan total juga berpengaruh terhadap tingginya konsentrasi TDS di perairan karena ion-ion yang mengakibatkan kesadahan total tinggi juga merupakan ion-ion yang menyebabkan tingginya konsentrasi TDS. Kekeruhan Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap oleh air (Effendi, 2003). Nilai kekeruhan pada kedua musim sangat bervariasi yaitu berkisar antara 9,1867 NTU pada stasiun 7 musim kemarau hingga 62,6214 NTU pada stasiun 1b musim hujan. Tidak terdapat standar baku mutu untuk nilai kekeruhan pada PP No. 82 Tahun 2001, namun kekeruhan pada air akan mengurangi mutu air dari segi estetika (Sawyer, 2003). Nilai kekeruhan pada musim hujan lebih tinggi daripada nilai kekeruhan pada musim kemarau. Analisis Komponen Utama (PCA) Mengenai Keterkaitan Konsentrasi Cr6+ dengan Parameter Fisika dan Kimia Air Principal Component Analysis (PCA) atau analisis komponen utama merupakan salah satu analisis multivariat yang digunakan untuk mereduksi dimensi data dari yang berukuran besar dan saling berkorelasi menjadi dimensi yang lebih kecil dan tidak saling berkorelasi. Analisis komponen utama dilakukan untuk memperoleh komponen-komponen utama yang dapat menjelaskan sebagian besar variasi data (Johnson RA & Wichern DW, 1992). Bandung, 10 November 2018 289 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 5. Grafik biplot musim hujan (kiri) dan musim kemarau (kanan) Hasil analisis statistik yang digunakan pada metode PCA ada 2 cara yaitu analisis secara eigenanalysis dan secara grafik biplot seperti yang terdapat pada Gambar 4. Eigenanalysis digunakan untuk pengurangan dimensi dengan membuang nilai yang memiliki varians yang tidak signifikan sehingga komponen utama (yaitu komponen yang paling signifikan) sesuai dengan ukuran utama yang memiliki nilai eigen paling besar (>1) dan paling signifikan. Penggunaan grafik biplot dilakukan agar dapat mempetakan pengaruh kondisi perairan terhadap konsentrasi Cr6+. Berdasarkan eigenanalysis didapatkan nilai eigen terbesar (>1) adalah pada kelompok komponen utama 1 dan komponen utama 2 pada kedua musim yaitu 4,2786 dan 1,2624 pada musim hujan kemudian 3,8391 dan 1,4129 pada musim kemarau. Dari dua kelompok komponen tersebut didapat parameter kelompok komponen 1 adalah DO, TDS dan kesadahan total sedangkan kelompok komponen utama 2 adalah pH, suhu, kekeruhan pada musim hujan. Pada musim kemarau kelompok komponen utama 1 yaitu TDS, suhu, dan kesadahan total sedangkan kelompok komponen utama 2 adalah pH, DO, dan kekeruhan. Berdasarkan grafik biplot jika di tarik sumbu x dan sumbu y dari titik sentral pertemuan garis biru tersebut (pada gambar garis berwarna hitam), terlihat parameter yang paling mempengaruhi tingkat konsentrasi Cr6+ pada musim hujan adalah kekeruhan, TDS dan kesadahan total dimana dapat diambil keputusan berdasarkan letak garis biru dari parameter tersebut berada dekat dengan logam Cr6+ namun data tersebut hanya dapat menggambarkan stasiun 1b dimana letak titik merah berada dalam satu kuadran dengan garis tersebut. Garis biru tersebut juga menunjukan bahwa semakin meningkatnya kekeruhan, kesadahan total dan TDS maka konsentrasi logam Cr6+ juga akan meningkat. Pada musim kemarau terlihat bahwa garis yang dekat dengan garis logam Cr6+ adalah parameter DO namun hanya bisa menggambarkan stasiun 1b, 5, 6, 7, 8 dan 9. KESIMPULAN Berdasarkan pemaparan diatas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa konsentrasi Cr6+ pada musim kemarau dan hujan selama 10 tahun terakhir yaitu tahun 2008 hingga 2017 adalah fluktuatif namun cenderung membaik karena terjadi penurunan konsentrasi Cr6+ pada tahun 2016 hingga 2017. Konsentrasi Cr6+ selama 10 tahun terakhir pada kedua musim juga tidak ada yang melebihi baku mutu PP No. 82 Tahun 2001 Kelas II sesuai peruntukkan Waduk Saguling. Titik yang memiliki konsentrasi Cr6+ tertinggi adalah stasiun 3 dimana kondisi eksisting di daerah tersebut adalah domestik, keramba jaring apung dan beberapa industri tekstil. Musim yang memiliki konsentrasi Cr6+ tertinggi adalah musim hujan. Ini diakibatkan karena hujan menyebabkan turbulensi pada perairan dan hujan juga mengakibatkan penggerusan terhadap bebatuan alami dimana salah satu sumber alamiah Cr6+ adalah bebatuan alami. 290 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Parameter yang paling berpengaruh terhadap tinggi rendahnya konsentrasi Cr6+ adalah TDS, kesadahan total, dan pH pada musim hujan dan parameter DO pada musim kemarau berdasarkan grafik biplot. Hubungan antara TDS dan kesadahan adalah berbanding lurus karena ion-ion pembentuk TDS juga merupakan ion-ion penyebab kesadahan. Parameter pH juga berpengaruh terhadap tingginya konsentrasi Cr6+ karena semakin rendah pH maka semakin tinggi konsentrasi Cr6+. Cr6+ memang berdampak negatif terhadap perairan karena toksisitasnya yang tinggi namun jika konsentrasinya masih berada pada ambang batas itu berarti tidak menjadi hal yang perlu ditakutkan. Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk yang juga berpengaruh terhadap perairan maka perlu juga adanya perhatian karena sewaktu-waktu jika pembuangan limbah industri atau domestik yang dibuang ke perairan secara langsung tidak di batasi maka kualitas perairan juga akan semakin buruk dan berdampak pada manusia dan makhluk hidup lain di sekitar perairan. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih penulis ucapkan kepada pihak PPSDAL UNPAD yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk ikut serta dalam kegiatan sampling air di Waduk Saguling serta kepada P.T. Indonesia Power yang sudah mengizinkan penulis untuk melakukan penelitian di Waduk Saguling. DAFTAR PUSTAKA Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air, Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan: Kanisius. Johnson RA & Wichern DW. 1992. Applied Multivariate Statistical Analysis Analysis. Prentice Prentice Hall, Englewood Englewood Chiffs, New Jersey. Palar H. 2004. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta. Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001. Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta: Pemerintah Republik Indonesia. Prihatini, R. 2012. Kualitas Air Minum Isi Ulang Pada Depot Air Minum Di Wilayah Kabupaten Bogor Tahun 2008-2011. Universitas Indonesia. Rinawati, R. S., & Dewi, W. S. 2008. Profil Logam Berat (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb dan Zn) Di Perairan Sungai Kuripan Menggunakan ICP-OES. Paper presented at the Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 Universitas Lampung. Sawyer, C. N. 2003. Chemistry for Environmental Engineering and Science: McGraw-Hill. Water Analysis Handbook. 1998. 3rd Edition. Colorado: HACH. Wijayanti E. 2005. Ekstraksi krom heksavalen sebagai tetrabutil amonium-kromat dan pengukuran secara spektrofotometri sinar tampak [Skripsi]. Bogor: Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Bandung, 10 November 2018 291 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN PENGEMBANGAN SPAM REGIONAL JATILUHUR ANTARA PJT II DENGAN BADAN USAHA Dody Nugraha1*, Robertus Wahyudi Triweko1 1Program Studi Magister Teknik Sumber Daya Air, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahyangan *
[email protected]Abstrak Bertumbuhnya populasi penduduk dengan segala aktivitasnya membawa konsekuensi bertambahnya kebutuhan dasar, dan salah satunya adalah kebutuhan air bersih untuk keperluan minum, mandi, mencuci dan aktivitas lainnya. Di sisi lain, semakin menurunnya jumlah dan kualitas air di setiap daerah juga menjadi persoalan tersendiri bagi masyarakat sehingga membutuhkan solusi. Perum Jasa Tirta (PJT) II memiliki bidang usaha untuk pengusahaan dan pengelolaan sumber daya air, usaha air baku, yaitu menyediakan dan menyalurkan air baku dari sumber-sumber air bagi Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kabupaten/Kota dan Perusahaan Air Minum (PAM) Jaya serta kawasan industri dan zona-zona industri di Daerah Kerja PJT II. PJT II sebagai perpanjangan tangan pemerintah RI, saat ini PJT II mengembangkan usahanya di sektor penyediaan air minum (SPAM Regional Jatiluhur) melalui melalui skema Kerjasama Pemerintah dengan Badan Usaha dalam rangka membantu PDAM meningkatkan kuantitas dan kualitas pelayanannya. Pemerintah melalui PJT II menawarkan badan usaha yang diwujudkan dengan membentuk sebuah perusahaan sebagai Special Purpose Vehicle (SPV) untuk berpartisipasi dalam pembangunan dan pengelolaan infrastruktur air bersih. Kata Kunci: kebutuhan air, air bersih, infrastruktur, SPAM Regional Jatiluhur LATAR BELAKANG PERUM Jasa Tirta II adalah Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang diberi tugas untuk menyelenggarakan pemanfaatan umum atas air dan sumber-sumber air bagi pemenuhan hajat hidup orang banyak, serta melaksanakan tugas-tugas tertentu yang diberikan Pemerintah dalam pengelolaan daerah aliran sungai (DAS) Citarum. DAS Citarum merupakan salah satu DAS terbesar di Pulau Jawa dengan Luas daerah tangkapan 11.440 km2. Curah hujan tahunan 3.000 mm di wilayah pegunungan dan 2.500 mm di wilayah dataran, pada kondisi normal 70 % curah hujan tejadi pada musim penghujan dan 30 % pada musim kemarau. Kelembaban relatif 80 % dan suhu rata-rata harian 25o C di wilayah dataran dan 18o C di pegunungan. Air mengalir dari pegunungan Wayang dengan ketinggian sekitar 2.200 meter di atas permukaan laut (mdpl) dan panjang kurang lebih 300 km. Sepanjang sungai Citarum terdapat 3 waduk yang dibangun secara seri, dimulai dari hilir Waduk Jatiluhur yang dikenal dengan Waduk Ir.H. DJuanda dibangun pada tahun 1968 kemudian di wilayah hulunya Waduk Cirata pada tahun 1988 dan terakhir Waduk Saguling yang berada paling hulu pada tahun 1986. Selain sebagai pengaman Waduk Jatiluhur, kedua waduk yang terletak di bagian hulu bertujuan menyediakan listrik dengan kapasitas masing-masing 1.000 MW (8x125 MW) dan 700 MW (4x175 MW). Pembangunan Waduk Jatiluhur pada awalnya bertujuan untuk meningkatkan kesejahterakan masyarakat dengan penyediaan pangan melalui peningkatan produktivitas lahan dan pemanfaatan sumberdaya air sungai Citarum. Pembangunan Daerah Irigasi Jatiluhur secara khusus bertujuan untuk (1) mengairi wilayah Karawang, Bekasi, Subang dan Indramayu dengan total area irigasi seluas 240.000 Ha dan dapat ditanami padi dua kali setahun, (2) PLTA yang menghasilkan tenaga listrik dengan kapasitas terpasang 150 MW, (3) penyedia air untuk rumah tangga, perkotaan, dan industri di wilayah perkotaan, 292 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air termasuk Daerah Khusus Ibukota (DKI) Jakarta, (4) tersedianya tempat rekreasi dan wisata air di kawasan waduk Juanda, dan (5) penyedia air bersih bagi Provinsi Jawa Barat dan DKI Jakarta, 80 % air baku PAM DKI berasal dari Waduk Jatiluhur.Wilayah yang dilayani sistem pangairan Jatiluhur dengan air yang berasal dari Waduk Jatiluhur biasa disebut Daerah Irigasi (DI) Jatiluhur. Wilayah ini terbagi dalam 3 wilayah layanan yakni Tarum Timur, Tarum Utara dan Tarum Barat. Guna menampung semua aliran Sungai Citarum dan 4 sungai ke barat dan 4 sungai ke timur yang terintegrasi dengan sistem DI Sungai Citarum dihubungkan oleh Saluran Tarum Barat, Saluran Tarum Timur dan Saluran Tarum Utara Gambar 1. Skema Distribusi Air Baku PJT II (Sumber: SISDA PJT II, 2017) PJT II menyediakan air irigasi Jatiluhur untuk sawah seluas 296.000 Ha yang meliputi 242.000 Ha sawah yang mendapatkan air dari Waduk Jatiluhur dan irigasi Selatan Jatiluhur seluas 54.000 Ha sawah yang mendapatkan air dari sumber setempat. Dari areal irigasi tersebut setiap tahunnya memberikan kontribusi 6% terhadap produksi beras nasional atau 40 % terhadap produksi beras Jawa Barat (Slametto, 2012). Seiring dengan perkembangan nasional dan daerah, Daerah Irigasi Jatiluhur secara perlahan tumbuh menjadi wilayah perkotaan dan industri dengan jumlah penduduk yang terus meningkat, yang menuntut kebutuhan akan air yang lebih besar bila dibandingkan keadaan sebelumnya. Ketersediaan sumberdaya air di wilayah tersebut menjadi sangat penting untuk pembangunan ekonomi yang berkelanjutan sehingga mampu memberikan kontribusi untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat baik regional maupun nasional (Idrus, 2013). PJT II sebagai perpanjangan tangan pemerintah RI, berencana untuk mengembangkan usahanya di sektor penyediaan air minum melalui beberapa skema kerjasama. PJT II bertindak sebagai Penanggung Jawab Proyek Kerjasama (PJPK) dalam menyelenggarakan SPAM Regional yang dilaksanakan melalui skema Kerjasama Pemerintah dengan Badan Usaha (KPBU), dan bertindak sebagai Pemrakarsa dalam SPAM Regional Jatiluhur dalam rangka membantu PDAM meningkatkan kuantitas dan kualitas pelayanannya. METODOLOGI STUDI Untuk memenuhi kebutuhan air minum khususnya di wilayah DKI Jakarta, Kota Bekasi, Kabupaten Bekasi dan Kabupaten Karawang, maka PJT Il merencanakan Pembangunan sistem penyediaan air minum (SPAM) Regional Jatiluhur dengan kapasitas produksi 5.000 L/s dan pipa transmisi air minum sepanjang 38 km. Sebagian besar kapasitas produksi, yaitu sebesar 4.000 L/s direncanakan untuk melayani wilayah DKI Jakarta dan selebihnya akan didistribusikan ke wilayah Kota Bekasi, Kabupaten Bekasi dan Kabupaten Karawang. Lokasi penelitian ini berada pada Zona Citarum Hilir yaitu dimulai dari hilir Waduk Jatiluhur hingga Pejompongan yang secara administratif terletak di Cawang DKI Jakarta (Gambar 2). Bandung, 10 November 2018 293 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Jatiluhur-Jakarta Pipeline and Water Treatment Plant, Stage 1 (Sumber: Indonesia Infrastructure Initiative, AusAID 2011) Penelitian ini dilakukan melalui kajian pustaka, wawancara dengan berbagai pihak terkait, serta analisis terhadap data sekunder yang diperoleh dari PJT II Peraturan Perundangan Terkait Dengan SPAM Regional Jatiluhur SPAM Regional Jatiluhur didasarkan pada peraturan peundangan yang saat ini berlaku di Indonesia, baik yang berupa undang-undang, peraturan pemerintah, peraturan menteri, maupun peraturan lainnya, yaitu: 1. Undang Undang No. 11 Tahun 1974 tentang Pengairan. 2. Undang Undang No. 23 Tahun 2014 tentang Pemerintahan Daerah. 3. Peraturan Pemerintah No. 121 Tahun 2015 tentang Peraturan Pemerintah No. 12 Tahun 2015 tentang Pengusahaan Sumber Daya Air. 4. Peraturan Pemerintah No. 122 Tahun 2015 tentang Sistem Penyediaan Air Minum. 5. Peraturan Pemerintah No. 7 Tahun 2010 tentang Perusahaan Umum Jasa Tirta II. 6. Peraturan Presiden No. 44 Tahun 2016 tentang Daftar Bidang Usaha yang Tertutup dan Bidang Usaha yang Terbuka dengan Persyaratan di Bidang Penanaman Modal. 7. Peraturan Presiden No. 90 Tahun 2016 tentang Badan Peningkatan Penyelenggaraan Sistem Penyediaan Air Minum. 8. Peraturan Presiden No. 38 Tahun 2015 tentang Kerjasama Pemerintah dengan Badan Usaha dalam Penyediaan Infrastruktur. 9. Peraturan Menteri Dalam Negeri No. 70 Tahun 2016 tentang Pedoman Pemberian Subsidi dari Pemerintah Daerah kepada Badan Usaha Milik Daerah Penyelenggara Sistem Penyediaan Air Minum. 10. Peraturan Menteri Dalam Negeri No. 71 Tahun 2016 tentang Perhitungan dan Penetapan Tarif Air Minum. 11. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat No. 1 Tahun 2016 tentang Tata Cara Perizinan Pengusahaan Sumber Daya Air dan Penggunaan Sumber Daya Air. Konsep SPAM Regional Jatiluhur Untuk menarik pendanaan swasta bagi pembangunan infrastruktur, Pemerintah Indonesia mengeluarkan kebijakan memberikan dukungan bagi proyek-proyek infrastruktur publik yang diselenggarakan menggunakan skema kerja sama pemerintah-swasta (Wibowo, 2017). Kemitraan pemerintah swasta merupakan perjanijian kontrak antara sebuah badan publik dan sebuah entitas swasta, yang berbagi asset dan kemampuan dari tiap pihak dalam mengoperasikan sebuah fasilitas maupun pemberian pelayanan kepada masyarakat dan juga pembagian risiko dan pendapatan dari pengoperasian fasilitas atau jasa dalam jangka waktu (Suaibatul, 2012). Dalam konteks yang lebih luas, partisipasi swasta sering diwujudkan dalam bentuk kerja sama pemerintah-swasta (KPS) untuk menandakan peran penting yang dimainkan oleh kedua sektor publik dan swasta, dan untuk menghindari persepsi yang salah dari istilah privatisasi (Wibowo & Sherif, 2008). 294 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SPAM Regional Jatiluhur akan diwujudkan dengan membentuk sebuah perusahaan sebagai Special Purpose Vehicle (SPV), suatu jenis perusahaan yang dibentuk bersama untuk tujuan pemenuhan bisnis tertentu. Perusahaan ini dibentuk oleh suatu badan hukum untuk melakukan aktivitas khusus atau bersifat sementara. Perusahaan ini biasanya, walaupun tidak harus, biasanya dikuasai hampir sepenuhnya oleh badan hukum yang menjadi sponsornya. Oleh sebab itu SPV ini harus dibuat berjarak dan terpisah dari sponsor baik dalam bidang manajemennya maupun pemilikannya, karena jika SPV sudah dikuasai atau diatur oleh sponsor, maka tidak akan ada bedanya antara SPV dengan cabang dari perusahaan/korporasi sponsor/pembentuknya tersebut. Berdasarkan penjelasan di atas maka secara singkat dapat disampaikan bahwa SPV adalah perusahaan yang memiliki karakteristik sebagai berikut: 5. SPV didirikan dengan tujuan atau fokus yang terbatas. 6. SPV dibentuk untuk melakukan aktivitas khusus atau bersifat sementara. 7. Pembentukan SPV dimaksudkan agar bisa lebih efektif, efisien, untuk menghindari resiko yang mungkin saja ada pada perusahaan sponsornya. 8. SPV sebenarnya bukan bentuk hukum lembaga, hanya proses pengelolaan usaha dengan karakteristik bisnis khusus. 9. SPV biasanya, meskipun tidak harus dikuasai hampir sepenuhnya oleh badan hukum yang menjadi sponsornya. 10. SPV harus dipisahkan dari sponsor, dalam hal manajemen maupun kepemilikannya, karena SPV bukanlah cabang dari perusahaan SPV adalah sebuah badan hukum yang mandiri, sehingga tidak boleh ikut menanggung kerugian, ketika perusahaan sponsor mengalami kebangkrutan Kelembagaan SPAM Regional Jatiluhur Alternatif 1 Dalam Alternatif 1 ini SPV SPAM Regional Jatiluhur merupakan perusahaan patungan yang bersifat mandiri, yang dibentuk oleh para sponsor yaitu BUMN dan BUMD, termasuk PJT II sebagai pemegang sahamnya. Hubungan SPV dengan PJT II adalah bahwa PJT II sebagai pemasok kebutuhan air baku bagi SPV. Sementara itu hubungan antara SPV dengan PDAM-PDAM/PAM adalah bahwa SPV bertindak sebagai produsen air minum curah bagi PAM/PDAM tersebut sebagai pelanggannya Gambar 3. Skema kelembagaan alternatif-1 (Sumber: PJT II, 2013) Keterangan gambar: 1. Perjanjian Pemegang Saham/Joint Venture 2. Penyertaan Saham/equity dan pembayaran dividen 3. BOT + OM antara BUMN dengan SPV 4. Perjanjian pemberian pinjaman 5. Perjanjian kontraktor dan supplier 6. Perjanjian jual beli air curah A. Pembiayaan pembangunan sebagian infrastruktur B. Penyertaan infrastruktur kepada SPV sebagai dukungan Pemerintah Bandung, 10 November 2018 295 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Alternatif 2 Dalam Alternatif 2 ini SPV SPAM Regional Jatiluhur merupakan perusahaan patungan yang sebagai organisasi usaha bersifat mandiri, namun dalam kegiatan bisnisnya dia hanya sebatas sebagai pelaksana produksi air minum curah bagi PJT II yang bertindak sebagai penyelenggara SPAM Regional Jatiluhur. Dengan demikian, SPV SPAM Regional Jatiluhur bertindak sebagai mitra bagi PJT II, dalam memproduksi air minum curah. Hubungan antara SPV dan PJT II diikat dalam perjanjian jual-beli air minum curah, sedangkan yang berhubungan dengan PDAM sebagai pelanggan air minum curah yang dihasilkan adalah PJT II. Gambar 4. Skema kelembagaan alternative 2 (Sumber: PJT II, 2013) Keterangan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Kontrak kerja SPV adalah merupakan “produsen air minum curah” bagi PJT II. Penyertaan modal ke SPV. PJT II tidak harus sebagai pemegang saham mayoritas SPV. BOT + OM antara PJT II dengan SPV Perjanjian pemberian pinjaman Perjanjian dengan kontraktor dan supplier Perjanjian jual beli air minum curah Analisis Kebutuhan Air Berdasarkan data yang ada (Mott MacDonald, 2011), permintaan air baku saat ini diperkirakan 1.303.088 m3/d dan diproyeksikan meningkat menjadi 1.606.248 m3/d atau sekitar 18,59 L/s pada 2025. Proyeksi permintaan air ditunjukkan dalam tabel dan gambar di bawah ini. Tabel 1. PALYJA Aetra PDAM Bekasi PDAM Tirta Patriot PDAM Karawang Total (m3/d) Total (m3/s) Perkembangan dan proyeksi kebutuhan air (dalam ribuan m3/hari) 2005 2007 2009 2012 2015 2017 2022 2025 354.368 377.276 360.356 345.690 393.750 382.693 120.848 11.552 443.842 452.203 144.209 16.277 469.350 489.405 199.337 21.002 486.355 514.206 236.090 24.152 515.775 562.823 327.971 32.027 533.427 591.993 383.099 36.752 28.620 937.463 10,85 33.131 1.089.662 12,61 38.354 1.217.448 14,09 42.285 1.303.088 15,08 53.967 1.492.563 17,28 60.977 1.606.248 18,59 Dari tabel (1) dan gambar (5), permintaan air baik dari PALYJA dan AETRA mencapai 70 % dari keseluruhan permintaan, diikuti oleh Kabupaten Bekasi, Kota Bekasi dan Karawang. Asumsi yang digunakan untuk menghitung permintaan air untuk setiap operator dijelaskan di bawah ini: 296 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 5. Grafik Proyeksi Permintaan Air Permintaan untuk PDAM Kawarang diperkirakan berdasarkan jumlah sambungan rumah saat ini, asumsi tingkat konsumsi 120 L/orang/hari dan jumlah pemakai 6 orang/sambungan, dengan tingkat pertumbuhan 5% / tahun. Permintaan untuk PDAM Bekasi diperkirakan berdasarkan koneksi rumah saat ini dan targetnya untuk ekspansi hingga 2015, sebagaimana yang diberikan dalam Rencana Bisnis mereka, menggunakan rasio 6 orang/sambungan. Karena tidak ada data tersedia, permintaan air di 2017-2025 diproyeksikan dari permintaan di tahun sebelumnya, menggunakan persamaan linier. Permintaan air untuk PDAM Tirta Patriot dihitung berdasarkan koneksi yang ada, laju peningkatan 1.500 sambungan/tahun dan rasio 7 orang/sambungan. Semua data yang digunakan untuk PALYJA diambil dari Master Plan 2007, kecuali untuk tahun 2009, 2015 dan 2025, di mana menggunakan metode proyeksi. Data saat ini yang digunakan untuk AETRA didasarkan pada data aktual yang disediakan oleh operator. Proyeksi masa lalu dan masa depan diambil dari TPJ Master Plan 2007, kecuali untuk tahun 2015 dan 2025 di mana menggunakan metode proyeksi. HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN SPAM Regional Jatiluhur ini bersifat lintas propinsi maka sesuai dengan peraturan yang ada pengembangan SPAM tersebut memerlukan peran pemerintah pusat untuk menanganinya. Terkait dengan hal ini maka permasalahan ini juga sudah dibicarakan di tingkat Kementerian Koordinator Bidang Perekonomian. Penyediaan air baku secara regional ini sangat penting diselenggarakan mengingat beberapa hal utama, misalnya: tidak semua daerah memiliki sumber air yang memadai baik secara kualitas maupun kuantitas; tidak semua pengusahaan air minum daerah siap, baik secara manajemen maupun institusi; serta, penyelenggaraan pengusahaan air minum yang dilaksanakan secara regional dapat berjalan secara lebih efektif dan efisien. SPAM Regional Jatiluhur untuk melayani kebutuhan air minum di wilayah regional DKI Jakarta-BekasiKarawang dapat digambarkan secara skematis (Gambar 10). Dari gambar tersebut secara garis besar dapat dijelaskan bahwa SPAM Regional ini berupa pemanfaatan air dari waduk Jatiluhur yang dialirkan melalui sungai Citarum dan kemudian dialirkan lagi melalui Saluran Tarum Barat. Dari Saluran Tarum Barat ini air dipompakan ke Instalasi Pengolahan Air (IPA) yang berada di dua lokasi, yaitu di Cibeet Kabupaten Karawang dan di Bekasi Kota. Air yang dihasilkan dari kedua IPA ini sudah merupakan air minum curah yang siap dikirimkan ke pelanggan melalui pipa transmisi setelah sebelumnya ditampung dahulu di reservoir milik PAM dan PDAM. Pelanggan dari air minum curah dari SPAM Regional Jatiluhur adalah Perusahaan Daerah Air Minium (PDAM), yaitu PDAM Karawang, Kota Bekasi, Kabupaten Bekasi, dan DKI Jakarta. Air minum curah yang dikirimkan dari IPA melalui pipa transmisi diterimakan kepada PDAM di titik penerima air curah (offtaker). Bandung, 10 November 2018 297 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air IPA Cibeet untuk memenuhi kebutuhan PDAM Kabupaten Karawang yang menetapkan lokasi offtaker di Jl. Raya Kawasan KIC, samping Perumahan Griya Indah (Gambar 11). Untuk penyaluran ini diperlukan pipa transmisi sepanjang sekitar 11 km. Volume air minum curah yang akan disalurkan adalah sebanyak 350 L/s. Sementara itu IPA Bekasi Kota untuk memenuhi kebutuhan PDAM Kabupaten Bekasi dengan kapasitas 350 L/s, PDAM Kota Bekasi dengan kapasitas 300 L/s, dan PAM JAYA DKI Jakarta dengan kapasitas 4.000 L/s (Sumber : PJT II, 2013) Gambar 6. Skematik SPAM Regional Jatiluhur untuk Supply Air Minum Curah ke wilayah DKI Jakarta, Bekasi Untuk penyaluran air minum curah ke PDAM Kabupaten Bekasi offtakernya berlokasi di dua tempat, yaitu di Tambun, Desa Setia Darma, dan di Tegal Danas, belakang Kantor Bupati Bekasi. Offtaker yang berlokasi di Tambun memerlukan pipa transmisi sepanjang sekitar 7 km, dan kapasitas 150 L/s. Sedangkan offtaker yang berlokasi di Tegal Danas memerlukan pipa transmisi sepanjang sekitar 7 km dan kapasitas 200 L/s. Untuk penyaluran air minum curan ke PDAM Kota Bekasi, offtakernya juga berlokasi di dua tempat, yaitu di Jatibening, di daerah Jaka Sampurna, dan di lokasi IPA existing PDAM Tirta Patriot, di Jl. Perjuangan, Bekasi Utara. Offtaker yang berlokasi di Jatibening memerlukan pipa transmisi sepanjang kurang lebih 4 km, dan berkapasitas 200 L/s. Sedangkan offtaker yang berlokasi di IPA existing IPA PDAM Tirta Patriot memerlukan pipa transmisi sepanjang kurang lebih 2,5 km, dan berkapasitas 100 L/s. Sedangkan untuk penyaluran ke PAM JAYA, offtakernya juga berlokasi di dua tempat, yaitu di Muara Karang Distribution Centre dengan kapasitas 3.000 L/s dan di Surge Tower dengan kapasitas 1.000 L/s. Para Pihak Terkait Proses Bisnis SPAM Regional Jatiluhur Ada beberapa pihak yang terkait dengan SPAM Regional Jatiluhur, baik pada tatanan hulu dan hilir proses bisnis SPAM Regional Jatiluhur tersebut. Pada tatanan hulu, yang terkait adalah PJT II sebagai pihak yang selama ini diberi tugas dan wewenang untuk mengelola dan memanfaatkan air waduk Jatiluhur, yang direncanakan akan dijadikan sebagai sumber air baku bagi SPAM Regional Jatiluhur untuk kemudian diolah menjadi air minum. Sementara itu pada tatanan hilir adalah perusahaan-perusahaan air minum yang akan menjadi pelanggan bagi SPAM Regional Jatiluhur. Dalam hal ini mereka itu adalah 298 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Perusahaan Air Minum DKI Jakarta (PAM Jaya), PDAM Kota Bekasi, PDAM Kabupaten Bekasi, dan PDAM Kabupaten Karawang. (Sumber : PJT II, 2013) Gambar 7. Skematik SPAM Regional Jatiluhur untuk Supply Air Minum Curah ke wilayah Bekasi, dan Karawang Potensi dan kesiapan dari pihak-pihak yang berada pada tatanan hulu dan hilir tersebut terkait dengan SPAM Regional Jatiluhur, adalah sebagaimana dijelaskan pada bagian berikut ini: PJT II Sebagai Pengelola Tatanan Hulu Potensi yang dimiliki oleh PJT II untuk mendukung SPAM Regional Jatiluhur adalah terkait dengan potensi dari Waduk Jatiluhur yang akan dijadikan sebagai sumber air baku bagi SPAM Regional Jatiluhur tersebut. Wilayah pelayanan Perum Jasa Tirta II meliputi dua Propinsi yaitu Jawa Barat dan DKI Jakarta, khususnya di wilayah sebagian Kotamadya Jakarta Timur, Kota dan Kabupaten Bekasi, Kabupaten Karawang, Kabupaten Purwakarta, Kabupaten Subang, sebagian Kabupaten Indramayu, sebagian Kabupaten Sumedang, Kota dan Kabupaten Bandung, Kota Cimahi, sebagian Kabupaten Cianjur, dan sebagian Kabupaten Bogor. Wilayah Kerja Perum Jasa Tirta II mencakup 74 sungai dan anak-anak sungainya yang menjadi satu kesatuan hidrologis di Jawa Barat bagian Utara. Daerah kerja Perum Jasa Tirta II berada di Wilayah Sungai Citarum dan sebagian Wilayah Sungai Ciliwung–Cisadane, meliputi daerah seluas ± 12.000 km2. Potensi sumber air baku yang ada di Waduk Jatiluhur cukup besar, dan belum seluruhnya termanfaatkan secara maksimal. Jumlah aliran air dalam satu tahun di WS Citarum rata-rata 12,95 milyar m3/tahun, yaitu Sungai Citarum 6,0 milyar m3/tahun dan sungai lainnya 6,95 milyar m3/tahun. Dengan prasarana dan sarana yang ada telah dapat dikendalikan 7,65 milyar m3/tahun (59%), meliputi Citarum 5,85 milyar m3/tahun dan sungai lainnya 1,80 milyar m3/tahun. Sedangkan yang belum terkendali 5,30 miliar m3/tahun Bandung, 10 November 2018 299 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (41%). Adapun air yang telah dimanfaatkan sampai saat ini rata-rata per tahun untuk irigasi 6,66 miliar m3/tahun (87%), untuk air baku DKI Jakarta 0,46 miliar m3/tahun (6%), untuk domestik dan industri 0,15 miliar m3/tahun (2%), dan penggelontoran 0,38 miliar m3/tahun (5%). Ini menggambarkan bahwa air yang telah terkendali belum seluruhnya di manfaatkan. Untuk menyuplai kebutuhan air baku bagi Instalasi Pengolahan Air (IPA) yang akan dibangun, sumber air baku SPAM Regional Jatiluhur yang berasal Saluran Tarum Barat (Kalimalang) dilakukan program normalisasi. Dengan adanya program ini maka diharapkan kapasitas dari saluran Kalimalang tersebut dapat meningkat dari saat ini sebesar 16.000 L/s menjadi 31.000 L/s. Kapasitas pasok air ini nantinya akan dipergunakan untuk air baku bagi IPA sebesar 26.000 L/s, dan untuk penggelontoran sebesar 5.000 L/s. Potensi dan Kesiapan Masing-masing Pihak Pada Tatanan Hilir A. Kondisi dan Potensi PT. PAM JAYA DKI Jakarta Untuk memenuhi kebutuhan air minum penduduk DKI Jakarta yang saat ini berjumlah sekitar 10 juta jiwa PT. PAM Jaya total memiliki Instalasi Pengolahan Air (IPA) sebanyak 6 unit dengan kapasitas sebesar 15.000 L/s. Selain itu PT. PAM JAYA juga mendapatkan suplai dalam bentuk air minum curah sebesar 2.875 L/s, sehingga total kapasitas terpasang adalah sebesar 17.875 L/s, atau setara dengan 570.013.200 m3/tahun. Namun demikian volume produksi yang terealisasi hanya sebesar 478.811.088 m3/tahun, atau terjadi idle kapasitas sebesar 91.202.112 m3/tahun atau 16% dari kapasitas terpasang. Sumber air baku yang diolah di berbagai IPA tersebut berasal dari Saluran Tarum Barat sebanyak 81% serta Kali Krukut dan Kali Pesanggrahan sebanyak 4%. Sementara itu yang 15% berasal dari PDAM Kabupaten Tangerang yang dibeli sudah dalam bentuk air minum curah.. B. Kondisi dan Potensi PDAM Tirta Patriot Kota Bekasi Kebutuhan air minum bagi masyarakat Kota Bekasi, jumlahnya terus meningkat pesat. Saat ini pun banyak permintaan layanan yang belum bisa dipenuhi. Cakupan pelayanan PDAM Tirta Patriot baru mencapai 12% dari jumlah penduduk di wilayah pelayanan, atau bahkan baru mencapai 3% dari jumlah penduduk di wilayah administratif Kota bekasi. Dibandingkan dengan target MGDs sub bidang air minum, dimana pada tahun 2015 target tingkat akses terhadap sumber air minum layak adalah 39,34%, maka tambahan kapasitas layanan yang diperlukan lebih dari 3 kali lipat dibandingkan kapasitas yang ada sekarang. Sebagai contoh, untuk wilayah Pondok Gede saja dibutuhkan sekitar 500 L/s. Di Kota Bekasi juga berkembang banyak wilayah perumahan baru yang sudah pasti juga membutuhkan air minum untuk keperluan sehari-hari. Kondisi itu semua menunjukkan bahwa PDAM Tirta Patriot Kota Bekasi adalah calon pelanggan yang sangat potensial bagi SPAM Regional Jatiluhur. C. Potensi dan Kesiapan PDAM Tirta Bhagasasi Kabupaten Bekasi Kebutuhan air minum bagi masyarakat Kabupaten Bekasi masih terus meningkat. Mengacu pada target MGDs, pada tahun 2015, 39,48% dari penduduk Kabupaten Bekasi harus bisa terpenuhi kebutuhannya akan air minum yang layak. Kondisi saat ini baru 26,36% dari jumlah penduduk perkotaan, atau baru 14,63% dari total jumlah penduduk, yang mendapatkan pelayanan air minum dari PDAM, jadi masih jauh dari target MGDs. Kekurangan tersebut terus membesar mengingat tingkat pertumbuhan penduduk Kabupaten Bekasi sangat tinggi, yaitu 4,69% per tahun. Apabila tingkat cakupan pelayanannya juga semakin ditingkatkan maka kebutuhan akan kapasitas suplai air minum yang harus dilakukan oleh PDAM Tirta Bhagasasi juga akan lebih besar lagi dari tahun ke tahun. D. Potensi dan Kesiapan PDAM Tirta Tarum Kabupaten Karawang Potensi kebutuhan air minum bagi masyarakat Kota Bekasi, jumlahnya terus meningkat pesat PDAM Tirta Tarum tahun 2017 jumlah pelanggan menjadi sekitar 150 ribu-an dan kapasitas layanan air minum sebesar 489 L/s. Penambahan kapasitas yang sudah direncanakan sampai 5 tahun kedepan adalah sebesar 1.015 L/s. Kondisi ini menunjukkan PDAM Tirta Tarum Kabupaten Karawang sangat 300 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air potensial menjadi pelanggan SPAM Regional Jatiluhur yang akan dikembangkan dengan target sebesar 350 L/s. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan 1. SPAM Regional Jatiluhur adalah sebagai bentuk dari tanggung jawab Pemerintah menjamin hak setiap orang. 2. Permintaan air baku pada tahun 2017 sebesar 1.303.088 m3/d dan diproyeksikan meningkat menjadi 1.606.248 m3/d atau sekitar 18,59 m3/s pada 2025 3. Kapasitas penyediaan air minum di DKI Jakarta, Kota dan Kabupaten Bekasi, serta Kabupaten Karawang masih sangat kurang, dan sangat mendesak untuk segera ditingkatkan. 4. Untuk mendapatkan air minum bagi kebutuhan pokok minimal sehari-hari PJT II sebagai pihak yang berada pada tatanan hulu memiliki potensi yang sangat cukup dan juga cukup siap untuk mendukung rencana SPAM Regional Jatiluhur, 5. Untuk mendukung SPAM Regional Jatiluhur, baik PAM JAYA, PDAM Tirta Patriot Kota Bekasi, PDAM Tirta Bhagasasi Kabupaten Bekasi, maupun PDAM Tirta Tarum Kabupaten Karawang, semuanya sangat potensial dan juga cukup siap untuk menjadi pelanggan dari SPV SPAM Regional Jatiluhur. Rekomendasi 11. Perusahaan pengelola dari SPV SPAM Regional Jatiluhur sebaiknya berbadan hukum Perseroan Terbatas, namun secara kelembagaan dia hanya sebatas berperan sebagai pelaksana produksi air minum curah bagi PJT II yang menjalankan peran sebagai BUMN penyelenggara SPAM Regional Jatiluhur. Jadi, dalam kegiatan bisnis di bidang SPAM, transaksi yang dilakukan oleh SPV SPAM Regional Jatiluhur hanyalah dengan pihak PJT II, dan tidak berbisnis secara langsung dengan PA/PDAM-PDAM. 12. Dalam proses pembentukan perusahaan pengelola dan realisasi proyek SPV SPAM Regional Jatiluhur, perlu dilakukan pembagian tugas dan tanggung jawab diantara para shareholder UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih dihaturkan kepada Perum Jasa Tirta II dan seluruh pihak yang mendukung serta membantu karya tulis ilmiah ini terselesaikan dengan baik. DAFTAR PUSTAKA Andreas Wibowo, Sherif Mohamed, 2008, Perceived Risk Allocation in Public-Private-Partnered (PPP) Water Supply Projects in Indonesia, First International Conference on Construction In Developing Countries (ICCIDC–I) “Advancing and Integrating Construction Education, Research & Practice” Karachi, Pakistan Andreas Wibowo, 2017, Menentukan Besaran Dukungan Pemerintah dan Dampaknya Bagi Atraktivitas Proyek Infrastruktur Berbasis Kerja Sama Pemerintah-Swasta, Jurnal Teoretis dan Terapan Bidang Rekayasa Sipil, ISSN 0853-2982 ITB Bandung. Herman Idrus, CES, 2013, Pengelolaan SDA Oleh PJT II Dalam Rangka Pemenuhan Kebutuhan Sanitasi Dan SPAM Regional, Seminar Nasional Peringatan Hari Air Dunia Mott MacDonald, 2011, Jatiluhur to Jakarta Pipeline and Watertreatment Plant, Australia Indonesia Partnership - Indll, S Widjojo Centre, 3rd Floor, Jalan Jenderal Sudirman Kav. 71, Jakarta, 12190, Indonesia Bandung, 10 November 2018 301 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Renalia Iwan, 2008, M.Sc. Tesis. Ten Years of Public Private Partnership in Jakarta Drinking Water Service (1998-2007), School of Geography, Environment and Earth Sciences Victoria University of Wellington New Zealand Suaibatul Aslamiyah, 2012, Model Partnership Sebagai Upaya Strategis Peningkatan Pelayanan Air Bersih, Jurnal Administrasi Publik (JAP), Vol. 2, No. 1, Hal. 89-94, Fakultas Ilmu Administrasi, Universitas Brawijaya, Malang Slametto, 2012, Analisis Ekonomi Dan Hidrologi Pengelolaan Sumberdaya Air Waduk Juanda Oleh Perusahaan Umum Jasa Tirta II: Pendekatan Optimasi Dinamik, Disertasi, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor 302 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN ANALISIS KOROSIFITAS AIR WADUK SAGULING DENGAN METODE LANGELIER SATURATION INDEX Salma Putri Amani1*, Eka Wardhani 1, dan Fatimah Dinan Qonita1 1Program Studi Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Nasional Bandung *
[email protected]Abstrak Seiring dengan berjalannya waktu, kualitas air Waduk Saguling semakin cepat mengalami penurunan, salah satunya yaitu tingginya korosifitas air waduk. Fungsi utama waduk sebagai pemasok air PLTA akan terganggu karena air yang korosif berdampak merusak peralatan. Salah satu alat yang terkena dampak korosi adalah turbin. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis seberapa tinggi tingkat korosifitas air Waduk Saguling selama 10 tahun (2008-2017) menggunakan metode Langelier Saturation Index. Berdasarkan hasil perhitungan LSI, nilai indeks korosifitas air perairan Waduk Saguling di seluruh stasiun pemantauan air telah bersifat korosif. Stasiun yang memiliki nilai LSI terendah ialah stasiun 6 (Muara Ciminyak) dengan nilai -0,93 untuk musim hujan dan di musim kemarau sebesar -1,43 nilai tersebut sudah tergolong korosi serius. Air di musim kemarau lebih korosif dibandingkan musim hujan. Kedalaman dekat dasar merupakan kedalaman yang paling bersifat korosif. Kata Kunci: Korosif, LSI, PLTA, Saguling LATAR BELAKANG Waduk Saguling merupakan salah satu waduk yang membendung Sungai Citarum. Lokasi Waduk Saguling berada di hulu diantara kedua waduk lainnya, hal ini menjadikan Waduk Saguling sebagai “penyaring” pertama dari pencemaran Sungai Citarum. Waduk Saguling merupakan waduk yang multifungsi karena digunakan sebagai kegiatan pariwisata, dan juga dimanfaatkan sebagai lahan untuk kegiatan Keramba Jaring Apung (KJA) namun fungsi utama Waduk Saguling yaitu sebagai pemasok air untuk kegiatan PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air). Penurunan kualitas air terutama korosifitas air merupakan salah satu masalah penting dalam pengelolaan Waduk Saguling dan PLTA Saguling. Buruknya kualitas air dapat merusak konstruksi bendungan dan merusak peralatan pembangkit listrik tenaga air. Indikasi air yang bersifat korosif ialah pH perairan berada dalam kondisi asam (Effendi, 2003). Tingginya korosifitas air tidak hanya berdampak pada peralatan PLTA namun dapat berdampak juga pada kehidupan perairan Waduk Saguling. Toksisitas logam meningkat seiring dengan penurunan pH (Novotny dan Olem, 1994). Perairan dengan pH < 4 dapat mengakibatkan sebagian besar tumbuhan air mati karena tidak dapat bertoleransi terhadap pH rendah (Haslam, 1995). Air Waduk Saguling di seluruh perairan waduk sudah bersifat korosif (Sunardi dkk, 2017). Salah satu dampak korosifitas air ialah frekuensi penggantian pipa-pipa yang semakin lama semakin meningkat. Adanya beberapa kebocoran pada peralatan PLTA Saguling juga merupakan salah satu dampak lainnya. Penggunaan air Sungai Citarum untuk peralatan Air Cooler di PLTA Saguling sering menyebabkan kebocoran pada alat tersebut dikarenakan airnya telah tercemar (Prasetyo, 2013). Penelitian ini berisi tentang tingkat korosifitas air pada perairan pembangkit listrik tenaga air di dua musim (musim kemarau dan hujan) beserta dampak yang dapat diterima oleh peralatan PLTA. Parameter yang digunakan pada penelitian ini ialah pH, Ca2+, HCO3-, TDS, Suhu, DO, dan H2S. Penelitian ini dilakukan pada dua musim agar dapat diketahui adakah pengaruh musim terhadap tingginya korosifitas air. Bandung, 10 November 2018 303 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tujuan dari penelitian ini yaitu menganalisis seberapa tinggi tingkat korosifitas air Waduk Saguling selama 10 tahun terakhir di dua musim (musim kemarau dan musim hujan) sebagai bentuk untuk mencegah ataupun mengendalikan dampak dari korosifitas air. METODOLOGI STUDI Data yang digunakan ialah data sekunder yang didapatkan dari PT Indonesia Power UP Saguling. Pengambilan sampel dilakukan pada 2 musim yaitu musim kemarau dan hujan. Lokasi sampling berada pada 12 stasiun perairan waduk yaitu 1 stasiun di Nanjung Sungai Citarum (inlet) , 9 stasiun di perairan waduk, 1 stasiun di Tailrace (outlet), dan 1 stasiun di Sungai Citarum di hilir Tailrace. Gambar 1 menggambarkan seluruh titik lokasi stasiun pemantauan kualitas air Waduk Saguling. Menurut SNI 6989.57:2008 tentang metoda pengambilan contoh air permukaan, titik pengambilan contoh air waduk disesuaikan dengan kedalaman waduk. Waduk yang memiliki kedalaman 10m – 30m, contoh airnya diambil pada 3 (tiga) titik yaitu permukaan, lapisan termoklin dan bagian dasar. Waduk Saguling memiliki kedalaman rata-rata sebesar 17,5m sehingga pengambilan contoh air dilakukan di 3 kedalaman. Pengambilan sampel air dilakukan pada tiga kedalaman untuk perairan waduk (stasiun 1b-9) sedangkan untuk perairan sungai hanya dilakukan pada satu kedalaman (stasiun 1a, 10a dan 10b). Data yang didapatkan kemudian dibandingkan dengan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 mengenai Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air kelas 2 peruntukan perikanan, irigasi, perternakan, dan lain sebagainya. LOKASI PENGUKURAN DAN PENGAMBILAN CONTOH AIR DI WADUK SAGULING KETERANGAN TITIK KOORDINAT 1a. Citarum Nanjung 1b. Citarum Batujajar 2 Cihaur 3. Cimerang 4. Muara Cihaur 5. Muara Cipatik 6. Muara Ciminyak 7. Muara Cijere 8. Muara Cijambu 9. Intake Structure 10a. Tailrace 10b. Citarum Bantarcaringin 107⁰32'10,7"-06⁰56'29,8" 107⁰28'35,0"-06⁰54'58,9" 107⁰28'32,3"-06⁰53'13,5" 107⁰27'09,0"-06⁰53'13,4" 107⁰25'54,4"-06⁰54'13,0" 107⁰27'25,5"-06⁰56'07,6" 107⁰26'03,8"-06⁰56'14,6" 107⁰24'50,8"-06⁰56'14,9" 107⁰22'22,4"-06⁰56'00,4" 107⁰22'26,3"-06⁰54'54,4” 107⁰20'57,0"-06⁰51'49,8” 107⁰20'58,0"-06⁰51'10,8” LS di BT Lokasi sampling air (0,2m, 5m & dekat dasar perairan) (Sumber : Google Maps dan Google Earth, 2018) Gambar 1. Lokasi Pemantauan Kualitas Air Waduk Saguling Justifikasi lokasi pemantauan kualitas air Waduk Saguling dapat dilihat pada Tabel 1. 304 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 1. Lokasi Pemantauan Kualitas Air Waduk Saguling Stasiun Lokasi Penjelasan 1a Sungai Citarum Nanjung Inlet Waduk Saguling 1b Citarum Batujajar Inlet Waduk Saguling 2 Cihaur Pencemar Tinggi dari daerah Padalarang 3 Cimerang Pertemuan Sungai Cimerang dan Sungai Cihaur 4 Muara Cihaur Pertemuan Sungai Citarum dan Sungai Cihaur 5 Muara Cipatik Muara Sungai Cipatik, terdapat kegitan KJA 6 Muara Ciminyak Muara Sungai Ciminyak, Pusat kegiatan KJA 7 Muara Cijere Muara Sungai Cijere, terdapat kegiatan KJA 8 Muara Cijambu Muara Sungai Cijambu, terdapat kegiatan KJA 9 Intake Structure Pengambilan air untuk pemasok PLTA 10a Tailrace Outlet dari PLTA 10b Citarum di Bantarcaringin Sungai setelah outlet dari PLTA Metode analisis yang digunakan untuk perhitungan tingkat korosifitas air yaitu Langelier Saturation Index dengan menggunakan persamaan berikut ini: LSI = pH - pHs (1) Nilai pHs didapatkan pada rumus berikut ini 2+ . pHs = −log( 2+ . + LSI = pH + log( . 2+ . − 3 . − 3 . . Ksp 2+ + . . Ksp ) (2) − 3 . − 3 ) (3) Sedangkan untuk mendapatkan nilai , dan I, menggunakan persamaan 4 dan 5 Log () = − 0,5 . "# 2 .√% 1+ √% (4) I = 2,5 . 10−5 . TDS (5) Keterangan: pH : nilai pH sampel air pHs : nilai pH saturasi Ka : konstanta kesetimbangan Ksp : tetapan hasil kali kelarutan (solubility product constant) Ca2+ : koefisien Ca2+ HCO3- : koefisien HCO3H+ : koefisien H+ [Ca2+] : koefisien Ca2+ (mol/L) [HCO3-] : koefisien HCO3- (mol/L) I : kekuatan kelarutan io dalam air Bandung, 10 November 2018 305 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Zi : valensi ion TDS : total dissolved solid (mg/L) T :temperature(0C) Nilai Ka dan Ksp didapatkan dari tabel konstanta kesetimbangan Kalsium Karbonat dengan Temperatur yang terdapat pada Tabel 2. Tabel 2. Konstanta Kesetimbangan Temperatur (oC) 5 10 15 20 25 40 Ka . 10-11 2,754 3,236 3,715 4,169 4,477 6,026 Ksp . 10-9 8,128 7,080 6,020 5,248 4,571 3,090 Sumber : Carrier, 1965 dalam Metcalf & Eddy, 2003 Hasil perhitungan indeks korosifitas air digunakan untuk mengklasifikasikan tingkat korosifitas air berdasarkan Tabel 3. Tabel 3. Indeks Korosifitas Langelier Langelier Index (LSI) Indikasi >-2 s.d -0,5 Korosi serius (membentuk karat) -0,5 s.d 0 Sedikit korosif berpotensi membentuk karat 0 Netral 0 s.d 0,5 Berpotensi membentuk kerak 0,5 s.d 2 Tidak korosif (membentuk kerak) Sumber : Carrier, 1965 dalam Metcalf & Eddy, 2003 HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Parameter Korosifitas Air Karakteristik fisika dan kimia air akan mempengaruhi tingkat korosifitas pada air. Parameter air yang dipakai untuk metode Langelier Saturation Index ialah pH, Ca2+, HCO3-, Temperatur dan TDS. Selain kelima parameter yang dipakai dalam metode LSI tersebut, terdapat parameter lain yang dapat mempengaruhi tingginya korosifitas air yaitu ion sulfat, ion klorida, nitrat, dan ammonia (Sumiarsa dkk, 2011). Hasil penelitian Sulystyoweni dkk (2002) ion sulfat dalam air lebih mempercepat korosi logam dibandingkan dengan ion klorida dan nitrat. Sehingga parameter lain yang di analisa ialah ion sufida. Parameter utama dalam korosifitas air yaitu pH, semakin rendah pH maka semakin tinggi tingkat korosifitas airnya. Baku mutu yang digunakan untuk Waduk Saguling ialah Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 kelas 2 peruntukan prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, perternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut. pH Trend parameter pH pada tahun 2008-2017 menunjukan nilai yang cenderung menurun di kedua musim, artinya seiring dengan berjalannya waktu perairan Waduk Saguling semakin asam dan berpotensi bersifat korosif. Pengukuran pH pada 10 tahun terakhir (2008-2017) pada 12 titik stasiun pemantauan di tiga kedalaman menunjukan bahwa nilai pH untuk musim kemarau memiliki rentang 6,95-8,19 sedangkan untuk musim hujan sebesar 6,64-8,10. Menurut PP No 82 tahun 2001 peruntukan kelas 2, nilai pH di perairan Waduk Saguling masih memenuhi baku mutu yang bernilai 6-9. Stasiun yang memiliki pH terendah berada pada stasiun 6 sedangkan nilai tertinggi berada pada stasiun 2. 306 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Ca2+ Kalsium pada perairan banyak berada pada tanah dan batuan. Kalsium dalam bebatuan terdapat dalam mineral batu kapur (limestone), calcite, gypsum dsb (Effendi, 2003). Nilai ion kalsium pada perairan Waduk Saguling tahun 2008-2017 menunjukan rentang nilai 9,83mg/L-29,50mg/L untuk musim kemarau dan rentang nilai 18,75mg/L-38,46mg/L untuk musim hujan. Tidak terdapat kadar maksimum untuk parameter Ca2+ pada PP No 82 tahun 2001 kelas 2. Nilai ion kalsium pada musim hujan lebih tinggi dibandingkan musim kemarau. Hal ini dikarenakan terjadinya penggerusan bebatuan dan tanah disekitar waduk yang diakibatkan tingginya curah hujan. Stasiun yang memiliki nilai Ca2+ tertinggi ialah stasiun 2, sedangkan yang memiliki nilai ion kalsium terendah ialah stasiun 6. HCO3Pengukuran ion bikarbonat selama 10 tahun terakhir (2008-2017) pada 12 stasiun pemantauan di tiga kedalaman menunjukan rentang nilai rata-rata 64,626mg/L-161,860mg/L pada musim kemarau. Nilai HCO3- di musim hujan sebesar 73,959mg/L-177,559mg/L. Tidak terdapat baku mutu untuk ion bikarbonat. Kadar ion bikarbonat lebih tinggi pada musim hujan dibandingkan dengan musim kemarau. Stasiun yang memiliki kadar HCO3- tertinggi ialah stasiun 2 dan stasiun yang memiliki kadar HCO3- terendah ialah stasiun 6 di perairan Waduk Saguling. TDS Nilai TDS (Total Dissolved Solid) pada musim hujan lebih tinggi dibandingkan dengan musim kemarau. Rentang nilai rata-rata TDS pada tahun 2008-2017 di 12 stasiun pemantauan sebesar 91,260mg/L-272,272mg/L untuk musim kemarau sedangkan musim hujan sebesar 119,800mg/L402,200mg/L. Baku mutu total dissolved solid menurut PP No 82 Tahun 2001 kelas 2 sebesar 1000mg/L, maka dari itu rentang nilai TDS di perairan Waduk Saguling masih memenuhi baku mutu. Stasiun 2 merupakan stasiun yang memiliki nilai TDS tertinggi, sedangkan stasiun 6 yang memiliki nilai TDS terendah pada perairan Waduk Saguling. Temperatur Trend temperatur selama 10 tahun terakhir (2008-2017) pada 12 stasiun pemantauan menunjukan hasil yang cenderung meningkat di dua musim. Dekomposisi bahan organik oleh mikroba juga akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu, hal ini mengakibatkan kadar oksigen terlarut dalam perairan akan menipis. Tingginya suhu dapat mengurangi tingkat kelarutan kalsium karbonat (CaCO3) (Cole, 1988). Rentang nilai rata-rata temperatur pada tahun 2008-2017 sebesar 25,7oC-29oC untuk musim kemarau sedangkan musim hujan sebesar 25,7oC28,7 oC. Peningkatan temperatur selama 10 tahun terakhir ini masih memenuhi baku mutu PP Nomor 82 tahun 2001 kelas 2 yang berkisar ±3oC dari suhu normal (25oC). Nilai temperatur pada perairan Waduk Saguling semakin menurun seiring dengan semakin dalam perairan baik di musim kemarau maupun musim hujan. Stasiun 2 merupakan stasiun yang memiliki nilai rata-rata temperatur tertinggi, sedangkan yang memiliki temperatur terendah ialah stasiun 1a. DO Kadar oksigen terlarut selama 10 tahun terakhir (2008-2017) di 12 stasiun pemantauan sudah tidak memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan untuk kedalaman tengah dan dekat dasar. Kadar minimum oksigen terlarut menurut PP nomor 82 tahun 2001 kelas II sebesar 4mg/L. Rentang nilai rata-rata oksigen terlarut pada tahun 2008-2017 sebesar 1,00mg/L-5,31mg/L untuk musim kemarau sedangkan musim hujan sebesar 0,89mg/L-4,92mg/L. Rendahnya oksigen terlarut ini akan menyebabkan kondisi perairan menjadi anaerobik dan berdampak pada hasil proses dekomposisi bahan organik. Korosifitas logam akan meningkat seiring dengan kurangnya oksigen terlarut karena proses dekomposisi bahan organik secara anaerobik akan menghasilkan gas asam contohnya gas H2S. Stasiun yang memiliki nilai DO tertinggi pada perairan waduk ialah stasiun 9 sedangkan yang memiliki nilai terendah ialah stasiun 2. Nilai DO menurun seiring dengan bertambahnya kedalaman dalam waduk. H2S Rentang nilai rata-rata gas H2S pada tahun 2008-2017 di 12 stasiun pemantauan untuk 3 kedalaman sebesar 0,002mg/L-0,398mg/L untuk musim kemarau sedangkan musim hujan Bandung, 10 November 2018 307 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air sebesar 0,004mg/L-1,115mg/L. Berdasarkan hasil pemantauan di seluruh stasiun pemantauan didapatkan hasil bahwa konsentrasi H2S sudah melampaui baku mutu yang artinya berbahaya bagi kelangsungan hidup ikan di karamba karena nilainya ≥ 0,002 mg/L. Baku mutu untuk H2S menurut Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 peruntukan Kelas II ialah sebesar 0,002 mg/L (Effendi, 2003). Stasiun 3 merupakan stasiun yang memiliki nilai gas H2S tertinggi dan stasiun 2 yang memiliki nilai H2S terendah pada perairan Waduk Saguling. Nilai H2S pada musim hujan lebih tinggi dibandingkan musim kemarau. Analisis Indeks Korosifitas Air Kualitas air Waduk Saguling telah menjadi pokok permasalahan dalam kegiatan pembangkit listrik tenaga air karena bahan baku utama yang digunakan untuk memproduksi listriknya menggunakan air dari perairan Waduk Saguling. Salah satu penurunan kualitas air ialah air yang bersifat korosif dan merugikan. Korosifitas air ini dapat dihitung dengan menggunakan metode “Langelier Saturation Index". Metode ini adalah suatu nilai hasil perhitungan yang digunakan untuk memprediksi stabilitas kalsium karbonat (CaCO3) dalam air. Nilai ini memberikan indikasi apakah air bersifat membentuk kerak atau melarutkan kalsium karbonat. Air bersifat korosif apabila hasil nilai indeksnya bernilai negatif karena CaCO3 terlarut dalam air dan tidak berpotensi terjadinya pengerakan, dan apabila bernilai positif hal ini menandakan adanya potensi pembentukan kerak. Air bersifat stabil saat nilai indeksnya sebesar 0 (nol) (Metcalf & Eddy, 2003). Penurunan kualitas air di Waduk Saguling sudah sangat mengkhawatirkan, dapat dilihat pada Gambar 2. yang menggambarkan Trend indeks korosifitas air pada 10 tahun ke belakang yaitu tahun 2008-2017 pada tiga kedalaman. Gambar 2. Trend Rata-Rata Indeks Korosifitas Air Waduk Saguling Pertahun Berdasarkan hasil perhitungan LSI pada 10 tahun terakhir (2008-2017) dan dirata-ratakan pada tiga kedalaman didapatkan hasil bahwa nilai indeks korosifitas air Waduk Saguling berfluktuatif setiap taunnya dan nilainya tergolong mengkhawatirkan karena selama 10 tahun terakhir bernilai negatif yang artinya air sudah bersifat korosif. Nilai LSI di musim kemarau lebih bernilai negatif dibandingkan dengan musim hujan, hal ini dapat dikarenakan kadar ion kalsium dan ion bikarbonat pada musim kemarau lebih rendah dibandingkan pada musim hujan. Nilai rata-rata terendah atau yang paling korosif pada musim hujan yaitu di tahun 2015 dengan nilai sebesar -1,89 dan untuk nilai tertingginya yaitu di tahun 2009 dengan nilai sebesar -0,18. Nilai rata-rata terendah pada musim kemarau yaitu sama halnya dengan musim hujan di tahun 2015 dengan nilai sebesar -1,98 dan untuk nilai tertingginya yaitu di tahun 2008 dengan nilai sebesar -0,23. Trend rata-rata 308 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air nilai indeks korosifitas air Waduk Saguling cenderung menurun yang artinya seiring dengan berjalannya waktu, air Waduk Saguling semakin bersifat korosif. Hal ini dapat dikarenakan semakin banyaknya pencemar yang masuk baik dari sektor industri maupun domestik ke perairan waduk sehingga terjadinya penurunan kualitas air waduk. Salah satu pencemar yang cukup mendominasi ialah limbah organik yang berasal dari pemukiman sekitar waduk dan juga dari kegiatan pariwisata seperti rumah makan terapung. Gambar 3 ini menggambarkan Trend korosifitas air Waduk Saguling selama 10 tahun terakhir (20082017) di setiap stasiun pemantauannya. Gambar 3. Trend Rata-Rata Indeks Korosifitas Air Waduk Saguling Perstasiun Nilai rata-rata terendah atau yang paling korosif di musim hujan yaitu pada stasiun 6 dengan nilai sebesar -1,22 dan untuk nilai tertinggi yaitu di stasiun 2 dengan nilai sebesar -0,04. Sama halnya dengan musim hujan, nilai rata-rata terendah atau yang paling korosif di musim kemarau yaitu pada stasiun 6 dengan nilai sebesar -1,43 dan untuk nilai tertinggi yaitu di stasiun 2 dengan nilai sebesar -0,34. Hasil analisis indeks korosifitas air Waduk Saguling menyatakan bahwa stasiun 6 merupakan stasiun yang airnya paling bersifat korosif. Salah satu sebab tingginya korosifitas air pada stasiun 6 ini memiliki kadar TDS (Total Dissolved Solid), ion kalsium dan ion bikarbonat yang terendah daripada stasiun lainnya. Selain itu stasiun ini merupakan pusat kegiatan keramba jaring apung. Kegiatan budidaya ikan dalam jaring apung menghasilkan limbah organik yang tinggi (Badjoeri, 2010). Limbah organik ini berasal dari pakan ikan yang tidak termakan dan juga dari kotoran ikan. Menurut Azwar dkk. (2004), pakan ikan menyumbang limbah pada perairan dimana 20-25% jumlah pakan yang tidak dikonsumsi dan 25-30% merupakan ekskresi ke lingkungan dari pakan yang dikonsumsi. Tingginya limbah organik akan menyebabkan penumpukan bahan organik di dasar waduk. Akibat tingginya limbah organik yang sebagian besar berada di lapisan bawah badan air, menyebabkan penurunan kadar oksigen dan munculnya gas beracun seperti H2S (Soetrisno, 2011). Peningkatan senyawa asam dalam air dapat mengakibatkan pH air turun. Stasiun yang berbentuk sungai berada pada stasiun 1a sebagai inlet Waduk Saguling (Sungai Citarum Nanjung), stasiun 10a sebagai outlet dari PLTA Saguling (Tailrace) dan stasiun 10b sebagai Sungai Citarum Hilir (Bantarcaringin). Gambar 4 ini merupakan grafik perbandingan data LSI inlet dan outlet Waduk Saguling. Bandung, 10 November 2018 309 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 4. Perbandingan Nilai LSI Inlet dan Outlet Waduk Saguling Berdasarkan hasil pemantauan selama 10 tahun terakhir dapat diketahui bahwa nilai LSI pada stasiun inlet dan outlet Waduk Saguling nilainya cukup rendah atau airnya tergolong korosif serius. Rendahnya nilai LSI pada stasiun inlet ini dapat dikarenakan banyaknya pencemar yang masuk ke area ini diantaranya industri dan juga pemukiman yang membawa pencemarnya dari Kota Bandung, Kota Cimahi dan Kabupaten Bandung. PT Indonesia Power saat ini sedang membangun PLTA baru yang sumber airnya berasal dari hasil pembuangan PLTA Saguling (Tailrace). Maka dari itu tingginya korosifitas air di stasiun 10a (Tailrace) akan merugikan bagi pembangunan PLTA tersebut karena air yang digunakan sudah tergolong korosif serius yang dapat merusak alat pada instalasi PLTA dan perlu adanya perawatan dan pemeliharaan tambahan untuk mengatasi dampak dari korosi tersebut sejak awal. Perbandingan tingkat korosifitas berdasarkan kedalamannya dapat dilihat pada Gambar 5. (a) Gambar 5. (b) Grafik Nilai LSI pada Musim Kemarau (a) dan Musim Hujan (b) Hasil analisis grafik berdasarkan kedalaman di 9 stasiun perairan Waduk Saguling didapatkan hasil bahwa semakin dalam perairan maka nilai LSI semakin bernilai negatif yang artinya air semakin bersifat korosif. Hal ini disebabkan oleh kurangnya oksigen terlarut yang berada pada kedalaman dekat dasar. Kadar oksigen terlarut akan semakin kecil seiring dengan bertambahnya ketinggian pada perairan (Jeffries dan Mills, 1996). Kurangnya pencahayaan sangat berpengaruh pada proses fotosintesis tumbuhan air yang berada pada kedalaman dekat dasar. Sedikitnya cahaya yang masuk akan mengganggu proses fotosintesis dan berdampak pada kadar oksigen terlarut yang menjadi sedikit. Hal ini menyebabkan kadar oksigen terlarut pada kedalaman dekat dasar bernilai rendah karena sebagian besar oksigen pada 310 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air perairan waduk merupakan hasil sampingan dari aktivitas fotosintesis (Effendi, 2003). Gambar 6 menjelaskan mengenai konsentrasi DO berdasarkan kedalaman. Grafik konsentrasi DO berdasarkan kedalaman tersebut memperlihatkan bahwa semakin dalam perairan waduk maka kadar oksigen terlarutnya semakin rendah, baik itu di musim kemarau maupun musim hujan. Rendahnya oksigen terlarut dapat mengubah proses dekomposisi bahan organik menjadi anaerob yang awalnya aerob, sehingga dapat menghasilkan gas-gas seperti amonia dan hidrogen sulfida. Adanya hidrogen sulfida akan menyebabkan peningkatan senyawa asam dalam air,sehingga pH air akan menurun dan menyebabkan air lebih bersifat korosif (Boyd,1991; Metcalf & Eddy,2003). Kondisi nilai pH air berdasarkan kedalaman setiap stasiunnya dapat dilihat pada Gambar 7. Rentang nilai pH berkisar 6-9, hal tersebut mengindikasikan bahwa nilai pH masih memenuhi baku mutu Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 peruntukan kelas 4 dengan rentang nilai sebesar 5-9. Penurunan pH perairan salah satunya disebabkan oleh tingginya gas H2S dalam perairan. Gas H2S dalam perairan dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik pada keadaan anaerob (Effendi, 2003). Proses terbentuknya gas H2S dapat dilihat pada persamaan berikut. Bakteri SO42- + bahan organik → S2- + H2O + CO2 Anaerob S2- + 2H+ → H2S Semakin dalam perairan maka semakin banyak produksi gas H2S. Hal ini dikarenakan kondisi anaerob biasanya terjadi di dekat dasar perairan karena semakin besar suhu dan ketinggian, kadar oksigen terlarut semakin kecil (Jeffries dan Mills, 1996). Gambar 8 menunjukan hasil analisis yang memperlihatkan bahwa kadar gas H2S berbanding lurus dengan kedalamannya. Gas H2S juga dianggap sebagai salah satu penyebab timbulnya karat pada logam. Proses terbentuknya karat ini disebabkan oleh keberadaan bakteri yang mampu mengoksidasi H2S menjadi H2SO4 secara berlimpah. Terjadinya peningkatan korosifitas logam dan terjadinya karat disebabkan oleh terbentuknya asam kuat H2SO4. Oksidasi H2S menjadi H2SO4 ditunjukkan dalam persamaan berikut. Gambar 6. Bakteri Bakteri 2H2S + O2 → 2S + 2H2O 2S + 3 O2 + 2H2O → 2H2SO (a) (b) Grafik Konsentrasi DO pada Musim Kemarau (a) dan Musim Hujan (b) Berdasarkan Kedalaman Bandung, 10 November 2018 311 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (a) Gambar 7. Gambar 8. (b) Grafik pH pada Musim Kemarau (a) dan Musim Hujan (b) Berdasarkan Kedalaman Grafik Konsentrasi Gas H2S pada Musim Kemarau (a) dan Musim Hujan (b) Berdasarkan Kedalaman Dampak Tingginya korosifitas air tentunya akan menimbulkan dampak pada peralatan di PLTA. Salah satu contoh alat yang telah terkena dampak dari korosifitas air ialah turbin dan komponennya. Alat ini merupakan salah satu komponen vital pada PLTA karena fungsinya untuk menggerakan generator pembangkit listrik pada PLTA. Peluang terjadinya korosi pada turbin sangat besar karena alat ini selalu kontak dengan air (Junaidi, 2008). Salah satu komponen turbin yang terkena dampak dari korosi ialah spiral case (Syaikhu dkk, 2016). Selain menimbulkan dampak pada peralatan PLTA, tingginya korosifitas air karena rendahnya pH perairan dapat menyebabkan toksisitas logam pada perairan meningkat (Novotny dan Olem, 1994). Apabila toksisitas logam meningkat maka akan membahayakan bagi kesehatan manusia apabila air dipakai sebagai air baku ataupun masih adanya kegiatan perikanan di sekitar perairan. Menurut Asdak tahun 2007, pH yang baik untuk kehidupan ikan berkisar dari 6,5 sampai 8,4 apabila pH berada dibawah atau diatas rentang tersebut maka akan mengganggu kehidupan ikan pada perairan. Menurut World Health Organization (WHO), pH yang tinggi menjadikan perairan menjadi bersifat sadah yang akan menimbulkan beberapa dampak diantaranya menyebabkan pengerakan pada peralatan logam, terjadinya penyumbatan pada pipa logam karena endapan CaCO3, pemakaian sabun mandi menjadi lebih boros karena sulit untuk menghasilkan busa. KESIMPULAN Hasil perhitungan indeks korosifitas air selama 10 tahun terakhir menunjukan bahwa korosifitas air di perairan Waduk Saguling cukup mengkhawatirkan karena seluruhnya bernilai negatif yang artinya air telah bersifat korosif dan berdampak merusak peralatan PLTA Saguling. Stasiun yang paling bersifat korosif ialah stasiun 6 (Muara Ciminyak) dengan nilai -0,93 untuk musim hujan dan di musim kemarau sebesar 1,43. Stasiun 6 sudah tergolong korosi serius baik di musim kemarau maupun musim hujan. Indeks korosifitas air di musim kemarau lebih bernilai negatif dibandingkan dengan musim hujan dikarenakan 312 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air kurangnya oksigen terlarut dan tingginya gas H2S dalam perairan. Kedalaman dekat dasar merupakan kedalaman yang kualitas airnya paling buruk dan paling bersifat korosif. Salah satu alat yang terkena dampak korosi adalah turbin dan komponennya. Beberapa komponen turbin yang terkena dampak korosifitas air ialah runner turbin dan spiral case. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak PT Indonesia Power UP Saguing yang telah memberikan izin untuk mengikuti pemantauan kualitas air Waduk Saguling dengan PPSDAL UNPAD dan juga terimakasih kepada pihak PPSDAL UNPAD yang telah memberi kesempatan penulis untuk ikut serta dalam melakukan pemantauan dan pengujian lab di laboratorium PPPSDAL UNPAD. DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI 6989.57:2008 Air dan Air Limbah – Bagian 57 : Metoda Pengambilan Contoh Air Permukaan. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional. Boyd, C. E. 1988. Water Quality in Warmwater Fish Ponds. Fourth Print-ing Auburn University Agricultural Experiment Station, Alabama, USA. 359 p. Effendi, H. 2003. Telaah kualitas air bagi pengelolaan sumber daya dan lingkungan perairan. Kanisius. Jeffries,M. And Mills, D. 1996. Freshwater Ecology, Principles, and Applications. John Wiley and Sons, Chichester, UK. 285 p. Junaidi, Eka. 2008. Pengaruh Ion Klorida dan Ion Sulfida Pada Korosi Kuningan, Jurnal Ilmu Pendidikan, Mataram. Metcalf, E. E., & Eddy, H. 2003. Wastewater engineer treatment disposal, reuse. New York: McGRaw-Hill. Prasetyo, Fajar. 2013. Analisis Penyebab Terjadinya Korosi pada Air Cooler di PT Indonesia Power. Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemar Air. Jakarta: Pemerintah Republik Indonesia. Sunardi, dkk . 2017. Laporan Hasil Pemantauan Kualitas Air Waduk Saguling. Bandung: PPSDAL UNPAD. Soetrisno, Y. 2011. Status dan karakteristik pencemaran di waduk kaskade Citarum. Jurnal Teknologi Lingkungan, 2(2). Syaikhu, Akhmad dkk. 2016. Laporan Major Overhaul PLTA Saguling: PT Indonesia Power. Bandung, 10 November 2018 313 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN PENGARUH MUSIM TERHADAP KUALITAS AIR DI AREAL BUDIDAYA PERIKANAN KERAMBA JARING APUNG (KJA), STUDI KASUS: WADUK SAGULING Neni Fitria Rahayu1*, Eka Wardhani1, dan Fatimah Dinan Qonita1 1Jurusan Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Nasional Bandung Email :
[email protected]Abstrak Sungai Citarum adalah daerah tangkapan air yang berfungsi sebagai sumber air untuk Waduk Saguling. Kualitas air Sungai Citarum telah tercemar karena air limbah domestik, industri, pertanian dan peternakan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kualitas perairan Waduk Saguling sebagai daerah budidaya keramba jaring apung (KJA) berdasarkan musim menggunakan metode Indeks Storet dan metode Indeksn Simpson. Data yang digunakan dari tahun 2008-2017 di 9 lokasi pengambilan sampel PT Indonesia Power. Berdasarkan Indeks Storet, Waduk Saguling tergolong cemar berat. Indeks Storet pada musim kemarau dan musim hujan masing-masing berkisar antara -59 hingga -62 dan -52 hingga -67. Indeks Simpson untuk total plankton pada musim kemarau dan musim hujan masing-masing berkisar antara 0,484-0,742 dan 0,614-0,756 Jenis Fitoplankton yang mendominasi di Waduk Saguling adalah Oscillatoria sp.; Spirulina sp.; Synedra sp.; dan Microcystis sp. Jenis Zooplankton yang ada di Waduk Saguling adalah Brachionus sp.; Cyclops sp.; dan Keratella sp. Parameter kualitas fisik-kimia dari Waduk Saguling yang paling mempengaruhi lingkungan budidaya KJA adalah BOD, COD, DO, dan nitrit. Kata kunci : Indeks Simpson, Indeks Storet, KJA, Waduk Saguling. LATAR BELAKANG Lokasi Waduk Saguling yang berada paling hulu dari waduk-waduk lainnya merupakan tempat tertampungnya beban pencemar baik air limbah domestik, industri, pertanian dan peternakan yang berasal dari daerah aliran Sungai Citarum. Waduk Saguling sudah tercemar berat oleh limbah anorganik dan organik. Sungai Citarum hulu mendapatkan limbah pemukiman dengan nilai BOD dan COD berturutturut sebesar 47,02 dan 107,21 ton/hari, sedangkan untuk limbah industri menghasilkan nilai BOD dan COD berturut-turut sebesar 291,9 dan 437,9 ton/hari (Soetrisno, 2011). Asupan limbah nutrien sendiri sebesar 0,22 ton nitrogen per hari menurut Brahmana & Achmad (1997) dalam (Purnamaningtyas, 2014). Budidaya KJA sendiri juga memberi kontribusi dalam menghasilkan limbah organik yang berasal dari sisa pakan dan kotoran ikan. Menurut Dinas Perternakan Kabupaten Bandung Barat (2017) Waduk Saguling mengkonsumsi sekitar 6.000 ton/tahun pakan ikan dimana unit KJA pada Waduk Saguling untuk tahun 2015 mencapai 6.980 buah. Menurut Azwar dkk. (2004), pakan ikan menyumbang limbah pada perairan dimana 20-25% jumlah pakan yang diberikan tidak dikonsumsi dan 25-30% merupakan ekskresi ke lingkungan dari pakan yang dikonsumsi. Melihat dari uraian di atas maka perlu dilakukan penelitian terhadap kualitas air Waduk Saguling dengan menggunakan metode Indeks Storet dan Indeks Simpson. Indeks Storet digunakan untuk melihat status mutu air Waduk Saguling, sedangkan Indeks Simpson digunakan untuk melihat keanekaragaman/diversitas plankton yang terdapat pada Waduk Saguling karena plankton sendiri bisa menjadi sebuah bioindikator tercemarnya suatu perairan. Penentuan nilai Indeks Storet mengacu kepada Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 115 Tahun 2003 dengan menggunakan standar 314 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air baku mutu berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air untuk Kelas II yang peruntukannya yaitu untuk budidaya KJA sehingga diharapkan dapat memberikan informasi kepada pihak terkait yang meliputi masyarakat dan pemerintah tentang kondisis eksistingnya mengingat peruntukannya untuk budidaya KJA. METODOLOGI STUDI Penelitian ini diawali dengan melakukan studi pustaka dan pengumpulan data sekunder. Studi pustaka didapat dari penelitian-penelitan sebelumnya yang terkait. Data sekunder didapat dari dokumen PT. Indonesia Power Unit Pembangkit Saguling. Pengolahan data yang digunakan yaitu data series selama 10 tahun kebelakang dari tahun 2008-2017. Lokasi penelitian diambil 9 stasiun yang terdapat di perairan Waduk Saguling di setiap stasiun memiliki 3 data kedalaman, yaitu kedalaman 0,2 meter, tengah perairan dan dekat dasar perairan. Persebaran lokasi stasiun dapat dilihat pada Gambar 1. Analisis data dilakukan dengan metode Indeks Storet untuk status mutu air dan Indeks Simpson dalam menentukan keanekaragaman/diversitasr plankton. a. Indeks Storet Metoda Storet merupakan salah satu metoda untuk menentukan status mutu air yang umum digunakan. Dengan metoda Storet ini dapat diketahui parameter-parameter yang telah memenuhi atau melampaui baku mutu air. Penentuan status mutu badan air dengan metode Storet dilakukan dengan cara berikut: (1) Pengumpulan data kualitas air secara periodik sehingga membentuk data dari waktu ke waktu; (2) Membandingkan data hasil pengukuran dengan baku mutu yang sesuai dengan kelas air; (3) Hasil pengukuran jika memenuhi baku mutu air maka diberi skor 0, Jika hasil pengukuran tidak memenuhi baku mutu air maka diberi skor: Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu air Tabel 1. Jumlah contoh <10 >10 Parameter Fisika Kimia Biologi Maksimum -1 -2 -3 Minimum -1 -2 -3 Rata–Rata -3 -6 -9 Maksimum -2 -4 -6 Minimum -2 -4 -6 Rata–Rata -6 -12 -18 Nilai (Sumber: Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor:115 Tahun 2003 tentang Penentuan Status Mutu Air) b. Indeks Simpson Indeks Simpson berguna untuk menggambarkan diversitas/keanekaragaman kekayaan spesies dan kesamaannya dalam suatu nilai tunggal. Perhitungan indeks simpson digunakan untuk menganalisis keanekaragaman plankton dengan rumus dalam Odum (1996) sebagai berikut: (1) Keterangan: H’ : Indeks Keanekaragaman Simpson ni : Jumlah individu jenis ke-i nN : jumlah individu semua jenis Jika nilai indeks simpson > 0,6 baik, jika nilai indeks simpson 0,6 < kurang baik Bandung, 10 November 2018 315 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air LOKASI PENGUKURAN DAN PENGAMBILAN CONTOH AIR DI WADUK SAGULING KETERANGAN 1b. Citarum Batujajar 2 Cihaur, Kp. Cipeundeuy Titik Koordinat LS BT 107⁰27'08,1"-06⁰54'29,1" 107⁰28'29,2"-06⁰53'08,4" 3. Cimerang 107⁰27'12,6"-06⁰53'13,4" 4. Muara Cihaur 107⁰25'59,6"-06⁰54'13,8" 5. Muara Cipatik 107⁰27'28,9"-06⁰56'09,4" 6. Muara Ciminyak 107⁰26'05,0"-06⁰57'19,8" 7. Muara Cijere 8. Muara Cijambu 107⁰24'51,19"-06⁰56'11,2" 9. Intake Structure 107⁰22'23,5"-06⁰56'04,5" 107⁰22'25,9"-06⁰54'55,0" CIREBON BANDUNG GARUT Gambar 1. Persebaran Lokasi Penelitian HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Indeks Storet Nilai Indek Storet digunakan untuk menentukan status mutu air yang dikategorikan sebagai cemar berat, cemar ringan, cemar sedang dan memenuhi baku mutu. Gambar 2. Trend Indeks Storet Periode 2008-2017 Pada Musim Kemarau dan Musim Hujan Trend dari nilai Indeks Storet dari tahun 2008 - 2017 yang didapat dari rata-rata dari stasiun 1.b s.d 9 Berdasarkan Gambar 2. nilai Indeks Storet yang terbesar untuk musim kemarau yaitu pada tahun 2008 yaitu -67, sedangkan untuk musim hujan yaitu pada tahun 2017 dengan skor -71. Perbedaan nilai Indeks Storet setiap tahunnya bisa disebabkan oleh bedanya beban pencemar yang masuk baik dari limbah domestik, industri, pertanian, dan budidaya ikan (KJA) yang ada di perairan Waduk Saguling. Pada kedua 316 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air musim nilai Indeks Storet lebih dibawah dari -30 yang artinya perairan Waduk Saguling sudah termasuk cemar berat. (Sumber: PT Indonesia Power, 2008-2017) Gambar 3. Indeks Storet di Setiap Stasiun Pada Musim Kemarau dan Hujan Hasil pengukuran Grafik pada Gambar 3. menunjukan bahwa stastus mutu air di Waduk Saguling dengan menggunakan metode Indeks Storet pada stasiun 1.b s.d 9 sudah masuk dalam kategori tercemar berat, dimana nilai Indeks Storetnya telah melebihi angka -30 yang merupakan kelas D. Terkategorinya cemar berat pada Waduk Saguling ini menandakan banyaknya parameter yang melebihi baku mutu PP No.82 tahun 2001 dimana peruntukannya untuk budidaya ikan (KJA). Menurut Gambar 3. menunjukan bahwa rata-rata Indeks Storet pada musim hujan lebih besar dari pada musim kemarau. Rendahnya nilai Indeks Storet di musim hujan bisa diakibatkan beberapa alasan yaitu: (1) terjadi turbulensi atau pengadukan sehingga pencemar yang berada di sedimentasi ikut tercampur hingga ke permukaan yang membuat konsentrasinya menjadi tinggi, (2) presipitasi, dimana pencemar yang ada di udara ikut terbawa ke perairan, (3) debit air. Nilai rata-rata Indeks Storet pada pada musim kemarau mempunyai nilai tertinggi -62 pada stasiun 2. Tingginya nilai rata-rata Indeks Storet pada Stasiun 2 ini disebabkan karena kegiatan domestik dan industri yang cukup banyak, khususnya industri tekstil, disekitar lokasi stasiun 2 sendiri terdapat 3 buah industri tekstil. Musim hujan mempunyai nilai rata-rata Indeks Storet tertinggi -67 pada stasiun 1.b, hal ini dikarenakan stasiun 1.b sendiri merupakan aliran dari Sungai Citarum dimana sungai ini juga sudah tercemar, selain itu pada stasiun 1.b juga mendapat beban pencemar dari kegiatan industril, domestik, pertanian, pariwisata dan keramba jaring apung tapi tidak mendominasi. Indeks Simpson Tercemarnya peraiaran mempunyai hubungan dengan keberadaan plankton, diamana menurut Nontji, A. (2008) plankton adalah salah satu organisme yang dapat berperan sebagai bioindikator tercemarnya sebuah perairan. Berdasarkan Gambar 4. nilai rata-rata Indeks Simpson untuk fitoplankton di musim kemarau berkisar antara 0,378-0,605 dengan nilai tertinggi pada stasiun 8 dan nilai terendah pada stasiun 4, sedangkan pada musim hujan nilai berkisar antara 0,491-0,633 dengan nilai tertinggi pada stasiun 8 dan nilai terendah pada stasiun 4. Nilai rata-rata Indeks Simpson untuk zooplankton di musim kemarau berkisar antara 0,481-0,698 dengan nilai tertinggi pada stasiun 8 dan nilai terendah pada stasiun 1.b, sedangkan Bandung, 10 November 2018 317 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air untuk musim hujan nilai rata-rata Indeks Simpson berkisar antara 0,541-0,694 dengan nilai tertinggi pada stasiun 4 dan nilai terendah pada stasiun 8. (Sumber: PT Indonesia Power, 2008-2017) Gambar 4. Perbandingan Nilai Indeks Simpson Fitoplankton (Kiri) dan Zooplankton (Kanan) Terhadap Musim Menurut Odum (1996), perairan yang baik dan mendukung kelangsungan hidup organisme adalah perairan dengan nilai Indeks Simpson lebih besar atau sama dengan dari 0,6 yang menandakan keanekaragaman suatu plankton, jika nilai Indeks Simpson dibawah 0,6 berarti keanekaragamannya sedikit karena didominasi dengan plankton yang hanya bisa hidup pada kondisi tertentu mengingat perairan Waduk Saguling yang sudah tergolong cemar berat. Jika dilihat dari Gambar 4. maka stasiun yang keanekaragamannya kurang baik untuk fitoplankton di musim kemarau yaitu pada stasiun 1b,2,3,4,5, dan 7; sedangkan di musim hujan yaitu pada stasiun 1b,2,4,5,6,7, dan 9. Keanekaragaman yang kurang baik bagi zooplankton di musim kemarau yaitu pada stasiun 1b,2,3,5, dan7; sedangkan di musim hujan yaitu pada stasiun 1b,2, dan 8. Keberadaan plankton baik fitoplankton maupun zooplankton sangat dipengaruhi oleh kualitas air. Plankton merespon perubahan kualitas air tersebut dalam waktu yang relatif singkat sehingga plankton dapat dijadikan biindikator kondisi ekosistem perairan. Keanekaragaman dan distribusi plankton pada ekosistem perairan sangat tergantung pada sifat fisik kimia air. Pencemaran pada badan air akibat beberapa sumber pencemar akan mempengaruhi perubahan populasi plankton dan pada akhirnya akan mempengaruhi produktivitas dari ekosistem perairan tersebut (Raina dkk, 2013). Keberadaan dari plankton sendiri perlu terus dijaga mengingat plankton adalah produsen utama dalam ekosistem perairan, sehingga jika keberadaan plankton terganggu maka jaring-jaring makanan juga akan terganggu, dalam hal ini akan merusak keseimbangan sistem ekologi Waduk Saguling. Gambar 4. bisa dilihat pada musim kemarau perbandingan nilai indeks simpson untuk fitoplankton dan zooplankton hanya pada stasiun 1.b yang nilai fitoplankton lebih besar dari nilai zooplankton nya, sedangkan pada musim hujan pada stasiun 2,3, dan 8 yang nilai fitoplankton lebih besar dari nilai zooplankton nya. Hal tersebut menandakan bahwa di Waduk Saguling kondisi ekosistem perairannya relatif sudah tidak seimbang dan jaring-jaring makanan relatif tidak stabil karena seharusnya jumlah jenis fitoplankton selaku produsen utama lebih tinggi dari pada nilai zooplankton selaku konsumen utama dari fitoplankton sendiri (Astirin and Setyawan 2000). Bisa dilihat pada Gambar 5. perbandingan nilai Indeks Simpson total plankton di musim kemarau lebih besar daripada musim hujan di stasiun 1.b dan stasiun 8, menurut Suresh (2009) hal ini disebabkan karena pada musim hujan air hujan menyebabkan arus menjadi kencang sehingga dapat membersihkan plankton yang terdapat pada perairan. Pada stasiun 2,3,4,5,6,7, dan 9 nilai rata-rata Indeks Simpson total pada musim hujan lebih besar dari pada musim kemarau, hal ini bisa disebabkan karena ada beberapa jenis plankton mempunyai musim kawin di musim hujan, sehingga terjadi peningkatan jumlah pada musim hujan. 318 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber: PT Indonesia Power, 2008-2017) Gambar 5. Perbandingan Nilai Indeks Simpson Total Plankton Terhadap Musim Perairan Waduk Saguling sendiri memiliki total 36 spesies fitoplankton dan 28 spesies zooplankton. Terdapat 2 spesies yang mendominasi untuk fitoplankton dan 2 spesies yang mendominasi untuk zooplankton disetiap musimnya. Penentuan spesies yang mendominasi berdasarkan analisis dimana spesies fitoplankton dan zooplankton tersebut hampir selalu ada dalam 10 tahun terakhir dan juga sering terdapat pada seluruh stasiun. Fitoplankton yang mendominasi di musim kemarau yaitu Spirulina sp. dan Synedra sp.; sedangkan di musim hujan yaitu Microcystis sp. dan Synedra sp. Jenis zooplankton yang mendominasi di Waduk Saguling pada musim kemarau adalah Keratella sp. dan Cyclops sp.; sedangkan pada musim hujan yaitu Brachionus sp. dan Cyclops sp. Synedra sp. termasuk dalam kelas Cyanophyceae dimana menurut Lee (2006) dalam Isti’anah (2015) apabila dalam suatu perairan didominasi oleh spesies dari kelas Cyanophyceae maka perairan tersebut dapat dikatakan telah terjadi pencemaran. Keberadaan Synedra sp. di perairan Waduk Saguling yang sudah termasuk cemar berat karena menurut Rangpan (2008) menyatakan bahwa Synedra sp. ditemukan dalam jumlah yang banyak pada perairan dalam kondisi tercemar dan Synedra sp. juga mampu hidup pada kondisi DO yang rendah. Alasan mengapa Synedra sp. dapat hidup pada kondisi tercemar karena menurut Conradie (2008) dalam Isti’anah (2015) karena Synedra sp. memiliki bentuk yang diatom, sehingga memiliki sel pembungkus yang berlapis. Synedra sp. di musim kemarau dan musim hujan paling dominan pada stasiun 1b. dan 9 dengan jumlah masing-masing sebesar 41.327 dan 41.646 buah, sedangkan di musim hujan sebesar 32.393 dan 25.077 buah. Spirulina sp. di musim kemarau paling dominan pada stasiun 4 dan 1b. dengan jumlah masing-masing sebesar 47.883 dan 29.843 buah. Spirulina sp. adalah fitoplankton dengan daya adaptasi yang tinggi sehingga mampu tumbuh dalam berbagai kondisi yang memiliki daya adaptasi tinggi (Ogawa dan Terui, 1970), maka dari itu fitoplankton jenis ini dapat hidup di perairan Waduk Saguling yang sudah terkategori cemar berat menurut Indeks Storet. Suhu optimum untuk Spirulina sp. adalah 25-35oC Taw (1990). Microcystis sp. merupakan salah satu penghasil racun terkuat yaitu microcystin yang mempunyai sifat toksik terhadap tumbuhan maupun hewan hingga dapat menyebabkan kematian (Retnaningdyah, dkk 2011). Menurut Prihnatini (2008) pada tahun 1991, sejumlah ikan sebanya 405,5 ton di Waduk Saguling akibat blooming Microcystis sp. Pertumbuhan Microcystis sp. salah satunya dipengaruhi oleh suhu, dimana zooplankton jenis ini tumbuh cepat pada musim kemarau. Menurut Ganf (1974) dalam Imai (2009) suhu optimum untuk Microcystis sp. yaitu 24-34oC. Keberadaan Microcystis sp. yang mendominasi walau pada musim hujan karena suhu di musim hujan ini berada pada kisaran 27oC yang berarti masih sesuai. Microcystis sp. di perairan Waduk Saguling paling dominan pada stasiun 1b. dengan jumlah sebesar 14.725 buah. Keberadaan Keratella sp. pada perairan Waduk Saguling yang sudah tergolong cemar berat khususnya oleh pencemar organik karena menurut Pandey (2006) Keratella sp. dapat mentolerir perairan yang tercemar tinggi oleh bahan organik. Keratella sp. di perairan Waduk Saguling paling dominan pada stasiun 9 dengan jumlah sebesar 3.784 buah. Bandung, 10 November 2018 319 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Keberadaan Cyclops sp. pada perairan Waduk Saguling yang berfungsi sebagai areal budidaya perikanan mempunyai peran penting karena menurut Sugiarti (1998) Cyclops sp. merupakan bagian penting dari sistem ekologi karena mereka adalah makanan alami benih ikan. Cyclops sp. terdapat pada kedua musim yang kondisinya sudah cemar berat karena Cyclops sp. memiliki kapasitas untuk bertahan hidup dalam kondisi yang tidak baik dengan membentuk sebuah jubah lendir. Cyclops sp. di musim kemarau mendominasi pada stasiun 1b. dan 4 sebesar 24.493 dan 24.470 buah dan di musim hujan juga pada stasiun 1b. sebesar 22.766 buah. Jumlah Cyclops sp. yang lebih besar pada musim kemarau dikarenakan pada musim kemarau merupakan musim kawin jenis zooplankton ini. Zooplankton jenis Brachionus sp. musim hujan karena menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) suhu untuk spesies ini yaitu antara 22-30oC merupakan kisaran suhu optimum untuk pertumbuhan dan reproduksi, maka hal ini sesuai dengan kondisi eksisting suhu Waduk Saguling karena pada musim hujan suhu berada dikisaran 25-28oC. Jumlah Brachionus sp. dominan pada stasiun 8 dan 9 dengan jumlah masing-masing 5.359 dan 5.831 buah. Kualitas Fisika-Kimia Perarian Waduk Saguling yang Mempengaruhi Perikanan Parameter kualitas fisika-kimia perairan Waduk Saguling yang dianalisis ada 11 parameter meliputi BOD, COD, DO, pH, suhu, H2S, amonia, nitrit, nitrat, CO2 Terlarut, dan besi. Pemilihan parameter tersebut berdasarkan parameter yang dapat mempengaruhi kelangsungan hidup ikan di perairan Waduk Saguling. Data kualitas fisika-kimia perairan Waduk Saguling dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. BOD (mg/l) COD (mg/l) DO (mg/l) pH Suhu H2S (mg/l) Amonia (mg/l) Nitrit (mg/l) Nitrat (mg/l) CO2 Terlarut (mg/l) Besi (mg/l) Kualitas fisika-kimia Waduk Saguling Musim Kemarau 4 5 1b. 2 3 13,390* 21,270 2,870* 7,367 27,238 0,026 0,022 0,151* 1,521 9,225 0,514 15,280* 28,933* 2,380* 7,635 27,570 0,222* 0,033 0,057 1,560 8,110 0,479 11,457* 22,343* 2,515* 7,552 27,405 0,200* 0,026 0,075* 1,669 8,630 0,564 10,040* 8,693* 19,147 17,570 2,727* 2,813* 7,429 7,401 27,215 27,235 0,053* 0,060* 0,025 0,017 0,109* 0,026 1,136 1,164 8,410 8,871 0,145 0,437 Musim Hujan 3 4 5 21,187* 10,830* 13,410* 44,640* 20,893 33,293* * * 2,238 2,248 2,682* 7,576 7,344 7,289 27,405 27,215 27,235 0,396* 0,223* 0,175* 0,041 0,033 0,098 0,149* 0,082* 0,068* 2,104 2,084 1,296 14,616 15,284 13,926 0,297 0,477 0,386 6 7 8 9 6,550* 14,383 2,517* 7,286 27,330 0,061* 0,013 0,026 0,877 7,449 0,194 7,987* 16,043 2,843* 7,391 27,398 0,085* 0,027 0,037 0,919 7,933 0,122 8,513* 18,100 2,817* 7,422 27,223 0,036* 0,033 0,048 0,905 7,487 0,143 9,093* 17,723 3,307* 7,534 27,158 0,046* 0,048 0,072* 0,957 7,150 0,107 1b. 2 6 7 8 9 BOD (mg/l) 18,090* 25,407* 12,960* 9,673* 13,753* 5,840* COD (mg/l) 37,543* 51,100* 31,673* 33,557* 29,357* 12,957 * * DO (mg/l) 2,393 2,077 2,355* 2,430* 2,403* 2,722* pH 7,136 7,724 7,051 7,217 7,259 7,297 Suhu 27,238 27,570 27,330 27,398 27,223 27,158 H2S (mg/l) 0,181* 0,146* 0,211* 0,296* 0,280* 0,150* Amonia (mg/l) 0,031 0,048 0,013 0,024 0,021 0,028 Nitrit (mg/l) 0,061* 0,107* 0,031 0,030 0,041 0,091* Nitrat (mg/l) 2,605 2,691 1,237 1,513 1,433 1,558 CO2 Terlarut (mg/l) 23,497 9,900 15,837 15,048 12,539 11,022 Besi (mg/l) 1,041 0,256 0,548 0,223 0,283 0,247 (Sumber: PT Indonesia Power, 20010-2017) ket: *) konsentrasi yang melebihi baku mutu **) Baku Mutu PP No 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Untuk Kelas II Baku Muru 3 25 4 6-9 ±3 0,03 0,06 10 - 3 25 4 6-9 ±3 0,03 0,06 10 - Nilai BOD dalam perairan Waduk Saguling menurut Tabel 3. berkisar antara 6,550-15,280 mg/l untuk musim kemarau dan 5,840-25,410 mg/l untuk musim hujan dari stasiun 1b. s.d 9, jika dibandingkan dengan baku mutu PP No.82 tahun 2001 untuk kelas II (kadar minimum: 3 mg/l) maka nilai BOD pada sembilan stasiun baik musim hujan maupun musim kemarau ini tidak memenuhi baku mutu. Menurut Haro 320 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (2014) bahwa tingginya nilai BOD bisa terjadi karena menumpuknya bahan pencemar organik di perairan akan menyebabkan proses dekomposisi oleh organisme pengurai juga semakin meningkat, sehingga konsentrasi BOD juga meningkat, selain itu sisa pakan dan eksresi dari KJA sendiri juga ikut menyumbang besarnya nilai BOD yang ada di perairan Waduk Saguling. Fungsi Waduk Saguling yang berfungsi sebagai budidaya perikanan jaring apung (KJA) harus dijaga karena dengan meningkatnya nilai BOD maka akan menurunkan nilai dissolved oxygen (DO) yang dibutuhkan untuk ikan. Berdasarkan hasil penelitian didapat nilai COD menurut Tabel 3. mempunyai rentang14,383-28,933 mg/l pada musim kemarau dan 12,957-51,100 mg/l pada musim hujan dari stasiun 1b. s.d 9, jika dibandingkan dengan baku mutu PP No.82 tahun 2001 untuk kelas II (kadar minimum: 25 mg/l) maka nilai COD pada stasiun 2 untuk musim kemarau tidak memenuhi baku mutu, sedangka untuk musim kemarau yang melebihi baku mutu yaitu pada stasiun 1b,2,3,5,6,7, dan 8, hal ini menandakan bahwa pada musim hujan lebih tercemar dari pada musim kemarau. Berfluktuasinya nilai COD pada sembilan stasiun ini disebabkan karena berbedanya bahan pencemar yang masuk pada setiap stasiun. Nilai COD yang tinggi pada perairan Waduk Saguling berasal dari kegiatan domestik dan industri, khususnya industri tekstil. Perairan dengan nilai COD yang tinggi tidak diinginkan untuk keperluan perikanan (Effendi, 2003). Konsentrasi DO pada perairan Waduk Saguling berdasarkan Tabel 3. mempunyai rentang untuk musim kemarau 2,380-3,307 mg/l sedangkan untuk musim hujan mempunyai rentang 2,077-2,722 mg/l dari stasiun 1b. s.d 9. Jika dibandingkan dengan baku mutu PP No.82 tahun 2001 untuk kelas II dimana kadar minimum DO sebesar 4 mg/l, maka baik untuk musim kemarau dan musim hujan di sembilan stasiun semuanya tidak memenuhi baku mutu. Rendahnya nilai DO pada ini karena adanya masukan limbah domestik dan limbah industri ke perairan Waduk Saguling, selain itu adanya budidaya KJA juga menyebabkan penurunan nilai DO. Konsentrasi DO di area KJA dapat menjadi rendah karena konsumsi oksigen oleh besarnya populasi ikan dari KJA dan digunakan untuk proses dekomposisi sisa bahan organik yang mengendap di dasar perairan (Aida dkk, 2016). Mengingat fungsi Waduk Saguling sebagai areal budidaya KJA, maka nilai DO adalah hal yang sangat harus dijaga. DO merupakan faktor kritis dalam budidaya ikan dikarenakan oksigen merupakan faktor utama dalam mendukung kelangsungan hidup ikan. Kondisi DO yang minim di perairan dapat mengancam kehidupan ikan (Pratiwi, A, 2009). Hubungan DO dengan pertumbuhan ikan dikemukan oleh Brett (1979) dimana saat oksigen terlarut lebih besar dari 5 mg/L, ikan akan tumbuh maksimal, tetapi jika dibawah 5 mg/L hingga mencapai titik kritis yaitu 2 mg/L laju pertumbuhan akan menurun. Nilai pH di perairan Waduk Saguling menurut Tabel 3. untuk musim kemarau dan musim hujan mempunyai nilai pH dalam ±7, Jika dibandingkan dengan standar baku mutu PP No.82 tahun 2001 untuk kelas II dimana rentang pH sebesar 6-9, maka pH di Waduk Saguling masih terbilang baik. Organisme akuatik seperti ikan dapat hidup dalam suatu perairan dengan nilai pH netral, karena kondisi perairan yang bersifat asam atau basa dapat membahayakan kehidupan organisme akuatik, pH netral pada akuatik berkisar antara 7-8,5. pH yang rendah akan membuat mobilitas logam berat semakin tinggi, sedangkan pH yang tinggi akan menyebabkan konsentrasi ammonia akan sangat toksik bagi organisme menurut Barus (2001) dalam (Widhiastuti, 2008). Berdasarkan hasil penelitian, nilai suhu di Waduk Saguling pada Tabel 3. baik pada musim keamarau maupun musim hujan pada stasiun 1b. s.d 9 berkisar pada 270C yang berarti suhu di Waduk Saguling masih memenuhi standar baku mutu PP No.82 tahun 2001 untuk kelas II yaitu sebesar ± (24-300C). Suhu berperan dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organik oleh mikroba (Effendi, 2003). Konsentrasi H2S pada perairan Waduk Saguling menurut Tabel 3. mempunyai rentang sebesar 0,0260,222 mg/l untuk musim kemarau, sedangkan untuk musim hujan mempunyai rentang 0,146-0,396 mg/l dari stasiun 1b. s.d 9. Munculnya gas-gas seperti H2S mengindikasikan bahwa dekomposisi bahan organik tersebut cenderung berlangsung secara anaerob akibat rendahnya ketersediaan oksigen terlarut (disolve oxygen/DO). Bandung, 10 November 2018 321 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Nilai amonia di musim kemarau dan musim hujan menurut Tabel 3. berkisar antara 0,013-0,048 mg/l. Menurut Effendi (2003) sumber amonia di perairan berasal dari pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik berasal dari dekomposisi bahan organic. Tinja dan ekskresi biota akuatik merupakan limbah dari aktivitas metabolisme yang menghasilkan amonia. Hal ini sesuai dengan kondisi eksisting perairan Waduk Saguling dimana pencemar yang masuk berasal dari limbah domestik, industri, pertanian, dan budidaya KJA di perairan lokasi. Tingkat toksisitas amonia terhadap organisme akuatik akan meningkat seiring terjadi penurunan konsentrasi DO, pH, dan suhu. Ikan yang merupakan salah satu komponen akuatik tidak dapat bertoleransi jika kadar amonia pada air tinggi, karena keberadaan amonia dapat mengganggu proses pengikatan oksigen oleh darah yang akhirnya dapat menyebabkan sufokasi. Kadar amonia yang dapat ditoleransi oleh ikan tidak lebih dari 0,2 mg/l. (Effendi, 2003). Konsentrasi nitrit pada perairan Waduk Saguling berdasarkan Tabel 3. mempunyai rentang sebesar 0,026–0,151 mg/l untuk musim kemarau, sedangkan untuk musim hujan mempunyai rentang 0,03–0,149 mg/l dari stasiun 1b.-9. Jika dibandingkan dengan baku mutu PP No.82 tahun 2001 untuk kelas II dimana standar baku mutu nitrit sebesar 0,06 mg/l, maka untuk musim kemarau stasiun 1b,3,4, dan 9 tidak memenuhi standar baku mutu, sedangkan untuk musim hujan stasiun 1b, 2,3,4,5, dan 9 tidak memenuhi standar baku mutu. Keberadaan nitrit dalam perairan menggambarkan berlangsungnya proses biologis perombakan bahan organik yangmemiliki kadar oksigen terlarut sangat rendah. Kadar nitrit jika lebih dari 0,05 mg/l dapat bersifat toksis pada organisme perairan seperti ikan (Moore, 1991). Nitrat adalah bentuk senyawa yang stabil dan keberadaannya berasal dari buangan pertanian, pupuk, kotoran hewan dan manusia dan sebagainya (Winata, dkk., 2000). Nilai nitrat pada perairan Waduk Saguling berdasarkan Tabel 3. mempunyai rentang sebesar 0,877-1,669 mg/l l untuk musim kemarau dan untuk musim hujan mempunyai rentang 1,237–2,691 mg/l dari stasiun 1b. s.d 9. Jika dibandingkan dengan baku mutu PP No.82 tahun 2001 untuk kelas II dimana standar baku mutu nitrat sebesar 10 mg/l maka konsentrasi nitrat pada ke dua musim tidak melebihi baku mutu. Konsentrasi CO2. terlarut yang terdapat pada Tabel 3. untuk perairan Waduk Saguling mempunyai rentang untuk musim kemarau 7,150-9,225 mg/l sedangkan untuk musim hujan mempunyai rentang 9,900-23,497 mg/l dari stasiun 1b. s.d 9. Nilai CO2 terlarut lebih besar pada musim hujan daripada musim kemarau berarti proses dekomposisi lebih banyak terjadi pada musim hujan yang bisa disebabkan karena lebih banyaknya pencemar yang masuk sehingga limbah organik yang masuk juga tinggi. Menurut Pratiwi (2010) makin tinggi kandungan bahan organik dalam limbah, berarti kandungan CO2 terlarut semakin tingggi. Nilai besi pada perairan Waduk Saguling pada Tabel 3. mempunyai rentang sebesar 0,107-0,564mg/l l untuk musim kemarau dan untuk musim hujan mempunyai rentang 0,223-1,041 mg/l dari stasiun 1b. s.d 9. Besi (Fe2+) hanya ditemukan pada perairan yang bersifat anerob akibat dari proses dekomposisi bahan organik yang berlebih. Jadi kadar besi (Fe2+) yang tinggi di perairan berkorelasi dengan bahan organik yang tinggi (Effendi, 2003). Kadar besi >0,1 mg/l dianggap membahayakan bagi kehidupan organisme akuatik termasuk ikan (Moore, 1991). Melihat dari 11 parameter yang mempengaruhi areal budidaya KJA terdapat 5 parameter utama yang paling berpengaruh yaitu BOD, COD, DO, H2S, dan nitrit. Kelima parameter tersebut merupakan parameter yang sering melebihi baku mutu baik pada musim kemarau maupun musim hujan. Jika dilihat dari Indeks Storet, maka musim yang paling berbahaya yaitu pada musim hujan karena nilai Indek Storet pada musim hujan semakin kecil. Lebih tercemarnya perairan Waduk Saguling pada musim hujan bisa dikarenakan saat musim hujan aliran air dari sungai citarum banyak yang masuk ke dalam perairan Waduk Saguling sehingga beban pencemarnya terakumulasi. KESIMPULAN Hasil penelitian kualitas perairan Waduk Saguling dengan menggunakan Indeks Storet menyatakan bahwa Waduk Saguling sudah terkategori cemar berat karena nilai Indeks Storet dari stasiun 1b.-9 melebihi -30, dengan nilai kisaran Indeks Storet sebesar -49 s/d -62 untuk musim kemarau dan -52 s/d -67 322 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air untuk musim hujan. Kualitas perairan Waduk Saguling ternyata lebih tercermar pada musim hujan dengan parameter yang melebihi baku mutu meliputi BOD, COD, DO, H2S, dan nitrit. Nilai Indeks Simpson untuk fitoplankton pada musim kemarau dan musim hujan masing-masing sebesar 0,378–0,605 dan 0,491-0,633, sedangkan nilai Indeks Simpson untuk zooplankton pada musim kemarau sebesar 0,481-0,687 dan pada musim hujan sebesar 0,541-0,694. Synedra sp. merupakan jenis fitoplankton yang mendominasi di musim kemarau dan musim hujan, sedangkan Spirulina sp. merupakan fitoplankton yang hanya mendominasi di musim kemarau. Microcystis sp. yang mendominasi di musim hujan merupakan toksik bagi perikanan budidaya (KJA). Jenis zooplankton yang mendominasi hanya di musim kemarau yaitu Keratella sp. Zooplankton jenis Cyclops sp. yang mempunyai peran untuk makanan alami benih ikan mendominasi baik di musim kemarau dan musim hujan. Brachionus sp. merupakan jenis zooplankton yang mendominasi di musim hujan. UCAPAN TERIMA KASIH Kami ucapkan terimakasih kepada pihak Power Unit Pembangkit Saguling yang mendungkung penelitian ini atas data-data yang telah diberikan. DAFTAR PUSTAKA Aida, S. N., & Utomo, A. D. (2016). Tingkat kesuburan perairan waduk kedung ombo di jawa tengah. Bawal Widya Riset Perikanan Tangkap, 4(1), 56-66. Astirin, O. P. and A. Setyawan (2000). "Biodiversitas plankton di Waduk Penampung Banjir Jabung Kabupaten Lamongan dan Tuban." Biodiversitas 1(2): 65-71. Azwar, Z., Suhenda, N., & Praseno, O. (2004). Manajemen pakan pada usaha budi daya ikan di karamba dan jaring apung. Pengembangan budi daya perikanan di perairan waduk; Suatu upaya pemecahan masalah budi daya ikan dalam karamba jaring apung. Pusat Riset Perikanan Budi daya. Badan Riset Kelautan dan Perikanan. Departemen Kelautan dan Perikanan. Jakarta. hlm, 37-44. Conradie,K.R.; S. Du Plessis and A. Venter. (2008). School of Environmental Sciences and Development: Botany. South Africa. South African Journal of Botany 74 (2008) 101–110. Dinas Peternakan dan Perikanan Kabupaten Bandung Barat. (2017). Haro, D. D., Djayus, Y., & Harahap, Z. A. (2013). Kondisi Kualitas Air Danau Toba di Kecamatan Haranggaol Horison Kabupaten Simalungun Sumatera Utara. Aquacoastmarine, 1(1). Imai, H., K.-H. Chang, M. Kusaba and S. Nakano (2009): Temperature-dependent dominance of Microcystis (Cyanophyceae) species: M. aeruginosa and M. wesenbergii. J. Plankton Res., 31, 171–178. Isnansetyo, A. dan Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan Zooplankton Pakan Alami untuk Pembenihan Organisme Laut. Kanisius. Yogyakarta. Moore, J.W. 1991. Inorganic Contaminats Of Surface Water. Springer-Verlag, New York. Nontji, A. 2008. Plankton Laut. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. LIPI Press. Jakarta. Ogawa, T., and G. Terui. 1970. Studies on the growth of Spirulina platensis. On the pure culture of Spirulina platensis. J. Ferment Technol, 48 : 361-367. Pandey, B. N. (2006). Ecology and environment. New Dehli: A.P.H. Pratiwi, A. (2009). Pengaruh Pencampuran Massa Air terhadap Ketersediaan Oksigen Terlarut pada Lokasi Keramba Jaring Apung di Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta. Skripsi Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Bandung, 10 November 2018 323 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Prihantini, N. B., Wardhana, W., Hendrayanti, D., Widyawan, A., Ariyani, Y., & Rianto, R. (2010). Biodiversitas Cyanobacteria dari Beberapa Situ/Danau di Kawasan Jakarta-Depok-Bogor, Indonesia. Makara Journal of Science. Purnamaningtyas, S. E. (2014). Distribusi Konsentrasi Oksigen, Nitrogen Dan Fosfat Di Waduk Saguling, Jawa Barat. LIMNOTEK-Perairan Darat Tropis di Indonesia, 21(2). Raina, R., Subla, B., & Zutshi, D. (1982). Water quality and plankton of Jhelum River. Int. J. Ecol. Environ. Sci, 8, 11-17. Shaw, B. H., Mechenich, C., & Klessig, L. L. (2004). Understanding lake data (Vol. 3582): University of Wisconsin--Extension, Cooperative Extension. Soetrisno, Y. (2011). Status dan karakteristik pencemaran di waduk kaskade Citarum. Jurnal Teknologi Lingkungan, 2(2). Sugiarti S. 1998. Avertebrata Air. IPB, Bogor. Suresh, B., Manjappa, S., & Puttaiah, E. (2009). The contents of zooplankton of the Tungabhadra river, near Harihar, Karanataka and the saprobiological analysis of water quality. Journal of Ecology and the natural Environment, 1(9), 196-200. Susanti, D. (2003). Pengaruh Pemberian Pakan yang Berbeda terhadap Kualitas Air, Kelangsungan Hidup dan Pertumbuhan Ikan Mas (Cyprinus carpio L) di Keramba Jaring Apung. Widhiastuti, R. (2008). Keanekaragaman Plankton Dan Keterkaitannya Dengan Kualitas Air Di Parapat Danau Toba. Winata, I.N.A., A. Siswoyo, dan T. Mulyono. 2000. “Perbandingan Kandungan P dan N Total Dalam Air Sungai di Lingkungan Perkebunan dan Persawahan”. Jurnal Ilmu Dasar, 1. 24-28 Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Cetakan Kelima. Yogjakarta : Kanisius. Odum, Eugene P. 1996. Dasar-dasar Ekologi; Edisi Ketiga.Yogyakarta. Gadjah Mada University Press, Penerjemah Samingan, Tjahjono. Deputi MENLH Bidang Kebijakan dan Kelembagaan Lingkungan Hidup. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 115 Tahun 2003 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air. Jakarta: Kementerian Negara Lingkungan Hidup RI. Pemerintah Republik Indonesia, 2001. Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, Jakarta. Tim PPSDAL . 2008-2017. Laporan Hasil Pemantauan Kualitas Air Waduk Saguling. Bandung 324 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN PEMANFAATAN AIR TANAH CEKUNGAN AIR TANAH (CAT) DAN KUOTA AIR TANAH; STUDI KASUS CAT BOGOR Pulung Arya Pranantya1*, Oky Subrata1, Omar Mukhtar2 dan Gumilar Utamas2 1Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat 2Universitas Padjajaran, Bandung, Indonesia *
[email protected]Abstrak Bogor merupakan kawasan berkembang yang saat ini mulai mengalami kendala dalam pemanfaatan air bersih. Di kawasan Bogor sendiri, merupakan kawasan yang memiliki intensitas hujan tinggi dan memiliki Cekungan Air Tanah (CAT) yang cukup besar. Air hujan yang dimanfaatkan sebagai sumber air baku juga memiliki keterbatasan dalam jumlah, kualitas dan kemampuan tanah untuk menyimpan atau ilfiltrasi. Analisis dilakukan dengan menggunakan pemodelan air tanah, menggunakan persamaan Darcy, dan pemodelan dibantu perangkat lunak Modflow. Hasil perhitungan diharapkan mendapatkan besarnya gambaran kondisi air tanah, ketersediaan air tanah, sampai diketahuinya kuota air tanah yang dapat dimanfaatkan. Berdasarkan hasil penelitian, maka didapatkan bahwa kualitas air hujan yang berada di kawasan CAT Bogor umumnya memiliki tingkat keasaman yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa kualitas air hujan tersebut tidak memenuhi baku mutu kualitas air minum berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 492/Menkes/Per/IV/2010. Kuota air tanah CAT Bogor muka air tanah akifer tertekan terdapat pada kedalaman antara 42 - 150 meter, dengan yang paling daiam adalah 60 meter dibawah permukaan tanah, sedangkan untuk akifer bebas, muka air tanah ditemukan paling dangkal pada kedalaman 4-37 meter. Kata Kunci: Bogor, air tanah, kuota, CAT, hidrogeologi LATAR BELAKANG Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit dilakukan. Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Di beberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai lebih kurang 70%. Kurangnya pemahaman terhadap kondisi air tanah saat ini yang terjadi di dalam masyarakat, menimbulkan permasalahan yang sangat merugikan dan mengancam keberlangsungan hidup masyarakat itu sendiri. Untuk itu diperlukan perencanaan pendayagunaan air tanah yang berwawasan lingkungan didasarkan pada tahapan yang mencakup inventarisasi potensi air tanah, perencanaan pemanfaatan, perizinan, pengawasan dan pengendalian, serta konservasi air tanah. Inventarisasi potensi air tanah, perencanaan pemanfaatan, perizinan, pengawasan dan pengendalian harus disesuaikan dengan prosedur yang telah ada sehingga pemanfaatannya dapat optimal tanpa menimbulkan dampak negatif. Untuk menghadapi dampak tersebut, maka diperlukan peraturan atau regulasi yang didasarkan pada hasil kajian atau penelitian. Kajian mengenai pemanfaatan air tanah Cekungan air tanah (CAT) Bogor merupakan salah satu kajian yang mendukung penelitian penggunaan air di daerah Bogor. Bandung, 10 November 2018 325 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air METODOLOGI STUDI Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah pemodelan air tanah menggunakan persamaan darcy untuk memperhitungkan arah dan kecepatan aliran. Menggunakan persamaan ini, kemidaian didapatkan besarnya air tanah yang terdapat di lokasi penelitian. Kuota air tanah juga memperhitungkan curah hujan yang terdapat di lokasi peneltian serta infiltrasi yang mungkin terjadi. Setelah diketahui ketersediaan air, maka dapat diperhitungkan berapa jumlah air tanah yang dapat dimanfaatkan di CAT Bogor. Setelah dilakukan pehitungan tersebut, maka dibuat model air tanah di CAT Bogor. Menurut Anderson dan Woessner (1992), kerangka pembuatan model adalah sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Menentukan kegunaan dari model. Membuat model konsep. Pemilihan persamaan matematika Perancangan model. Kalibrasi rancangan model. Pemeriksaan terhadap model yang telah dirancang dan dikalibrasi. Memprediksi hasil model yang telah dikalibrasi. Menentukan efek ketidaktentuan dari hasil prediksi model. Menampilkan rancangan model dan hasilnya. Melakukan pemeriksaan terakhir HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Hidrologi CAT Bogor Untuk mengetahui hujan tahunan rata-rata di seluruh wilayah berdasarkan isohit yang terbentuk menghasilkan hujan tahunan rata-rata berkisar 3.224 mm. Dari hasil pengurutan data curah hujan tahunan untuk masing–masing stasiun yang ditinjau maka didapatkan pola hujan musiman basah, normal, dan kering seperti yang ditampilkan pada Pola hujan musiman CAT Bogor , dengan tahun kering pada tahun 2004 dan tahun basah pada tahun 2010. Hasil ini didapatkan dengan membandingkan model yang dikemukakan oleh Mandel & Shiftan, 1981, dalam penelitiannya mengenai akuifer recharge. Gambar 1. Pola hujan musiman CAT Bogor Hidrogeologi CAT Bogor Air tanah adalah air yang terdapat di bawah permukaan tanah, pada suatu lapisan pembawa air yang disebut akuifer (Freeze &Chaerry, 1979). Keberadaan dan potensi airtanah tergantung dari sifat fisik akuifer khususnya dalam meluluskan air. Kawasan imbuhan CAT Bogor terbagi menjadi dua area, yaitu kawasan imbuhan untuk air tanah bebas dan kawasan imbuhan untuk air tanah terkekang. Todd (1980) 326 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air memberikan batasan airtanah sebagai air yang mengisi pori atau ruang antar butir tanah maupun batuan pada zona 100% jenuh (saturated). Di atas zona jenuh terdapat zona tidak jenuh tetapi sebagian terisi oleh udara dan dikenal sebagai zona tidak jenuh (unsaturated). Berdasarkan interpretasi peta geologi dan pemodelan yang dilakukan, CAT bogor memiliki kawasan imbuhan untuk akuifer dalam di bagian selatan kota Bogor, dan kawasan imbuhan imbuhan air tanah dangkal pada seluruh area CAT bogor terutama pada bagian tengah sampai ke utara. Berdasarkan hasil interpolasi dan pemodelan akuifer, dapat dibuat cross section dari litologi di CAT Bogor seperti ditampilkan pada Gambar 2 sebagai berikut. Gambar 2. Posisi penampang memanjang AB Dari hasil interpretasi cross section, didapatkan bahwa terdapat sistem imbuhan yang ada di CAT Bogor. Pemanfaatan air tanah dangkal di CAT Bogor umumnya dilakukan oleh rumah tangga dan industri kecil. Berdasarkan hasil analisis geologi dan hidrogeologi pada CAT Bogor, area imbuhan untuk air tanah bebas berada pada kawasan tengah sampai selatan CAT Bogor dan berbatasan dengan satuan batuan sedimen non klastik sebagai batas CAT (lihat Gambar 3). Gambar 3. Penampang geologi CAT Bogor; pada bagian tengah ke Utara adalah recharge air tanah bebas Bandung, 10 November 2018 327 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Kawasan imbuhan CAT Bogor terdapat pada bagian selatan CAT, dengan batasan berupa satuan batuan volkanik gunung api. Pada baian selatan CAT bogor, dominasi batuan adalah lava dan hasil volkanik lainnya yang merupakan lapisan kedap. Dengan kondisi demikian maka air hujan atau presipitasi yang turun di kawasan tersebut akan langsung menjadi limpasan (runoff) dan sebagian kecil tersimpan menjadi air tanah bebas yang memiliki aliran ke arah kota Bogor dan dapat dikategorikan sebagai limpasan bawah permukaan (sub surface runoff) (lihat Gambar 4). Gambar 4. Penampang geologi CAT Bogor; pada bagian Selatan terjadi sub-surface runoff Daerah pemanfaatan air tanah CAT Bogor Pemanfaatan air tanah di CAT Bogor juga dibagi menjadi dua, yaitu pemanfaatan skala kecil atau rumah tangga dan pemanfaatan skala besar atau Industri. Dalam melakukan analsis pemanfaatan air tanah, dilakukan kajian mengenai pola tata ruang dan kependudukan. Proyeksi kependudukan dilakukan berdasarkan data tahun 2009 sampai 2016 dan diproyeksikan sampai tahun 2026. Pemanfaatan akuifer bebas Pemanfaatan umumnya berada pada akuifer bebas yang memiliki besaran luas area tangkapan atau recharge yang relatif luas. Dalam upaya pemenuhan kebutuhan akan sumber daya air di kawasan CAT Bogor, tidak diperlukan regulasi khusus yang mengatur jumlah pengambilan yang diperbolehkan untuk, namun demikian perlu dilakukan monitoring dan sosialisasi mengenai kerentanan air tanah bebas terhadap pencemaran dari rumah tangga. Tuliskan angka debitnya (m3/tahun). Pemanfaatan akuifer tertekan Pemanfaatan air tanah skala besar dilakukan khususnya untuk industri, diantaranya adalah industri menengah sampai besar. Pemanfaatan air tanah skala besar harus didukung dengan regulasi yang ketat karena ketersediaannya yang sangat terbatas dan proses pengisian kembali (recharge) yang cukup lama. Ketersediaan air permukaan di kawasan CAT Bogor dikalkulasi berdasarkan model geologi yang dikembangkan. Model geologi tersebut didapat dari berbagai sumber kemudian didapatkan model akuifer yang berkembang di CAT Bogor. Zona pemanfaatan untuk skala besar hanya memungkinkan pada kawasan tengah sampai utara CAT Bogor. Untuk kawasan Depok yang sebagian masuk pada kawasan CAT Jakarta, tidak diperkenankan untuk melakukan pengambilan air tanah skala besar. Pada bagian tengah sampai utara CAT Bogor, kondisi geologi yang berkembang adalah endapan kolluvial yang merupakan bagian dari kipas volkanik. Kondisi tersebut memungkinkan terjadinya lapisan lapisan yang memiliki butiran dan porositas intrergranuler sehingga dikategorikan menjadi akuifer yang baik. Namun demikian pada bagian tengah akuifer, yaitu di bagian selatan kota Bogor, adalah lokasi recharge air tanah untuk akuifer tertekan, sehingga pada kawasan ini harus difungsikan sebagai zona resapan untuk akuifer dalam. (jumlah debitnya m3/tahun) Kuota air tanah Bogor Kebutuhan akan lahan meningkat dari waktu ke waktu dipicu oleh pertumbuhan penduduk, perkembangan struktur masyarakat dan perekonomian. Peningkatan kebutuhan akan lahan tersebut merupakan kondisi lazim sebagai konsekuensi logis dari pembangunan. Di sisi lain penawaran terhadap lahan tidak pernah bertambah, sehingga cepat atau lambat kondisi tersebut akan menimbulkan alih fungsi lahan. Alih fungsi lahan akan menjadi masalah apabila lahan yang dirubah penggunaannya merupakan lahan dengan fungsi 328 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air lindung maupun lahan pertanian produktif karena akan menyebabkan penurunan produksi pangan dan kerugian lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi perubahan dan pola penggunaan lahan di Kabupaten Bogor tahun 1989-2013, menentukan faktor-faktor penentu perubahan penggunaan lahan di Kabupaten Bogor, memprediksi penggunaan lahan tahun 2025 dan menguji akurasinya, serta mengevaluasi keselarasan prediksi penggunaan lahan tahun 2025 dengan Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Bogor 2005-2025. Hasil analisis menunjukkan bahwa perubahan penggunaan lahan di Kabupaten Bogor dari tahun 1989 hingga 2013 mengalami dinamika yang cukup tinggi. Lahan yang paling banyak berubah adalah lahan pertanian baik lahan pertanian basah (sawah) maupun lahan pertanian kering (kebun dan tegalan). Total areal pertanian yang berubah menjadi lahan terbangun sebesar 47.953 ha atau 16,04% dari luas Kabupaten Bogor. Pola perubahan yang signifikan terjadi pada rentang tahun 1995-2001. Faktor-faktor yang meningkatkan perubahan penggunaan lahan pertanian menjadi non pertanian adalah izin lokasi tahun 2005, penetapan kawasan industri dalam kebijakan tata ruang, semakin dekat jarak ke/dari jalan kolektor, dan semakin dekat jarak ke/dari pusat aktivias ekonomi. Faktor-faktor menurunkan perubahan penggunaan lahan pertanian menjadi non pertanian adalah adalah kelas lereng (16 – 25%), jenis tanah podsolik, dan semakin dekat jarak ke/dari pusat pemerintahan kabupaten Prediksi penggunaan lahan tahun 2013 memiliki nilai ketepatan 80,49% sehingga model digunakan dalam prediksi penggunaan lahan tahun 2025. Hasil analisis keselarasan RTRW 2005-2025 dengan penggunaan lahan aktual 2013 menunjukkan adanya ketidakselarasan yang dapat menjadi masalah tata ruang di Kabupaten Bogor sebesar 63.822 ha atau 21,36%, dimana kawasan hutan hilang sebesar 64,90%, kawasan pertanian lahan basah hilang sebesar 20,68% serta tubuh air hilang sebesar 6,49%. Hasil analisis keselarasan RTRW 2005-2025 dengan penggunaan lahan hasil prediksi tahun 2025 menunjukkan adanya ketidakselarasan dengan alokasi ruang yang berpotensi menjadi permasalahan tata ruang sebesar 75.577 ha atau 25,29%, dimana terdapat potensi berkurangnya fungsi hutan, fungsi pertanian lahan basah dan fungsi tubuh air masing-masing sebesar 72,41%, 33,62%, 24,64%. Nilai tersebut menunjukkan adanya kenaikan ketidakselarasan dari tahun 2013 sebesar 11,856 ha atau 3.96%. Kondisi tersebut mengindikasikan adanya kecenderungan potensi masalah tata ruang pada tahun-tahun mendatang seperti yang telah dibuat dalam Peta Rencana Tata Ruang Wilayah CAT Bogor (Gambar 5). (Sumber: Dinas ESDM Provinsi Jabar) Gambar 5. Peta rencana tata tuang wilayah CAT Bogor Pemodelan air tanah CAT Bogor Dalam menentukan kuota Air Tanah Bogor, dilakukan pemodelan menggunakan Visual Modflow. Pemodelan juga memperhitungkan ketidak sinambungan aliran air tanah seperti dijelaskan McDonald (1984) mengenai finite diference of ground water model. Namun demikian, model yang dibuat pada penelitian ini mempertimbangkan hasil yang dikemukakan oleh Hendrayana (1994). Visual modflow Bandung, 10 November 2018 329 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air digunakan sebagai perangkan untuk membantu melakukan analisis jumlah input air hujan ke dalam tanah dan pergerakan air tanah sampai ke lokasi pengambilan. Simulasi dilakukan dengan beberapa skenario untuk akuifer 1 atau akuifer tidak terkekang dan akuifer 2 atau kauifer terkekang. Akuifer 1 merupakan akuifer yang pemanfaatannya terbatas untuk rumah tangga. Untuk akuifer 2 peruntukannya dialokasikan bagi industri baik menengah sampai besar, meliputi pabrik, hotel dan usaka mengenah lainnya. Simulasi dilakukan untuk lokasi penduduk padat dan kawasan industri. Simulasi dilakukan dengan beberapa skenario sehingga didapatkan nilai optimal pemanfaatan. Skenanio dilakukan pada akuifer 1 dan akuifer 2. Model Geologi CAT Bogor Hasil model merupakan gambaran dasar untuk menentukan zonasi pemanfaatan dan konservasi CAT Bogor. Hasil yang dapat dihasilkan dari model tersebut berupa: Berdasarakan hasil pengamatan peta geologi regional, CAT bogor memiliki beberapa tipe batuan yang dapat dikelompokkan menjadi satuan batuan gunung api, batuan sedimen dan Sedimen non klastik. Pembatas geologi cekungan Bogor berupa satuan batuan hasil aktivitas gunung api dan sedimen non klastik. Pembatas cekungan ini merupakan basement yang menyebabkan air tanah terperagkap di kawasan bogor dan sekitarnya. Penggambaran bentuk cekungan Air Tanah bogor dilakukan dengan perangkat lunak Rockworks dan pemodelan air tanah menggunakan Visual Modflow. Pemodelan tersebut mengasumsikan bahwa basement Cekungan bandung merupakan batuan volkanik yang kedap dengan batas pada bagian utara adalah sedimen non klastik berupa batu gamping. Data yang diperoleh umumnya berada pada kawasan timur CAT Bogor. Berdasarkan data tersebut, maka dapat dibuat model akuifer di CAT Bogor. Model dibuat berdasarkan data geologi, dan muka air tanah. Dari hasil pemodelan didapatkan bentuk cekungan CAT Bogor yang dibatasi oleh batuan impermeable diantaranya adalah batuan volkanik berupa lava dan batugamping. Hasil model yang diperoleh pada Gambar 6 berikut. Gambar 6. Model 3D geologi cekungan Bogor Berdasarkan gambaran tersebut, dapat dibuat pembagian peta dengan skala 1:25000 dan indeks kontur 12,5 meter. Hasil berupa peta Geologi dan peta pendukung lainnya dapat dilihat pada lampiran. 330 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Input data modelling Pemodelan dengan perangkat lunak Modflow memerlukan data-data yang dimasukkan dengan cara mengimpor data yang telah disiapkan dengan perangkat lunak lain ataupun dengan memasukkannya secara langsung melalui fasilitas assign data di dalam Modflow. Data-data masukan tersebut adalah sebagai berikut: Elevasi dan Geometri Sistem Akuifer Elevasi yang sangat penting dimasukkan dalam pemodelan adalah elevasi permukaan tanah. Elevasi permukaan tanah ini berfungsi sebagai patokan dalam penentuan geometri sistem akuifer. Data elevasi permukaan tanah ini dibuat dengan menginterpolasi data kontur permukaan menjadi data raster DEM menggunakan fasilitas topo to raster di perangkat lunak ArcMap. Raster DEM yang dihasilkan akan memiliki informasi spasial berupa koordinat (X dan Y) serta elevasi (Z). Data raster ini kemudian diolah menggunakan perangkat lunak Global Mapper agar memiliki format *.GRD sehingga bisa di-input kedalam Modflow. Data elevasi permukaan tanah tadi kemudian menjadi patokan dalam penentuan top dan bottom layerlayer yang ada dibawahnya. Hal ini dikarenakan secara otomatis Modflow akan membuat permukaan layer-layer dibawah mengikuti bentuk permukaan tanahnya. Geometri tiap sistem akuifer kemudian akan terbentuk dengan memasukkan data ketebalan layer sesuai dengan sayatan dan model konseptual yang telah dibuat. Model konseptual untuk tebal tipis akifer dibuat menggunakan software RockWorks. Karakteristik Akuifer Karakteristik akuifer yang menjadi data masukan dalam pemodelan ini adalah nilai konduktivitas hidraulika (K). Seperti yang telah disebutkan dalam pembahasan model konseptual, terdapat 4 nilai konduktivitas hidraulika, yaitu K0, K1, K2, dan K3. Keempat nilai K ini diasumsikan memiliki nilai yang sama antara nilai kx, ky, dan kz nya. Kondisi Batas (Boundary Condition) Daerah model secara umum memiliki kondisi batas terluar berupa batas aliran nol (zero flow boundary) akibat adanya kontak dengan batuan yang bersifat impermeabel. Terdapat pula kondisi batas berupa groundwater devide pada bagian timur daerah model, dimana groundwater devide inilah yang membagi CAT Bumiayu menjadi timur dan barat. Kedua kondisi batas tersebut kemudian dianggap sebagai inactive zone. Selain batas tersebut diatas, terdapat beberapa data masukan kondisi batas dalam pemodelan ini yang telah disesuaikan dengan paket program Modflow. Data masukan kondisi batas tersebut adalah River Boundary. Data masukan yang dianggap sebagai river boundary dalam pemodelan ini adalah Sungai Pemali. Sungai ini dapat dianggap demikian karena merupakan sungai parenial besar di daerah penelitian yang mengalir sepanjang tahun, dengan muka sungai berada di atas muka air tanah.Sungai ini berada di bagian barat daerah model. Pemasukan data river boundary ini dilakukan secara langsung dengan mendelineasi sel-sel yang masuk kedalam Sungai Pemali. Sungai Pemali tersebut dibagi menjadi banyak segmen, dan tiap segmen kemudian dimasukkan nilai-nilai parameter yang dibutuhkan oleh Modflow. Parameter yang diperlukan dalam input ini meliputi waktu awal dan akhir simulasi (start time dan stop time), elevasi muka air sungai (river stage), elevasi dasar sedimen sungai (riverbed bottom), ketebalan sedimen sungai (riverbed thickness), konduktivitas hidraulika sedimen sungai, serta lebar sungai (river width). Imbuhan air tanah (Recharge) Input data imbuhan airtanah dilakukan secara langsung dengan cara mendelineasi daerah sesuai dengan peta zonasi nilai imbuhan yang telah dibuat. Bandung, 10 November 2018 331 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Sumur (Well) Terdapat dua jenis data masukan sumur yang digunakan dalam pemodelan ini, yaitu sumur observasi dan sumur pemompaan. Kedua jenis sumur ini menggunakan data sumur yang sama, yaitu data sumur gali dan mata air di daerah penelitian. Perbedaan pemakaian dari kedua jenis data masukan sumur ini adalah pada sumur observasi, data hanya digunakan untuk kalibrasi, dimana muka air tanah terukur di lapangan akan dibandingkan dengan muka air tanah yang dihitung oleh Modflow. Sementara itu untuk data masukan berupa sumur pemompaan, data akan digunakan pada saat simulasi dan prediksi sebagai sumur yang beroperasi dalam pengambilan air tanah. Pemodelan air tanah Tahapan pemodelan air tanah dimulai saat semua parameter dan data di-input kedalam perangkat lunak Visual Modflow, maka dilakukan proses komputasi (running) terhadap model yang dibuat. Proses komputasi dilakukan dalam keadaan steady state, yang berarti komputasi yang dilakukan tidak berubah terhadap waktu. Setelah komputasi dilakukan, langkah yang selanjutnya dilakukan adalah melakukan kalibrasi terhadap model yang dibuat. Boonstra & de Ridder (1981) menyatakan bahwa kalibrasi merupakan pengecekan yang dilakukan untuk mengetahui apakah model yang dibuat sudah menghasilkan muka air tanah yang sesuai dengan keadaan di alam. Sementara itu, Loague & Green (1991) dalam Spitz & Moreno (1996) menyatakan bahwa metode yang dilakukan untuk mengetahui kesesuaian ini adalah dengan menghitung perbedaan muka air tanah terukur (observed head) dengan muka air tanah terhitung (calculated head) (Loague & Green, 1991, dalam Spitz & Moreno, 1996). Adapun metode yang dipakai menurut buku panduan Visual Modflow 3.1 yaitu: 1. Standard Error of the Estimate (SEE), yaitu perbedaan rata-rata muka airtanah terukur dengan muka airtanah terhitung dalam satuan meter. 2. Root Mean Square (RMS), yaitu perbedaan rata-rata kuadrat muka airtanah terukur dengan muka airtanah terhitung dalam satuan meter. 3. Normalized Root Mean Square, yaitu persentase nilai RMS dibagi dengan perbedaan maksimum muka airtanah terukur dengan terhitung. Hasil pemodelan seperti ditampilkan pada Gambar 7 menunjukkan nilai SEE sebesar 4,814 m, dan nilai Normalized RMS yang sudah cukup baik, yaitu sebesar 5,45 %. Hal ini menunjukkan tidak perlu dilakukannya perubahan parameter masukan karena hasil kalibrasi sudah baik. Gambar 7. Hasil kalibrasi model 332 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Aplikasi Model Hasil pemodelan aliran air tanah yang telah terkalibrasi selanjutnya diaplikasikan untuk melakukan simulasi dan prediksi. Simulasi dalam pemodelan ini dilakukan untuk memprediksi sejauh mana pengaruh pengambilan dan pemanfaatan air tanah oleh warga di daerah penelitian terhadap keberadaan air tanahnya. Pengaruh yang ditekankan disini akan tercermin dari muka air tanah di daerah penelitian, apakah akan mengalami penurunan (depresi) akibat diambil dan dimanfaatkan. Data Masukan Aplikasi Model Simulasi dan prediksi yang dilakukan terhadap model memerlukan data masukan tambahan. Data tambahan tersebut berupa data sumur pemompaan Seperti yang telah dijelaskan pada sub bab data masukan model, data sumur pemompaan yang digunakan dalam aplikasi model ini adalah sumur gali dan mata air yang sama dengan yang digunakan sebagai sumur observasi. Pada sebuah sumur pompa, data masukan yang dibutuhkan meliputi nama sumur, koordinat (X,Y), elevasi top of screen (m), elevasi bottom of screen (m), waktu pemompaan (hari), serta debit pemompaan rata-rata (m3/hari). Waktu pemompaan disesuaikan dengan berapa lama simulasi akan dilakukan. Sementara itu, data mengenai debit pemompaan dilakukan dengan analisis berbagai data terlebih dahulu. Data-data yang digunakan dalam analisis dan asumsi untuk mendapatkan debit pemompaan meliputi: 1. Data kepadatan penduduk, 2. Data pertumbuhan penduduk rata-rata Jawa Barat. 3. Data kebutuhan rata-rata air bersih masyarakat Indonesia. 4. Data rencana tata ruang wilayah (RTRW). Seluruh data tersebut kemudian dihitung, kemudian dibagi sebanyak 869 sumur pompa, dengan asumsi seluruh sumur yang ada dipompa dengan jumlah debit yang sama. Berdasarkan penghitungan tersebut didapatkan jumlah debit pemompaan per sumur per hari yang meningkat sesuai dengan pertambahan jumlah penduduk. Skenario Simulasi Model Simulasi terhadap model dilakukan dalam kurun waktu 10 tahun, yaitu dari tahun 2016 hingga tahun 2026. Selama kurun waktu ini, dilakukan 4 skenario simulasi, yaitu skenario 1 pengambilan eksisting, skenario 2 pengambilan ideal, skenario 3a pengimbuhanan airtanah dengan menggunakan pompa dengan debit 2 l/detik/pompa, dan skenario 3b pengimbuhanan menggunakan gaya gravitasi dengan debit 0,009 l/detik/pompa. Simulasi dilakukan dengan mengasumsikan penggunaan air seluruh penduduk adalah 120 liter/hari/orang (SNI kebutuhan air untuk penduduk di perkotaan). Skenario simulasi ini mempertimbagkan rencana tata ruang wilayah (RTRW) dari daerah model, sehingga daerah yang direncanakan menjadi kota akan dinaikan nilai simulasi pemompaanya. Dilakukan juga simulasi di akifer 2, mempertimbangkan daerah yang akan di jadikan daerah industri maka diberikan simulasi berupa sumur yang hanya memompa di akifer 2. Simulasi ini dilakukan agar diketahui berapa batas maksimal dan optimal pemompaan yang bisa di lakukan di akifer 2. Simulasi model ini tetap dilakukan dalam kondisi steady state. Keluaran ditampilkan tanpa sumur pemompaan agar kontur muka air tanah dapat terlihat jelas dan tidak tertutupi. Adapun interval antar kontur yang digunakan adalah 25 m. Skenario Simulasi 1 Skenario simulasi 1 dibagi menjadi 1a dan 1b. Simulasi 1a dilakukan dengan memasukkan waktu pemompaan selama 1825 hari dan simulasi 1b dilakukan dengan memasukan waktu pemompaan selama 3650 hari dengan debit pemompaan di kedua simulasi sebesar 466.560 m3/hari. Hasil keluaran menunjukkan adanya perubahan pada kontur muka airtanah, yaitu dengan terbentuknya cone of depression (kerucut penurunan) di waktu pemompaan 3650 hari yang menunjukkan terjadinya penurunan Bandung, 10 November 2018 333 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air muka air tanah secara setempat dilokasi pemompaan, sedangkan di waktu pemompaan 1825 hari cone of depression tidak ada. Penurunan muka airtanah ini terjadi di daerah utara daerah model yang diakibatkan oleh pemompaan sumur pompa tambahan. Kedalaman penurunan muka air tanah ini sekitar 75 m dan muncul dry cell yang mengartikan terjadi penurunan muka air tanah dibawah cell tersebut, namun hanya berpengaruh secara lokal tidak berdampak pada muka air tanah secara luas (Output simulasi 1b ), dan hasil perhitungan zone budget pada Zone budget skenario 1 . Gambar 8. Output simulasi 1a 334 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 9. Gambar 10. Bandung, 10 November 2018 Output simulasi 1b Zone budget skenario 1 335 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Skenario Simulasi 2 Skenario simulasi 2 dilakukan dengan memasukkan waktu pemompaan 3650 hari dengan debit pemompaan sebesar 222.208 m3/hari, angka tersebut didapatkan dari hasil trial and error sampai menghasilkan kontur mat yang tidak memiliki cone of depression. Hasil simulasi 2 ini ditampilkan pada Gambar 11. dan hasil perhitungan zone budget pada Zone Budget Gambar 12 adalah hasil keluaran Visual Modflow yang merupakan perhitungan air masuk dan keluar pada akifer. Hasil keluaran menunjukkan tidak adanya perubahan pada kontur muka airtanah bila dibandingkan dengan kontur muka airtanah sebelum pemompaan. Hal ini menunjukkan pemompaan tidak memberikan pengaruh terhadap kondisi airtanah di daerah penelitian. Gambar 11. Output simulasi 2 336 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 12. Gambar 13. Zone budget skenario 2 Lokasi simulasi dilakukan di dalam kotak hitam Skenario Simulasi 3 Simulasi skenario 3 menggunakan asumsi bahwa di lokasi pekerjaan akan dilakukan imbuhan menggunakan sumur imbuhan. Imbuhan yang disimulasikan terdiri dari 2 metode, yaitu sumur imbuhan Bandung, 10 November 2018 337 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air pompa (ASR) dan sumur imbuhan gravitasi. Skenario 3a merupakan simulasi menggunakan sumur imbuhan pompa, dan simulasi 3b menggunakan sumur imbuhan gravitasi. Melalui simulasi ini didapatkan jumlah sumur yang efektif untuk mendapatkan muka air tanah yang normal, terjaga dan memiliki sustainibilitas. Sumur imbuhan ASR yang disimulasi mengunakan acuan dari Pyne, pada buku Aquifer Sorage and Recovery, A guide to groundwater recharge trough wells (R. David G. Pyne). Pada pembahasannya ASR merupakan sumur pompa yang difungsikan juga sebagai sumur imbuhan. Pompa yang digunakan adalah pompa reversible yang berfungsi sebagai pompa sedot dan juga dorong. Melalui sistem ini, konsep ASR yag dikembangkan adalah imbuhan menggunakan pompa. Kapasitas imbuhan yang disimulasikan mengikuti standar dari Australia yaitu sebesar 2 liter/detik. Angka ini didapat dari simulasi bahwa pada kawasan kota di Perth dan Sydney, kapasitas imbuhan kurang dari 2 liter/detik dianggap tidak efisien dari segi biaya konstrusi sumur dan infrastruktur pendukung lainnya. Kontur muka air tanah sebelum dan sesudah diberikan pompa imbuhan ditampilkan pada Gambar 14. Simulasi 3a Skenario simulasi ini dilakukan dengan cara trial and error memasukkan debit sumur dengan pompa imbuhan sebesar 2 liter/detik/sumur, pompa imbuhan ditambahkan secara terus menerus sampai dihasilkan mat yang aman dari yang sebelumnya kritis. Diperlukan 482 titik sumur pompa imbuhan dengan debit masukan sebesar 2 l/detik/sumur agar bisa mengembalikan posisi MAT yang tadinya kritis -terdapat cone of depression dan dry cell menjadi normal kembali. Lokasi persebaran titik pompa dapat dilihat di Lokasi perserbaran sumur imbuhan dengan pompa . Gambar 14. Kontur muka air tanah sebelum dan sesudah diberikan pompa imbuhan 338 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 15. Lokasi perserbaran sumur imbuhan dengan pompa Simulasi 3b Skenario simulasi 3b ini sama seperti skenario simulasi 3a, hanya saja sumur untuk imbuhan air tidak menggunakan pompa melainkan menggunakan pengaruh gravitasi yang kemampuan untuk mengimbuhan air kedalam tanah hanya sebesar 0,009 l/detik/sumur. Sumur yang diperlukan agar MAT kembali seperti semula dari yang sebelumnya kritis adalah sebanyak 117.111 sumur. Lokasi persebaran sumur dapat dilihat pada Gambar 16. . Bandung, 10 November 2018 339 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 16. Lokasi persebaran sumur imbuhan dengan gravitasi Imbuhan buatan Dalam rangka mengembalikan kondisi air tanah di CAT Bogor, diperlukan upaya berupa imbuhan air tanah. Simulasi dilakukan sebagai dasar dalam penentuan besarnya imbuhan dan loksai imbuhan ideal. Hasil simulasi menunjukkan terdapat sekitar 490 sumur imbuhan yang tersebar di seluruh CAT bogor dengan kapasitas imbuhan sekitar 1 liter/detik. Sumur imbuhan dapat diletakkan terpusat di sekitar sumur produksi namun berdasarkan kondisi debit curah hujan, kawasan tersebut tidak memungkinkan untuk mendapatkan jumlah air sebanyak 1 liter per detik. Berdasarkan hal ini, maka lokasi sumur imbuhan diletakkan tersebar di zona imbuhan pada CAT Bogor. Kuota air tanah Dari hasil pemodelan di atas, secara umum saat ini tidak terjadi kedala berarti untuk kondisi air tanah di CAT Bogor. Kondisi yang cukup kritis berada di kawasan industri bagian utara Bogor. Untuk itu, diperlukan re-alokasi kawasan industri di beberapa lokasi. Skenario yang didapatkan, re-alokasi tersebut dilakukan pada kawasan barat CAT Bogor, seingga pengambilan air tanah akuifer 2 tidak terkonsentrasi pada kawasan kota bogor dan sekitarnya. Kapasitas produksi total sebesar 171.000 m3/hari untuk 1.311 km2, sehingga kapasitas per hektar sebesar 4.62 m3/hektar/hari. Setelah dilakukan simulasi, karena keterbatasan transmisivitas dan sturativitas, maka total debit tersebut tidak dapat diakomodasi pada tiga lokasi kawasan industri. Hasil simulasi menunjukkan bahwa terkonsentrasinya kawasan industi menimbulkan ketidak seimbangan kondisi air tanah menuju kepada kekurangan kapasitas debit. Untuk memperoleh debit optimal, dilakukan uji trial and error seperti 340 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dijelaskan sebelumnya sehingga didapatkan total debit optimal sebesar 62.208 m3/hari untuk 3 kawasan industri. Hasil simulasi dapat dilihat pada perhitungan berikut. Total kapasitas produksi air tanah di CAT Bogor sebesar 62.000 m3 per hari. Dengan kapasitas produksi tersebut dibagi menjadi 3 kawasan industri, yaitu 1. Bagian utara kota Bogor 2. Kawasan sekitar Cibinong dan Gunung Putri 3. Kawasan sekitar Barat Kota Bogor ke arah Rangkasbitung Masing-masing kawasan tersebut memiliki kapasitas produksi sebesar 20.700 m3 per hari. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada skenario 1 dengan kapasitas debit tersebut, ketersediaan air tanahnya masih terjaga dengan baik. Pada skenario 1, ditunjukkan hasil bahwa kapasitas pengambilan pada sumur mencapai 466.560 m3/hari. Kapasitas ini merupakan hasil simulasi seperti dijelaskan sebelumnya untuk mendapatkan nilai dan elevasi muka air tanah maksimal. Muka air tanah optimal adalah muka air tanah yang tidak mengalami penurunan secara signifikan menjadi cone depression atau devisit. Simulasi hasil pemodelan dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar 17. Hasil pemodelan skenario 1 Pada skenario 2 dengan debit masing masing zona, telah dijelaskan bahwa akan terjadi dry cell pada pemodelan yang artinya suplai air tanah lebih kecil dibandingkan kapasitas produksi. Pada skenario 2 didapatkan besaran debit pengambilan mencapai 222.208 m3 per hari. Skenario 2 dilakukan untuk mendapatkan besaran produksi air tanah yang optimal (Gambar 18.) Bandung, 10 November 2018 341 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 18. Hasil pemodelan skenario 2 Pada gambar di atas dijelaskan bahwa kapasitas produksi total sebesar 1.069.200 titik dengan total air masuk dan keluar masih surplus, namun dari hasil pemodelan, terdapat beberapa cone depression yang mengakibatkan ketidak stabilan kondisi air tanah. Simulasi dilakukan selama 10 tahun, dan dikawatirkan setelah lebih dari 10 tahun terjadi perubahan sistem air tanah mejadi negatif, atau total in lebih kecil dari total out. Besaran produksi ini dapat tercapai apabila zona industri ditempatkan merata di seluruh zona produksi kawasan CAT Bogor. Namun apabila zona industri terkonsentrasi menjadi 3 kawasan, maka akan terjadi cone depression mengakibatkan devisit ketersediaan air. Maka dari hasil pemodelan didapatkan nilai optimal pada skenario 2 sebesar 466.560 m3/hari untuk masing masing kawasan industri. Dengan besaran tersebut, hasil simulasi menunjukkan ketersediaan air yang cukup memadai dan kondisi air tanah yang masih lestari terjaga. Dari skenario 1 dan skenario 2 dapat ditarik kesimpulan bahwa pemompaan air tanah dalam saat ini telah melebihi kuota pengambilan air tanah, karena dapat dilihat berdasarkan hasil tersebut dapat dikatakan bahwa pemompaan ideal seharusnya sebesar 222.028 m3/hari, sedangkan pemompaan yang berlangsung saat ini sebesar 466.560 m3/hari. Kuota dan batasan pengambilan air dapat dilihat dalam Tabel 1 dan Tabel 2 berikut: Tabel 1. Tabel 2. Kuota dan batasan pengambilan air tanah bebas 2017 Kuota dan batasan pengambilan air tanah terkekang 2017 Kuota dan Batasan Pengambilan Air Tanah Terkekang zona kritis rawan aman potensi kuota Persentase imbuhan hujan pengambilan Luas Wilayah (mm/tahun) (m3/hari/ha) 150 0,38% 3800 0,02 1000 2,56% 3800 0,15 37986 97,06% 3800 5,51 luas (ha) kuota kuota maksimal pengambilan jumlah sumur (m3/hari/sumur) 15 0,08 80 1,12 360 690,89 342 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan 1. Dari hasil pengamatan di lokasi CAT di Daerah Bogor, didapatkan muka air tanah akifer tertekan terdapat pada kedalaman antara 42 - 150 meter, dengan yang paling daiam adalah 60 meter dibawah permukaan tanah, sedangkan untuk akifer bebas, muka air tanah ditemukan paling dangkal pada kedalaman 4-37 meter. 2. Kuota pengambilan air tanah di CAT bogor saat ini sudah mencapai titik kritis dengan jumlah kuota di zona kritis mencapai 0,02 m3/heri/hektar dengan jumlah suur maksimal per hektar sebanyak 15 buah. 3. Dengan kondisi tersebut, maka air tanah di CAT Bogor harus dibatasi dan kawasan konservasi atau hutan lindung tidak diperkenankan untuk berubah fungsi. Rekomendasi 1. Berdasarkan hasil analisis dan kajian, maka di kawasan CAT Bogor diperlukan kajian detail mengenai neraca air dengan perhitungan yang lebih detail. 2. Diperlukan koordinasi dengan Dinas Tata Ruang Wilayah untuk menentukan kawasan konservasi, kawasan industri dan kawasan pemukiman. 3. Data yang digunakan terlalu sedikit untuk pemetaan dengan skala yang luas, diperlukan titik pengukuran, baik geologi, geoteknik maupun air tanah dengan sebaran yang lebih baik, sehingga model yang dikembangkan akan semakin mendekati kondisi sebenarnya. DAFTAR PUSTAKA Anderson, M.P. dan W.W. Woessner (1992), Applied Groundwater Modelling Simulation Flow and Advective Transport, Academic Press, Inc., California, 1 - 285 Darcy, H. (1856). Les fontaines publiques de la ville de Dijon. Paris: Dalmont. Erdelyi, M. dan J. Galfi (1988), Surface and Subsurface Mapping in Hydrogeology, Akademiai Kiado, Budapest, 22 - 26 Finney, BA, Samsuhadi, R. Willis (1992). Quasi three dimensional optimization model of Jakarta Basin, Journal of Water Resources Planning and Management, American Society af Civil Engineers, 118 (1), 18 - 31 Freeze, R.A., and Cherry, J.A., 1979. Groundwater. 604 pp. New Jersey. Prentice Hall, Inc. Hendrayana, H. (1994), Groundwater Modelling, Department of Geology, Faculty of Engineering, Unhas, Ujungpandang, 1 - 38 Kinzelbach, W. (1986), Groundwater Modelling. Elsevier, Stuttgart, 168-173 Mandel & Shiftan, 1981. Groundwater Resources: Development and Management. Academic Press. 2 Mc Donald dan A.W. Harbeaugh (1984), A Modular Three Dimensional Finite Difference Ground Water Flow Model, USGS National Center, Virginia, 7 - 52 Todd, OK (1995), Pusat Lingkungan Geologi. 2007. Petunjuk Teknis Penentuan Batas Cekungan Airtanah. Badan Geologi Kementerian ESDM RI. Todd, D.K., 1980. Ground Water Hydrology. 2nd ed. John Wiley & Sons, Inc., New York, NY. Wang, H.F. dan M.P. Anderson (1982), Introduction to Groundwater Modelling, W. H. O Freeman and Company, San Fransisco, 1 – 91 Whitaker, S. (1986). "Flow in porous media I: A theoretical derivation of Darcy's law". Transport in Porous Media. 1: 3–25. doi:10.1007/BF01036523. Bandung, 10 November 2018 343 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN POTENSI KETERSEDIAAN AIR DI LOKASI PUMPED STORAGE WADUK DJUANDA Oky Subrata1* 1Balai Hidrologi dan Tata Air Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air *
[email protected]Abstrak Ketersediaan air merupakan aspek yang perlu dikaji dalam memberikan keberhasilan untuk menghasilkan energi listrik yang berkesinambungan. Aspek yang ditinjau dari perhitungan ketersediaan air ini adalah tidak terganggunya sistem operasi waduk Kaskade yang dijalankan oleh waduk Cirata dan waduk Djuanda. Meskipun pola operasi yang dijalankan oleh Djuanda ataupun Cirata dalam skala waktu bulan dan pola operasi yang dijalankan pada rencana Pumped Storage ini dalam skala waktu jam. Metode yang digunakan untuk mengestimasi ketersediaan air di Waduk Cirata menggunakan analisis Soil Moisture Accounting (SMA) dan Analytic Solver Platform untuk mengoptimasi pola operasi waduk. Berdasarkan hasil perhitungan ketersediaan air yang telah dilakukan, diketahui operasional Pumped Storage di Waduk Djuanda pada kondisi normal tidak mengganggu Pola Operasi bulanan dan harian Waduk Djuanda maupun Waduk Cirata dengan catatan waktu hisap dan buang harus pada hari yang sama. Proses menghisap dan membuang untuk volume sebesar tersebut hanya mempengaruhi fluktuasi Tinggi Muka Air di Waduk Djuanda maksimum setinggi 11 cm per hari. Potensi pemanfaatan air di Waduk Djuanda untuk menghasilkan energi listrik cukup handal. Nilai debit perencanaan yang dapat dipergunakan untuk pembangkitan ini dapat memenuhi sesuai kebutuhan pemompaan yaitu sebesar 210 m3/s selama 8 jam. Kata Kunci: ketersediaan air, pola operasi, pumped storage, Waduk Djuanda LATAR BELAKANG Pengkajian ketersediaan air dan banjir di daerah pemanfaatan teknologi potensi energi air merupakan langkah yang diperlukan dalam rangka pengambilan kebijakan yang lebih baik untuk pengurangan kegagalan perencanaan dan risiko bencana. Saat ini tingkat pemahaman tentang kegagalan perencanaan dan risiko bencana sangat tergantung pada kualitas dan kuantitas informasi yang tersedia serta persepsi dari masyarakat. Dewasa ini ketergantungan pada ketersediaan energi listrik semakin tinggi. Hal ini terjadi, seiring dengan pertambahan jumlah penduduk, pertumbuhan perekonomian, perkembangan dunia industri, kemajuan teknologi, dan meningkatnya standar kenyamanan hidup di masyarakat. Perkembangan tersebut juga berpengaruh terhadap peningkatan permintaan akan energi listrik. Mengingat sektor ketenagalistrikan mempunyai peranan yang sangat strategis dan menentukan dalam upaya mensejahterakan masyarakat dan mendorong berjalannya roda perekonomian nasional, sehingga diperlukan jaminan ketersediaan energi listrik dalam jumlah yang cukup dan dengan mutu dan tingkat keandalan yang baik. Salah satu langkah yang dapat dilakukan untuk mengaktualkan hal tersebut adalah dengan cara membangun pumped storage. Pembangunan pumped storage perlu pengkajian yang sangat matang, terlagi pembangunan pumped storage berlokasi di hulu Waduk Djuanda diperkirakan akan mengganggu operasional Waduk Djuanda, 344 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air terutama pada saat pengambilan (suction). Analisa yang akan dikaji untuk mendukung hal tersebut adalah mendapatkan situasi atau topografi dan analisa ketersediaan air dan model banjir dengan metode rainfall runoff untuk lokasi Pumped Storage di sekitar Waduk Djuanda. KAJIAN PUSTAKA Analisis Hidrologi Analisis hidrologi merupakan salah satu aspek analisis yang diharapkan untuk menunjang perancangan dalam pengelolaan SDA mencakup penetapan besaran rencana, baik curah hujan, debit rencana dengan kala ulang tertentu, ketersediaan air maupun unsur hidrologi lainnya. Analisis hidrologi mengenai perhitungan ketersediaan air ini menggunakan paket program HEC-HMS (Hydrological Modeling System) yang merupakan program komputer untuk menghitung pengalihragaman hujan dan proses routing pada suatu sistem DAS. Software ini dikembangkan oleh Hydrologic Engineering Centre (HEC) dari US Army Corps of Engineers. Dalam software HEC-HMS terdapat fasilitas kalibrasi maupun simulasi model distribusi, model menerus dan kemampuan membaca data GIS. Di dalam HECHMS terdapat beberapa model yang terpisah dimana masing-masing model yang dipilih mempunyai input yang berbeda-beda. Beberapa model yang digunakan untuk menghitung volume runoff, direct runoff, baseflow dan channel flow. Kerangka kerja menggunakan HEC-HMS dapat dilihat pada Kerangka Kerja Model HEC-HMS Analisis hidrologi ketersediaan air dimulai dari pembentukan hujan rata – rata pada sub DAS untuk mendapatkan hujan rencana, dengan melakukan pemilahan dan pemilihan stasiun hujan, melakukan uji statistik, dan menjadikannya hujan wilayah dengan bantuan poligon Thiessen atau dengan membentuk peta isohyet pada daerah yang ditinjau. Ketersediaan air dalam suatu DAS sangat dipengaruhi oleh limpasan langsung yang merupakan jumlah dari limpasan permukaan dan bawah permukaan yang berasal dari hujan efektif, hasil pengurangan hujan total dengan resapan. Jumlah resapan sangat bergantung pada jenis tanah dan tutupan lahan, agar sifat kedua parameter tersebut dapat dialihkan menjadi bilangan atau indeks maka Curve Number (CN) yang dapat mengambil alih peranan tersebut. Tabel 1. Parameter CN Jenis Tanah Hidrologi Jenis Tutupan Lahan Pemukiman kota (commercial and business) kabupaten (industrial) desa (town house) Sawah (small grain C+T) Tanah ladang (row crop - SR) Tegalan ladang (close-seeded SR) Semak Belukar Hutan (Woods) Perkebunan (Woods-grass combination orchard or tree farm) vegetasi non budi daya (meadow) padang rumput (pasture) Tanah terbuka (fallow-bare soil) Bandung, 10 November 2018 Kondisi Hidrologi Areal Kedap Air (%) 85 72 38 Jelek Sedang Baik Jelek Baik Jelek Sedang Baik Jelek Sedang Baik Jelek Sedang Baik Jelek Sedang - A B C D 89 81 61 65 72 67 71 66 58 48 35 30 45 36 30 57 43 32 30 68 49 77 92 88 75 76 81 78 80 77 72 67 56 48 66 60 55 73 65 58 58 79 69 86 94 91 83 84 88 85 87 85 81 77 70 65 77 73 70 82 76 72 71 86 79 91 95 93 87 88 91 89 90 89 85 83 77 73 83 79 77 86 82 79 78 89 84 94 345 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Jenis Tanah Hidrologi Jenis Tutupan Lahan Kondisi Hidrologi Areal Kedap Air (%) Baik Tubuh Air (open water) Gambar 1. A B C D 39 100 61 100 74 100 80 100 Kerangka Kerja Model HEC-HMS Berdasarkan tabel di atas, jenis tanah hidrologi terbagi menjadi 4 kelompok mulai dari jenis tanah A (sangat berpotensi menyerapkan air), B (potensi menyerapkan air termasuk moderat), C (potensi menyerapkan air kurang) dan D (potensi menyerapkan air sangat kurang). Pengelompokan jenis tanah hidrologi dibuat berdasarkan peta tanah dengan sifat yang mirip seperti kedalaman lapisan atau kedalaman muka air tanah, laju transmisi air, tekstur dan struktur serta tingkat pengembangan bila kondisi jenuh tercapai sehingga menghasilkan limpasan yang hampir sama. Peta Hidrogeologi yang dikeluarkan oleh badan Geologi memiliki informasi lengkap mengenai parameter yang dibutuhkan untuk penentuan HSG seperti permeabilitas tanah, posisi muka air tanah dari permukaan yang dapat dijadikan dasar penentuan HSG melalui transfer seperti terlihat pada tabel 2 dan tabel 3. Tabel 2. Pengalihan peta hidrogeologi ke HSG untuk muka air tanah dalam (bukan warna biru muda), lebih dari 100 cm Permeabilitas sangat tinggi A tinggi sedang rendah sangat rendah B C D Tabel 3. Pengalihan peta hidrogeologi ke HSG untuk muka air tanah dangkal (warna biru), kurang dari 100 cm Permeabilitas sangat tinggi A tinggi Sedang rendah sangat rendah 346 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air B C D METODOLOGI Umum Permasalahan umum yang seringkali dihadapi daerah-daerah di Indonesia dalam analisis hidrologi adalah dalam hal ketersediaan data yang sangat terbatas baik data hujan maupun data debit serta data peta situasi. Analisis dengan menggunakan model hidrologi merupakan suatu alternatif untuk mengatasi permasalahan tersebut. Salah satu model yang umum digunakan adalah Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) yang merupakan perangkat lunak yang dirancang untuk mensimulasikan proses hujan-aliran/limpasan (rainfall-runoff) pada suatu sistem tangkapan hujan atau daerah aliran sungai (DAS). HEC-HMS didesain untuk bisa diaplikasikan dalam area geografik yang sangat luas untuk menyelesaikan masalah, meliputi suplai air di daerah pengaliran sungai, hidrologi banjir, dan limpasan air di daerah kota kecil ataupun kawasan tangkapan air alami. Hidrograf satuan yang dihasilkan dapat digunakan langsung ataupun digabungkan dengan software lain yang digunakan dalam perhitungan ketersediaan air, drainase perkotaan, desain pelimpah, pengurangan daya rusak banjir, regulasi penanganan banjir, dan sistem operasi hidrologi (U.S Army Corps of Engineering, 2001) Komponen utama dalam model HEC-HMS adalah sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5. Basin model – berisi elemen-elemen DAS, hubungan antar elemen dan parameter aliran Meteorologic model – berisi data hujan dan penguapan Control Specifications –berisi waktu mulai dan berakhirnya hitungan Time series data – berisi masukan data antara lain hujan, debit Paired data – berisi pasangan data seperti hidrograf satuan Simulasi hujan-aliran dalam setiap sub-DAS memerlukan beberapa komponen model yaitu: 1. Hujan (precipitation) model - merupakan masukan pada sistem DAS. 2. Loss models - untuk menghitung volume runoff (hujan efektif). 3. Direct runoff models – untuk mentransformasikan dari hujan efektif menjadi aliran/limpasan permukaan. 4. Baseflow models – untuk menghitung besarnya aliran dasar. Data-data yang diperlukan untuk menyelesaikan studi sesuai dengan batasan dan perumusan masalah adalah sebagai berikut: 1. Data curah hujan harian untuk DAS yang masuk ke Waduk Djuanda yang didapatkan dari berbagai instansi terkait. 2. Peta Topografi skala 1:25.000 dari BIG dan peta DEM bersumber dari SRTM dengan skala 90 m x 90 m. Peta ini juga digunakan dalam pembuatan peta batas DAS dan jaringan sungai DAS. 3. Peta tataguna lahan DAS skala 1:25.000 diperoleh dari berbagai sumber. 4. Peta hidrogeologi sub DAS skala 1:25.000 diperoleh dari Puslitbang Geologi, ESDM. Keseimbangan Air di Waduk Rencana proyek Pumped Storage di hulu Waduk Djuanda diperkirakan akan mengganggu operasional Waduk Djuanda, terutama dalam mempertahankan Tinggi Muka Air (TMA) yang telah ditetapkan dalam Pola Operasi Waduk Kaskade Citarum. Mengingat di bagian hulu dari Waduk Djuanda terdapat dua buah waduk besar yang terikat dalam Sistem Kaskade Citarum maka perlu dilakukan analisis secara integrasi melalui pendekatan optimasi. Optimasi dilakukan berbasis keseimbangan air waduk yang dapat dirumuskan secara umum sebagai berikut: Bandung, 10 November 2018 347 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air I O S t (1) Keterangan: I : inflow (m3) O : outflow (m3) ∂S : perubahan storage/tampungan, dalam m3 ∂t : perubahan waktu Karena waduk-waduk dioperasikan secara bulanan maka persamaan 1 dapat ditulis menjadi: (2) Persamaan 2 kemudian berubah setelah ketiga waduk dioperasikan secara integrasi dalam satu sistem kelistrikan Jawa – Bali dan persamaannya dapat ditulis sebagai berikut: (3) Keterangan: : inflow Saguling, dalam m3 : inflow lokal Cirata, dalam m3 : inflow Djuanda, dalam m3 : outflow Djuanda, dalam m3 : perubahan tampungan Waduk Saguling : perubahan tampungan Waduk Cirata : perubahan tampungan Waduk Djuanda Untuk menghitung adanya pengaruh pengambilan air dan pembangkitan turbin di sistem Pumped Storage di Waduk Djuanda telah dilakukan optimasi TMA berdasarkan Pola Operasi Waduk Kaskade Citarum 2016 yang sudah disahkan. Hal-hal yang diperhatikan dalam mengoptimasi ketiga waduk adalah sebagai berikut: 1. Fungsi objektif 2. Kendala-kendala (constraints), termasuk di dalamnya Kebutuhan Pengairan (KP), yang meliputi air industri, air baku dan air domestik yang ketiganya sering disebut dengan istilah Domestic, Municipal and Industries (DMI). 3. TMA maksimum yang diperkenankan untuk penyediaan ruang tampung banjir di tiap waduk. Dalam hal ini, TMA maksimum di Waduk Saguling +642,5 m; Waduk Cirata + 219,5 m dan Waduk Djuanda +106,5 m. dpl. 4. TMA minimum yang diperkenankan untuk pengamanan turbin dan tubuh bendungan di tiap waduk. Dalam hal ini, TMA minimum di Waduk Saguling +625 m; Waduk Cirata + 206 m dan Waduk Djuanda +87,5 m. Khusus untuk bendungan Djuanda, apabila dalam kondisi darurat, TMA minimum dapat ditetapkan lebih rendah dari +87,5 m.dpl. Dengan masuknya unsur pengambilan atau intake dari waduk dan dilepaskan kembali melalui ke waduk yang sama maka Pola Operasi Waduk Kaskade harus dimodifikasi dengan menambahkan parameter air yang dihisap (suction) dan air yang dilepas melalui turbin (release) khusus di Waduk Djuanda. Meskipun demikian, optimasi harus tetap dilakukan untuk ketiga waduk karena banyak atau sedikit berpengaruh pada waduk-waduk yang ada di bagian hulunya. Analisis Ketersediaan Air Rumus yang digunakan dalam perhitungan debit andalan dengan metode kekerapan adalah sebagai berikut: P( X x) m 100% n 1 (4) 348 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dengan pengertian : P(X<x) m n X x = probabilitas terjadinya variable X (debit aliran) yang lebih besar dari x m3/dt. = peringkat data. = jumlah data. = adalah seri data debit. = adalah debit andalan jika probabilitas sesuai dengan peruntukannya, misalnya P (X≥ Q80%) = 0,8. Perhitungan debit andalan dengan analisis lengkung kekerapan digunakan untuk perencanaan berbagai pemanfaatan air dimana probabilitas yang digunakan disesuaikan dengan persyaratan dalam perencanaan tersebut, misal untuk debit andalan setiap bulan dengan probabilitas 80% mengandung pengertian dalam kurun waktu rata-rata sekali dalam 5 tahun debit andalan tidak tercapai. Pendekatan dan metodologi yang dapat digunakan untuk menentukan debit andalan sangat tergantung pada ketersediaan data (lihat Error! Reference source not found.). Pada analisis ketersediaan air dilakukan dengan menggunakan berbagai alternatif data dasar sebagai berikut: 1) Berdasarkan data runtut-waktu (time-series) dari data debit yang ada (historis), bilamana data tersebut tersedia, biasanya data debit bulanan atau harian dengan periode pencatatan cukup panjang yaitu lebih besar dari 10 tahun. 2) Jika tidak tersedia data debit, atau jika ternyata data debit yang ada hanya mencakup kurang dari 10 tahun, maka perkiraan potensi sumber daya air dilakukan berdasarkan data curah hujan, iklim dan kondisi DAS dengan menggunakan model hujan-aliran (rainfall-runoff model). 3) Jika kita akan menyatakan ketersediaan air dengan menggunakan sebuah angka, maka angka tersebut adalah rata rata data debit yang ada. Cara ini tidak memberi informasi mengenai variabilitas data. Menyajikan data sebagai 12 angka yang menyatakan rata-rata bulanan lebih memberikan informasi mengenai variabilitas data dalam setahun, akan tetapi belum memberi informasi mengenai berapa debit yang dapat diandalkan. Angka yang menunjukkan variabilitas ketersediaan air sekaligus menunjukkan seberapa besar debit yang dapat diandalkan adalah debit andalan. Dalam analisa ketersediaan air permukaan akan digunakan sebagai acuan adalah debit andalan (dependable flow). Debit andalan adalah suatu besaran debit pada suatu titik kontrol (titik tinjau) di suatu sungai dimana debit tersebut merupakan gabungan antara limpasan langsung dan aliran dasar. Debit ini mencerminkan suatu angka yang dapat diharapkan terjadi pada titik kontrol yang dikaitkan dengan waktu dan nilai keandalan dengan suatu resiko kegagalan tertentu. Bandung, 10 November 2018 349 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 2. Diagram Alir Perhitungan Debit Andal berdasarkan Ketersediaan Data Debit Analisa Hujan Pemilihan stasiun hujan yang akan digunakan dalam analisis dilakukan dengan melakukan pilihan data hujan yang telah dilakukan sebelumnya, salah satu metode yang digunakan adalah specified hyetograph. Data meteorogical yang mengandung hujan berbagai periode ulang hasil perhitungan telah terbagi dalam distribusi hyetograph yang ditentukan berdasarkan analisa hujan jam-jaman pada wilayah studi maupun literatur tertentu. Sebelum menggunakan data hujan dari lapangan, data hujan tersebut akan dilakukan penyaringan menggunakan metode pengujian. Metode pengujian yang digunakan seperti cara manual, statistik dan moving average. Parameter Model HEC-HMS 1) a) Volume runoff Soil moisture accounting (SMA) Salah satu model kehilangan (losses) yang digunakan untuk perhitungan ketersediaan air dan banjir rencana ini adalah model kehilangan (losses) berdasarkan konsep Soil Moisture Accounting (SMA) yang mampu mensimulasi debit harian secara kontinu. Keluaran model hubungan hujan-limpasan tersebut akan menjadi input bagi model neraca air. Model kehilangan SMA mengandung 14 parameter ditambah 4 buah parameter lain yang menggambarkan kanopi permukaan tanah sehingga seluruhnya berjumlah 18 buah, diperkirakan dari peta digital dan analisa aliran rendah atau Recession Curve. Model SMA ini menggambarkan tangkapan hujan (Catchment) dengan satu seri lapisan tampungan. Laju aliran masuk, aliran keluar dan kapasitas dari lapisan menentukan volume air yang hilang atau bertambah pada setiap komponen tampungan. Isi tampungan dihitung selama simulasi dan beragam menerus selama dan antar hujan. Lapisan tampungan dalam model SMA terdiri dari: (1) Tampungan intersepsi kanopi, menggambarkan banyaknya air hujan yang terperangkap di 350 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dedaunan, rumputan, belukar sehingga tidak mencapai permukaan tanah. Hujan merupakan satu-satunya aliran masuk tampungan ini, jika sudah terpenuhi baru sisanya akan mengisi tampungan lainnya. Intersepsi ini bertahan sampai evaporasi menguapkannya. (2) Tampungan intersepsi permukaan. Tampungan depresi permukaan merupakan volume yang tertahan pada legokan dangkal di permukaan tanah. Aliran yang masuk legokan berupa hujan yang tidak tertangkap oleh kanopi dan air hujan tidak dapat lagi meresap ke dalam profil tanah karena kapasitas lapangan sudah tercapai. Aliran keluarnya dapat dikarenakan oleh infiltrasi maupun ET. Sekali intersepsi permukaan sudah melebihi kapasitasnya, kelebihannya akan menjadi limpasan permukaan. (3) Tampungan profil tanah. Tampungan dalam profil tanah menggambarkan air yang tersimpan di lapisan atas tanah. Aliran masuknya berupa resapan yang menembus permukaan tanah. Aliran keluarnya merupakan perkolasi yang masuk lapisan air tanah dan juga ET. Zona tanah terbagi menjadi dua yaitu Upper Zone dan Tension Zone. Upper Zone adalah bagian air yang ada dalam tanah dan keluar sebagai ET atau perkolasi, sedangkan Tension Zone adalah air yang hanya dapat keluar melalui ET. Upper Zone menggambarkan air yang ada dalam pori tanah sedangkan Tension Zone menggambarkan air yang menempel pada partikel tanah. ET terjadi pada Upper Zone terlebih dahulu baru Tension Zone. Selanjutnya, ET berkurang sampai lebih kecil dari nilai potensialnya dan terjadi pada tanah Tension Zone. Tampungan air tanah. Lapisan air tanah dalam metode SMA menggambarkan proses aliran antara (interflow) secara horizontal, dapat melibatkan dua lapisan jika perlu. Air terperkolasi dari profil tanah masuk dalam tampungan airtanah. Laju perkolasi tergantung dari laju perkolasi yang sudah ditentukan (parameter yang dapat diubah) dan tampungan yang ada di antara keduanya ada aliran air. Bandung, 10 November 2018 351 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 3. Skematisasi Model Kehilangan Soil Moisture Accounting (SMA) Model SMA juga menghitung aliran ke tampungan, dari tampungan dan antara isi tampungan. Aliran ini dapat berbentuk: (1) Hujan. Hujan merupakan input dari sistem tampungan. Hujan yang turun pertama kali mengisi tampungan intersepsi kanopi. Jika tampungan kanopi terisi, kelebihannya siap untuk menjadi infiltrasi. (2) Infiltrasi. Infiltrasi adalah resapan yang masuk ke profil tanah menembus permukaan tanah. Air yang tersedia untuk resapan selama interval waktu tertentu berasal dari hujan yang melalui intersepsi kanopi, ditambah air yang sudah ada di tampungan permukaan. Volume air yang meresap selama interval waktu merupakan fungsi dari volume air yang tersedia untuk resapan, keadaan profil tanah, laju resapan maksimum ditentukan oleh pemakai. (3) Perkolasi. Perkolasi adalah pergerakan air ke bawah profil tanah, melalui lapisan air tanah menuju akifer dalam. Dalam Model SMA, laju perkolasi antara tampungan profil tanah dan lapisan air tanah atau antara dua lapisan air tanah tergantung dari volume sumbernya dan lapisan penerima. Laju maksimum tercapai ketika lapisan sumber mendekati penuh dan lapisan penerima mendekati kosong. Sebaliknya, jika lapisan penerima mendekati penuh dan lapisan dimana sumber air mengalir mendekati kosong maka perkolasi mengecil. (4) Limpasan Permukaan dan Aliran Air Tanah. Limpasan permukaan terjadi bila air melebihi laju infiltrasi dan melimpas dari tampungan permukaan. Volume air ini merupakan limpasan langsung, menghasilkan hidrograf aliran jika diproses oleh Model Transformasi dan ditambah oleh Model Aliran Rendah. Aliran air tanah merupakan volume air tanah dari setiap lapisan air tanah di akhir setiap interval. (5) Evapotranspirasi (ET). ET adalah kehilangan air dari intersepsi canopy, depresi permukaan dan tampungan profil tanah. Dalam Model SMA, evapotranspirasi potensial pertama dipenuhi oleh intersepsi canopy, kemudian intersepsi permukaan dan akhirnya dari profil tanah. Dalam profil tanah, ET potensial pertama tama dipenuhi oleh zona atas (upper zone), kemudian zona tension. Apabila ET potensial belum terpenuhi maka air diambil dari tampungan berikutnya yang lebih dalam. b) SCS curve number (CN) Volume limpasan (runoff) akan diestimasi dengan menggunakan metode US SCS (United States Soil Conservation Service). Dalam menggunakan cara SCS, runoff dari sebuah daerah aliran (catchment) yang kejatuhan air hujan ditentukan berdasarkan ciri-ciri dari catchment-nya, yang diukur dari peta atau penilaian pada saat pengamatan lapangan. Kunci parameter dari catchment yang bersangkutan adalah luas, panjang dan kemiringan dari tapak aliran, serta tata guna lahan. Diantara parameter catchment yang paling menentukan untuk runoff adalah persentase luas yang kedap air dan Angka Kurva (CN Angka kurva yang lebih tinggi berarti runoff-nya juga lebih tinggi, dengan batasan teoritis dari CN adalah = 100 yang berarti sama dengan runoff-nya 100%. Penggunaan lahan yang ada telah diinterpretasikan sesuai dengan kelompok-kelompok penggunaan lahan dengan karakteristik air limpasan yang berbeda. 2) Baseflow/Aliran Dasar Dua komponen yang dapat dibedakan dari hidrograf debit sungai adalah (1) langsung, cepat, limpasan dari curah hujan, dan (2) aliran dasar. Aliran dasar adalah berkelanjutan atau "fair-weather". Baseflow merupakan limpasan dari curah hujan sebelumnya yang disimpan sementara di DAS, ditambah debit tertunda dibawah permukaan. Pada studi ini aliran dasar dipilih menggunakan metode Linear Reservoir yang parameternya diperkirakan dari hidrograf aliran rendah di lokasi studi dalam hubungannya dengan model Soil Moisture Accounting (SMA) yang menerus. Model mensimulasikan penyimpanan dan pergerakan aliran bawah permukaan sebagai penyimpanan dan perpindahan air melalui waduk. Waduk adalah linear, aliran pada setiap langkah waktu simulasi adalah fungsi linear dari penyimpanan rata-rata. Lapisan pertama (Groundwater-1) dari SMA mencerminkan aliran bawah permukaan (sub-surface) yang menjadi inflow ke salah satu waduk linear dan lapisan kedua (Groundwater-2) menggambarkan aliran 352 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air dasar (baseflow). Dari kedua waduk linear dikombinasikan untuk menghitung total aliran dasar dalam DAS. Pendekatan untuk Simulasi Waduk Harian Lingkup wilayah studi Waduk Cirata-Djuanda terdiri dari model Hujan-Limpasan, dan Model Waduk. Diawali dengan outflow waduk Cirata yang diperoleh dari pengamatan digabungkan dengan beberapa subDAS yang berada antara Cirata-Djuanda dihitung menggunakan model Hujan Limpasan dan Penelusuran Banjir bergabung masuk sebagai inflow pada Model Waduk. Persamaan neraca air sebagai dasar perhitungan di waduk Djuanda dengan masukan data inflow hasil perhitungan dan outflow yang sudah tertentu diperoleh dari pengamatan menghasilkan TMA waduk Djuanda. Tahap kalibrasi dilakukan dengan membandingkan inflow simulasi dan pengamatan dan TMA simulasi dan pengamatan. Pembentukan model dilakukan dengan bantuan HEC GeoHMS dengan peta DEM sebagai masukan utama dibantu peta topografi untuk selanjutnya dioperasikan oleh HEC-HMS dengan pemilihan metode yang sudah ditetapkan lebih dahulu. 1) Kehilangan Initial dan Konstan Kehilangan awal, Ia, ditambahkan untuk menggambarkan bagian dari tampungan intersepsi dan depresi. Tampungan intersepsi adalah akibat dari serapan hujan oleh tutupan permukaan termasuk tanaman dalam DAS. Tampungan depresi akibat dari legokan topografis air tersimpan sementara untuk diserap atau diuapkan. Kehilangan tersebut terjadi sebelum limpasan terjadi sampai akumulasi hujan melebihi volume kehilangan awal, yang dirumuskan sebagai berikut: 2) Unit Hidrograf Sintetik Konsep hidrograf satuan, yang banyak digunakan untuk melakukan transformasi dari hujan menjadi debit aliran. Konsep ini diperkenalkan pada tahun 1932 oleh Sherman. Data yang diperlukan untuk menurunkan hidrograf satuan terukur di DAS yang ditinjau adalah data hujan otomatis dan pencatatan debit di suatu titik tertentu. Apabila data hujan yang diperlukan untuk menyusun hidrograf satuan terukur tidak tersedia, maka dapat menggunakan analisis hidrograf banjir sintetis. Unit Hidrograf Sintetik yang digunakan adalah yang dari SCS Amerika seperti terlihat pada. Bandung, 10 November 2018 353 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 4. Unit Hidrograf Sintetik dari SCS. (5) Keterangan: Tp : Waktu Mencapai Puncak Banjir atau Waktu Konsentrasi (Jam) Tr : Interval Waktu (Jam) tp : Waktu Tenggang (Jam) (6) Keterangan: qp : Debit Puncak (m3/s.1) A : Luas DAS (km2) Tp : Waktu Puncak / Waktu Konsentrasi (7) Keterangan: tb : Waktu Dasar (Jam) Tp : Waktu Puncak (Jam) (8) Keterangan: L : Panjang Hidraulik (Jarak Diukur Sepanjang Aliran Utama sampai titik terjauh dalam unit meter) Y : Kemiringan lereng rata-rata DAS (m/m) CN : Curve Number Tp : Waktu Puncak / Waktu Konsentrasi Penggambaran Hidrograf Satuan Tidak Berdimensi membutuhkan Tabel Koordinat seperti yang dipaparkan pada Tabel berikut: Tabel 4. Hidrograf Satuan Tidak Berdimensi 354 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air t/tp q/qp t/tp q/qp t/tp q/qp 0 0 1,1 0,99 2,8 0,077 0,1 0,03 1,2 0,93 3,0 0,055 0,2 0,1 1,3 0,86 3,5 0,040 0,3 0,19 1,4 0,78 3,6 0,029 0,4 0,31 1,5 0,68 3,8 0,015 0,5 0,47 1,6 0,56 4,0 0,011 0,6 0,66 1,8 0,46 4,5 0,005 0,7 0,82 2,0 0,39 5,0 0,000 0,8 0,93 2,2 0,33 0,9 0,99 2,4 0,28 1,0 1,00 2,6 0,207 Neraca Air Waduk untuk Simulasi Waduk Jam-Jaman Dalam analisis perilaku atau simulasi perubahan kapasitas tampungan waduk dihitung dengan menggunakan persamaan tampungan massa yang merupakan persamaan kesinambungan yang memberi hubungan antara masukan, keluaran, dan perubahan tampungan. Menurut Mc. Mahon persamaan tersebut dinyatakan sebagai berikut (Mc. Mahon, 178:24): St+1 = St + Qt – Dt – Et – Lt , dengan kendala 0 < St+1 < C dengan: t = interval waktu yang digunakan, St+1 = tampungan waduk pada akhir interval waktu t, = tampungan waduk pada awal interval waktu t+1, St = tampungan waduk pada awal interval waktu t, Qt = aliran masuk selama interval waktu t, Dt = lepasan air selama interval waktu t, Et = evaporasi selama interval waktu t, Lt = kehilangan-kehilangan air lain dari waduk selama interval waktu t, mempunyai harga yang kecil dan dapat diabaikan, termasuk didalamnya kehilangan karena rembesan, C = tampungan aktif (tampungan efektif). Dengan mempertimbangkan luas genangan waduk yang bervariasi terhadap waktu, maka lebih lanjut : St+1 = St + Qt + Rt(A) – It – Et(A) – Ot – SPt(A) dengan: Rt(A) = hujan yang jatuh ke waduk pada interval waktu t, sebagai fungsi luas permukaan air di waduk, It = pengambilan air waduk selama interval waktu t, Et(A) = evaporasi selama interval waktu t, sebagai fungsi luas permukaan air waduk Ot = spill sebagai outflow melewati bangunan pelimpah selama interval waktu t, Bandung, 10 November 2018 355 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air SPt(A) = rembesan keluar dari waduk selama interval waktu t, sebagai fungsi luas permukaan air waduk yang menurut Mc. Mahon termasuk kehilangan lain-lain yang dapat diabaikan. HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Optimasi Pola Operasi Waduk Kaskade Citarum Bulanan Perencanaan Pumped Storage di Waduk Djuanda berbasis pada pemanfaatan air waduk Djuanda dengan cara menghisap menggunakan pompa hisap berkapasitas 210 m3/s dan menampungnya ke dalam suatu waduk/kolam tampungan dengan kapasitas sekitar 7 juta m3 lebih. Kemudian air dari kolam dikeluarkan lagi setelah membangkitkan turbin dengan kapasitas 410 m3/s. Untuk melakukan optimasi pola operasi Waduk Kaskade harus menggunakan asumsi-asumsi sebagai berikut: 1) 2) 3) 4) 5) Proses menghisap dan mengeluarkan air untuk pembangkitan turbin dilakukan pada hari yang sama. Kolam penampung air hasil penghisapan dalam kondisi kosong setiap hari. Air keluar dari Cirata sesuai pola 2016. Adanya tambahan inflow dari sekitar kolam dan hujan yang langsung masuk ke kolam diabaikan. Tidak merubah Pola Operasi Waduk Kaskade Citarum Tahun 2016 yang sudah disahkan. Berdasarkan asumsi tersebut Pola Operasi Waduk Kaskade Citarum Tahun 2016 perlu dimodifikasi, khususnya untuk Pola Waduk Djuanda meskipun akan mempengaruhi TMA di Waduk Saguling dan Cirata. Hal yang dimodifikasi adalah menambah komponen air masuk sebesar 210 m3/s dalam operasi selama 8 jam per hari dan menambah komponen air keluar sebesar 420 m3/s dalam waktu 4 jam per hari. Maksud dilakukannya optimasi pola operasi yang ada adalah untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh Pumped Storage terhadap penurunan TMA di ketiga waduk, khususnya pada musim kemarau (kering). Optimasi dilakukan untuk dua macam, yaitu untuk tahun normal dan tahun kering. Optimasi menggunakan Analytic Solver Platform dengan fungsi objektif adalah produksi listrik dari masing-masing Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Optimasi pada pola normal menunjukkan TMA akhir di Waduk Saguling, Cirata dan Djuanda berturut-turut 632,16 m, 209,91 m dan 94,25 m dengan produksi listrik berturut-turut 2234 MW, 1267 MW dan 932 MW. Setelah adanya kegiatan Pumped Storage, ternyata TMA akhir di ketiga waduk sama dengan TMA pada pola normal dengan produksi listrik yang sama juga. Besaran volume yang dihisap dan dikeluarkan setiap hari pada kegiatan Pumped Storage ini adalah setara dengan 6.048 juta m3. Volume sebesar itu hanya menurunkan atau menaikkan TMA Djuanda pada elevasi “kritis” +90 m hanya setinggi 11 cm, dengan asumsi operasional Waduk Djuanda dan Waduk Cirata diberhentikan. Fluktuasi TMA 11 cm per hari di Waduk Djuanda tidak masalah karena masih di bawah limit fluktuasi sebesar 30 cm. Perhitungan tersebut didasarkan pada Tabel Elevasi – Storage Waduk Djuanda yang dipergunakan sebagai dasar operasional. Jika Waduk Djuanda dan Cirata beroperasi normal seperti biasa maka fluktuasi TMA Waduk Djuanda akibat Pumped Storage tidak akan lebih dari 11 cm. Dengan perkataan lain adanya kegiatan Pumped Storage di Waduk Djuanda pada kondisi normal tidak mengganggu pola operasi bulanan dan harian Waduk Kaskade Citarum. Pada optimasi kondisi normal bawah (kering), TMA akhir di ketiga waduk berturut-turut sebagai berikut: Saguling 628,35 m, Cirata 207,57 m dan Djuanda 91,10 m dengan produksi listrik berturut-turut: 1654 MW, 934 MW dan 688 MW sedangkan TMA akhir di tiga waduk, termasuk produksi listriknya pada kondisi setelah ada kegiatan Pumped Storage juga tidak mengalami penurunan. Untuk mengetahui kondisi TMA di tiga waduk pada saat sebelum dan sesudah dilakukannya kegiatan Pumped Storage dapat dilihat dengan jelas melalui Gambar 5 dan Gambar 6. Berdasarkan hasil optimasi ke dua pola setelah adanya kegiatan Pumped Storage dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat penurunan TMA baik pada pola normal maupun pada pola normal bawah setelah adanya aktivitas Pumped Storage, termasuk produksi listrik pun tidak mengalami penurunan. 356 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PERMEN PU No. 27 Tahun 2015 650 645 Tinggi normal +643 m 640 TMA (m) 635 632,16 631,65 630 Tinggi minimum operasional +625 m 625 Saguling, Normal Atas Saguling, Pola Normal Saguling, Setelah PS (Kering) Tinggi Minimum Operasional 620 Saguling, Normal Bawah Saguling, Setelah PS (Normal) Spillway 615 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Bulan Gambar 5. Kondisi TMA Waduk Saguling pada Pola Normal dan Normal Bawah Setelah Pumped Storage 225 Tinggi normal +220 m 220 TMA (m) 215 210 209,91 208,83 Tinggi minimum operasional +206 m 205 Cirata, Normal Atas Cirata, Pola Normal Tinggi Min. Operasional Cirata, Setelah PS (Kering) Cirata, Normal Bawah Cirata, Sesudah PS (Normal) Spillway 200 Jan Gambar 6. Feb Mar Apr May Jun Jul Bulan Aug Sep Oct Nov Dec Jan Kondisi TMA Waduk Cirata pada Pola Normal dan Normal Bawah Setelah Pumped Storage Bandung, 10 November 2018 357 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 7. Kondisi TMA Waduk Djuanda pada Pola Normal dan Normal Bawah Setelah Pumped Storage. Pola Operasi Waduk Kaskade Harian dan Jam-jaman Selain optimasi pola operasi bulanan dilakukan optimasi pola operasi secara jam-jaman. Dalam menyelesaikan pekerjaan analisis hidrologi ini diperlukan suatu pendekatan agar dapat memenuhi tujuan dan ruang lingkupnya. Pendekatan umum yang disusun pada pekerjaan ini adalah pertama membangun model simulasi Waduk Cirata-Djuanda dengan konfigurasi seperti terlihat pada Gambar 8. Inflow Waduk Djuanda terdiri dari outflow waduk Cirata (data pengamatan), inflow anak-anak sungai (berasal dari hujan) dan outflow waduk Djuanda (pengamatan). Model ini memodelkan semua inflow dan outflow Waduk dan memeriksa kondisi Tinggi Muka Air (TMA) Waduk Djuanda simulasi dibandingkan dengan TMA Waduk Djuanda pengamatan serta memeriksa hidrograf inflow waduk Djuanda hasil simulasi dibandingkan dengan yang pengamatan. Gambar 8. Konfigurasi Model HEC HMS untuk Waduk Djuanda Interval Waktu Harian Pendekatan berikutnya adalah memodelkan Waduk Cirata-Djuanda untuk interval waktu jam-jaman selama 2 bulan dan dipilih kondisi yang paling kritis yaitu di tahun kering dengan memperhitungkan adanya pompa. Besaran inflow dan outflow jam-jaman dihitung oleh HEC-HMS dan dijadikan input bagi model Neraca Air Waduk. Selama 8 jam (jam 8-12) diambil 210 m3/s dari tampungan Cirata-Djuanda dan 358 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air selama 4 jam dikembalikan 420 m3/s ke tampungan yang sama dimodelkan oleh Model Simulasi Neraca Air Waduk dibuat dalam Excel. Dari model tersebut dapat terdeteksi fluktuasi TMA yang jam-jaman. Pendekatan untuk Simulasi Waduk Harian Selain melakukan pendekatan simulasi operasi dengan periode jam-jaman. Pendekatan juga dilakukan terhadap periode harian. Metode ini dilakukan menggunakan bantuan perangkat lunak HEC HMS. Berdasarkan simulasi yang dilakukan, berikut perhitungan CN dan waktu konsentrasi yang dihasilkan: Tabel 5. CN dan Waktu Konsentrasi dari Unit Hidrograf Id Name CN 1 2 3 4 5 R350W350 R380W380 R390W390 R490W490 R500W500 100 87 86 84 83 Tabel 6. T lag meni t 18.12 176.64 152.4 144.3 128.46 Karakteristik Potongan Sungai Aliran dasar yang dipilih adalah metode Linear Reservoir, yang parameternya diperkirakan dari hidrograf aliran rendah di DAS Cirata Djuanda dengan parameter yang diperoleh dapat dilihat pada tabel di bawah. Lapisan pertama (Groundwater-1) mencerminkan aliran bawah permukaan (sub-surface) dan lapisan kedua (Groundwater-2) menggambarkan aliran dasar (baseflow). Tabel 7. Parameter Baseflow untuk SubDAS Wilayah Studi Untuk mengetahui tingkat kehandalan model, pengamatan yang dijadikan patokan dalam pemilihan parameter adalah inflow dan TMA Djuanda yang secara grafis dapat dilihat pada Gambar 9 dan Gambar 10. Kedekatan secara matematis digambarkan oleh Nash-Sutcliffe yang nilainya 0,369 atau ada dalam kategori baik. Sedangkan TMA hasil pengamatan juga dapat dibandingkan dengan TMA hasil simulasi yang hanya dapat dilihat secara grafis pada Gambar 11. Bandung, 10 November 2018 359 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 9. Hidrograf Inflow Waduk Djuanda Hasil Pengamatan dan Simulasi 2006-2008 Gambar 10. Hidrograf Inflow Waduk Djuanda Hasil Pengamatan dan Simulasi 2009-2010. . Gambar 11. TMA Waduk Pengamatan dan Simulasi. Dengan demikian, elemen inflow ke waduk Djuanda seperti dari DAS Cisomang dan DAS Cilalawi dapat ditentukan oleh model ini serta jumlah inflow seluruhnya dapat dihitung pula untuk selanjutnya akan dibreakdown menjadi jam-jaman. Parameter yang digunakan untuk yang jam-jaman perlu ada perubahan agar inflow waduk Djuanda yang diinterpolasi menjadi jam-jaman dapat dapat mendekati inflow pengamatan harian. Perubahan terutama dilakukan dalam parameter kehilangan dan baseflow, kehilangan menggunakan Deficit Constant dengan initial deficit 50 mm, constant rate 5 mm/hr dan maximum storage 500 mm. Dengan initial baseflow diturunkan dan groundwater coefficient lapisan 2 ditingkatkan menjadi 150 mm. Penerapan Model Neraca Air untuk Simulasi Waduk Jam-Jaman Pemilihan tahun kering yang dianggap kritis sepanjang 2002-2015 menurut data TMA Waduk dan juga hasil simulasi harian pada Gambar 12Error! Reference source not found. dipilih bulan OktoberNovember 2006, 2014 dan 2015 untuk di breakdown menjadi jam-jaman. 360 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 12. Rangkaian TMA Waduk Hasil Simulasi dan Pengamatan Output dari HEC HMS yang diubah menjadi jam-jaman terutama inflow dan outflow (dari pengamatan) waduk Djuanda diambil dijadikan input Model Neraca Air Waduk. Model tersebut dibangun menggunakan Excel seperti terlihat pada Tabel 8.Error! Reference source not found. Debit pemompaan tetap sebesar 210 m3/s pada jam 8-16 dimasukkan sebagai outflow dan debit pengaliran kembali ke waduk Djuanda dianggap sebagai inflow sebesar 420 m3/s pada jam 18-22. Error! Reference source not found. Gambar 13 menggambarkan inflow outflow waduk setelah ada pemompaan, inflow bertambah 420 m3/s dan outflow berkurang 210 m3/s pada jam-jam tertentu. Bandung, 10 November 2018 361 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air . Gambar 13. Contoh Inflow-Outflow Waduk Djuanda Setelah Memperhitungkan Pemompaan Tabel 8. Model Neraca Air Waduk Djuanda Memperhitungkan Pemompaan. Input Date Hour 1 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 01-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 02-Okt-14 2 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 Initial Elevation Storage m RL juta m3 3 4 99.80 1,890.70 99.80 1,890.41 99.79 1,890.12 99.78 1,889.11 99.76 1,888.11 99.75 1,887.10 99.74 1,886.10 99.72 1,885.09 99.71 1,884.09 99.69 1,883.09 99.68 1,882.08 99.68 1,881.79 99.67 1,881.51 99.69 1,882.65 99.70 1,883.80 99.72 1,884.95 99.74 1,886.10 99.73 1,885.81 99.73 1,885.52 99.72 1,885.09 99.72 1,884.66 99.71 1,884.23 99.70 1,883.80 99.70 1,883.37 99.69 1,882.94 99.69 1,882.51 99.68 1,882.08 99.66 1,880.79 99.64 1,879.50 Discharge m3/s 5 111.5990 111.5610 111.3930 110.9740 110.2050 109.0290 107.4410 105.4720 103.1770 100.6170 97.8540 94.9390 91.9150 88.8180 85.6720 82.4970 79.3050 76.1070 72.9110 69.7200 66.5390 63.3710 60.2190 57.0850 53.9720 50.8890 47.8640 44.9780 42.3670 m3/s 6 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 420.0000 420.0000 420.0000 420.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Intended Output Total juta m3 7 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.39 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34 1.84 1.83 1.82 1.81 0.29 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 0.19 0.18 0.17 0.16 0.15 Total juta m3 8 1,891.10 1,890.81 1,890.52 1,889.51 1,888.51 1,887.50 1,886.49 1,885.47 1,884.46 1,883.45 1,882.43 1,882.14 1,883.35 1,884.49 1,885.62 1,886.76 1,886.38 1,886.09 1,885.79 1,885.34 1,884.90 1,884.46 1,884.02 1,883.58 1,883.14 1,882.69 1,882.25 1,880.95 1,879.65 Flow m3/s 9 156.4 156.2 156.1 156.0 155.9 155.8 155.7 155.5 155.4 155.3 155.2 155.1 155.0 154.9 154.7 154.6 154.5 154.4 154.3 154.2 154.1 153.9 153.8 153.7 153.6 155.3 157.0 158.7 160.4 Pompa 210 10 0.0 0.0 210.0 210.0 210.0 210.0 210.0 210.0 210.0 210.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 210.0 210.0 210.0 Total juta m3 11 0.563 0.56 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.56 1.32 1.33 1.33 Balance Spillage Volume juta m3 12 1,890.53 1,890.25 1,889.20 1,888.20 1,887.19 1,886.18 1,885.17 1,884.16 1,883.15 1,882.13 1,881.87 1,881.58 1,882.79 1,883.93 1,885.07 1,886.20 1,885.83 1,885.53 1,885.23 1,884.79 1,884.35 1,883.91 1,883.47 1,883.02 1,882.58 1,882.14 1,880.93 1,879.63 1,878.32 Volume m3 13 - End Storage Elevation Volume m3 m 14 15 1,890.53 99.80 1,890.25 99.79 1,889.20 99.78 1,888.20 99.76 1,887.19 99.75 1,886.18 99.74 1,885.17 99.72 1,884.16 99.71 1,883.15 99.69 1,882.13 99.68 1,881.87 99.68 1,881.58 99.67 1,882.79 99.69 1,883.93 99.70 1,885.07 99.72 1,886.20 99.74 1,885.83 99.73 1,885.53 99.73 1,885.23 99.72 1,884.79 99.72 1,884.35 99.71 1,883.91 99.70 1,883.47 99.70 1,883.02 99.69 1,882.58 99.69 1,882.14 99.68 1,880.93 99.66 1,879.63 99.64 1,878.32 99.63 362 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air TMA Waduk tanpa dan dengan pemompaan dapat dijadikan sebagai indikator perubahan muka air sebelum dan sesudah pemompaan serta perubahan muka air dari waktu ke waktu. Pihak PJT merekomendasikan perubahan muka air dalam sehari tidak lebih dari 30 cm. Hasil pemodelan ini mengindikasikan TMA sebelum dan sesudah pemompaan sangat mirip kecuali setelah pemompaan ada fluktuasi harian yang bergerak dari nol sampai 40 cm. Fluktuasi tersebut sangat sensitif pada tahun kering daripada tahun basah. Secara rinci pengaruh tinggi muka air ini dapat dilihat pada Gambar 14 sampai Gambar 16. Gambar 14. Gambar 15. TMA Waduk Djuanda Akibat Pemompaan 1 Oktober-31 November 2015 TMA Waduk Djuanda Akibat Pemompaan 1 November-31 Desember 2014 Bandung, 10 November 2018 363 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 16. TMA Waduk Djuanda Akibat Pemompaan 1 November-31 Desember 2006 Perubahan tinggi muka air maksimum yang terjadi selama perode terpilih adalah seperti terlihat pada Gambar 17 sampai Gambar 19. Beda tinggi maksimum terjadi pada tahun 2006, sepanjang tahun 20022015 tidak ada tahun kering yang lebih kritis dari tahun 2006. . Gambar 17. Beda Tinggi TMA maksimum dalam sehari Okt-Nov 2014 antara (-0.25 sampai +0.27 m) . Gambar 18. Beda Tinggi TMA maksimum dalam sehari Okt-Nov 2015 antara (-0.25 sampai +0.35 m) 364 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 19. Beda Tinggi TMA maksimum dalam sehari Nov-Des 2016 antara (-0.25 sampai +0.42 m) KESIMPULAN Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan dihasilkan bahwa operasional Pumped Storage di Waduk Djuanda pada kondisi normal tidak mengganggu Pola Operasi bulanan dan harian Waduk Djuanda maupun Waduk Cirata dengan catatan waktu hisap dan buang harus pada hari yang sama. Besaran volume yang dihisap dan dikeluarkan setara dengan 6.048 juta m3. Proses menghisap dan membuang untuk volume sebesar tersebut hanya mempengaruhi fluktuasi Tinggi Muka Air di Waduk Djuanda maksimum setinggi 11 cm per hari, masih lebih rendah dari ketentuan maksimum sebesar 30 cm per hari. Optimasi yang dilakukan pada kondisi normal bawah (kering) sebelum dan sesudah adanya kegiatan Pumped Storage tidak akan mengurangi produksi listrik tahunan PLTA Djuanda, yaitu tetap sebesar 688 MW. Potensi pemanfaatan air di Waduk Djuanda untuk menghasilkan energi listrik cukup handal. Nilai debit perencanaan yang dapat dipergunakan untuk pembangkitan ini dapat memenuhi sesuai kebutuhan pemompaan yaitu sebesar 210 m3/s selama 8 jam. REKOMENDASI Analisis yang dilakukan ini merupakan rekomendasi teknis terhadap usulan operasional Pumped Storage yang berada diantara Waduk Cirata dan Waduk Djuanda apakah layak dibangun atau tidak. Mempertimbangkan hasil pemodelan ini masih diperlukan diskusi lebih lanjut dengan pihak pengelola dan tentu saja pihak-pihak lain yang berkepentingan dalam rencana pengembangannya secara teknis di lapangan. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dr. Wanny K Adidarma, M.Sc dan Drs. Petrus Syariman,MT selaku narasumber atas bantuan dan masukannya dalam penulisan makalah ini. DAFTAR PUSTAKA Arlen D.F., 2000. HEC HMS Technical Reference Manual. California: Hidrologic. Engineering Centre US Army Corps of Engineers BSN. 2015. Penyusunan Neraca Spasial Sumber Daya Alam – Bagian 1: Sumber Daya Air. SNI 6728.1:2015 Chow, V.T. 1964. Handbook of Applied Hydrology. Mc Graw Hill. New York. Bandung, 10 November 2018 365 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KETAHANAN AIR PERKOTAAN DAN LINGKUNGAN ANALISIS FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KONSENTRASI LOGAM CU DI WADUK SAGULING Masrawani1*, Eka Wardhani1, Fatimah Dinan Qonita1 1Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Itenas, Bandung *
[email protected]Abstrak Waduk Saguling merupakan salah satu waduk di Provinsi Jawa Barat yang saat ini berfungsi sebagai pembangkit energi listrik, budidaya ikan jaring terapung, reservoir dan pengembangan pariwisata. Berdasarkan fungsi tersebut mengakibatkan masuknya berbagai jenis limbah dan zat pencemar yang berpotensi menurunkan kualitas air waduk tersebut. Berdasarkan penelitian sebelumnya, kandungan Cu telah melebihi nilai ambang batas yang dipersyaratkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktorfaktor yang mempengaruhi konsentrasi logam Cu di Waduk Saguling pada musim kemarau dan hujan. Penelitian ini menggunakan data kualitas air selama 10 tahun terakhir dengan tiga kedalaman, yaitu kedalaman 0,2 meter, tengah, dan dekat dasar perairan. Parameter yang dianalisis meliputi logam Cu, DO, kekeruhan, kesadahan, pH, TDS, dan temperatur. Data dianalisis secara deskriptif dan statistik menggunakan PCA (Principal Component Analysis). Hasil analisis menunjukkan konsentrasi logam Cu berfluktuatif pada dua musim yang berbeda. Faktor-faktor yang paling mempengaruhi konsentrasi logam Cu pada musim kemarau adalah kekeruhan dan temperatur, sedangkan pada musim hujan adalah kekeruhan. Kata Kunci: Cu, Musim, PCA, Waduk Saguling LATAR BELAKANG Waduk Saguling merupakan salah satu waduk di Provinsi Jawa Barat yang saat ini berfungsi sebagai pembangkit energi listrik, budidaya ikan jaring terapung, reservoir dan pengembangan pariwisata (Indonesia Power, 2017). Akibat dari fungsi Waduk Saguling tersebut, sangat memungkinkan masuknya berbagai jenis limbah dan zat pencemar yang berpotensi menurunkan kualitas air waduk tersebut. Logam berat Cu merupakan logam berat yang dijumpai pada perairan alami dan termasuk unsur yang esensial bagi tumbuhan dan hewan. Kadar Cu pada kerak bumi sekitar 50 mg/kg (Moore, 1994). Kadar Cu pada perairan alami biasanya 0,02 mg/l, air tanah sekitar 12,0 mg/l, perairan laut antara 0,001-0,025 mg/l, sedangkan pada air minum adalah 0,1 mg/l. Defesiensi Cu dapat mengakibatkan anemia, namun jika berlebihan dapat mengakibatkan air berasa jika diminum dan dapat mengakibatkan kerusakan pada hati. Berdasarkan penelitian sebelumnya telah dikaji kandungan logam berat Cu di Waduk Saguling telah melebihi nilai ambang batas yang dipersyaratkan. Kondisi perairan yang sudah tercemar oleh logam berat telah mengakibatkan ikan-ikan di perairan mengandung logam berat dalam tubuhnya yang pada akhirnya akan berdampak buruk pada ikan dan manusia yang mengkonsumsinya. Pencemaran air Waduk Saguling juga menyebabkan peningkatan laju korosi metal yang dapat merusak instalasi pembangkit listrik tenaga air dan menurunkan daya penyediaan energi listrik. Oleh karena itu, pengelolaan perairan waduk sangat diperlukan untuk mencegah menurunnya kualitas air dan fungsi waduk sebagai pembangkit tenaga listrik. Berdasarkan pemaparan di atas, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis faktor yang mempengaruhi konsentrasi Cu di air Waduk Saguling pada dua musim yang berbeda. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2011 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Kelas II bahwa logam berat Cu memiliki nilai ambang batas, yaitu 0,02 mg/liter. 366 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Mengingat Waduk Saguling digunakan sebagai sumber air untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dan irigasi, maka kualitasnya tidak boleh melebihi baku mutu yang telah ditetapkan. Diharapkan pada penelitian ini dapat memudahkan untuk melakukan tindaklanjut untuk mengantisipasi dan meminimalisir dampak yang ditimbulkan. METODOLOGI STUDI Penelitian ini menggunakan data sekunder yang diperoleh dari dokumen resmi PT Indonesia Power Unit Pembangkit Saguling. Data sekunder yang digunakan berupa data kualitas air selama 10 tahun terakhir, yaitu data tahun 2008 hingga 2017. Terdapat 12 (dua belas) stasiun, yaitu: 1a. Sungai Citarum, 1b. Sungai Citarum Trash Boom Batujajar, 2. Cihaur Kampung Cipeundeuy, 3. Cimerang, 4. Muara Cihaur Kampung Maroko, 5. Muara Cipatik, 6. Muara Ciminyak, 7. Muara Cijere, 8. Muara Cijambu, 9. Dekat Intake Structure, 10a. Tailrace, dan 10b. Sungai Citarum setelah Tailrace. Gambar 1. merupakan peta lokasi titik sampling penelitian ini. Adapun parameter utama yang dianalisis, yaitu Cu dan parameter pendukung lainnya, seperti oksigen terlarut, Total Dissolved Solid, kekeruhan, pH, temperatur, dan kesadahan. Analisis data disajikan secara deskriptif dan statistik. Data konsentrasi logam berat dan parameter fisis disajikan dalam bentuk grafik yang dilengkapi dengan nilai rata-rata tahun 2008 hingga 2017. Keterkaitan antara logam berat Cu dengan parameter fisis tersebut dilakukan dengan menggunakan Analisis Komponen Utama (Principal Component Analysis). Metode ini bertujuan untuk mendeterminasi sumbusumbu optimum tempat diproyeksikannya individu-individu dan/atau variabel-variabel. Untuk menentukan hubungan antara dua variabel digunakan pendekatan matriks korelasi (Ludwig dan Reynolds, 1988). Software yang digunakan dalam analisis data ini adalah Minitab 2016. (sumber: google maps) Gambar 1. Titik sampling HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Analisis Konsentrasi Logam Berat Cu dan Keterkaitannya dengan Parameter Fisika-Kimia Lingkungan Dalam lingkungan perairan konsentrasi logam dikontrol oleh beberapa parameter fisika dan kimia, seperti suhu, pH, oksigen terlarut, dan alkalinitas (Darmono, 1995). Berdasarkan pengolahan data 10 tahun terakhir diperoleh hasil analisis konsentrasi Cu di 12 stasiun pengamatan di air Waduk Saguling pada dua musim yang berbeda dan data kualitas air yang mempengaruhi konsentrasi logam tersebut. Bandung, 10 November 2018 367 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Hasil tinjauan kondisi Waduk Saguling di 12 stasiun (Gambar 2) pada musim kemarau melebihi baku mutu yang dipersyaratkan yaitu 0,02 mg/L. Tingginya konsentrasi logam berat Cu di air Waduk Saguling disebabkan oleh adanya perubahan tatanan lingkungan, seperti adanya sirkulasi arus pada Waduk Saguling yang sangat berpengaruh pada konsentrasi Cu yang dihasilkan karena pengikisan yang sangat besar pada batuan mineral yang akan menyebabkan konsentrasi Cu semakin besar pula. Selain dari jalur alamiah tersebut, Cu juga masuk ke dalam air melalui jalur non alamiah sebagai akibat dari aktivitas manusia dan di lingkungan perairan. Jalur dari aktivitas manusia ini salah satunya adalah dengan adanya buangan industri yang mengandung Cu dalam proses produksinya. Pada musim hujan konsentrasi logam berat Cu cenderung menurun dan memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan. Rendahnya kandungan logam Cu disebabkan pada musim penghujan terjadi perubahan tatanan lingkungan baik secara alamiah dan non alamiah yang cukup besar, seperti adanya debu-debu dan/atau partikulat Cu yang ada dalam lapisan udara, yang dibawa turun oleh air hujan. Namun jika dibandingkan dengan musim kemarau, konsentrasi logam berat Cu pada musim hujan lebih kecil diikarenakan terjadi pengenceran yang lebih besar pada musim hujan. Gambar 2. Rata-Rata Konsentrasi Cu Oksigen Terlarut Oksigen terlarut merupakan salah satu parameter penting dalam analisis kualitas badan air. Kandungan oksigen terlarut di air Waduk Saguling jika dibandingkan dengan baku mutu Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air kelas II, rata-rata konsentrasi oksigen terlarut pada air Waduk Saguling tidak memenuhi standar baku mutu yang dipersyaratkan, yaitu 4 mg/L. Rendahnya konsentrasi oksigen terlarut pada perairan Waduk Saguling dapat disebabkan oleh besarnya penetrasi cahaya dan kedalaman yang berada pada badan air, yang mana kedua parameter ini saling berkaitan satu sama lain. Selain itu disebabkan juga oleh logam Cu pada badan air alami yang alkalis dimana garam-garam tembaga divalen yang mudah dan tidak mudah larut akan mengalami presipitasi dan mengendap di dasar perairan sebagai tembaga hidroksida dan tembaga karbonat yang menyebabkan konsentrasi oksigen terlarut rendah. Berdasarkan Gambar 3. dapat dilihat hubungan antara konsentrasi logam Cu dengan oksigen terlarut berbanding terbalik, dimana pada musim kemarau dan hujan konsentrasi logam Cu cenderung menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi oksigen terlarut. Jika dihubungkan dengan temperatur air di Waduk Saguling yang tinggi, maka senyawa logam akan melarutkan diri ke dalam air akibat penurunan laju adsorpsi ke dalam partikulat. 368 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 3. Perbandingan konsentrasi Cu-DO pada musim kemarau dan hujan Kekeruhan Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. Pada Gambar 4. dapat dilihat bahwa konsentrasi Cu dengan kekeruhan pada musim kemarau dan hujan berbanding lurus, dimana konsentrasi Cu cenderung menurun seiring dengan menurunnya nilai kekeruhan. Jika dihubungkan dengan nilai pH air di Waduk Saguling yang berkisar antara 7,157-7,812, hal ini membuktikan bahwa pengaruh normalnya nilai pH yang menyebabkan turunnya nilai kekeruhan. Air yang bersifat asam mampu melarutkan logam berat maupun zat pencemar dari limbah domestik, menyebabkan turunnya padatan tersuspensi (Rahmilia, 2016). Gambar 4. Perbandingan konsentrasi Cu-kekeruhan pada musim kemarau dan hujan Kesadahan Kesadahan merupakan gambaran kation logam divalen (valensi dua). Berdasarkan Gambar 5. menunjukkan bahwa kesadahan pada musim kemarau berbanding terbalik antara konsentrasi Cu dengan kesadahan, dimana konsentrasi Cu cenderung menurun seiring dengan meningkatnya nilai kesadahan, hal ini disebabkan oleh logam berat dalam air dengan kesadahan yang tinggi akan membentuk senyawa kompleks yang mengendap dalam air. Namun pada musim hujan konsentrasi logam Cu dengan kesadahan berfluktuatif, hal ini disebabkan oleh air hujan tidak memiliki kemampuan untuk melarutkan ionion penyusun kesadahan yang banyak terikat di dalam tanah dan bebatuan kapur, meskipun memiliki kadar karbondioksida yang relatif tinggi. Kelarutan ion-ion ini dapat meningkatkan nilai kesadahan yang lebih banyak disebabkan oleh aktivitas bakteri di dalam tanah yang banyak mengeluarkan karbondioksida (Effendi, 2003). Bandung, 10 November 2018 369 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 5. Perbandingan konsentrasi Cu-kesadahan pada musim kemarau dan hujan pH pH merupakan salah satu parameter penting dalam analisis kualitas air karena dapat mengontrol laju kecepatan reaksi beberapa bahan dalam air khususnya logam. Pada Gambar 6. menunjukkan hasil nilai pH pada perairan Waduk Saguling di dua musim berkisar antara 7,157-7,812. Jika dibandingkan dengan baku mutu PP 82 Tahun 2001 kelas II yaitu 6-9 maka dapat dikatakan bahwa semua stasiun memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan. Pada musim kemarau hubungan antara logam Cu dengan pH berfluktuatif, nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir jika pH rendah. Selain itu, nilai pH juga sangat berpengaruh terhadap toksisitas suatu senyawa kimia. Pada pH tinggi, logam akan cenderung membentuk endapan hidroksida, oksida, dan karbonat (Begum, dkk, 2009). Sedangkan pada musim hujan konsentrasi Cu berbanding lurus dengan nilai pH, dimana konsentrasi Cu semakin menurun seiring dengan menurunnya nilai pH. Hal ini disebabkan karena pada pH rendah logam akan terpresipitasi lebih banyak dibandingkan bentuk terlarut (Hawley, dkk, 2004). Gambar 6. Perbandingan konsentrasi Cu-pH pada musim kemarau dan hujan Total Dissolved Solid Nilai TDS pada badan air dipengaruhi oleh pelapukan batuan, limpasan dari tanah, dan pengaruh antropogenik. Pada Gambar 7. dapat dilihat bahwa pada musim kemarau konsentrasi Cu dengan TDS berfluktuatif, hal ini dipengaruhi oleh pelapukan batuan, limpasan dari tanah, dan antropogenik. Sedangkan pada musim hujan konsentrasi Cu dengan TDS berbanding terbalik, dimana konsentrasi Cu cenderung menurun seiring dengan meningkatnya nilai TDS. Hal ini disebabkan pada musim hujan di perairan Waduk Saguling sangat keruh akibat debit sungai yang meningkat. Konsentrasi TDS dalam perairan dapat mempengaruhi kandungan logam berat, nilai TDS yang tinggi akan menyebabkan nilai konsentrasi logam berat Cu menurun. Hal ini disebabkan karena TDS mempengaruhi adsorpsi logam berat terlarut. Logam berat yang diadsorpsi oleh partikel akan menuju dasar perairan yang akan menyebabkan konsentrasi logam menjadi lebih rendah (Desriyan, 2015). 370 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 7. Perbandingan konsentrasi Cu-TDS pada musim kemarau dan hujan Temperatur Temperatur di perairan Waduk Saguling pada dua musim yang berbeda berkisar antara 25,260oC27,720oC. Berdasarkan Gambar 8. pada musim kemarau dan hujan, hubungan antara logam Cu dengan temperatur berbanding terbalik secara umum. Dimana konsentrasi Cu semakin menurun seiring dengan meningkatnya nilai temperatur. Hal ini disebabkan pada saat suhu air naik, senyawa logam akan melarutkan diri ke dalam air akibat penurunan laju adsorpsi ke dalam partikulat. Gambar 8. Perbandingan konsentrasi Cu-temperatur pada musim kemarau dan hujan Analisis Komponen Utama (PCA) Logam Berat Cu dengan Parameter Fisika-Kimia Lingkungan Kondisi badan air memiliki peranan penting dalam mendukung konsentrasi logam berat Cu yang masuk ke dalam badan air. Parameter yang diamati adalah oksigen terlarut, TDS, kekeruhan, pH, temperatur, dan kesadahan. Dengan menggunakan PCA dan bantuan perangkat lunak Biplot dapat terpetakan pengaruh kondisi badan air dengan konsentrasi logam Cu yang dapat dilihat pada Gambar 9 dan Gambar 10. 3 2 Second Component 2 3 1a TDS Kesadahan Cu Kekeruhan 1 pH 1b 4 0 Temperatur 10a DO 8 9 -1 7 10b 5 6 -2 -5 -4 Gambar 9. Bandung, 10 November 2018 -3 -2 -1 0 First Component 1 2 3 Hasil analisis PCA musim kemarau 371 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 10b 4 Second Component 3 2 Kesadahan DO 1 Temperatur TDS Kek eruhan1b Cu 0 10a 9 7 8 5 6 -1 -2 -1 Gambar 10. 1a 2 pH 3 4 0 1 2 First Component 3 4 Hasil analisis PCA musim hujan Hasil PCA memperlihatkan di keempat kuadran, bahwa di musim kemarau konsentrasi Cu dipengaruhi oleh kekeruhan khususnya di stasiun 1a dan 1b. Stasiun 2, 3, dan 4 dipengaruhi oleh TDS dan kesadahan. Stasiun 5, 6, 7, dan 8 dipengaruhi oleh temperatur. Sedangkan stasiun 9, 10a, dan 10b oleh parameter oksigen terlarut. Pada musim hujan konsentrasi Cu dipengaruhi oleh kesadahan, kekeruhan, dan TDS khususnya di stasiun 1a dan 1b. Stasiun 2 dan 3 dipengaruhi oleh parameter pH. Stasiun 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10a tidak dipengaruhi oleh parameter apapun dan stasiun 10b dipengaruhi oleh temperatur. Untuk mengetahui korelasi badan air serta parameter lingkungan, seperti oksigen terlarut, TDS, kekeruhan, pH, temperatur, dan kesadahan terhadap konsentrasi Cu maka dilakukan pula analisis statistik menggunakan Korelasi Pearson. Nilai korelasi parameter lingkungan terhadap Cu dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Variabel Hasil korelasi pearson Cu Musim Kemarau Musim Hujan DO -0,071 0,826 -0,214 0,503 Kekeruhan 0,775 0,003 0,789 0,002 Kesadahan 0,223 0,487 0,288 0,363 pH -0,399 0,199 0,425 0,168 TDS 0,332 0,291 0,645 0,023 Temperatur -0,748 0,005 -0,735 0,006 Berdasarkan hasil korelasi pearson diketahui bahwa pada musim kemarau konsentrasi Cu berkorelasi secara signifikan oleh kekeruhan dengan nilai 0,775 dan temperatur sebesar -0,748. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai kekeruhan maka konsentrasi Cu akan semakin tinggi dan semakin tinggi temperatur maka konsentrasi Cu semakin rendah. Pada musim hujan konsentrasi Cu berkorelasi secara signifikan dengan kekeruhan dengan nilai 0,789. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai kekeruhan maka konsentrasi Cu akan semakin tinggi. 372 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KESIMPULAN Hasil analisis menunjukkan bahwa jika konsentrasi logam berat Cu dibandingkan dengan PP 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air kriteria mutu kelas II sebesar 0,02 mg/L, maka pada musim kemarau konsentrasi Cu telah melebihi baku mutu yang dipersyaratkan dan pada musim hujan masih memenuhi baku mutu. Berdasarkan analisis statistik PCA menunjukkan bahwa parameter yang paling mempengaruhi konsentrasi logam berat Cu di air Waduk Saguling pada musim kemarau adalah kekeruhan dan temperatur, sedangkan musim hujan adalah parameter kekeruhan. DAFTAR PUSTAKA Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Indonesia Power. (2017). Abida, B., Harikrishna, S., dan Irfanulla, K. (2009). Analysis of heavy metals in water, sediments and fish samples of Madivala lakes of Bangalore, Karnataka. International Journal of ChemTech Research, 1(2), 245-249. Darmono, A. (1995). Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: UI Press. Desriyan, R. (2015). Identifikasi Pencemaran Logam Berat Timbal (Pb) pada Perairan Sungai Citarum Hulu Segmen Dayeuhkolot sampai Nanjung. REKA LINGKUNGAN, 3(1). Effendi, H. (2003). Telaah kualitas air, bagi pengelolaan sumber daya dan lingkungan perairan: Kanisius. Hawley, E. L., Deeb, R. A., Kavanaugh, M. C., dan Jacobs, J. A. (2004). Treatment technologies for chromium (VI). Chromium (VI) handbook, 275-309. Ludwig, J. Reynolds. 1988. Statistical Ecology. A primer on methods and computing. John Wiles. New York, 337. Moore, R., Oram, D., dan Penkett, S. (1994). Production of isoprene by marine phytoplankton cultures. Geophysical Research Letters, 21(23), 2507-2510. Rahmilia, S. (2016). Analisis Kontaminasi Logam Berat Tembaga (Cu) dan Nikel (Ni) di Air Permukaan dan Sedimen: Studi Kasus Waduk Saguling Jawa Barat. Bandung, 10 November 2018 373 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PENGEMBANGAN DAN PERCEPATAN PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR SUMBER DAYA AIR TINGKAT KEPUASAN MASYARAKAT TERHADAP FASILITAS SANITASI DAN FASILITAS RAMAH LINGKUNGAN DI TAMAN KOTA BANDUNG Alexander Yovan Suwono*1, Cindha Rizkiana1, Michael Louis Sunaris1 1Program Studi Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha *
[email protected]Abstrak Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang memiliki wilayah hijau yang sangat luas. Namun, saat ini ruang terbuka semakin menghilang keberadaanya karena terdesak oleh pembangunan infrastruktur yang meningkat. Hal ini dapat dilihat dari bertambahnya luas area kedap air (impervious area) dan semakin sedikitnya area terbuka hijau. Oleh karena itu, pemerintah daerah Kota Bandung terus merevitalisasi dan menambah taman-taman kota sebagai salah satu upaya melaksanakan konsep pembangunan ramah lingkungan (green infrastructure). Akan tetapi di dalam perkembangannya, perlu dilakukan suatu evaluasi terhadap tingkat kepuasan masyarakat yang menikmati fasilitas-fasilitas sanitasi yang ada di taman-taman kota tersebut. Hal ini dirasa perlu karena belum tentu apa yang menjadi keinginan masyarakat dapat tersalurkan di taman-taman kota ataupun kekurangan yang dimiliki dan didapati masyarakat dapat disampaikan melalui evaluasi tingkat kepuasan yang akan dilakukan pada penelitian ini. Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui tingkat kepuasan masyarakat terhadap berbagai fasilitas sanitasi pada taman kota serta mengevaluasi keberhasilan penerapan taman kota sesuai dengan indikator tingkat kepuasan sebagai bagian dari penerapan konsep infrastruktur berkelanjutan. Hasil yang ingin di dapat dari penelitian ini adalah evaluasi yang komperhensif terhadap beberapa taman kota yang menjadi target area penelitian di wilayah Kota Bandung dan tersosialisasikannya pendidikan mengenai pentingnya konsep pembangunan infrastruktur berkelanjutan. Kata Kunci: Infrastruktur berkelanjutan, Sanitasi, Taman Kota LATAR BELAKANG Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang memiliki wilayah hijau yang sangat luas. Faktanya Indonesia menjadi sorotan dunia dalam menghadapi isu global warming dewasa ini. Walaupun persentase jumlah daratan lebih kecil dibanding lautan, faktanya sebagian daratan di Indonesia masih didominasi oleh kawasan terbuka atau hijau. Namun, kondisi geografis ini tidak membuat Indonesia terbebas dari berbagai ancaman masalah lingkungan. Kondisi pembangunan yang tidak merata membuat sebagian penduduk berada dalam ancaman masalah lingkungan, salah satunya polusi udara. Idealnya sebuah kota memiliki ruang terbuka untuk memenuhi kebutuhan masyarakat dalam melakukan segala aktivitasnya sekaligus mengendalikan kenyamanan iklim dan keserasian estetika kota. Namun, dewasa ini, ruang terbuka semakin menghilang keberadaanya karena terdesak oleh pembangunan gedung-gedung bangunan yang dapat mengganggu proses infiltrasi air ke dalam tanah. Berdasarkan kondisi tersebut wilayah Indonesia membutuhkan lebih banyak Ruang Terbuka Hijau (RTH) atau yang biasa disebut taman kota. Taman Kota adalah taman yang berada di lingkungan perkotaan dalam skala yang luas dan dapat mengantisipasi dampak-dampak yang ditimbulkan oleh perkembangan kota dan dapat dinikmati oleh seluruh warga kota. Dari sisi ekologi, keberadaan taman-taman kota ini dapat mendukung keanekaragaman hayati. Banyak pembangunan taman-taman kota tidak menerapkan konsep pembangunan berkelanjutan. Salah satu aspek penting yang harus diperhatikan dalam konsep pembangunan berkelanjutan (green infrastructure) adalah aspek hidrologis. Suatu wilayah/lahan yang terbangun kerapkali menghiraukan seberapa banyak air hujan yang seharusnya tertampung pada area hijau terbuka tersebut menjadi tidak tertampung sebagai 374 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air akibat dari pembangunan tersebut. Untuk itu diperlukan suatu konsep infrastruktur berkelanjutan sehingga aspek hidrologis maupun estetika dapat tetap terjaga seperti keberadaan taman- taman kota. Saat ini banyak pembangunan yang tidak ramah lingkungan semakin hari semakin bertambah. Hal ini dapat dilihat dari bertambahnya luas area kedap air (impervious area) dan semakin sedikitnya area terbuka hijau. Oleh karena itu, pemerintah daerah Kota Bandung terus merevitalisasi dan menambah taman-taman kota sebagai salah satu uapaya melaksanakan konsep pembangunan ramah lingkungan (green infrastructure). Akan tetapi di dalam perrkembangannya, perlu dilakukan suatu evaluasi terhadap tingkat kepuasan masyarakat yang menikmati fasilitas-fasilitas yang ada di taman-taman kota tersebut. Hal ini dirasa perlu karena belum tentu apa yang menjadi keinginan masyarakat dapat tersalurkan di taman- taman kota yang ada ataupun kekurangan-kekurangan yang dimiliki taman-taman kota dan didapati masyarakat dapat disampaikan melalui evaluasi tingkat kepuasan yang akan dilakukan pada penelitian ini. Tingkat kepuasan masyarakat ini sangat bergantung kepada fasilitas-fasiltas yang disediakan di area taman kota yang salah satunya adalah sistem sanitasi dan fasiltas toilet umum yang terdapat di dalam area taman kota tersebut. Kedua fasilitas ini mempengaruhi tingkat kepuasan dari masyarakat yang ujungnya menunjukkan tingkat keberhasilan dari suatu taman kota itu sendiri untuk memberikan kenyamanan bagi masyarakat yang memanfaatkannya METODOLOGI STUDI Metode studi yang dilakukan dalam program ini diawali dengan pengumpulan data awal yaitu metode deskriptif. Informasi awal yang sudah didapatkan terutama informasi tentang taman-taman kota di wilayah Kota Bandung yang akan dijadikan target area penelitian. Lokasi area studi yang akan ditinjau yaitu Taman Lansia, Taman Maluku, Taman Pet dan Taman Balai Kota yang berada di dalam Kota Bandung (Gambar 1). Gambar 1. Lokasi taman kota sebagai area studi Tahapan pelaksanaan penelitian ini dapat dijabarkan sebagai berikut (Gambar 2): 1. Survei awal lokasi dan pendataan awal target studi 2. Melakukan analisa singkat kekuatan, kelemahan, peluang dan ancaman (SWOT) terhadap tamantaman kota yang dijadikan area studi penelitian. 3. Persiapan awal dan pembagian tugas dalam tim. 4. Pembuatan susunan dan pertanyaan dalam kuisioner. 5. Memperbanyak kuisioner. 6. Pelaksanaan penyebaran (distribusi) kuisioner. 7. Pengumpulan data dan pengolahan data yang didapat Bandung, 10 November 2018 375 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 8. Analisa statistik, diskusi dan pembahasan Di dalam pelaksanaan teknik pengumpulan data, metode yang digunakan adalah metode survei yang menggunakan kuesioner sebagai alat pengumpul data yang tepat. Metode survei merupakan salah satu bentuk penelitian yang melibatkan masyarakat yang memanfaatkan taman kota untuk memperoleh informasi. Untuk itu maka perlu disusun satu instrumen penelitian yaitu derajat kepuasan akan fitur-fitur yang ada di taman kota yang terkait dengan fasilitas pembangunan ramah lingkungan (green infrastructure) dan pedoman wawancara (interview guide). Analsis data yang digunakan adalah analisis MANOVA (Multivariate Analysis of Variance) dengan software SPSS 17.00 untuk mengolah data hasil kuisioner. MANOVA adalah perluasan multivariate dari analisis ANOVA. MANOVA merupakan metode statistik untuk mengeksplorasi hubungan diantara beberapa variable independen yang berjenis kategorikal (bisa data nominal atau ordinal) dengan beberapa variable dependen yang berjenis metric (bisa data interval atau rasio). Tujuan analisa MANOVA yaitu untuk mengetahui apakah ada perbedaan yang nyata pada variable- variabel dependen antar-anggota sebuah grup (variable independen) Gambar 2. Tahapan pelaksanaan penelitian HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Penggunaan perspektif dari masyarakat atau responden seringkali digunakan pada banyak evaluasi atau kajian dari suatu proyek lingkungan (Daniel 2001; Yao et al. 2012). Beberapa kajian lingkungan menggunakan pendapat dari pengunjung sebagai responden untuk mendapatkan informasi yang lebih mendalam lagi (von Essen et al. 2013; Meitner 2004; D'Antonio et al. 2013; Pettebone et al. 2011; Iojă et al. 2011; Yamashita 2002). Penelitian kali ini menggunakan persepsi masyarakat untuk mengukur tingkat kepuasan mereka terhadap kondisi sanitasi di lokasi studi area. Penelitian ini mensurvei baik pengunjung maupun non-pengunjung yang dianggap mengetahui kondisi fitur-fitur atau fasilitas sanitasi yang berada di beberapa taman kota pada area studi. Sampling sebanyak 163 responden dengan umur responden dalam batasan diatas 10 tahun dan dibawah 65 tahun, memberikan karakteristik detail dan analisis deskriptif pada Tabel 1 dan 2 Tabel 1. Karakteristik responden pada area studi Responded Taman Kota Pengunjung Lansia Maluku Pet Balai Kota Total 35 27 26 32 120 (%) 28 23 22 27 100 Non Pengunjung Total 50 78 73 72 77 50 376 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tabel 2. Analisis deskriptif (N=163) Parameter Badan Air Saluran sanitasi Toilet Umum Kanopi Hijau Lainnya Mean 4,13 4,61 4,63 4,69 4,47 Median 4,00 5,00 5,00 5,00 5,00 Std. Deviation 0,946 0,593 0,557 0,550 0,811 Variance 0,895 0,351 0,310 0,303 0,658 Data yang didapat kemudian diproses atau diolah dengan menggunakan program software SPSS untuk analisis statistik. Multivariate Analysis of Variance (MANOVA) adalah metode analisis pada statistik yang akan digunakan karena memiliki satu atau lebih variabel bebas (independent variables) dan variabel tak bebas (dependent variables) (Mathew 1989). Tes multivariate analisis MANOVA digunakan untuk mengukur tingkat kepuasan dari dua jenis responden pada empat lokasi taman kota yang berbeda di Kota Bandung. Fitur-fitur yang diambil adalah fitur dari aspek sanitasi dan fasilitas ramah lingkungan yang tersedia yaitu toilet umum, saluran sanitasi, kanopi hijau dan badan air. Di dalam SPSS, ada empat alat ukur yang digunakan yaitu Wilks’ lambda, Pillai's trace, Hotelling’s trace and Roy’s largest root. Hasil yang didapat Wilks’ lambda criteria, intersepsi jenis pengunjung menunjukkkan Wilks’ λ = 0.003, F (5, 155) = 9008.768, p < 0.001, dan pada taman-taman kota menunjukkan Wilks’ λ = 0.444, F (21, 1316) = 57, p < 0.001. Analisis korelasi Pearson juga digunakan untuk menganalisis hubungan antara variabel-variabel dari fiturfitur apakah secara statistik memiliki hubungan yang kuat atau tidaknya antar variabel tersebut. Tabel 2 menunjukkan proses analisis dengan korelasi Pearson untuk mengetahui hubungan diantara fitur dari aspek sanitasi dan fasilitas ramah lingkungan. Berdasarkan hasil analisis korelasi terdapat hubungan kuat antara WC umum dan badan air (r = 0.296) dibandingkan dengan variabel lainnya. Sementara itu, korelasi hubungan lemah terdapat antara kanopi hijau dengan lainnya (r = 0.015). Tabel 3. Hasil analisis hubungan korelasi pearson A B C D E A Pearson Correlation 1 0.084 0.296* 0.046 0.222* Sig. (2-tailed) N B Pearson Correlation Sig. (2-tailed) N C Pearson Correlation 163 0.084 0.286 163 0.296** 0.286 163 1 0 163 0.095 0.230 163 1 0.559 163 0.037 0.635 163 0.079 0.004 163 0.119 0.132 163 0.230** 163 0.095 Sig. (2-tailed) 0 0.230 0.317 N 163 163 163 163 D Pearson Correlation 0.046 0.037 0.079 1 Sig. (2-tailed) 0.559 0.635 0.317 N 163 163 163 163 ** ** E Pearson Correlation 0.119 0.015 0.222 0.230 Sig. (2-tailed) 0.004 0.132 0.003 0.848 N 163 163 163 163 **. Korelasi signifikan pada level 0.01 (2-tailed). A = Badan Air; B = Saluran Sanitasi; C = WC Umum; D = Kanopi Hijau; E = Lainnya 0.003 163 0.015 0.848 163 1 163 Berdasarkan analisis diatas, maka dapat dipahami bahwa adanya keterkaitan antara kondisi dari fasilitas sanitasi dan fasilitas ramah lingkungan yang dalam hal ini diwakili oleh fitur-fitur antara lain kondisi toilet umum, saluran sanitasi, kanopi hijau dan badan air. Kondisi badan air di wilayah taman kota dianggap dipengaruhi oleh kondisi WC umum ataupun saluran sanitasi yang ada. Hal ini timbul karena adanya Bandung, 10 November 2018 377 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air pemikiran kondisi WC umum dan/atau saluran sanitasi yang tidak baik biasanya berdampak langsung kepada kondisi badan air tersebut KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Berdasarkan hasil studi dan pembahasan maka didapat beberapa hasil yaitu: 1. Tingkat kepuasan masyarakat terhadap berbagai fasilitas sanitasi pada taman kota serta mengevaluasi keberhasilan penerapan taman kota sesuai dengan indikator tingkat kepuasan sebagai bagian dari penerapan konsep infrastruktur berkelanjutan cukup tinggi. 2. Responden sebagian besar mengetahui hubungan antara sanitasi terutama fasilitas WC umum dengan badan air yang berada disekitar taman kota. 3. Pengukuran tingkat kepuasan masyarakat diperlukan sebagai “tanda sosial” yang diberikan dari masyarakat seberapa baik atau buruknya kondisi badan air dalam taman kota yang ada. 4. Pencemaran air yang terjadi di badan air ada wilayah taman kota dapat diakibatkan oleh kondisi WC umum dan saluran sanitasi yang kurang baik. 5. Fasilitas yang terkait dengan sanitasi dan infrastruktur ramah lingkungan saling terkait satu sama lain dan saling mendukung kualitas dari tiap-tiap fasilitas tersebut. Rekomendasi Beberapa rekomendasi yang didapat adalah: 1. Diperlukannya suatu usaha baik verbal maupun non verbal yang terus menerus untuk menjaga dan meningkatkan kualitas sanitasi dan fasilitas ramah lingkungan pada taman-taman kota. 2. Pemerintah terus membuat aturan-aturan yang terkait dengan konservasi taman kota secara menyeluruh sehingga tingkat kepuasan masyarakat terhadap fasilitas-fasilitas sanitasi dan ramah lingkungan di taman-taman kota. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Robby Yussac Tallar, Ph.D dan Program Studi Teknik Sipil bidang Keairan untuk proses pembuatan dan penelitian ini sehingga dapat terselesaikan dengan baik. DAFTAR PUSTAKA Abbas Alkarkhi FM, Ismail N, Easa AM, 2008. Assessment of arsenic and heavy metal contents in cockles (Anadara granosa) using multivariate statistical techniques. J Hazard Mater 150 (3):783-789. D'Antonio A, Monz C, Newman P, Lawson S, Taff D, 2013. Enhancing the utility of visitor impact assessment in parks and protected areas: A combined social-ecological approach. J Environ Manage 124:72-81 Daniel T.C., 2001. Whither scenic beauty? Visual landscape quality assessment in the 21st century. Landscape and Urban Planning 54 (1-4):267-281 378 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Iojă C.I., Rozylowicz L., Pătroescu M., Niţă M.R., Vânau G.O., 2011. Dog walkers’ vs. other park visitors’ perceptions: The importance of planning sustainable urban parks in Bucharest, Romania. Landscape and Urban Planning 103 (1):74-82. Mathew T., 1989, MANOVA in the multivariate components of variance model. Journal of Multivariate Analysis 29 (1):30-38. Meitner MJ, 2004. Scenic beauty of river views in the Grand Canyon: relating perceptual judgments to locations. Landscape and Urban Planning 68 (1):3-13. Pettebone D, Newman P, Lawson SR, Hunt L, Monz C, Zwiefka J, 2011. Estimating visitors’ travel mode choices along the Bear Lake Road in Rocky Mountain National Park. Journal of Transport Geography 19 (6):1210-1221. Von Essen L.M., Ferse S.C.A., Glaser M., Kunzmann A., 2013. Attitudes and perceptions of villagers toward community-based mariculture in Minahasa, North Sulawesi, Indonesia. Ocean & Coastal Management 73:101-112 Yamashita S (2002) Perception and evaluation of water in landscape: use of Photo-Projective Method to compare child and adult residents’ perceptions of a Japanese river environment. Landscape and Urban Planning 62 (1):3-17. Yao Y, Zhu X, Xu Y, Yang H, Wu X, Li Y, Zhang Y, 2012. Assessing the visual quality of green landscaping in rural residential areas: the case of Changzhou, China. Environ Monit Assess 184 (2):951-967 Bandung, 10 November 2018 379 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PENGEMBANGAN DAN PERCEPATAN PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR SUMBER DAYA AIR ANALISIS DEWATERING PADA KONSTRUKSI BASEMENT, STUDI KASUS: PROYEK CONTROL BUILDING SCBD, JAKARTA Mohammad Imamuddin1* 1Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta *
[email protected]Abstrak Dewatering adalah pekerjaan sipil yang bertujuan untuk mengendalikan air (air tanah/permukaan) dengan menggunakan pompa agar tidak mengganggu/menghambat proses pelaksanaan suatu pekerjaan konstruksi, terutama untuk pelaksanaan bagian struktur yang berada dalam tanah dan di bawah muka air tanah. Penentuan banyaknya jumlah pompa dan volume air yang dikeringkan mengacu kepada data spesifikasi rencana bangunan, luas galian, kedalaman galian, soil test, dan kondisi lahan disekitar proyek. Pada proyek Control Building diperlukan tiga sumur dewatering, tiga sumur recharging, dan tiga piezometer (sumur pantau), masing-masing sumur dibor sampai kedalaman minus 15 meter dengan diameter 80 cm casing PVC 12” untuk sumur dewatering; dan diameter 60 cm casing PVC 2” untuk piezometer; dan diameter 80 cm casing PVC 12” untuk recharging. Selain itu diperlukan pompa submersible berkapasitas 40 liter/menit sebanyak tiga buah untuk membuang air hujan 50 mm/jam dengan luas galian 765 m2 dan data permeability k = 5 x 10-5 m/det dengan jumlah air yang dibuang 47,2 m3/hari. Kata Kunci: basement, dewatering, pompa LATAR BELAKANG Jakarta sebagai ibukota Negara semakin berat dikarenakan adanya perluasan kota atau proses urban sprawl dikenal dengan pemekaran kota merupakan bentuk bertambah luasnya kota secara fisik. Perluasan kota disebabkan oleh berkembangnya penduduk dan semakin tingginya arus urbanisasi. Semakin bertambahnya penduduk kota menyebabkan semakin bertambahnya kebutuhan masyarakat terhadap perumahan, perkantoran, dan fasilitas sosial ekonomi lain. Urban sprawl terjadi dengan ditandai adanya alih fungsi lahan yang ada di sekitar kota (urban periphery) mengingat terbatasnya lahan yang ada di pusat kota. Urban sprawl merupakan salah satu bentuk kota yang dilihat dari segi fisik seperti bertambahnya gedung secara vertical maupun horizontal, bertambahnya jalan, tempat parker, maupun saluran drainase kota. Dampak dari pemekaran kota adalah semakin berkurangnya lahan subur produktif pertanian sehingga mengancam swasembada pangan karena terjadi perubaan peruntukan lahan pertanian menjadi lahan terbangun. Disamping itu p[emekaran kota yang tidak terkendali (unmanaged growth) menyebabkan morfologi kota yang tidak teratur, kekumuhan (slum), dan pemukiman liar (squatter settlement) dan kini Jakarta dikenal sebagai kota Megapolitan secara berkelanjutan, dikhawatirkan dalam lima tahun ke depan Jakarta akan mengalami stagnasi, sehingga tidak ada lagi lahan yang bisa dibangun dan penduduk Jakarta akan sangat sulit bergerak. Sebagai ibukota Negara merupakan kota yang menunjukkan tingkat ekonomi yang tinggi dibandingkan kota-kota lain. Salah satu peningkatan ekonomi adalah diperlukan ruang-ruang perkantoran yang cukup banyak dengan ketersediaan lahan yang terbatas. Kebutuhan perkantoran tidak hanya diperlukan ruang kerja saja melainkan kebutuhan parker dan peralatan mekanikal lainnya termasuk ruang untuk pengolahan air limbah. 380 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Keberadaan gedung secara vertical ke bawah (basement) menjadi sangat penting untuk menambah ruang dan kapasitas perkantoran. Pembuatan basement tergantung kepada muka air, semakin tinggi muka airnya, debit air tanah yang akan dikeluarkan pada saat proses pembangunan akan besar. Kawasan Jalan Jendral Sudirman, rata-rata mempunyai muka air tanah yang tidak terlalu tinggi, sehingga debit yang dihasilkan pada proses pembangunan tidak terlalu besar. MAKSUD DAN TUJUAN Maksud dan tujuan dari penulisan ini yaitu: 1. Mengeringkan area galian tanah 2. Memperbaiki kestabilan lereng sehingga dapat mencegah kelongsoran 3. Mencegah pengembungan dasar galian akibat tekanan air METODOLOGI Metodologi pelaksanaan kegiatan ini adalah sebagai berikut: 1. Survei lapangan. 2. Melakukan observasi lapangan dan perencanaan penentuan pengambilan data-data sekunder. 3. Pengumpulan data, dengan target mendapatkan data-data sebagai berikut: a. Denah lokasi. b. Data Sondir. c. Data Pengeboran Titik Sumur Dewatering d. Data Pengeboran Titik Sumur Recharging. 4. Pengolahan data dan analisis, yaitu dengan melakukan pengolahan data sekunder dan data primer dengan bantuan perangkat lunak basis data dan statistik kemudian hasilnya dianalisa untuk mengetahui debit yang akan dipompa 5. Kesimpulan. Bandung, 10 November 2018 381 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Bagan alir HASIL YANG DIHARAPKAN Hasil yang diharapkan dari penulisan ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk dapat memberikan masukan kepada masyarakat yang akan membangun basement 2. Memberikan informasi tentang debit air yang akan dikeluarkan dalam pembangunan basement KAJIAN PUSTAKA Definisi Tanah Tanah merupakan kumpulanagregat (butiran) mineral alami yang bisa dipisahkan oleh suatu caramekanik bila agregat tersebut di aduk dalam air. Tanah mempunyai peran yang sangat penting pada suatu pekerjaan konstruksi ,keberhasilan perencanaan dan pelaksanaan suatu bangunan sangat dipengaruhi kemampuan memahami sifat dan jenis tanah dimana konstruksi itu dibangun. Tanah merupakan media utama dalam pembangunan. Fungsi tanah terdiri atas 3 bagian yaitu: 1. Tempat berdirinya segala jenis bangunan yang akan dibuat seperti bangunan gedung / perumahan,bangunan jalan ,jembatan serta pambangunan tower. 2. Sebagaimaterial pengisi / timbunan. 382 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 3. Sebagai material untuk bahan bangunan seperti untuk membuat batu bata, genteng, keramik yang khusus dibuat dari tanah liat. Sifat Alamiah Tanah Tanah merupakan partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan. Diantaranya partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori (void space) yang berisi air dan udara. Ikatan yang lemah antara partikel-partikel tanah disebabkan oleh pengaruh korbonat atau oksida yang bersenyawa dengan diantara partikel-partikel tersebut atau dapat juga oleh adanya mineral organik. Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis atau kimiawi. Proses fisis antara lain berupa erosi akibat tiupan angin, pengikisan oleh air dan gletyser, atau perpecahan akibat pembekuan dan pencairan es dalam batuan. Tanah yang terjadi akibat penghancuran tersebut diatas tetap mempunyai komposisi yang am dengan batuan asalnya. Tanah tipe ini mempunyai ukuran parikel yang hampir sama rata dan dideskripsikan berbentuk utuh (bulky), yaitu bentuknya bersudut ataupun bulat. Jenis –Jenis Tanah Menurut jenis susunannya tanah dibagi menjadi. 1. Tanah batu Pada tebal ±2,5 m merupakan dasar yang amat baik untuk bangunan. 2. Tanah cadas Merupakan hasil pengerasan dari tanah dan kadang –kadang terdapat tanah –tanah lembekpada tebal 2,5 merupakan dasar fondasi yang baik,umumnya jika dibuka tanah padas ini lapuk lain halnya jika terdapat banyak pasir. 3. Tanah kerikil Terdiri dari butiran –butiran batuan andesit yang cukup kasar.biasanya kerikil banyak bercampur pasir,selain kerikil sebagai tanah dasar,baik untuk didirikan bangunan. 4. Tanah pasir Butir butir pasir mendekati bentuk yang bulat –bulat.Butir-butir yang berbentuk tajam disebut pasir tajam merupakan tanah dasar yang baik untuk bangunan. 5. Tanah liat Tanah liat sukar ditembus oleh air karena memiliki susunan butir yang rapat dan butir tersebut sanagt liat,akan tetapi tanah liat tersebut mudah menerima air.Keburukan tanah ini adalah jika musim kemarau menunjukkan retak–retak sampai dibawah muka tanah sehingga kejadian ini mengakibatkan tegangan dukung tanah menjadi berkurang .Sehingga mengakibatkan retak– retak pada bangunan. 6. Tanah geluh Tanah ini terdiri dari campuran tanah liat dan pasir. jika butir–butir pasir banyak terkandung lebih banyak daripada tanah liatnya maka susunannya lebih rapat.Jika tanah geluh tidak banyak mengandung air, maka dapat digunakan sebagai dasar bangunan. 7. Tanah napal Terdiri dari campuran tanah liat,pasir dan kapur.Tanah ini baik digunakan sebagai dasar bangunan asal mempunyai tebal lapis yang cukup bedanya. 8. Tanah halus Terdiri dari butiran–butiran halus dan rata susunannya. Dalam susunan butir banyak terdapat butir–butir kapur. Tanah ini baik digunakan sebagai tanah dasar,asal butir–butirnya tidak mengandung air didalamnya. 9. Tanah gambut Bandung, 10 November 2018 383 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Tanah gambut banyak terdapat dirawa–rawa.Tanah gambut tidak baik sebagai dasar bangunan,perlu diketahui bahwa urungan rawa dengan lumpur kurang kuat yang lebih kuat adalah urungan dengan pasir kali. Daya Dukung Tanah Pengetahuan tentang daya dukung tanah sangat diperlukan bila akan mendirikan suatu bangunan pada lapisan tanah tertentu. Dengan mengetahui kondisi lapisan tanah pada suatu daerah maka kita dapat memperkirakan apakah daerah tersebut dapat didirikan suatu bangunan atau tidak. Selain itu keamanan konstruksi bangunan terhadap penurunan tanah akibat hilangnya daya dukung tanah merupakan hal yang perlu diperhatikan. Setiap lapisan tanah yang mengalami pembebanan akan mengalami penurunan, itu disebabkan oleh pengecilan rongga udara pada butir tanah (angka pori). Untuk mengetahui kandisi tanah dimana bangunan akan didirikan,harus dilakukan penyelidikan tanah terlebih dahulu. Kondisi tanah dapat dibedakan menjadi: 1. Kondisi tanah normal Adalah lapisan tanah labil dan tidak mempunyai daya dukung baik terletak dipermukaan setebal ± 50 cm atau lebih, tetapi dalam lapisan tanah keras tidak terlalu jauh dibawah permukaan tanah. 2. Kondisi tanah khusus adalah Lapisan tanah labil terletak sampai jauh dibawah permukaan tanah,sehingga lapisan tanah keras terletak sangat dalam, seperti tanah rawa dan tanah bergambutdan lapisan tanah terletak pada permukaan tanah dan tanah sangat sukar digali, misalnya tanah berbatu dan batu karang. Pemeriksaan Tanah Pemeriksaan dan penyelidikan tanah diperlukan untuk menentukan kekuatan tanah untuk pondasi, Pemeriksaan tanah meliputi : 1. Pemeriksaan jenis tanah Contohnya suatu tanah galian dikeluarkan dari dalam sumur ,maka pada tebing sumur dapat dilihat jenis dan tebal lapisannya. Daripenggalian beberapa sumur pada tempat–tempat pada umumnya dekat pada sebelah luar sudut bangunan dapat diketahui jenis–jenis tanah dan tebalnya lapisannya ,juga lereng lapisan-lapisan tanah.Alat yang digunakan untuk mengetahui jenis–jenis tanah tersebut adalah dengan bajasondir,dan dengan cara pemboran. 2. Pemeriksaan tegangan dukung tanah Dengan alat tegangan dukung tanah dapat langsung diketahui, biasanya alat yang digunakan disebut Sondir–Barentsen. Besar daya dukung tanah yang diperiksa dapat dibaca pada manometerBondir Barentsendapat digunakan pada tanah yang mempunyia tegangan dukung sebesar 10 kg/cm².Berhubung dengan keberatan–keberatan diatas untuk pemeriksaan tanah yang keras, maka digunakan alat lain yang disebut alat sondir dalam. Perbedaan yang terdapat antara kedua ini adalah pada sondir dalam dapat diketahui tahanan ujung kerucut,juga dapat diketahui gesekan yang terdapat antara tanah dengan batangnya.Alat sondir dalam dapat digunakan untuk tegangan dukung sebesar ton/cm² atau 2000kg / cm². 3. Pemeriksaan keadaan air tanah Jika kita menggali suatu lobang pada kedalam tertentu, kita akan menjumpai muka air yang ada dalam tanah. Muka air tersebut dinamkan muka-air tanah,dimana pada air tanah mengandung zat agresif,diantaranya zatasam, yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan bahan yang digunakan.Pemeriksaan tinggi muka air tanah dapat diketahui pada waktu kita mengadakan pemeriksaan tanah dengan cara pemboran, karena dalam pemboran selain diketahui jenis tanah, tebal lapisan tanah, juga tinggi muka tanah air tanah dapat diketahui. 384 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Penyelidikan Tanah Tanah selalu mempunyai peranan penting pada suatu lokasi pekerjaan konstruksi.Tanah merupakan pondasi pendukung suatu bangunan atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul atau bendungan, atau terkadang menjadi sumber penyebab gaya luar pada bangunan seperti tembok/dinding penahan tanah. Mengingat hampir semua bangunan dibuat diatas tanah , maka harus dibuat suatu pondasi yang dapat memikul beban bangunan itu. Umpamanya jika permukaan tanah cukup keras dan mampu untuk memikul beban bangunan maka pondasi dapat dibangun secara langsung diatas permukaan tanah tersebut. Bila dikhawatirkan akibat tanah itu akan rusak atau turun akibat gaya yang bekerja melalui permukaan tanah tersebut maka terkadang diperlukan suatu konstruksi seperti pondasi untuk meneruskan gaya tersebut kelapisan tanah yang mampu memikul gaya sepenuhnya. Untuk mengadakan perkiraan dan penilaian teknis tentang daya dukung tanah pondasi maka diperlukan pengertian mengenai karakteristik mekanis dari tanah. Penyelidikan tanah tujuannya adalah : 1. 2. 3. 4. 5. 6. Menentukan kapasitas dukung tanah menurut tipe pondasi yang dipilih Menentukan tepi dan kedalaman pondasi Untuk mengetahui posisi muka air tanah Mengetahui jenis tanah pada setiap lapisan Untuk memprediksi besarnya penurunan Menentukan besarnya tekanan tanah terhadap dinding penahan tanah atau abutmen. Pelaksanaan Dewatering Negara kita dianugerahi Sumber Daya Alam (SDA) yang melimpah dalam hal ini adalah sumber daya air, dengan ditunjang dengan kondisi topografi yang relative signifikan Pengembangan sumber daya air didefinisikan sebagai aplikasi cara struktural dan non-struktural untuk mengendalikan, mengolah sumber daya air agar memberikan manfaat bagi mahluk hidup dan manfaat untuk tujuan-tujuan lingkungan. System / metode pembebasan area konstruksi bendung dari gangguan aliran air atau yang biasa disebut sistem dewatering. Memperoleh sistem dewatering yang terbaik dengan suatu konstruksi yang memenuhi unsur-unsur ketepatan, keamanan, effisiensi, dan ekonomis. Pekerjaan dewateringsangat diperlukan untuk pekerjaan galian pada basement berupa lahan galian di bawah muka air tanah untuk mengatasi gaya angkat (up lift) selama proses konstruksi dengan metode open cut. Pekerjaan dewateringini bersifat sementara sampai tercapai keseimbangan ( up lift force) dengan beban konstruksi di atas nya atau kurang lebih 6 bulan. Ruang Lingkup Pekerjaan terdiri dari: 1. Pengeboran Sumur Dewatering sebanyak 3 (tiga) titik dengan diameter 8 inchi dengan casing PVC 6 inchi kedalaman 10 meter dari elevasi 00 2. Pengeboran 3 titik sumur Piezometer yang berfungsi sebagai sumur pengamatan akibat pemompaan dewatering. 3. Pengeboran Sumur Recharging 3 titik yang berfungsi sebagai sumur pengisian ulang agar air tidak terbuang semuanya dan juga bermanfaat bagi lingkungan di sekitarnya. 4. Pengadaan dan perlengkapan / peralatan dewatering terdiri dari: a. 3 (tiga) Unit Pompa Submersible b. 3 (tiga) Unit pompa sumpit untuk air permukaan / air hujan c. Kabel instalasi listrik berikut panel control automatis dan panel induk dari genset / PLN d. Instalasi permipaan pembuangan air Dewatering (Selang dan PVC) kesaluran pembuangan / Kolam resapan e. Pembuatan sumpit dan saluran untuk mengatasi air permukaan, hal ini akan diusulkan didalam pelaksanaan nanti. 5. Pemasangan Sistem Dewatering Meliputi: Bandung, 10 November 2018 385 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air a. 3 (tiga) Unit Pompa Submersible b. 3 (tiga) Unit pompa sumpit 6. Penutupan Sumur Dewatering Metode penutupan Sumur Dewatering akan diusulkan secara teknis oleh kontraktor Dewatering atau akan disesuaikan dengan kondisi di Lapangan HASIL DAN PEMBAHASAN Pengumpulan Data Pengumpulan data dilaksanakan pada Proyek Control Building SCBD Jakarta. Pengambilan data dilakukan pada tanggal 9 Juli 2018 sampai dengan 15 Juli 2018. 1. Studi Kepustakaan Studi kepustakaan ini di dapat dari beberapa literatur dan data-data yang diperoleh dari hasil pelaksanaan, internet, dan buku-buku panduan yang berhubungan dengan penelitian ini. 2. Interview Interview dilakukan dengan bertukar pikiran dan pendapat kepada pihak-pihak yang berkaiatan langsung dengan proyek, pekerja, staf-staf yang terkait ataupun dengan teman. 3. Observasi Observasi ini diperoleh dengan pengamatan langsung ke lapangan baik dari segi dokumentasi/foto ataupun memperoleh instruksi langsung selama kerja lapangan. Konstruksi Sumur Dewatering Penurunan muka air tanah akan dilakukan dengan jalan memompa air keluar melalui sumur-sumur yang dibuat menyebar di dalam lubang galian, Pembuatan sumur dilakukan sebelum pekerjaan galian dimulai, Pengeboran dilakukan dengan memakai mesin bor type hidrolik YBM, tohoatau setara. Sistem pengeboran adalah wash boring: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Kedalaman setiap sumur Konstruksi sumur Saringan Pipa sumur dewatering Jarak antar sumur Jumlah Pompa : 15 m dari permukaan yang ada : 80 Cm : Berlubang ( dilapisi plastic mesh ) : PVC Ø 8” : 30 Meter : 3 sumur : Submersible dengn kapasitas ± 40 liter / menit Konstruksi Sumur Piezometer Piezometer digunakan untuk memantau penurunan muka air tanah pada lokasi dewatering dan sekitarnya. Pada proyek ini dipasang 3 piezometer dan pengukuran dilakukan setiap hari menggunakan alat elektronik water level sehingga muka air tanah dapat dimonitor setiap hari. Tahapan pekerjaan pembuatan sumur piezometer sama dengan pembuatan sumur dewatering berbeda dengan diameter menggunakan pipa PVC diameter 2 inchi dengan pengeboran diameter 4 inchi. Adapun fungsinya untuk mengetahui penurunan muka air tanah disekitar rencana galian. Rencana konstruksi sumur piezometer sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Kedalaman setiap sumur Konstruksi sumur Saringan Pipa Sumur Dewatering Filter Jumlah Pompa : 15 m dari permuakan yang ada : 80 cm : Berlubang (di lapisi split 3/5) : PVC Ø 8” : Gravel :3 : Stand pile, berlubang 386 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Konstruksi Sumur Recharging Recharging digunakan untuk mengisi muka air tanah di luar lokasi proyek yang di akibatkan oleh pemompaan sumur dewatering. Pada proyek ini dipasang 3 buah sumur recharging. Tahapan pekerjaan pembuatan sumur Recharging samadengan pembuatan sumur dewatering berbeda dengan diameter menggunakan pipa PVC diameter 8” dengan pengeboran diameter 60 cm. Adapun fungsinya untuk mengetahui pengisian ulang air tanah atau sebagai sirkulasi. Rencana konstruksi sumur recharging sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Kedalan seriap sumur Konstruksi sumur Saringan Pipa sumur dewatering Filter Jumlah Pompa : 15 m dari permuakan yang ada : 60 cm : Berlubang ( di lapisi split 3/5) : PVC Ø 8” : Gravel : 3 buah : Stand pile, berlubang Sumpit Sumpit dan saluran sementara dibuat untuk mengatasi rembesan akibat ketidaksempurnaan pemompaan melalui sumur serta dari rembesan dari dinding galian. Tempat pompa sumpit atau pompa permukaan akan disesuaikan dengan kebutuhan dilapangan dan mengikuti arah pekerjaan kontraktor galian. Selain itu sumpit dan saluran juga sangat diperlukan terutama untuk mengatasi air hujan Rencana detail Sumpit sebagai berikut : 1. Kedalaman 2. Dimensi : 3. Jumlah : 1,5 m 1,5 x 1,5 m2 : 1 buah pada setiap stage / tahapan galian Galian Tanah Sebelum proses penggalian dilaksanakan, hal-hal yang perlu diperhatikan adalah: Kedalaman galian. Cek stabilitas lereng, apakah dapat digali secara “open cut” dengan membentuk “slope” (cek tinggi kritis & kemiringan slope). Untuk lahan yang sempit apakah diperlukandinding penahan tanah sementara (temporary sheet pile, sheet pile+anchor,dll) permanent (soldier pile, diafragma wall, dll). Pengaturan manuver arah alat berat dan dump truck yang baik dilakukan dengan memperhatikan “site installation” yang ada. Pemilihan, jumlah, dan komposisi alat gali yang digunakan berdasarkan waktu pelaksanaan dan lokasi proyek. Perhatikan juga jalan yang memenuhi syarat dan pemelihraan lingkungan sekitar proyek (debu, lumpur bekas meterial galian, dll). Perhitungan Diketahui : Luas areal basement = 765 m2 Jumlah dewatering = 3 buah Luas basement perdewatering = 765 / 3 buah = 255 m2 Menentukan jumlah air yang harus di pompa untuk luas galian 252 m² tiap zona, (Metode Hausman, 1990). Daerah galian akan di anggap sebagai equivalent well dengan radius equivalent untuk multip well sebagai berikut : a A Bandung, 10 November 2018 (1) 387 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Dimana: a : radius equivalent A : luas galian Maka: equivalent radius influence Ro = 3000 ( H- he) K0.5 Dimana k = 5 x 10-5 m/det H = El.-9.00 – El.-7.00 = 2.00 m He = El.-9.00 - El.-8.00 = 1.00 m Ro = 3000 ( H- he) K0.5 = 3000 x (2.00 – 1.00) x 5 x 10-5 = 21,21 m Jumlah Air yang harus di pompa adalah sebagai berikut : (2) Jumlah Kebutuhan Pompa 1. Digunakan pompa 2. Debit = 47,2 m3/hari = 40 ltr/menit = 32,78 liter/menit Kebutuhan Jumlah Pompa = 32,78 / 40 = 1 unit KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis tersebut di atas, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, antara lain : 1. Debit yang harus dipompa ebesar 47,2 m3/hari 2. Kebutuhan pompa pada saat pelaksanaan dewatering sebanyak 1 unit dengan kapasitas 40 liter/menit. DAFTAR PUSTAKA Brahmantyo,Doddy.(2014).” Pelaksanaan Gedung MKPB Pekerjaan Dewatering”.UNNAR. Ending dkk.(2014).“Daftar Peralatan Dewatering PT.GEOWATER MANDIRI. Landmark Residence Bandung”. Bandung: Iman Soeharto.(1993).Manajemen Proyek dari Konseptual sampai perasional. Erlangga : Jakarta 388 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Ita Warsita dkk.(2014).Perancangan Dewatering Pada Konstruksi Basement (Study kasus Proyek Landmark Residence-Banding).Jurnal Konstruksi.STT Garut Kusmanto dan Hendra Suhendra.(2014).“ Rencana kerja Mingguan”. Bandung: PT.PP (Persero).. Marketing.Floor Plan.(26 agustus 2014 - Landmark Residence Indonesia. [Online] Tersedia: http://Floor Plan - Landmark Residence Indonesia -Apaartemen Bandung _ Landmark Residence.html Nanda dkk.(2014) “Metoda pengeboran Soldier pile danBentonite”. Bandung: PRATAMA. Suwego, wismo.(2014).”Metode Pekerjaan Soldierpile Landmark Residence Bandung”. Bandung: PT.PP (Persero).. ____. (2014) “ JuklakProyek Landmark Residence Bandung”. Bandung : PT.PP (Persero).. ____.(2014)”Metode Penutupan Sumur Dewatering Landmark Residence Bandung”. Bandung: PT.PP (Persero). ____.(2014)”Foto Progresps BulanJuli Landmark Residence Bandung”. Bandung: PT.PP (Persero).. ____. (2014)”Master Schedule Landmark Residence Bandung”. Bandung: PT.PP (Persero).. Warsita.(2014).”DenahTitik Sumur Dewatering Landmark Residence Bandung”.Bandung : PT.PP (Persero).. Waskita.(2012).”Method pekerjaan dewatering proyek the manhattan square Jakarta”.Jakarta Bandung, 10 November 2018 389 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PENGEMBANGAN DAN PERCEPATAN PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR SUMBER DAYA AIR KEGAGALAN KONSTRUKSI PEMBANGUNAN BENDUNGAN PADA PENGISIAN WADUK Joko Mulyono1,2 1Jafung 2Ahli Teknik Pengairan Madya-Ditjen SDA Teknik Bendungan Besar-Utama (KNIBB) Abstrak Pembangunan bendungan yang bermanfaat untuk keperluan irigasi, air baku, pengendalian banjir, pembangkit listrik, pariwisata, konservasi dan masih banyak manfaat lainnya, dengan harapan dapat menunjang peningkatan sosial ekonomi dalam pemenuhan swasembada air dan pangan. Dan pembangunan bendungan merupakan kegiatan yang memerlukan daya upaya yang cukup serius agar tercapai sesuai target yang sudah ditetapkan. Namun sebenarnya dalam pembangunan sebuah bendungan juga menyimpan potensi bahaya yang cukup besar jika tidak dilaksanakan dengan baik bahkan tidak dikelola dengan baik, yang dapat menimbulkan bencana. Sesuai dengan nawacita pemerintahan saat ini akan dibangun sebanyak 65 bendungan, pembangunan bendungan baru ini merupakan tantangan yang harus dihadapi seluruh pemangku kepentingan agar dapat berjalan sesuai target tepat waktu dan tepat mutu. Kegagalan konstruksi dalam pembangunan bendungan, menurut sejarah yang tercatat bahwa pada masa pengisian awal waduk dengan kurun waktu 1 sampai dengan 5 tahun pertama adalah masa yang sangat kritis. Oleh sebab itu dalam tahapan pembangunan bendungan mulai dari persiapan, galian pondasi, penimbunan, serta bangunan pelengkap lainnya sampai dengan pengisian awal serta layak operasi merupakan tugas kita bersama. Kata Kunci: Kegagalan konstruksi, pengisian awal waduk PENDAHULUAN Sesuai dengan SNI No. 1731- 1989-F mengenai Pedoman Keamanan Bendungan dan Keputusan Menteri Permukiman dan Prasana Wilayah Nomor 296/KPTS/M/2001 tentang perubahan Permen PU Nomor 72/PRT/1997 tentang Keamanan Bendungan. Setiap pembangunan dan penghapusan bendungan harus mendapatkan persetujuan dari Menteri. Dalam melaksanakan tugasnya, Menteri dibantu oleh Komisi Keamanan Bendungan untuk memberikan rekomendasi dan saran kepada Menteri dalam menyelenggarakan koordinasi penanganan kegiatan yang berkaitan dengan kemanan bendungan. Dalam melaksanakan tugasnya Komisi didukung oleh Balai Keamanan Bendungan yang tugasnya antara lain melaksanakan kajian keamanan bendungan, inspeksi pemantauan terhadap pelaksanaan konstruksi dan pengisisan waduk, serta inspeksi awal, berkala dan luar biasa. Kajian kemanan bendungan terdiri dari kajian desain untuk menerbitkan persetujuan desain, kajian pelaksanaan konstruksi untuk menerbitkan persetujuan pengisian waduk, kajian pelaksanaan pengisian untuk menerbitkan persetujuan pengopersaian waduk, dan kajian penghapusan fungsi bendungan. Prinsip kajian adalah menilai kesesuaian antara desain, pelaksanaan konstruksi, pengisian waduk, dan penghapusan fungsi bendungan dengan standar pedoman, dan prosedur yang berlaku. Dengan dikeluarkannya persetujuan oleh Menteri atau rekomendasi oleh Komisi, hal ini tidak berarti telah membebaskan Pemrakarsa, Pemilik dan Pengelola Bendungan dari sanksi hukum, kewajiban dan tanggung jawab yang melekat pada kepemilikan dan kepengelolaan bendungan tersebut. 390 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air LATAR BELAKANG Sejarah pembangunan bendungan besar di Indonesia sejak jaman Hindia Belanda yang diawali dengan pembangunan bendungan Nglangon di Jawa Tengah dan dilanjutkan pembangunan sampai saat ini. Dari beberapa sumber data yang tercatat sejarah pembangunan bendungan yang diterbitkan pada buletin ICOLD. Serta beberapa pengamatan terjadinya kegagalan bendungan di Indonesia, seperti pada saat pembangunan pada cover dam bendungan Sempor Kabupaten Kebumen Propinsi Jawa Tengah. Dan evaluasi akibat kegagalan Situ Gintung yang terletak pada anak sungai Pesanggrahan di Kampung Gintung, Kelurahan Cirendeu, Kecamatan Ciputat Timur Kota Tangerang Selatan Propinsi Banten. Kejadian diawali hujan lebat pada tanggal 26 Maret 2009 dan pada tanggal 27 Maret sekitar pukul 04.30 WIB telah menyebabkan keruntuhan tanggul dibagian tengahnya berikut bangunan pelimpah, yang mengakibatkan kerusakan parah di daerah hilir dan menimbulkan banyak korban jiwa. Pada tahun 2013 ada bendungan alami Way Ella, yang terbentuk akibat adanya longsoran tebing yang mengakibatkan terbentuknya bangunan yang melintang sungai dan adanya tampungan. Pada bendungan Way Ella ini sempat mengalami kegagalan pada saat awal pembuatan spillway, akan tetapi resiko korban jiwa hanya 2 orang. Saat ini sesuai dengan nawacita pemerintahan akan dibangun sebanyak 65 bendungan, pembangunan bendungan baru ini merupakan tantangan yang harus dihadapi seluruh pemangku kepentingan agar dapat berjalan sesuai target tepat waktu dan tepat mutu. Dan dalam pembangunan bendungan mulai dari persiapan, galian pondasi, penimbunan, serta bangunan pelengkap lainnya sampai dengan pengisian awal serta layak operasi merupakan tugas kita bersama. Kegagalan konstruksi dalam pembangunan bendungan, menurut sejarah bahwa pada masa pengisian awal waduk dengan kurun waktu 1 sampai dengan 5 tahun pertama adalah masa yang sangat kritis. SEJARAH KEGAGALAN BENDUNGAN Pembangunan bendungan bermanfaat untuk menunjang peningkatan status sosial ekonomi dengan pemenuhan swasembada pangan, irigasi, upaya konservasi, pengendalian banjir, hydropower, pariwisata dan banyak manfaat lain. Namun sebenarnya bendungan juga menyimpan potensi bahaya yang cukup besar. Dalam sejarah kegagalan bendungan di seluruh dunia yang tercatat di ICOLD serta sejarah pembangunan bendungan di Indonesia, masa pengisian pertama adalah masa masa yang paling kritis dalam pengelolaan bendungan. Sejarah kegagalan bendungan Teton dibangun di negara maju yang merupakan titik balik, bahwa masa kritis pengisian awal yang perlu diperhatikan secara serius. Pada pada saat itu 14 orang meninggal lebih dari 25.000 orang kehilangan tempat tinggal, dan masih belum hilang dalam ingatan kita dengan terjadinya kegagalan bendungan Sempor pada tahun 1967. Bandung, 10 November 2018 391 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (sumber: Mrs. Eunice Olson, 5 Juni 1976) Gambar 1. Bendungan Teton, Amerika Serikat terjadi kegagalan pada 5 juni 1976, lembah hilir dan beberapa bangunan fasilitas di hilir bendungan tergenang banjir akibat runtuhnya bendungan Tabel 1. Dam Vega de Tera Malpasset Babii Yar Vaiont Baldwin Hills Frias Banqiao Teton Machhu II Baguada Beici Gouhou Zeizoun Camara Shakidor Situ Gintung Daftar kegagalan bendungan Height Dam Type Country CMB CA Emb CA Emb Emb Emb Emb Emb Emb Emb Emb Emb RCC Emb Emb Spain France Ukraine Italy USA Argentina China USA India Nigeria Romania China Syria Brazil Pakistan Indonesia (m) Res. Volume (106 m3) Failure Date built 34 66 7,8 22 1957 1954 265 71 15 118 93 26 20 18 71 42 50 150 1,1 0,2 492 308 100 0,7 13 3 71 27 1960 1951 1940 1953 1975 1972 1970 1962 1989 1996 2002 2003 16 2 Date Type 1959 1959 1961 1963 1963 1970 1975 1976 1979 1988 1991 1993 2002 2004 2005 2009 SF FF OF L IE OF OF IE OF OF OF IE OF OF IE Deaths 144 421 145 2.600 5 42+ # 11 2.000 50 25 400 20 5 135+ 100 Dam type: CA = concrete arch, CMB = concrete and masonry buttress, Emb = embankment, RCC = roller compacted concrete. Type of failure: IE = internal erosion, FF = foundation failure, OF = overtopping during flood, SF = structural failure on first filling, L = 270 x 106 m3 landslide into the reservoir caused overtopping of the dam by a wave 125 m high, but remarkably the dam survived. # = it has been reported that tens of thousands died in this disaster which involved the failure of a number of dams, of which Banqiao was the largest. 392 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air EKSISTING DAN RENCANA PEMBANGUNAN BENDUNGAN Sampai saat ini talah dibangun sebanyak 213 bendungan yang tersebar di seluruh Indonsia. Sesai dengan nawacita pemerintah saat ini akan dibangun 65 bendungan di pemerintahan Jokowi-JK. Berdasarkan data pada tahu 2015-2019 dengan kurun waktu 5 tahun dibangun 65 bendungan, dan pada saat terebut merupakan tahun2 yang padat dalam proses pembangunan. Hal ini dapat disandingkan antara pembangunan bendungan pada tahun tahun sebelumnya. Data tersebut dapat digambarkan sebagai berikut: Gambar 2. Bendungan eksisting vs rencana pembangunan bendungan baru Menurut ICOLD bahwa kejadian kegagalan pembangunan bendungan disebabkan oleh beberapa faktor yang utama yaitu : Overtopping, Stabilitas, Piping dan Lainnya. Dari beberapa daftar kegagalan bendungan serta penyebabnya maka dapat dibuat grafik yang membandingkan antara masa pengisian awal dengan prosentase jumlah kegagalan bendungan. Pada pengisian awal yang merupakan percepatan pembangunan di tahun pertama sampai dengan tahun ke lima adalah merupakan masa masa kritis terjadinya kegagalan bendungan yang mengakibatkan keruntuhan bendungan sehingga kerugian materi serta jiwa manusia tidak dapat dicegah. Gambar 3. Bandung, 10 November 2018 Grafik kejadian kegagalan bendungan 393 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air HASIL PEMBAHASAN Setiap pembangunan bendungan harus mendapat tiga macam persetujuan sesuai dengan tahap pembangunannya, yaitu : 1. Persetujuan Desain 2. Persetujuan pengisian waduk; dan 3. Persetujuan pengoperasian waduk Setiap persetujuan harus didahului dengan kajian kemanan bendungan oleh Balai Bendungan. Kemudian laporan kajian Balai Bendungan dievaluasi oleh Komisi Keamanan Bendungan di dalam sidang sidang Komisi. Aapabila tahapan pembangunan dinilai telah memenuhi standar, pedoman, dan prosedur yang berlaku, Komisi akan mengeluarkan rekomendasi kepada Menteri, untuk mengeluarkan persetujuan (Sertifikasi persetujuan). Dan dasar hukum dalam pengisian awal waduk adalah : 1. 2. 3. 4. UU No. 11 Tahun 1974 tentang Pengairan PerMen PUPR No. 27 tahun 2015 tentang Bendungan Tata Cara untuk Persetujuan Pembangunan dan Penghapusan Fungsi Bendungan, KKB 2002 Permen PU No.72/1997 tentang Keamanan Bendungan Kegiatan Pengisian Awal Waduk 1. Kegiatan Pengisian Awal Waduk dapat dikelompokkan menjadi tiga bagian yaitu : 2. Persiapan fisik konstruksi bendungan dan bangunan pelengkapnya 3. Persiapan fisik bukan konstruksi 4. Persiapan non fisik dan administrasi Dari ketiga kegiatan tersebut terdiri masing adalah sebagai berikut : 1. Persiapan fisik konstruksi bendungan dan bangunan pelengkapnya a. Tubuh Bendungan b. Bangunan Pengambilan (Intake) dan Saluran Air (Waterway) c. ah (Spillway) d. Pintu Terowongan Pengelak e. Fasilitas dan Sarana Jalan 2. Persiapan fisik bukan kostruksi a. Pembebasan tanah dan pemindahan penduduk b. Pemotongan pepohonan di daerah genangan waduk c. Kajian terhadap adanya longsoran di daerah waduk d. Evakuasi satwa liar e. Pengukuran cross section dasar waduk dan patok batas 3. Persiapan non fisik dan administrasi a. Sosialisasi penggenangan waduk terhadap penduduk di sekitar waduk b. Pedoman Operasi dan Pemeliharaan c. Organisasi OP Bendungan d. Analisa Keruntuhan Bendungan (dam Break Analysis) e. Panduan Rencana Tindak Darurat (Emergency Action Plan) f. Manual Pengisian Awal Waduk g. Persetujuan Pengisian Awal Waduk 394 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 4. Bagan alir proses persetujuan 1. Usulan persetujuan disampaikan kepada : Direktur Jenderal Sumber Daya Air dengan tembusan kepada Komisi Kemanan Bendungan dan Kepala Balai Bendungan dengan lampiran beruapa dokumen kajian. 2. Tim Kajian ditetapkan oleh Kepala Balai Bendungan yang anggotanya berasal dari tenaga tetap Balai dan apabila perlu dapat didukung oleh tenaga ahli paruh waktu, yang diawali melakukan studi pendahuluan terhadap laporan yang siap dilakukan kajian 3. Inspeksi kajian/pemantauan oleh tim kajian dari Balai Bendungan dan Komisi Keamanan Bendungan, dan pemilik/pengelola bendungan 4. Pada kajian pelaksanaan konstruksi dapat dilakukan beberapa kali pada tahap-tahap yang penting, seperti pada tahap galian pondasi mencapai elevasi rencana, pertengahan pelaksanaan timbunan, dan menjelang akhir pelaksanaan konstruksi. 5. Balai Bendungan membuat laporan kajian yang sesuai dengan Norma Standar Pedoman Manual, apabila belum sesuai maka perlu perbaiakan. Dan apabila sudah memenuhi maka dilakukan sidang Teknis. 6. Sidang Teknis adalah sidang yang membahas maslah teknis dan atau masalah tertentu lainnya yang tidak perlu dihadiri oleh semua anggota Komisi. Sidang dihadiri oleh anggota Komisi Bandung, 10 November 2018 395 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. tertentu yang diundang sesuai dengan bidang keahliannya serta tim kajian darai Balai Bendungan yang dihadiri Pemilik/Pengelola Bendungan, Konsultan Perencana dan ayau pelkasana serta kontraktor serta nara sumber. Pada saat sidang teknis, keputusan sidang teknis berupa saran-saran, dituangkan dalam risalah sidang teknis yang kemudian dilaporkan pada sidang pleno komisi. Risalah Sidang Teknis Komisi ditandatanagni oleh Ketua Sidang dan Kepala balai sebagai Sekretaris Sidang, Hasil sidang teknis masih pelu perbaikan laporan oleh tim kajian Apabila sudah memenuhi NSPM, maka dilanjutkan dengan Sidang Pleno. Sidang Pleno dalam rangka persetujuan adalah sidang lengkap yang dihadiri oleh seluruh anggota komisi dan tim kajian dari Balai Bendungan yang dihadiri Pemilik/Pengelola Bendungan, Konsultan Perencana dan ayau pelkasana serta kontraktor serta nara sumber. Keputusan Sidang Pleno Kommisi dituangkan di dalam Risalah sidang Pleno, dapat berupa rekomendasi kepada Menteri untuk menolak atau memberi persetujuan dan atau saran kepada Pemilik/Pengelola Bendungan untuk meningkatkan kemanan bendungan. Risalah Sidang Pleno Komisi ditandatanagni oleh Ketua Sidang dan Kepala balai sebagai Sekretaris Sidang. Pemilik/Pengelola Bendungan melaporkan pelaksanaan tindak lanjut atas saran sidang Pleno Komisi kepada Balai Balai Bendungan memantau pelaksanaan tindak lanjut atas saran Sidang Komisi yang dilaksnakan oleh Pemilik/Pengelola Bendungan. Komisi Keamanan Bendungan membuat rekomendasi kepada Menteri Menteri PUPR menerbitkan Persetujuan/Ijin Pengisian awal Waduk Dokumen untuk Pengisian Awal Waduk Dokumen yang diperlukan sekurang-kurangnya terdiri atas : 1. Laporan Geologi Teknik Rinci, mencakup bore log seta hasil esplorasi lainnya dan Peta Geoteknik Tapak Bendungan (dari investasi galian pondasi) dan investigasi tambahan (kalau ada) serta laporan lengkap mengenai perbaikan pondasi; 2. Laporan Pekerjaan Grouting, metode dan pola yang digunakan serta Peta Lugeon sebelum dan sesudah grouting; 3. Laporan Perubahan Desain, kalau ada perubahan desain disertai alasan pendukung dan perhitungannya; 4. Laporan Pengendalian Mutu Pekerjaan (quality control) dan pelaksanaan konstruksi berikut kendala dan tata cara mengatasinya 5. Hasil Pemeriksaan Peralatan Hidromekanik di pabrik maupun di lapangan serta hasil uji kering dan basah (harus ada) 6. Laporan Penyelesain Proyek (project Completion Report) 7. Surveilance Programme (Program pengamatan/pemantauan) Laporan pembacaan instrumentasi selama pelaksanaan konstruksi serta analisanya 8. Reservoir Operation Rule, Rencana Tindak Darurat termasuk sitem peringatan banjir (Flood warning system) serta laporan sosialisasinya 9. Rencana Kegiatan Pengisian Awal Waduk, termasuk petugas-petugas yang terlibat dan tanggung jawab masing-masing. Organisasi Operasi Pemeliharaan dan Pemantauan 10. Buku Pedoman Operasi dan Pemeliharaan Bendungan secra menyeluruh dan petunjuk khusus Operasi dan Pemeliharaan peralatan hidromekanik; 11. Organisasi Pelaksana Operasi dan Pemeliharaan lengkap dengan : Bagan organisasi, uraian tugas serta kualifikasi personilnya 12. Laporan Pelatihan Petugas OP untuk kondisi opersai normal dan operasi darurat 396 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 13. Uraian ringkas mengenai hal-hal yang berkaitan dengan pelaksanaan konstruksi mencakup tabel/matriks perbandingan kondisi/parameter desain dengan hasil pelaksanaan di lapangan 14. Gambar Desain, Ukuran A1 dan A3 15. Gambar Konstruksi, Ukuran A1 dan A3 16. Gambar Purna Konstruksi, Ukuran A1 dan A3 17. Data Teknis Bendungan sesuai format baku yang telah dimutakhirkan 18. Foto-foto Saat Konstruksi dan Selesai Konstruksi KESIMPULAN DAN SARAN Dari pembahasan serta sejarah pembangunan bendungan di Indonesia maupun yang tercatat di ICOLD (International Commission of Large Dam), pada saat pengisiaan awal waduk adalah masa kritis yang perlu diwaspadai. Kesimpulan dan saran sebagai berikut: 1. Dengan dicanangkan pembangunan 65 bendungan merupakan tantangan dan peluang bagi insan dan pemerhati bendungan di Indonesia. 2. Pengisian awal waduk merupakan masa masa kritis dalam pembangunan bendungan khususnya di tahun pertama sampai tahun ke lima, untuk itu perlu perhatian khusus pada masa pengisian ini. Monitoring evaluasi dan perilaku bendungan selalu dipantau sehingga tindakan lebih dini dapat dilakukan sedini mungkin 3. Proses kajian serta sertifikasi merupakan kegiatan administrasi teknik yang harus disiapkan dan dilaksanakan dari semua pemangku kepentingan, agar kejadian sejarah pembangunan bendungan tidak terulang lagi 4. Bagan alir kegiatan dan dokumen dokumen merupakan rangkaian yang harus dipenuhi dan dilaksanakan semua pihak secara profesional agar kegagalan pada masa awal pengisian awal dapat dihindari 5. Pada kegiatan di lapangan diperlukan pengawasan yang ketat dan tidak ada toleransi, mengingat bendungan adalah infrastuktur yang beresiko tinggi apabila terjadi kegagalan. DAFTAR PUSTAKA Dams of Indonesia. A jurney toward National Water Security, INACOLD, Juni 2014 Joko Mulyono, Kajian Penyebab Terjadinya Keruntuhan Situ Gintung, Makalah KNIBB, 2011 Joko Mulyono, Konsepsi Keamanan Bendungan dalam Pembangunan dan Pengelolaan Bendungan. Jurnal Infrastruktur. Pusdiklat Menjafung Kementerian PUPR. 2017 Mata Ajar Perencanaan Bendungan, Pusdiklat Sumber Daya Air dan Konstruksi. Prosiding Seminar KNIBB, Mataram, Mei 2018 Sekilas Pembangunan Bendungan di Indonesia 2004 – 2009, Direktorat Sungai Danau dan Waduk, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, 2009 Tata Cara untuk Persetujuan Pembangunan dan Penghapusan Fungsi Bendungan, Komisi Keamanan Bendungan, Oktober 2002 Bandung, 10 November 2018 397 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PENGEMBANGAN DAN PERCEPATAN PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR SUMBER DAYA AIR KAJIAN MORFOLOGI SUNGAI AKIBAT POLA PERLETAKAN BENDUNG LEMATANG Asep Sulaeman1, Herryan Kendra Kaharudin2, Fungky Pramana3, Harianto 1* 1Balai Litbang Sungai, Pusat Litbang Sumber Daya Air 2Konsultan 3 Balai Wilayah Sungai Sumatera VIII *
[email protected]Abstrak Bendung Lematang dibangun dengan mengubah alinyemen alur Sungai Lematang sehingga tikungan sungai menjadi lebih tajam dibagian hulu dan hilir bendung, berpotensi terjadi perubahan pada alur yang direncanakan. Prediksi pola, kecepatan aliran dan trend perubahan morfologi di hulu dan hilir bendung, digunakan simulasi numerik dengan Delft 3D. Batas hulu model digunakan debit rencana 2 tahunan 211,37 m3/s, sedangkan batas hilir model digunakan TMA yang diasumsikan pada elevasi +597,8 m. Kondisi tebing sungai disekitar hulu dan hilir yang direncanakan menggunakan material revertment dimodelkan dengan material yang tidak dapat tergerus. Hasil permodelan Delft 3D menunjukan kecepatan aliran lebih dari 4 m/s dihulu bendung, sedangkan di hilir bendung pada alur tikungan luar sungai lebih dari 3 m/s. Arah aliran utama di hulu bendung mengarah ke sisi kanan alur sungai, arah aliran di tubuh bendung tidak merata yang berada di sisi kiri dan kanan, serta arah aliran di hilir bendung mengarah pada tebing sungai bagian kiri. Trend perubahan dasar sungai di hulu bendung pada alur tikungan luar terjadi degradasi dan trend perubahan dasar sungai di hilir bendung bagian kiri terjadi penurunan dasar sungai sedangkan di sisi kanan alur sungai terjadi sedimentasi. Diperlukan pengendalian gerusan dasar alur sungai baik di hulu maupun di hilir bangunan bendung. Kata Kunci: Bendung, Morfologi, Delft 3D LATAR BELAKANG Perubahan morfologi sungai akan dipengaruhi apabila di badan sungai terdapat bangunan-bangunan sungai baik yang melintang maupun yang sejajar, juga apabila terdapat bangunan-bangunan fasilitas umum di dekat badan sungai, serta aktivitas penambangan material pasir dan batu di alur sungai. Sungai akan mencari kondisi keseimbangan yang baru akibat adanya pembangunan infrasruktur di sungai. Dan apabila kondisi tersebut tidak dapat terpenuhi akan terjadi suatu kondisi berupa degradasi atau agradasi alur sungai. Degradasi alur sungai dapat menimbulkan kerusakan infrastruktur sungai dan agradasi alur sungai mengurangi kapasitas sungai, untuk itu perlu memprediksi perubahan morfologi sungai agar kerusakan–kerusakan yang ditimbulkan dapat di minimalisir. Model matematik dua dimensi Delft 3D dapat digunakan untuk memprediksi respon sungai dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Sungai Lematang telah dilakukan pembangunan bendung untuk menyediakan air irigasi di DI Lematang. Bendung tersebut terdapat di Kecamatan Dempo Tengah, Kota Pagar Alam, Sumatra Selatan. Letak bendung terdapat di luar alur sungai dengan membuat alur baru yang membelokan alur sungai asli. Dengan dibuatnya alur baru mengakibatkan planform sungai menjadi berubah dengan bentuk tikungan menjadi lebih tajam. Pola perletekan sungai dapat dilihat pada Gambar 1. Dengan kondisi planform alur sungai yang mempunyai belokan yang tajam, alur sungai berpotensi berubah dari kondisi awal. Perubahan dasar sungai akan berpotensi untuk menyebabkan kerusakan pada pelindung tebing sungai. 398 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 1. Posisi perletakan Bendung Lematang Perubahan morfologi sungai merupakan akibat dari proses angkutan sedimen. Angkutan sedimen adalah pergerakan butiran-butiran material dasar saluran yang merupakan hasil erosi yang disebabkan oleh gaya dan kecepatan aliran sungai. Di dalam perhitungan sifat-sifat sedimen yang dipakai adalah: ukuran, kerapatan atau kepadatan, kecepatan jatuh dan porositas. Laju angkutan sedimen, perubahan dasar dan tebing saluran, perubahan morfologi sungai dapat diterangkan jika sifat sedimennya diketahui. Awal gerak butir sedimen sangat penting untuk dipelajari dalam kaitannya dengan permasalahan sedimentasi di sungai karena banyaknya angkutan sedimen di dalam sungai dipengaruhi oleh seberapa banyak butir sedimen yang berpindah/bergerak melalui suatu penampang selama periode waktu tertentu. Kondisi dimana partikel sedimen mulai bergerak disebut dengan kondisi kritis (awal gerak butir sedimen). Adapun gaya-gaya yang mempengaruhi pergerakan butir sedimen antara lain (Amini, 2015). 1. 2. 3. 4. Gaya berat (gravity force) Gaya apung (buoyancy force) Gaya angkat (hydrodynamic lift force) Gaya seret (hydrodynamic drag force) Gaya-gaya yang bekerja pada butiran sedimen tersebut timbul akibat adanya aliran air. Gaya-gaya tersebut mempunyai kecenderungan untuk menggerakkan/menyeret butir sedimen. Pada butir sedimen kasar (pasir dan batuan) atau biasa disebut dengan sedimen non-kohesif, gaya untuk melawan gaya-gaya aliran tersebut merupakan fungsi berat butir sedimen. Sedangkan pada butir sedimen halus yang mengandung fraksi lanau atau lempung yang cenderung bersifat kohesif, gaya untuk melawan gaya-gaya aliran lebih disebabkan oleh gaya kohesi dari pada berat butir sedimen. Kohesi butir sedimen halus merupakan fenomena yang sangat kompleks dimana pengaruh gaya kohesi bervariasi bergantung pada kandungan mineral (Istiarto, 2014). Pergerakan butir sedimen di sungai sangat tidak teratur sehingga sangat sulit untuk mendefinisikan dengan pasti sifat atau kondisi aliran yang menyebabkan butir sedimen mulai bergerak. Secara teoritis untuk menentukan awal gerak butir sedimen dapat menggunakan pendekatan tegangan geser aliran atau kecepatan geser aliran. Pada pendekatan dengan tegangan geser, didasarkan pada konsep bahwa yang paling berperan terhadap pergerakan butir sedimen adalah gaya geser yang bekerja pada aliran. dihubungkan Sedangkan pada pendekatan kecepatan geser, dimensi butir sedimen di dasar sungai dengan kecepatan di dekat dasar atau dengan kecepatan rata-rata yang dapat menyebabkan pergerakan butir sedimen. Awal gerak butiran sedimen non-kohesif dapat diidentifikasi dengan membandingkan besarnya tegangan geser aliran dengan tegangan geser kritis butiran Bandung, 10 November 2018 atau kecepatan geser aliran dengan 399 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air kecepatan geser kritis butiran . Besarnya tegangan geser aliran dan kecepatan geser aliran dapat dihitung menggunakan persamaan berikut: (1) (2) Dalam kasus sungai sangat lebar persamaannya menjadi sebagai berikut: , maka dapat disubstitusi dengan nilai sehingga (3) (4) Dengan: : Tegangan geser aliran (kg/m2) : Kecepatan geser aliran (m/dt) : Massa jenis air (kg/m3) : Percepatan gravitasi (m/dt2) : Jari-jari hidraulis saluran (m) : Kemiringan dasar saluran : Kedalaman aliran (m) Dengan mengetahui tegangan geser aliran dan kecepatan geser aliran, maka tegangan geser kritis butiran dan kecepatan geser kritis butiran dapat diperoleh menggunakan Grafik Shields (1936) (Gambar 2) menggunakan persamaan Parameter Shields ( ) dan Angka Reinolds ( ) sebagai berikut: (5) (6) Dengan: : Tegangan geser (kg/m2) : Kecepatan geser (m/dt) : Massa jenis sedimen (kg/m3) : Massa jenis air (kg/m3) : Percepatan gravitasi (m/dt2) : Diameter butir sedimen (m) : Viskositas (m2/dt) Pendekatan antara tegangan geser aliran dengan tegangan geser kritis butiran dan kecepatan geser aliran dengan kecepatan geser kritis butiran dalam hubungannya terhadap gerak awal butiran dapat digambarkan sebagai berikut: 400 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 1. Pendekatan tegangan geser maka butir sedimen bergerak maka butir sedimen mulai bergerak (kondisi kritis) maka butir sedimen tidak bergerak 2. Pendekatan kecepatan geser maka butir sedimen bergerak maka butir sedimen mulai bergerak (kondisi kritis) maka butir sedimen tidak bergerak Gambar 2. Grafik Shields Metode angkutan sedimen salah satunya dapat digunakan dengan metode Van Rijn (2013). Van Rijn (2013) memberikan 3 metode perhitungan laju angkutan dasar, yaitu: a. Berdasarkan pendekatan Bagnold, pergerakan muatan dasar ditentukan oleh loncatan butir yang dipengaruhi oleh gaya hidrodinamik dan gravitasi. (7) (8) Dengan: Cb = Konsentrasi volume muatan dasar. C0 = MaksimumVolume Konsentrasi (=0,65) Dengan demikian untuk D = 200-200µm: (9) . (10) b. Dengan mengasumsikan: Ub = U*, maka didapat (11) Bandung, 10 November 2018 401 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (12) c. Laju muatan dasar juga dapat dihitung dengan pendekatan . (13) Dengan: Ūcr = kecepatan rata-rata kritis berdasarkan shield (m/s) Untuk 0,0001≤D50≤0,0005 (14) Untuk 0,0005≤D50≤0,002 (15) METODOLOGI STUDI Pada kajian ini, simulasi hidrodinamik dan angkutan sedimen disimulasikan menggunakan module Delft 3D Flow. Module Delft 3D Flow yang dikembangkan oleh Deltares (Delft, Belanda) adalah model 3D yang dapat menyelidiki hidrodinamik aliran, angkutan sedimen, dan morfologi. Delft 3D menggunakan persamaan Navier-Stokes, termasuk model turbulensi tertutup k-ε dan menggunakan grid horizontal curveliniear dengan layer σ untuk resolusi grid vertikal. Persamaan angkutan sedimen yang digunakan pada model ini adalah Van Rijn dengan kecepatan jatuh juga menggunakan persamaan dari van rijn. Pembuatan model 3D sungai dilakukan dengan grid model menggunakan module Delft 3D RGFGRID sehingga terbentuk grid model curvelinear. Model alur sungai dan bendung dibuat dengan menggunakan model RGFGRID. Hasil pembuatan model bendung dan alur sungai dapat dilihat pada Gambar 3. Untuk input hidrodinamik digunakan debit rencana (Q) 2 tahun sebesar 217.92 m3/s di batas hulu model, sedangkan batas hilir model digunakan tinggi muka air yang diasumsikan pada elevasi 597.8 m. Nilai kekasaran sungai digunakan kekasaran manning 0,035 pada alur sungai. Untuk analisis angkutan sedimen digunakan diameter material dasar sungai d50 sebesar 0.0113 mm. Sedangkan input angkutan sedimen dari hulu didapatkan dari hasil perhitungan menggunakan metode Van Rijn, didapatkan angkutan sedimen inflow sebesar 1.86 kg/m3 pada debit debit 217.92 m3/s. Kondisi tebing sungai disekitar hulu dan hilir bendung dibuat dengan material revertment yang pada model digunakan material yang tidak dapat tergerus/tererosi. 402 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 3. 3D View hasil bentukan Grid dengan Delft 3D RGFGRID Simulasi Model Numerik perubahan morfologi sungai dilakukan selama 9 bulan. Waktu simulasi 9 bulan ini dilakukan dengan asumsi perubahan dasar sungai sudah stabil, tidak terjadi lagi perubahan yang signifikan. Dengan parameter yang dijadikan kajian adalah pola aliran, kecepatan, dan perubahan morfologi sungai di hulu dan hilir bendung akibat perubahan planform sungai karena adanya Bendung Lematang. HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Kecepatan dan Pola Aliran Gambaran hasil simulasi model numerik (Delft 3D) untuk pola aliran dapat dilihat pada Gambar 4. Perubahan kecepatan yang terjadi pada hulu bendung ditunjukan oleh titik A, mercu bendung oleh titik B dan hilir kolam olak titik C, tikungan saluran penyalur ke sungai (D). Pada Gambar 4 (1), pola kecepatan aliran pada awal pemodelan terlihat bahwa aliran utama berada pada daerah kiri alur dengan kecepatan lebih dari 3 m/s. Pada mercu bendung (B) pola aliran terdistribusi merata dengan kecepatan lebih dari 5 m/s. Pola aliran pada hilir bendung (C) terjadi hal yang serupa dimana kecepatan terdistribusi dengan kecepatan 5m/s. Pola kecepatan aliran di lokasi tikungan saluran pembawa (D) ke sungai utama terlihat aliran utama berada pada sisi kiri sungai (tikungan luar) dengan kecepatan lebih dari 2,5 m/s. Setelah disimulasi selama 9 bulan terjadi perubahan pola aliran seperti tampak pada Gambar 2. (2), (3), (4). Bandung, 10 November 2018 403 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 4. Perubahan Aliran Kecepatan Hasil permodelan saat perubahan kecepatan sudah stabil dapat dilihat pada Gambar 5 (A, B, C dan D). Kecepatan aliran pada lokasi A berkisar 1 m/s dan meningkat kearah lokasi B menjadi sekitar 4,5 m/s. Peningkatan kecepatan pada lokasi B terjadi karena dipengaruhi adanya terjunan pada tubuh bendung. Sedangkan Kecepatan aliran pada lokasi D sekitar 2,5 m/s. D D C B A Gambar 5. Kecepatan Aliran Pola aliran hasil simulasi ditunjukan oleh Gambar 6. Pola aliran pada hulu bendung di lokasi tikungan tampak arus utama dengan kecepatan sekitar 3.5 sampai 4 m/s dengan arah arus mengarah ke tebing sungai (ditunjukan angka 1 pada Gambar 6.Error! Reference source not found. di lingkaran merah). Arah aliran utama pada ruas di hulu bendung mengarah ke sisi kanan tubuh bendung dengan kecepatan sekitar 2 m/s (ditunjukan angka 2 pada Gambar 6 di lingkaran biru). Arah aliran yang terjadi ditubuh bendung tidak merata dengan arus utama berada di sisi sebelah kanan dan kiri bendung (ditunjukan angka 3 pada Gambar 6 di kotak merah). Arah aliran di hilir endsill mengarah ke tebing bagian kiri sungai (ditunjukan angka 4 pada Gambar 6 di lingkaran biru). 404 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 1 4 3 2 Gambar 6. Pola Aliran Perubahan Morfologi Sungai Informasi perubahan dasar sungai bagian hulu Bendung Lematang berdasarkan permodelan Delft 3D dapat dilihat pada Gambar 7. Gambar 7(A) adalah permodelan awal sedangkan pada Gambar 7 (B) adalah kondisi setelah model dialirkan selama 9 bulan dengan debit 2 tahunan secara konstan hingga tidak terjadi perubahan dasar sungai baik dan mulai kearah kestabilan. Pemodelan menunjukan terjadinya trend perubahan dasar sungai berupa degradasi di sepanjang alur sungai sebelah kanan (ditunjukan kotak warna merah). Trend perubahan dasar sungai yang menjadi lebih dalam digambarkan dengan perubahan warna dari biru muda menjadi biru tua. Trend perubahan dasar sungai pada lokasi dihilir Bendung diperlihatkan oleh hasil simulasi Delft 3D pada Gambar 8 (A dan B). Sungai di sisi kiri bagian hilir bendung yang merupakan tikungan luar, mengalami trend penurunan dasar sungai seperti ditunjukan kotak warna merah. Perubahan warna pada Gambar 8 (A) dari biru menjadi biru tua pada Gambar 8 (B) menunjukan terjadinya penurunan elevasi. Sedangkan sisi kanan sungai kecenderungan perubahan dasar sungainya adalah sedimentasi (ditunjukan oleh kotak warna hijau). Ketika terbentuk tikungan sungai, maka akan cenderung untuk tetap mempertahankan pola tikunga sungainya. Karena adanya aliran yang berbelok maka akan menghasilkan pola aliran sekunder. Pola aliran sekunder akan mengakibatkan gerusan pada tikungan bagian luar. Kejadian ini dan juga pengaruh dari deposisi sedimen pada bagian dalam tikungan, akan semakin menggerus bagian tikungan luar sungai (Escarameia, 1998). Bandung, 10 November 2018 405 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air A Gambar 7. Perubahan Dasar Sungai Hulu Bendung Lematang (A) Kondisi Awal Model (B) Kondisi Akhir Model A Gambar 8. B B Perubahan Dasar Sungai Hilir Bendung Lematang (A) Kondisi Awal Model (B) Kondisi Akhir Model Perubahan penampang melintang pada hulu bendung dapat dilihat pada Gambar 9, dengan trend perubahan pada ruas ini adalah terjadinya penurunan dasar sungai bagian kanan alur sungai (Kotak warna biru). Sedangkan perubahan penampang melintang sungai pada posisi di hilir bendung lematang tersaji pada Gambar 10. Trend perubahan tampang sungai pada hilir bendung terjadi gerusan pada sisi kiri alur sungai sedangkan bagian kiri alur sungai terjadi sedimentasi (kotak warna jingga). Kondisi ini sama dengan yang diutarakan oleh Van Bendegom (1974) dalam Kumala (2018) bahwa pergerakan sedimen dasar akan terus berlansung sampai terbentuk suatu kemiringan dasar dalam arah melintang yang stabil. Trend perubahan dasar sungai berupa penurunan dasar sungai di tikungan bagian luar akan berdampak pada stabiltitas dari pelindung tebing sungai yang dibangun. Untuk itu diperlukan upaya untuk mengendalikan dasar sungai pada tikungan luar supaya tidak terjadi penurunan. 406 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Gambar 9. Perubahan Tampang Melintang di Hulu Bendung Lematang Gambar 10. Perubahan Tampang Melintang di Hilir Bendung Lematang KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Kecepatan aliran dihulu bendung pada ruas dengan kemiringan curam lebih dari 4 m/s, dan berangsur melambat pada ruas yang mendekat ke lokasi tubuh bendung., sedangkan kecepatan aliran di hilir bendung pada alur tikungan luar sungai lebih dari 3 m/s pada saat kondisi awal, dan seiring perubahan dasar sungai aliran melambat menjadi sekitar 2 cm/s. Arah aliran utama di hulu bendung mengarah ke sisi kanan alur sungai, arah aliran di tubuh bendung tidak merata yang berada di sisi kiri dan kanan, serta arah aliran di hilir bendung mengarah pada tebing sungai bagian kiri. Trend perubahan dasar sungai di hulu bendung terjadi degradasi pada lokasi alur tikungan luar. Dan trend perubahan dasar sungai di hilir bendung terjadi penurunan dasar sungai di dasar alur sungai bagian kiri sedangkan di sisi kanan alur sungai terjadi sedimentasi. Untuk menjaga kestabilan bangunan tebing sungai di tikungan luar ruas hulu dan hilir bendung serta endsill bendung diperlukan pengendalian gerusan dasar alur sungai baik di hulu maupun di hilir bangunan bendung. Rekomendasi Untuk keamanan pelindung tebing sungai disarankan untuk memperhitungan besarnya gerusan dasar sungai atau memproteksi dasar sungai dari kemungkinan terjadinya gerusan. Untuk analisis lebih detail pengaruh pola perletakan bendung lematang terhadap perubahan dasar sungai perlu dilakukan uji model fisik 3 dimensi dengan pengujian meliputi karakteristik pola aliran, kecepatan dan juga potensi gerusan lokal. Bandung, 10 November 2018 407 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air DAFTAR PUSTAKA Amini, Indah Sri. 2015. Simulasi Pengaruh Sedimentasi Pada Nilai Kondisi Fisik Bendung Colo Akibat Penggelontoran Spillway Baru Waduk Wonogiri. Tesis. Tidak dipublikasikan. Surakarta: Universitas Sebelas Maret. Escarameia, Manuela. 1998. River and Channel Revertment. A Design Manual. Thomas Telford Ltd. London. Istiarto. 2014. Transpor Sedimen: Awal Gerak Butir Sedimen. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada. http://istiarto.staff.ugm.ac.id/docs/transed/TSed03%20Awal%20Gerak %20Butir%20Sedimen.pdf (diakses 27 Januari 2016) Kumala. 2018.Teknik Sungai. Unpar Press. Bandung. Van Rijn, L. C. 2013. Simple General Formulae for Sand Transport In Rivers, Estuaries And Coastal Waters. Blokzijl: www.LEOvanRIJN-SEDIMENT.com. http://www. Leovanrijnsediment.com/papers/Formulaesandtransport.pdf (diakses 3 Maret 2016) 408 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PENGEMBANGAN DAN PERCEPATAN PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR SUMBER DAYA AIR ANALISIS DEBIT ANDALAN DAN DEBIT BANJIR DAS WAY RUHU Sarah Helena Abighail1*, Iwan Kridasantausa Hadihardaja2, dan Mohammad Farid2 1Program Studi Teknik dan Pengelolaan Sumber Daya Air, Institut Teknologi Bandung Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung *
[email protected]2Fakultas Abstrak Populasi penduduk bertambah seiring perkembangan teknologi yang ada. Hal ini berdampak pada jumlah kebutuhan yang mengalami pertumbuhan. Penetrasi jumlah penduduk ini juga terjadi di Indonesia tanpa mengenal perkotaan hingga pedesaan. Jumlah kebutuhan yang dimaksud utamanya mencakup sandang, pangan, dan papan. Jika dispesifikasikan salah satunya adalah peningkatan pemenuhan kebutuhan listrik per kapita. Sumber pembangkit listrik juga tidak terbatas pada satu atau dua Sumber Daya Alam saja, satu diantaranya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro. PLTMH merupakan bagian dari beberapa jenis Pembangkit Listrik Tenaga Air dengan variasi daya yang dihasilkan mampu memenuhi kebutuhan listrik dengan beda elevasi sebagai andalan dalam menghasilkan daya. Eksistensi PLTMH di Indonesia dapat memberi manfaat lebih selain pemenuhan kebutuhan listrik, terkhusus pada daerah timur seperti Daerah Aliran Sungai Way Ruhu di Kota Ambon. Perencanaan PLTMH sebagai salah satu bangunan air perlu dilakukan analisis hidrologi sebagai dasar perencanaan daya yang akan dihasilkan dan dimensi untuk setiap komponen PLTMH. Kata Kunci: Analisis Hidrologi, Kebutuhan Listrik, Tenaga Air LATAR BELAKANG Indonesia merupakan negara kepulauan dengan potensi sumber daya air yang cukup besar dan harus dimanfaatkan dengan baik khususnya dalam pengembangan energi listrik tenaga air dalam penyediaan listrik untuk kebutuhan masyarakat baik untuk kebutuhan listrik rumah tangga, industry, perkantoran, maupun fasilitas umum. Salah satu teknologi yang dapat membantu penyediaan listrik yaitu dengan menerapkan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro atau PLTMH pada daerah yang memiliki potensi besar dalam pengembangan tenaga listrik seperti di daerah Sungai Way Ruhu yang terletak di Kota Ambon, Maluku. Selain teknologinya yang ramah lingkungan PLTMH juga memiliki nilai yang sangat ekonomis dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya dengan manfaat jauh lebih besar tanpa harus mengkhawatirkan dampak yang ditimbulkan dari penerapan system tersebut. Oleh karena itu, diharapkan bahwa dengan dibangunnya pembangkit listrik ini dapat menyelesaikan permasalahan kekurangan pasokan listrik dengan membantu pemerintah dalam menyediakan kebutuhan listrik yang bermanfaat dalam kehidupan masyarakat setempat. METODOLOGI STUDI Metodologi yang digunakan dalam penyusunan karya tulis ini adalah : 1. Melakukan Studi Literatur Studi yang dilakukan berdasarkan beberapa literatur yang didapat mengenai analisis debit andalan dan debit banjir, serta DAS Way Ruhu sebagai tinjauan lokasi. 2. Pengumpulan Data Sekunder Data yang dikumpulkan terdiri dari peta topografi, data curah hujan, dan data klimatologi yang berasal dari lokasi studi Kecamatan Galala, Kota Ambon, Maluku. Data-data yang akan dianalisis yaitu : Bandung, 10 November 2018 409 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air a. Data curah hujan dari dua stasiun hujan yaitu Stasiun Pattimura Ambon dengan melengkapi data menggunakan data Stasiun Karang Panjang (Kota Ambon) dan Stasiun Kairatu (Seram Bagian Barat) b. Data klimatologi yang mencakup rata-rata kecepatan, penyinaran matahari, rata-rata kelembapan, dan rata-rata temperatur udara. c. Peta topografi yang akan digunakan untuk melakukan layouting PLTMH Way Ruhu 3. Analisis Hidrologi Data yang telah dikumpulkan selanjutnya akan dianalisis hingga mendapatkan debit andalan, debit banjir rencana, serta potensi daya yang terbangkitkan pada PLTMH Way Ruhu. Debit andalan dihitung dengan Metode FJ MOCK. Untuk bangunan PLTMH, debit andalan yang digunakan adalah Q80-Q90 (Pedoman studi kelayakan Hidrologi IMIDAP). Pada perhitungan Tugas Akhir ini akan diambil nilai Q80. Sedangkan untuk debit banjir dihitung dengan Metode Nakayasu, ITB1, dan ITB2. Kemudian dilakukan pemilihan metode debit banjir terbaik dengan volume limpasan yang mendekati 1. HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Stasiun terdekat dengan lokasi DAS Way Ruhu adalah Stasiun Hujan Pattimura dengan data hujan yang digunakan sebanyak 14 tahun dari tahun 2004 sampai 2017. Data hujan dianalisis menggunakan analisis frekuensi metode Distribusi Normal, Log Normal, Log Pearson III, dan Gumbel. Hasil analisis frekuensi diuji dengan uji Smirnov-Kolmogorof dan Chi Square. Hasil dari kedua uji distribusi akan menunjukkan metode analisis frekuensi yang akan digunakan. Metode yang terpilih adalah Log Pearson III. Tabel 1. Curah Hujan Rencana Periode Ulang R (mm) 200 662,81 100 571,22 50 486,71 25 408,52 10 313,38 5 245,98 2 157,55 Debit banjir rencana dihitung dengan menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintetik yaitu Nakayasu, ITB-1, dan ITB-2, Hasil diperoleh nilai tl dan tp yang digunakan adalah nilai tl dan tp dari Nakayasu yaitu sebesar tl= 0,28 jam dan tp= 0,45 jam, Metode HSS yang terpilih dilakukan konvolusi dengan perhitungan Agihan 6 jam dari curah hujan yang telah dihitung berdasarkan data hujan maksimum tahunan, Hasil untuk debit banjir diperoleh seperti berikut ini: Tabel 2. Metode Nakayasu ITB 1 ITB 2 Debit Banjir Rencana Q100 (m3/s) 104,46 136,13 138,38 Q50 (m3/s) 88,57 Berdasarkan Badan Standardisasi Nasional, 2012, SNI 7745 – 2012 : Tata Cara Perhitungan Evapotranspirasi Tanaman Acuan dengan Metode Penman – Monteith, Jakarta : BSN, evapotranspirasi dihitung menggunakan metode Penman Monteith dengan menggunakan data presipitasi bulanan, temperatur rata-rata, kecepatan angin, lama penyinaran matahari, kelembaban udara, dan tekanan, Debit 410 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air andalan rencana dihitung dengan menggunakan metode FJ, Mock, Perhitungan FJ, Mock diperoleh dari pengolahan data data hujan, jumlah hari hujan, evapotranspirasi bulanan, luas DAS, dan koefisien lahan, klimatologi dengan ketentuan tertentu, Setelah dilakukan perhitungan FJ, Mock, dilakukan perhitungan Weibull dengan sistem pe-ranking-an dan probabilitas sehingga dapat terbentuk Flow Duration Curve (FDC) sebagai berikut : Gambar 1. FDC Way Ruhu Debit andalan yang digunakan adalah debit dengan probabilitas 80% dan 58,9% yaitu 0,126 m3/s dan 0,252 m3/s sebagai debit andalan untuk turbin 1 dan turbin 2, Debit andalan juga memperhitungkan Q95 sebesar 0,05 m3/s sebagai debit pemeliharaan sungai untuk prasyarat pemeliharaan lingkungan terhadap dampak konstruksi bangunan hidraulik, Peraturan ini disebutkan pada Surat Edaran Nomor : 05/SE/D/2016 tentang Pedoman Penyelenggaeaan Kegiatan Operasi dan Pemeliharaan Prasaran Sungai serta Pemeliharaan Sungai yang dikeluarkan oleh KemenPUPR Dirjen SDA (Bagian Ketentuan/Norma dalam Penyediaan dan Pengalokasian Air) dan tercantum juga dalam Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 15 Tahun 2015 tentang Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2015 Nomor 16), Dengan: (1) Berikut ini adalah tampilan pemodelan HSS ITB-1 dengan Phyton : Gambar 2. Bandung, 10 November 2018 Pemodelan HSS ITB-1 Phyton 411 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, berikut adalah kesimpulan yang diperoleh : a. b. Debit andalan DAS Way Ruhu sebesar 0,126 m3/s dan 0,252 m3/s dengan masing-masing probabilitas 80% dan 58,9%, Q95 sebesar 0,05 m3/s sebagai debit pemeliharaan sungai, Debit yang dipilih dengan probabilitas berbeda yaitu 80% dan 58,9% untuk memaksimalkan keandalan menggunakan dua pompa, Debit banjir desain yang ditentukan menggunakan metode Nakayasu dengan periode ulang 50 tahun sebesar 88,57 m3/s, Rekomendasi Setelah melaksanakan analisis perhitungan debit andalan dan debit banjir DAS Way Ruhu diatas, penulis meberikan masukan atau saran sebagai berikut : a. b. c. Dalam melaksanakan analisis desain ketersediaan data sangat penting, untuk itu data hidrologi dan topografi yang digunakan harus valid, lengkap, dan akurat, Data hujan yang digunakan sebaiknya minimal 3 stasiun hujan agar desain yang dibuat memiliki tingkat kesalahan yang rendah atau tingkat kesesuaian dengan kondisi sebenarnya semakin besar, Pada perhitungan debit andalan menggunakan metode FJ, Mock sebaiknya dikalibrasi dengan data aktual atau data hasil pengukuran dilapangan, sehingga hasil perhitungan yang dibuat dapat di evaluasi dengan kondisi sebenarnya, Pada analisis ini tidak terdapat data debit pengukuran sebagai kalibrasi, UCAPAN TERIMA KASIH Penyusunan karya tulis ini tidak terlepas dari pihak-pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan, Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof, Ir, Iwan Kridasantausa, M,Sc, Ph,D selaku dosen pembimbing Tugas Akhir 2. Moh, Farid, S,T, M,T, Ph,D selaku dosen pembimbing Tugas Akhir REFERENSI Badan Standardisasi Nasional, 2015, SNI 1724 – 2015 : Analisis Hidrologi, Hidraulik, dan Kriteria Desain Bangunan di Sungai, Jakarta : BSN Badan Standardisasi Nasional, 2012, SNI 6738 – 2015 : Tata Cara Perhitungan Debit Andalan Rencana, Jakarta : BSN Badan Standardisasi Nasional, 2016, SNI 2415 – 2016 : Tata Cara Perhitungan Debit Banjir Rencana, Jakarta : BSN Badan Standardisasi Nasional, 2012, SNI 7745 – 2012 : Tata Cara Perhitungan Evapotranspirasi Tanaman Acuan dengan Metode Penman – Monteith, Jakarta : BSN 412 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air PENGELOLAAN RAWA DAN PERLINDUNGAN PANTAI PEMANFAATAN KAYU GELAM (MELALEUCA SP.) UNTUK KONSTRUKSI BIDANG SUMBER DAYA AIR Arif Dhiaksa1*, Ganggaya Sotyadarpita2 1,2Balai Penelitian dan Pengembangan Rawa, Puslitbang Sumber Daya Air *
[email protected]Abstrak Gelam (Melaleuca sp.) adalah jenis pohon yang banyak tumbuh di hutan rawa Sumatera dan Kalimantan. Gelam dapat tumbuh subur pada lahan rawa dengan tingkat keasaman tinggi dan memiliki masa panen relatif cepat yaitu sekitar 3-5 tahun. Masyarakat telah lama memanfaatkan kayu gelam khususnya sebagai cerucuk/tiang pancang rumah di tanah rawa dan telah terbukti kuat selama lebih dari 30 tahun. Penulisan makalah ini dimaksudkan untuk memberikan informasi terkait dengan karakteristik, potensi, dan kelebihahan serta kekurangan penggunaan kayu gelam khususnya dalam konstruksi bidang Sumber Daya Air. Metode yang digunakan adalah melalui studi literatur dan observasi pemanfaatan kayu gelam, baik yang dilakukan oleh Balai Litbang Rawa, maupun dilakukan oleh pihak lain. Berdasarkan hasil studi, diperoleh informasi bahwa gelam cocok tumbuh di lahan rawa yang dipengaruhi pasang surut. Kayu gelam termasuk dalam kelas awet III dan kelas kuat II. Kayu gelam berpotensi dimanfaatkan sebagai cerucuk bangunan air, perancah, jembatan non permanen, dinding penahan tanah, kisdam, dan sekat kanal non permanen. Kelebihan kayu gelam adalah tahan terhadap asam, awet jika terendam air atau di dalam tanah, memiliki kuat kayu kelas II, dan masa panen relatif cepat. Kekurangan kayu gelam adalah memiliki kelas awet III dan cepat lapuk jika digunakan untuk konstruksi yang terpapar sinar matahari. Kata Kunci: Gelam, Kayu, Melaleuca sp, rawa, Gambut, Konstruksi, Sumber daya air LATAR BELAKANG Gelam (Melaleuca sp.) merupakan jenis pohon yang termasuk dalam family Myrtaceae yang memiliki habitat tumbuh pada rawa dataran rendah di beberapa negara seperti Indonesia, Malaysia, Singapura, Thailand, dan Australia bagian Utara. Family Myrtaceae memiliki lebih dari 200 spesies yang tumbuh tersebar luas; sebagian merupakan tanaman endemik Australia, dan beberapa spesies tumbuh di Malaysia dan Kaledonia Baru (Quinn et al., 1998). Di Indonesia, pohon gelam banyak tumbuh di hutan rawa Sumatera dan Kalimantan. Masyarakat telah lama memanfaatkan kayu gelam khususnya sebagai cerucuk/tiang pancang rumah di tanah rawa dan telah terbukti kuat selama lebih dari 30 tahun. Gelam dapat tumbuh subur pada lahan rawa gambut dengan tingkat keasaman tinggi. Karakteristik tanah pada habitat gelam pada umumnya sangat asam, dengan nilai pH antara 3,46-3,86. Rendahnya pH mengindikasikan adanya lapisan pirit atau lempung pada tanah tersebut. pH 3,46-3,86 berdasarkan taksonomi tanah termasuk dalam kategori tanah sulfat masam (Noor, 2004). Pohon gelam memiliki masa pertumbuhan relatif cepat. Gelam memiliki prospek yang baik untuk dikelola dan dikembangkan karena pertumbuhan gelam yang cepat yaitu dengan riap 1-1,5 cm per tahun (Rachmanady et al. 2004). Potensi gelam juga didukung oleh Giesen (2015) yang menyatakan bahwa pada ekosistem rawa gambut yang telah terdegradasi umumnya masih ada jenis yang mampu tumbuh dominan dan potensial untuk dikembangkan sebagai jenis alternatif penghasil kayu, yaitu gelam. Pada umumnya gelam dapat dipanen pada umur 3-5 tahun atau dengan diameter 4-29 cm. Dalam pengelolaannya, gelam dengan diameter <4 cm tidak boleh ditebang karena masih terlalu muda dan Bandung, 10 November 2018 413 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air gelam dengan diameter >30 cm tidak boleh ditebang karena bermanfaat sebagai sumber benih, tapi pada kenyataannya hal ini masih banyak dilakukan oleh masyarakat (Arifin et al., 2014). Pada Gambar 1. di bawah ini disajikan dokumentasi kegiatan pemanenan kayu gelam oleh masyarakat lokal di Desa Barambai Kolam Kanan, Kecamatan Barambai, Kabupaten Barito Kuala, Provinsi Kalimantan Selatan. Kabupaten Barito Kuala merupakan pusat penghasil Gelam di Kalimantan Selatan dengan volume potensial berkisar antara 2,9-7,1 m3/ha (Arifin dkk., 2016). (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 1. Kegiatan pemanenan gelam oleh masyarakat Penulisan makalah ini dimaksudkan untuk memberikan informasi terkait dengan karakteristik, potensi, dan kelebihahan serta kekurangan penggunaan kayu gelam khususnya dalam konstruksi bidang Sumber Daya Air. METODOLOGI STUDI Metodologi yang digunakan dalam studi Pemanfaatan Kayu Gelam (Melaleuca sp.) untuk Konstruksi Bidang Sumber Daya Air ini secara garis besar adalah melalui studi literatur dan observasi pemanfaatan kayu gelam yang mencakup langkah-langkah sebagai berikut: Karakteristik; Karakteristik adalah ciri khas yang mencolok dari sesuatu (dalam hal ini adalah gelam). Teknik yang dilakukan dalam studi untuk memperoleh informasi terkait karakteristik gelam adalah melalui studi literatur dari jurnal-jurnal, makalah-makalah, dan laporan-laporan yang mengulas gelam. Potensi Pemanfaatan; Metode yang digunakan untuk memperoleh informasi terkait potensi pemanfaatan gelam, khususnya untuk konstruksi bidang Sumber Daya Air adalah melalui studi literatur dan observasi pemanfaatan kayu gelam, baik pemanfaatan yang dilakukan oleh Balai Litbang Rawa, maupun dilakukan oleh pihak lain. Kelebihan dan Kekurangan; Metode yang digunakan untuk memperoleh informasi terkait kelebihan dan kekurangan kayu gelam dalam kaitannya pada pemanfaatan untuk konstruksi bidang Sumber Daya Air adalah melalui studi literatur dan observasi/evaluasi pemanfaatan kayu gelam, baik yang dilakukan oleh Balai Litbang Rawa, maupun dilakukan oleh pihak lain. 414 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air HASIL STUDI DAN PEMBAHASAN Karakteristik Gelam (Melaleuca sp.) memiliki habitat tumbuh pada rawa dataran rendah. Lebih spesifik lagi Mac Kinnon et al (1985) menyebutkan bahwa gelam dapat ditemukan pada hutan rawa gambut yang dipengaruhi oleh pasang surut. Gelam diklasifikasikan sebagai spesies pioner, yang setelah kebakaran hutan terjadi perkecambahan bijinya akan meningkat karena api dapat membersihkan sampah dan benih-benih dorman. Gelam juga tahan terhadap kebakaran episodik karena kemampuannya untuk bertahan dengan baik dengan menghasilkan tunas baru di bawah kulit batang kayunya yang tebal (Amiruddin, 2005). Selain itu Kogawara et al (2006) juga melaporkan bahwa gelam toleran terhadap genangan air dan banjir. Penelitian yang dilakukan Airifin (2016) menyebutkan bahwa gelam dapat tumbuh pada kondisi iklim mikro dengan temperatur rata-rata berkisar antara 31,2-32,6°C dan kelembaban 63-73% yang menunjukkan bahwa gelam cocok tumbuh pada area terbuka dan tidak memerlukan naungan. Noor (2004) menyatakan bahwa tanaman gelam dapat tumbuh subur pada lahan rawa gambut dengan tingkat keasaman tinggi. Karakteristik tanah pada habitat gelam pada umumnya sangat asam, dengan nilai pH antara 3,46-3,86. Rendahnya pH mengindikasikan adanya lapisan pirit atau lempung pada tanah tersebut. pH 3,46-3,86 berdasarkan taksonomi tanah termasuk dalam kategori tanah sulfat masam. Gelam memiliki batang berwarna cerah dengan aksen putih hingga putih keabu-abuan dan dapat tumbuh hingga ketinggian 10-20 meter. Komposisi kimia kayu gelam terdiri dari selulosa, lignin, pentosan, dan sedikit substansi ekstraktif (Departemen Kehutanan, 2003). Dari segi kualitas, kayu gelam termasuk kayu keras dengan berat jenis 0,85, kelas awet III dan kelas kuat II (Departemen Kehutanan, 2003 ; Ramadhoni, 2016 dalam Sudrajat, 2016). Kualitas kayu ditentukan oleh faktor di dalam kayu dan faktor di luar kayu. Faktor di dalam kayu antara lain adalah posisi dalam batang. Faktor di luar kayu terdiri atas kondisi lingkungan penggunaan kayu dalam hal ini adalah faktor abiotik (oksidasi, foto oksidasi, ph air/tanah rawa) dan faktor biotik (jamur, serangga perusak kayu). Pengaruh faktor dalam kayu dan faktor di luar kayu terhadap kayu menunjukkan tingkat kualitas kayu (Supriyati dkk, 2015). (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 2. Hutan gelam di Kabupaten Kapuas, Kalimantan Tengah Gambar 2. di atas adalah salah satu dokumentasi hutan gelam alami di Kabupaten Kapuas, Kalimantan Tengah. Hutan gelam adalah area yang tutupan lahannya didominasi oleh tanaman gelam. Selain memasok kebutuhan gelam di Kalimantan Tengah, hutan-hutan gelam di Kapuas juga memasok kebutuhan gelam di Kalimantan Selatan. Di Kalimantan dimana beberapa wilayah merupakan daerah Bandung, 10 November 2018 415 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air rawa, kebutuhan akan kayu gelam sangat besar dan berkelanjutan. Namun, habitat hutan rawa gambut dari tahun ke tahun semakin terdegradasi dan menyusut. Kondisi ini mempengaruhi kondisi ekologi populasi gelam (Arifin et al., 2014). Kondisi tersebut menuntut adanya upaya budidaya gelam sehingga tegakannya lestari dan produksi kayunya dapat ditingkatkan (Manurung et al., 2015). Potensi Pemanfaatan Dari hasil studi literatur dan observasi di lapangan, kayu gelam berpotensi untuk digunakan dalam konstruksi bidang Sumber Daya Air, antara lain adalah sebagai berikut: 1. Fondasi Fondasi adalah bagian bangunan yang menghubungkan bangunan dengan tanah, yang menjamin kestabilan bangunan terhadap berat sendiri (Heinz dalam HA, Abdul Haris, 2015). Dalam Konstruksi bidang Sumber Daya Air misalnya bangunan jembatan, sekat kanal, dan pintu air, kayu gelam berpotensi dimanfaatkan sebagai fondasi menggunakan sistem cerucuk. Fondasi Cerucuk adalah salah satu jenis fondasi yang biasanya diaplikasikan di daerah dengan kondisi tanah yang kurang stabil dimana umumnya dengan jenis tanah lumpur ataupun tanah gambut dengan elevasi muka air yang cukup tingggi. Pemancangan gelam sebagai fondasi cerucuk cukup mudah dilakukan. Pekerjaan pemancangan kayu gelam dilakukan dengan cara melancipkan salah satu ujung kayu gelam kemudian menancapkannya ke dalam tanah menggunakan tenaga manusia secara manual, menggunakan tripod/tetrapod, ataupun menggunakan eksavator, tergantung ukuran dan kedalaman serta ketersediaan peralatan di lokasi pekerjaan. Contoh kegiatan pemancangan gelam sebagai fondasi jembatan menggunakan tripod disajikan pada Gambar 3. berikut : (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 3. Pemancangan cerucuk gelam sebagai fondasi jembatan Cerucuk kayu dalam definisinya adalah susunan tiang kayu dengan diameter atau ukuran sisi antara 8 dan 15 cm yang dimasukkan ke dalam tanah sehingga berfungsi sebagai pondasi (Departemen Pekerjaan Umum, 1999). Pemakaian cerucuk pada lempung lunak dapat meningkatkan daya dukung lempung lunak. Dari kenaikan daya dukung tersebut terlihat bahwa cerucuk memberikan kontribusi yang cukup besar pada lempung lunak (Suroso dkk, 2008). Kemampuan gelam cebagai fondasi juga sejalan dengan penelitian yang dilaksanakan oleh Balai Penelitian dan Pengembangan Rawa Kementerian PUPR yang memanfaatkan kayu gelam sebagai fondasi Sekat Kanal Tipe Drainpile. 416 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Sekat Kanal Tipe Drainpile adalah salah satu jenis sekat kanal yang terbuat dari konstruksi beton yang dikombinasi dengan pasangan batu. Drainpile memiliki desain sedemikian rupa sehingga memiliki kelebihan mampu membendung aliran dan meninggikan muka air sampai level yang dikehendaki namun masih bisa dilalui perahu untuk navigasi masyarakat. Mercu alur perahu dibuat cukup tinggi, sama dengan mercu drainpile agar air tidak dapat lewat dan dilengkapi dengan rel sehingga perahu dapat ditarik dengan mudah dan ringan saat melewatinya (Balai Rawa, Puslitbang SDA, 2014). Gambar desain potongan melintang drainpile yang menampilkan sebaran fondasi cerucuk yang menahan struktur drainpile disajikan pada Gambar 4. berikut: Pondasi drainpile menggunakan cerucuk galam Gambar 4. Desain potongan melintang drainpile Berdasarkan evaluasi desain Sekat Kanal tipe Drainpile tersebut, diperoleh informasi bahwa dengan menggunakan fondasi cerucuk gelam memang terjadi deformasi struktur namun dengan nilai yang sangat kecil, hanya dalam kisaran rata-rata 1,52 mm dalam 2 tahun dan tidak menutup kemungkinan pula deviasi elevasi beberapa titik pada tubuh drainpile memang sudah ada sejak selesai dibangun karena faktor kurang teliti dalam proses konstruksi (Dhiaksa dan Rifani, 2017). Potensi gelam digunakan sebagai fondasi cerucuk juga didukung oleh penelitian yang dilakukan Wahyu Supriyati dkk (2015) dimana kayu gelam dipilih secara acak dari cerucuk rumah penduduk yang telah ditimbun dalam tanah rawa selama 10, 19, 31 dan 38 tahun untuk dikaji sifat fisika, sifat mekanika, dan kandungan silikanya. Dari penelitian tersebut diperoleh kesimpulan bahwa Penimbunan telah meningkatkan berat jenis (BJ) kayu gelam secara signifikan. Sifat mekanika tidak dipengaruhi lama penimbunan, letak radial maupun interaksi kedua faktor tersebut. Pola kekerasan serupa dengan pola BJ, yaitu semakin lama ditimbun semakin keras. Peningkatan kekerasan seiring lama penimbunan tetapi secara statistik tidak signifikan. 2. Perancah Perancah (scaffolding) adalah suatu struktur sementara yang digunakan untuk menyangga manusia dan material dalam pekerjaan konstruksi. Perancah tradisional biasanya berupa bambu atau kayu, sedangkan perancah modern terbuat dari pipa-pipa besi yang didesain sedemikian rupa sehingga bisa diatur posisi dan panjangnya. Penggunaan perancah kayu gelam dalam konstruksi bidang Sumber Daya Air biasanya dilakukan dalam pekerjaan pembangunan jembatan beton atau pembangunan bangunan air lainnya yang menggunakan beton site mix. Agar proyek dapat berjalan dengan lancar, diperlukan ketepatan pemilihan jenis perancah yang sesuai dengan karakteristik proyek. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan jenis perancah antara lain tingkat keselamatan dan keamanan, biaya, tingkat kesulitan dalam hal pemasangan maupun pembongkarannya, durasi proyek dan faktor-faktor lainnya (Gunawan dkk, 2007). Peraturan Beton Bertulang Indonesia (1971), mensyaratkan perancah harus terbuat dari bahan-bahan baik yang tidak mudah meresap air dan direncanakan sedemikian rupa, sehingga mudah dilepas dari beton tanpa menyebabkan kerusakan pada beton. Kayu yang digunakan harus memenuhi syarat – syarat antara lain kadar air 10 % s/d 20 % partikel – partikel yang dikandung kayu reaktif dan tidak merusak Bandung, 10 November 2018 417 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air beton, Perubahan bentuk kayu akibat temperatur maupun kelembaban udara setempat sekecil mungkin, kuat dan ekonomis, mudah dikerjakan dan mudah dipasang alat sambung. Persyaratan-persyaratan ini dapat dipenuhi oleh kayu gelam, karena kayu gelam termasuk kayu dalam kelas kuat II. Hal ini juga didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Khairi Ramdhani (2018) yang memperoleh data hasil pengujian sifat fisik kayu gelam dengan diameter 11,9–15,5 cm memiliki kadar air 16,13–19,63%, dan berat jenis dasar 0,70–0,72. Berdasar hasil pengujian sifat mekanik kayu diketahui kayu gelam memiliki kekuatan tekan 260,80–328,27 kg/cm2 dan kekuatan lentur 519,98–745,53 kg/cm2. Dari hasil studi kasus perbandingan biaya yang dilakukan diantara perancah kayu, gelam dan besi pada proyek ruko Tidar 224 Surabaya, perancah gelam memberikan hasil yang paling murah (Gunawan dkk, 2007). Contoh dokumentasi pemanfaatan gelam sebagai perancah dalam pekerjaan konstruksi Bidang Sumber Daya Air disajikan pada Gambar 5. berikut : (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 5. Pemancangan cerucuk gelam sebagai perancah konstruksi jembatan Dokumentasi di atas adalah pekerjaan pembangunan jembatan beton di Kecamatan Jejangkit, Kabupaten Barito Kuala, Provinsi Kalimantan Selatan. Kayu-kayu gelam dengan diameter 8-12 cm dan panjang 2-3 m disusun sebagai perancah. Kayu gelam disusun vertikal untuk menahan beban dari atas, disusun diagonal untuk menahan beban dari samping, dan disusun horisontal sebagai pengaku. Paku-paku besi digunakan sebagai penyambung. 3. Jembatan Non Permanen Jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi meneruskan jalan melalui suatu rintangan yang permukaannya lebih rendah. Rintangan ini dapat berupa jalan lain, rel kereta api, irigasi, sungai, laut, dan lain-lain, sedangkan jembatan non permanen adalah jembatan yang mempunyai umur rencana kurang dari 50 tahun. Jembatan non permanen sederhana biasanya dibangun oleh masyarakat secara swadaya baik untuk kebutuhan pribadi, kebutuhan komunitas, ataupun sebagai perbaikan darurat. Penggunaan kayu gelam di Kalimantan sebagai jembatan non permanen lebih populer daripada penggunaan bambu dan jenis kayu lain, karena kayu gelam lebih mudah diperoleh dan lebih murah. Kadangkala penggunaan kayu gelam sebagai jembatan dikombinasi dengan kayu ulin agar lebih kuat dan memiliki umur pakai lebih lama. Ukuran dan desain jembatan non permanen dari kayu gelam beraneka ragam tergantung keperluan dan anggaran. Pada Gambar 6. berikut disajikan beberapa contoh jembatan non permanen dengan konstruksi yang terbuat dari kayu gelam. 418 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 6. Pemanfaatan kayu gelam untuk pembuatan jembatan non permanen Gambar 6a. adalah contoh jembatan non permanen sangat sederhana yang dibuat oleh masyarakat di Desa Barambai Kolam Kanan untuk keperluan pribadi, yaitu menghubungkan lahan pertanian dengan jalan usaha tani yang terpisah oleh saluran tersier selebar 3 m. Jembatan terbuat dari susunan sederhana beberapa kayu gelam dengan lebar sekitar 0,5 meter melintang saluran. Jembatan ini tidak dapat dilalui oleh kendaraan. Gambar 6b. adalah contoh jembatan non permanen darurat yang terbuat dari tumpukan kayu gelam (lajur kanan) dan susunan kayu Ulin (lajur kiri) di Desa Barambai Kolam Kanan. Jembatan darurat menggunakan kombinasi kayu gelam dan ulin dibuat pada tahun 2017 sebagai perbaikan sementara dari jembatan beton sebelumnya yang mengalami kerusakan. Jembatan ini menghubungkan Desa Barambai Kolam Kanan dengan Ibu Kota Kabupaten Barito Kuala, yaitu kota Marabahan dan dapat dilalui kendaraan dengan tonase tinggi seperti truk atau bus. Gambar 6c. adalah contoh jembatan non permanen yang dibuat oleh masyarakat di Kecamatan Jejangkit untuk keperluan pribadi, yaitu menghubungkan lahan pertanian dengan jalan raya kabupaten yang dipisahkan oleh saluran irigasi sekunder. Jembatan ini memiliki lebar 1 m dan dapat dilalui oleh kendaraan bermotor roda dua. Gambar 6d. adalah contoh jembatan non permanen yang dibuat oleh masyarakat di Kecamatan Handil Bakti untuk keperluan pribadi, yaitu menghubungkan tempat tinggal pribadi dengan jalan raya kabupaten yang dipisahkan oleh saluran irigasi sekunder. Jembatan ini memiliki lebar 2 m dan dapat dilalui oleh kendaraan bermotor roda dua. Jembatan di desain melengkung sehingga memungkinkan perahu kelotok atau jukung melintas di bawahnya. Di Kalimantan sungai dan saluransaluran banyak yang dimanfaatkan masyarakat untuk lalu lintas menggunakan moda transportasi perahu. 4. Dinding Penahan Tanah Dinding penahan tanah adalah struktur yang didesain untuk menjaga dan mempertahankan dua muka elevasi tanah yang berbeda (Coduto dalam Gunanta, 2014). Dinding penahan tanah berfungsi untuk menyokong tanah serta mencegahnya dari bahaya kelongsoran, baik akibat beban air hujan, berat tanah itu sendiri maupun akibat beban yang bekerja di atasnya (Gunanta, 2014).. Menurut (Hardiyatmo, 2002) dinding penahan tanah terbagi menjadi 2 jenis, yaitu dinding penahan tanah kaku yang stabilitasnya sangat ditentukan oleh berat dan ukuran, dan dinding penahan tanah lentur (turap = sheetpile) yang tebal dindingnya relatif kecil dan stabilitasnya ditentukan oleh dalamnya pemancangan. Dengan demikian, penggunaan kayu gelam sebagai dinding penahan tanah, termasuk dalam jenis Bandung, 10 November 2018 419 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air turap/sheetpile. Turap kayu digunakan untuk dinding penahan tanah yang tidak begitu tinggi, karena tidak kuat menahan beban-beban lateral yang besar. Turap ini tidak cocok digunakan pada tanah berkerikil, karena turap cenderung pecah bila dipancang. Bila turap kayu digunakan untuk bangunan permanen yang berada di atas muka air, maka perlu diberikan lapisan pelindung agar tidak mudah lapuk. Turap kayu banyak digunakan pada pekerjaan-pekerjaan sementara, misalnya untuk penahan tebing galian (Hardiyatmo, 2008). Masyarakat di Kalimantan telah sejak lama memanfaatkan kayu gelam sebagai dinding penahan tanah/turap. Biasanya turap digunakan untuk menahan tanah disamping sungai atau saluran agar tidak longsor. Pemilihan kayu gelam sebagai turap dilakukan karena kayu gelam relatif tahan terhadap kondisi air asam, memiliki tingkat kekuatan kelas II, ketersediaannya banyak, dan harganya lebih murah dibanding kayu-kayu jenis lain. Pada Gambar 7. berikut disajikan contoh konstruksi dinding penahan tanah yang terbuat dari kayu gelam. Dinding penahan tanah pada dokumentasi tersebut dibangun oleh masyarakat di Kota Marabahan untuk melindungi rumah dan tanah di sisi saluran agar tidak longsor atau tergerus air. (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 7. Pemanfaatan kayu gelam untuk pembuatan dinding penahan tanah 5. Kisdam Berdasarkan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia Nomor 05/PRT/M/2009 tentang Pedoman Tata Cara Pembangunan Pos Duga Air Tipe Konsol di Sungai/ Saluran Terbuka, Kisdam didefinisikan sebagai konstruksi bangunan air yang bersifat sementara berfungsi supaya air sungai tidak masuk ke dalam galian. Pembuatan kisdam biasanya dilakukan pada pekerjaan konstruksi di daerah yang berinteraksi dengan air, misalnya pekerjaan jembatan, pos duga air, pintu air, sekat kanal, bendung, dan sebagainya dengan maksud agar area pekerjaan kering dan terbebas dari genangan air untuk sementara waktu. Kisdam dapat dibuat dari berbagai macam bahan tergantung perencanaannya. Kisdam sederhana dibuat dari bahan balok kayu, kayu bulat, batang bambu, atau besi siku sebagai tegakan (kolom), anyaman bambu, papan kayu, terpal, geotekstil atau plat besi tebal sebagai dinding, serta pasir urug atau tanah liat sebagai pengisi. Setelah konstruksi kisdam selesai dibangun, air kemudian dipompa keluar dari area pekerjaan. Di wilayah Kalimantan dimana ketersediaan kayu gelam lebih banyak dan lebih murah dari jenis-jenis kayu lain atau bambu, penggunaan kayu gelam sebagai konstruksi kisdam lebih populer dibandingkan dengan penggunaan bahan lain. Pada Gambar 8. berikut disajikan contoh pembuatan konstruksi kisdam yang memanfaatkan kayu gelam. 420 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 8. Pemanfaatan kayu gelam untuk pembuatan kisdam Gambar di atas adalah dokumentasi pembuatan kisdam dengan memanfaatkan bahan kayu gelam dan terpal pada proyek perbaikan jembatan di Kecamatan Jejangkit, Kabupaten barito Kuala. Kisdam diperlukan selama pekerjaan fondasi dan kolom jembatan, agar pekerjaan konstruksi dan material campuran beton segar tidak terganggu oleh genangan air. Kayu gelam yang digunakan untuk pembuatan Kisdam memiliki diameter minimal 10 cm. 6. Sekat Kanal Non Permanen (tabat) Berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.16/Menlhk/Setjen/KUM.1/2/2017 tentang Pedoman Teknis Pemulihan Fungsi Ekosistem Gambut, Sekat Kanal didefinisikan sebagai salah satu bentuk bangunan air berupa sekat yang dibuat di dalam sebuah kanal yang telah ada di lahan gambut untuk mencegah penurunan permukaan air di lahan Gambut sehingga lahan Gambut di sekitarnya tetap basah dan sulit terbakar. Dengan melakukan penyekatan pada saluran, seperti saluran primer induk, maka kemudian sekat tersebut dapat menahan laju pengurasan air dari hutan dan lahan gambut, mempertahankan daya tampung air di hutan gambut dan menaikkan tinggi muka air di hutan dan lahan gambut, sehingga lahan gambut di sekitarnya menjadi basah kembali dan dapat mencegah peristiwa kebakaran hutan dan lahan gambut. Lebih dari itu, kondisi lahan gambut basah yang menyerupai kondisi alaminya akan memudahkan kegiatan rehabilitasi lahan gambut dengan penanaman jenis-jenis yang telah teradaptasi pada ekosistem gambut yang unik (Noor dan J., 2007). Sehubungan dengan upaya Pemulihan Ekosistem Gambut, Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat melalui unit pelaksana teknisnya Balai Penelitian dan Pengembangan Rawa pada tahun 2017 melaksanakan kegiatan penerapan Sekat Kanal. Kegiatan ini dilaksanakan di Hutan Lindung Liang Anggang yang terletak di Kecamatan Liang Anggang dan Kecamatan Landsan Ulin utara Kota Banjarbaru, Provinsi Kalimantan. Hutan Lindung Liang Anggang (Penetapan Hutan Lindung Kepmenhut No 672/KPTS-II/1991 dan No 434/KPTS-II/1996) memiliki luas area sekitar 900 hektar, namun sebagian besar telah dibudidayakan oleh masyarakat dan sisanya merupakan lahan terbuka bekas terbakar dengan vegetasi berupa tanaman perdu khas rawa dan Gelam. Sekat Kanal yang dibangun merupakan suatu kesatuan sistem yang terdiri dari tanggul keliling sepanjang 3 km, 2 sekat kanal permanen (utama), dan 5 sekat kanal non permanen (tabat). Tabat dibangun untuk membatasi area hutan lindung yang masih dibudidayakan oleh masyarakat dengan area hutan lindung yang saat ini akan dilakukan konservasi melalui Penerapan Sekat kanal. Tabat-tabat tersebut mengatur tinggi muka air agar maksimal sesuai dengan elevasi rencana. Tabat di dibuat Bandung, 10 November 2018 421 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air menggunakan konstruksi kayu dikarenakan di dalam area hutan lindung tidak diperkenankan menggunakan konstruksi beton. Sekat kanal utama dibuat dengan material beton karena lokasi sekat kanal utama berada tepat di luar area hutan lindung. Kayu yang digunakan dalam pembuatan tabat adalah kayu gelam sebagai tegakan (pondasi dan badan tabat), yang dikombinasi dengan kayu ulin sebagai penguat konstruksi. Karung-karung tanah digunakan sebagai isian tabat. Dengan pembangunan tabat/sekat kanal non permanen ini diharapkan ekosistem gambut pada lokasi kegiatan dapat pulih sebelum tabat-tabat yang dibangun pada lokasi tersebut mengalami kerusakan. Jika ekosistem gambut telah pulih, maka secara otomatis saluran telah tertutup oleh sedimen dan vegetasi sehingga struktur tabat tidak lagi diperlukan. Pada Gambar 9. berikut disajikan contoh salah satu konstruksi tabat yang memanfaatkan kayu gelam di Hutan Lindung Liang Anggang Banjarbaru. (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 9. Pemanfaatan kayu gelam untuk pembuatan sekat kanal non permanen Pada Gambar 9a. di atas terlihat proses pembangunan tabat pada tanggal 07 November 2017. Pembangunan dilaksanakan secara manual menggunakan peralatan sederhana. Kondisi disekitar tabat tandus dan kering walaupun musim hujan dan saluran tergenang air. Gambar 9b. adalah kondisi tabat pada tanggal 13 Desember 2017 atau 36 hari setelah pembangunan. Bulan Desember adalah puncak musim hujan. Terlihat air menggenang hingga puncak tabat. Vegetasi tanaman-tanaman air mulai tumbuh memenuhi saluran dan area sekitar lokasi terlihat mulai rimbun. Gambar 9c. adalah kondisi tabat pada tanggal 18 Januari 2018 atau 72 hari setelah pembangunan. Masih musim hujan namun intensitasnya sudah berkurang dari bulan sebelumnya. Terlihat konstruksi tabat sudah mulai berlumut. Masyarakat memanfaatkan bagian saluran pelimpas untuk memasang jaring perangkap ikan. Vegetasi tanamantanaman air berkurang drastis, namun area sekitar lokasi semakin rimbun oleh vegetasi tanaman perdu/semak-semak. Gambar 9d. adalah kondisi tabat pada tanggal 27 Juli 2018 atau 262 hari setelah pembangunan. Bulan Juli adalah musim kemarau namun belum sampai puncaknya. Terlihat konstruksi tabat pada bagian pelimpas beberapa batang kayu telah hilang atau terlepas. Hampir seluruh bagian tabat ditumbuhi rumput-rumput liar. Saluran penuh dengan vegetasi-vegetasi tanaman air, dan area sekitar tabat sangat rimbun ditumbuhi oleh vegetasi tanaman perdu/semak-semak dan rumput liar. Observasi kondisi tabat berdasarkan seri waktu selama 262 hari tersebut menunjukkan adanya dampak positif regenerasi alami tumbuhan di lahan gambut yang telah direstorasi melalui pembangunan sekat 422 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air kanal. Konstruksi tabat dari bahan kayu gelam terbukti mampu bertahan dan telah terlihat tanda-tanda pemulihan ekosistem gambut. Struktur utama tabat masih kokoh, hanya bagian pelimpas saja yang mengalami kerusakan dan mudah diperbaiki dengan penggantian batang kayu yang hilang/rusak. Kelebihan Gelam memiliki beberapa kelebihan sehingga sangat berpotensi untuk dimanfaatkan dalam konstruksi bidang Sumber Daya Air. Kelebihan-kelebihan tersebut tidak terlepas dari karakteristik gelam itu sendiri yaitu kayu gelam dapat tumbuh dengan cepat, tahan terhadap kondisi air asam, memiliki tingkat kekuatan kelas II, ketersediaannya banyak di Kalimantan, dan harganya lebih murah dibanding kayu-kayu jenis lain. Potensi pemanfaatan kayu gelam untuk bidang konstruksi bidang Sumber Daya Air secara garis besar dapat disetarakan dengan potensi pemanfaatan bambu di Jawa. Populasi gelam lebih banyak di Sumatera bagian timur dan Kalimantan karena banyaknya daerah rawa pada dua daerah tersebut, sehingga penggunaan gelam lebih populer daripada bambu. Demikian pula di Jawa, penggunaan bambu lebih populer karena populasi dan budidaya tanaman bambu cocok dengan alam di tanah jawa yang berupa dataran upline. Kekurangan Kekurangan kayu gelam adalah memiliki kelas awet III dan cepat lapuk jika digunakan untuk konstruksi yang terpapar sinar matahari. Pada Gambar 10. berikut disajikan beberapa contoh dokumentasi kondisi kerusakan konstruksi kayu gelam. (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 10. Kekurangan kayu gelam Gambar 10a. adalah contoh penggunaan kayu gelam untuk konstruksi jembatan non permanen di Kecamatan Cerbon, Kabupaten Barito Kuala. Kayu gelam berfungsi sebagai struktur tiang penyangga jembatan, sementara untuk papan pijakan jembatan menggunakan kayu ulin. Dapat dilihat dalam gambar kayu gelam telah kehilangan kulitnya, bagian bawah struktur berwarna kuning, sedangkan bagian atas berwarna hitam. Bekas-bekas berwarna kuning menandakan adanya kandungan pirit pada air saluran dan muka air saluran berdinamika sesuai dengan siklus pasang surut. Sementara itu pada tiang bagian atas kayu gelam berwarna hitam, terlihat sudah mulai melapuk dan berjamur, dan beberapa telah berubah posisinya serta mengalami keretakan-keretakan, namun demikian jembatan ini masih dapat dilalui oleh kendaraan roda dua. Gambar 10b. adalah contoh penggunaan kayu gelam untuk konstruksi jembatan non permanen di Kecamatan Jejangkit, Kabupaten Barito Kuala. Konstruksi jembatan telah mengalami kerusakan, kayu Bandung, 10 November 2018 423 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air gelam telah lapuk akibat cuaca dan dimakan oleh serangga. Gambar 10c. adalah contoh penggunaan kayu gelam untuk konstruksi dinding penahan tanah di Kecamatan Handil Bakti, Kabupaten Barito Kuala. Konstruksi dinding penahan tanah telah mengalai kerusakaan. Batang-batang kayu gelam telah banyak yang patah dan atau hilang, namun demikian masih mampu menahan tanah. Gambar 10d. adalah contoh penggunaan kayu gelam untuk konstruksi tabat non permanen di Hutan Lindung Liang Anggang Banjarbaru. Konstruksi dibuat pada bulan November 2017. Terlihat kulit gelam telah terkelupas dan beberapa batang gelam telah lepas/ hilang. Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada konstruksi menggunakan kayu gelam biasanya dikarenakan karena kayu gelam terpapar hujan dan sinar matahari terus-menerus dalam kondisi tidak terlindungi. Hal ini diperparah jika kayu gelam mengalami serangan serangga pemakan kayu. Namun demikian, untuk konstruksi dimana kayu gelam secara keseluruhan terendam atau tertimbun di dalam tanah/air terus menerus akan cenderung semakin awet karena terlindung dari panas, bakteri pengurai dan serangga. Beberapa perlakuan untuk meningkatkan keawetan kayu gelam dapat dilakukan, misalnya melalui teknik perendaman dan atau penambahan bahan kimia. Selain itu peningkatan keawetan kayu gelam juga dapat dilakukan dengan cara menggunakan kayu gelam hidup dalam konstruksi. Beberapa konstruksi yang dapat menggunakan metode ini adalah pemanfaatan gelam sebagai dinding penahan tanah dan tiang jembatan. Berdasarkan pengalaman yang dilakukan oleh Balai Litbang Rawa dan observasi di lapangan, dapat diketahui gelam adalah termasuk tanaman yang mudah hidup dengan pertumbuhan yang relatif cepat. Gambar 11a. dan 11b. adalah dokumentasi dinding penahan tanah dengan tiang penyangga dari kayu gelam. Gambar 11a. adalah dokumentasi setelah konstruksi pada tanggal 28 Juli 2018, sedangkan Gambar 10b. adalah dokumentasi pada tanggal 04 September 2018 atau 38 hari setelah konstruksi pada lokasi yang sama. Terlihat batang gelam yang ditancapkan dengan posisi bagian pangkal di bawah dan bagian ujung di atas telah tumbuh tunas sepanjang kurang lebih 15cm. Beberapa contoh lain juga ditemukan di daerah Kecamatan Cerbon (Gambar 11c.) dan Kecamatan Jejangkit (Gambar 11d.). Batang-batang gelam yang ditancapkan sebagai dinding penahan tanah dengan posisi yang tepat (bagian pangkal di bawah) dan pada lingkungan yang tepat memiliki potensi untuk tumbuh. Konstruksi gelam yang tumbuh akan menjadi lebih kuat dan terbebas dari pelapukan maupun serangan hama pemakan kayu. (Sumber: dokumentasi Pribadi, 2018) Gambar 11. Kayu Gelam yang ditancapkan sebagai dinding penahan tanah dapat tumbuh 424 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air KESIMPULAN DAN REKOMENDASI Kesimpulan Berdasarkan hasil studi, diperoleh informasi bahwa gelam cocok tumbuh di lahan rawa yang dipengaruhi pasang surut. Kayu gelam termasuk dalam kelas awet III dan kelas kuat II. Kayu gelam berpotensi dimanfaatkan sebagai cerucuk bangunan air, perancah, jembatan non permanen, dinding penahan tanah, kisdam, dan sekat kanal non permanen. Kelebihan kayu gelam adalah tahan terhadap asam, awet jika terendam air atau di dalam tanah, memiliki kuat kayu kelas II, dan masa panen relatif cepat. Kekurangan kayu gelam adalah memiliki kelas awet III dan cepat lapuk jika digunakan untuk konstruksi yang terpapar sinar matahari. Beberapa perlakuan/treatment yang dapat dilakukan untuk meningkatkan keawetan kayu gelam misalnya adalah melalui teknik perendaman, penambahan bahan kimia dan menggunakan gelam hidup dalam konstruksi. Rekomendasi Beberapa hal yang menjadi rekomendasi adalah perlu dilakukan kajian lebih mendalam untuk mengetahui lebih banyak terkait potensi-potensi gelam yang belum dimanfaatkan. Selain itu perlu juga digalakkan budidaya gelam dan penguatan regulasi terkait batasan penebangan pohon gelam. Dengan demikian maka diharapkan akan diperoleh inovasi-inovasi baru sehingga gelam akan dapat lebih bermanfaat untuk masyarakat namun ekosistem lahan rawa tetap terjaga dan pemanfaatan gelam dapat berkelanjutan. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Balai Penelitian dan Pengembangan Rawa, Pusat Litbang Sumber Daya Air, Badan litbang Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat atas ijin penggunaan informasi, data serta bahan-bahan serta semua pihak yang telah mendukung sehingga makalah ini dapat tersusun. DAFTAR PUSTAKA Aminuddin, A H. (2005). The Effect of Fire and Mechanical Damages to Melaleuca leucodendron (L.) L. in Heath Vegetation of Terengganu. Undergraduate Thesis, Bachelor of Applied Science in Biodiversity and Conservation Management, Faculty of Science and Technology, Kolej Universiti Sains dan Teknologi Malaysia. 98p. Arifin, Y F, Hamidah S, Arifin YF. 2014. The Analysis of Management and Timber Tread System of Galam (Melaleucacajuputi) from Peat Swamp Forest in South Kalimantan. Journal of Wetlands Environmental Management Vol 2, No. 2, August 2014, ISSN 2354-5844. Arifin, Y F., Hamidah, S., Arifin, YF. 2016. Ecological Analysis of Gelam (Melaleuca cajuputi) on Peatland in South Kalimantan. Jurnal Silvikultur Tropika Vol. 07 No. 3, Suplemen Desember 2016, Hal S77S79 ISSN: 2086-8227. Balai Rawa, Puslitbang SDA, 2014. Laporan Akhir Penelitian Pengaruh Perubahan Iklim Terhadap Daerah Rawa. Banjarmasin: Balai Rawa. Departemen Kehutanan. 2003. Budidaya kayu Putih (Melaleuca cajuputi) (silviculture of kayu putih). Departemen Kehutanan, Jakarta. 29p. Departemen Pekerjaan Umum. 1999. Pedoman Teknik, No. 029/T/BM/1999: Tata Cara Pelaksanaan Pondasi Cerucuk Kayu di Atas Tanah Lembek dan Tanah Gambut . Jakarta: PT Mediatama Saptakarya. Dhiaksa, Arif dan Rifani, M. Riza. 2017. Evaluasi Desain Canal Blocking Tipe Drainpile Di Sei Ahas Kalimantan Tengah, disajikan pada Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 2017, 11 November 2017, Bandung. Direktorat Penyelidik Masalah Bangunan. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. UDC 35 (910) :69355. Bandung, 10 November 2018 425 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Giesen, W. 2015. Case Study: Melaleuca cajuputi (gelam) – a useful species and an option for paludiculture in degraded peatlands. Sustainable Peatlands for People & Climate(SPPC) Project. Wetlands International. p 16. Gunanta, Rifzon. 2014. Uji Model Dinding Penahan Tanah Dengan Timbunan Gambut Menggunakan Perkuatan Fleksibel Polypropilene. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. Vol.2.No.3,September 2014 : Hal373-381 ISSN: 2355-374X. Gunawan, Andy and Kristianto, Robby. 2007. Studi kasus perbandingan biaya perancah kayu, gelam dan besi pada proyek ruko di Surabaya. Bachelor thesis, Petra Christian University. Hardiyatmo, Harry Christady. 2002. Mekanika Tanah I. Edisi ketiga, Gadjah Mada University Press. Hardiyatmo, Harry Christady. 2008. Teknik Fondasi II. Edisi keempat, Halaman 1, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. HA, Abdul Haris, 2015. Studi perbandingan pondasi batu kali, pondasi Strauss dan pondasi plat setempat rumah tinggal 2 Lantai tipe 85/72 dilihat dari biaya, waktu, dan Metode pelaksanaan, disajikan pada Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan III 2015 Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya, 13 Oktober 2015, Surabaya. Kementerian Pekerjaan Umum Republik Indonesia. 2009. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia Nomor 05/PRT/M/2009 tentang Pedoman Tata Cara Pembangunan Pos Duga Air Tipe Konsol di Sungai/ Saluran Terbuka.. Ditetapkan di Jakarta pada tanggal 16 Maret 2009. Kementerian Lingkungan Hidup Dan Kehutanan Republik Indonesia. 2017. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.16/Menlhk/Setjen/KUM.1/2/2017 tentang Pedoman Teknis Pemulihan Fungsi Ekosistem Gambut. Diundangkan di Jakarta pada tanggal 27 Februari 2017. Berita Negara Republik Indonesia Tahun 2017 Nomor 338. Mac Kinnon K, Hatta G, Halim H, Mangalik A. 1996. The ecology of Kalimantan (Indonesia Borneo). Periplus Editions (HK) Ltd. P130-458. Noor, M. 2004. Lahan Rawa, Sifat dan Pengelolaan Tanah Bermasalah Sulfat Masam. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta. Noor, Y.R. dan J., Heyde. 2007. Pengelolaan Lahan Gambut Berbasis Masyarakat di Indonesia. Proyek Climate Change, Forests and Peatlands in Indonesia. Wetlands International – Indonesia Programme dan Wildlife Habitat Canada. Bogor. Quinn, F.C., Cowley, K.J., BarlowA, B.A. and Thiele, K.R. (1998). New names and combinations for some Melaleuca (Myrtaceae) species and subspecies from the south-west of Western Australia considered rare or threatened. Nuytsia 8 (1998) : 3. Rachmanady, D., Lazuardi, D., Agustinus, PT. 2004. Teknik Persemaian dan Informasi Benih Gelam. Yogyakarta: Pusat Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Ramdhani, Khairi. 2018. Studi Pemanfaatan Kayu Gelam Sebagai Material Support Tambang Bawah Tanah Di Desa Loa Ulung, Kecamatan Tenggarong Seberang, Kabupaten Kutai Kartanegara, Provinsi Kalimantan Timur. Tugas Akhir, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat. Kogawara, Satoshi., Yamanoshita, Takashi., Norisada, Mariko., Masumori, Masaya and Katsumi Kojima. 2006. Photosynthesis and photoassimilate transport during root hypoxia in Melaleuca cajuputi, a flood-tolerant species, and in Eucalyptus camaldulensis, a moderately flood-tolerant species. Tree Physiology 26, 1413–1423. Manurung, R., Widiana, A., Taufikurahman & Limin, S.H. 2015. Composition of leaf oil of gelam (M. leucadendra (L.)L.) growing in various peat swamp regions of Central Kalimantan Indonesia. Advances in Natural Application Science, 9(5): 39-42. 426 Bandung, 10 November 2018 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air Supriyati, Wahyu., AP, Tibertius., Sumardi dan Marsoem, Sri Nugroho. 2015. Kearifan Lokal Penggunaan Kayu Gelam Dalam Tanah Rawa Gambut Di Kalimantan Tengah. Jurnal Manusia dan Lingkungan, Vol. 22, No.1, Maret 2015: 94-99 ISSN 0854-5510 (Print) dan ISSN 2460-5727 (Online). Suroso, Harimurti dan Harsono, M. 2008. Alternatif Perkuatan Tanah Lempung Lunak (Soft Clay), Menggunakan Cerucuk dengan Variasi Panjang dan Diameter Cerucuk, Jurnal Rekayasa Sipil, Vol.2(1): 47-61 ISSN 1978 – 5658. Sudrajat, Dede J. 2008. Karakteristik Benih Gelam (Meulaleca Leucadendra): Tingkat Kemasakan, Morfologi, Perkecambahan Dan Daya Simpan Benih, Jurnal Perbenihan Tanaman Hutan, Vol.04 No.2 : Desember 2016: 125-138 p-ISSN : 2354-8568 & e-ISSN : 2527-6565. Bandung, 10 November 2018 427 Seminar Nasional Teknik Sumber Daya Air 428 Bandung, 10 November 2018