MONITORING DAN SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR DAERAH ALIRAN SUNGAI COMAL (KABUPATEN PEMALANG) Oleh : NUR HAMID

Transkripsi

1 MONITORING DAN SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR DAERAH ALIRAN SUNGAI COMAL (KABUPATEN PEMALANG) Oleh : NUR HAMID PENDAHULUAN Daerah aliran sungai merupakan suatu megasistem kompleks yang dibangun atas sistem fisik (physical systems), sistem biologis (biological systems) dan sistem manusia (human systems). DAS sering didefinisikan sebagai 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 merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan (UU. No. 7, Tahun 2004). Pentingnya posisi DAS sebagai unit perencanaan yang utuh merupakan konsekuensi logis untuk menjaga kesinambungan pemanfaatan sumberdaya hutan, tanah dan air. Peran DAS Comal sangat penting dalam menyangga kehidupan masyarakat di Jawa Tengah khususnya Kabupaten Pemalang. DAS Comal merupakan DAS strategis sebagai penyedia air baku untuk berbagai kebutuhan seperti irigasi, industri dan lain-lain. DAS Comal memiliki luas ,58 ha, meliputi 3 wilayah administrasi yaitu Kabupaten Tegal, Pemalang dan Pekalongan (BPDAS Pemali Jratun, 2013). Interaksi antara manusia dengan sumberdaya alam menciptakan karakteristik pada wilayah DAS dimana interaksi itu berlangsung. Karakteristik yang terbangun pada suatu DAS merupakan hasil perpaduan yang saling mempengaruhi antara sifat biofisik DAS dengan kultur sosial masyarakat. Potensi bencana yang terjadi di DAS Comal adalah bencana banjir. Banjir (flood) adalah debit aliran air sungai yang secara relative lebih besar dari biasanya/normal akibat hujan yang turun di hulu atau disuatu tempat tertentu secara terus menerus (Schanze, et al, 2006) sehingga tidak dapat ditampung oleh alur sungai yang ada, maka air melimpah keluar dan menggenangi daerah sekitarnya. Banjir merupakan suatu peristiwa alam biasa, kemudian menjadi suatu masalah apabila sudah mengganggu kehidupan dan penghidupan manusia serta mengancam keselamatan. Hal inilah berhubungan antara dampak banjir dan kerentanan yang ada di wilayah sekitar (Messner and Volker, 2006). Dalam memformulasikan banjir, parameter-parameter yang terkait dibedakan antara karateristik potensi air banjir dan kerentanan daerah rawan banjir. Potensi banjir terkait dengan sumber penyebab air banjir itu 1

2 terjadi dimana hal ini berkaitan dengan factor meterologis dan kerakteristik DAS-nya sehingga parameter-parameter yang digunakan untuk memformulasikan kerentanan potensi banjir dilakukan melalui estimasi berdasarkan kondisi alami manajemen daerah tangkapan airnya atau pengukuran langsung dari nilai debit spesifik maksimum tahunannya. (Anonim, ) Pada wilayah DAS Comal terdapat potensi banjir yang cukup luas. Pada wilayah hulu dan tengah selain berpengaruh terhadap gangguan pertumbuhan perekonomian yang utama berpengaruh langsung terhadap produktivitas lahan pertanian sedangkan pada wilayah hilir akan berpengaruh terhadap peningkatan pertumbuhan perekonomian wilayah. Kondisi potensi tinggi tersebar di wilayah Comal bagian hulu hingga bagian tengah. Pada daerah potensi banjir, sektor yang sangat berpengaruh berupa tingginya hujan harian maksimum rata-rata pada bulan basah, bentuk DAS, besaran gradien sungai, kerapatan drainase kategori rapat hingga sangat rapat, kelerengan rata-rata DAS, dan penggunaan lahannya berpotensi sangat besar menimbulkan run-off serta debit puncak. (gambar 1) Gambar 1. Peta Potensi Banjir DAS Comal (Sumber: Peta potensi banjir terjadi pada daerah hulu hingga tengah sehingga hal ini berpengaruh pada kerawanan banjir di daerah hilir akibat aliran air dari hulu menuju tengah hingga hilir (gambar 2). Banjir genangan pada kelas sangat rawan paling banyak dijumpai di bagian hilir. Kondisi alam di wilayah tersebut berpotensi untuk terjadinya banjir khusunya di daerah hilir yang merupakan pertemuan antara anak sungai dengan sungai utama. Gambar 2. Peta Rawan Banjir DAS Comal (Sumber: 2

3 Pengaturan tata air pada wilayah hulu masih belum optimal akibat gangguan fungsi masing-masing kawasan terutama kondisi tutupan lahan dan drainase wilayahnya belum mampu mengendalikan banjir. Mengingat permasalahan yang terjadi dalam wilayah DAS Comal khususnya bencana banjir perlu adanya monitoring dan system peringatan dini yang dipasang di lokasi tertentu sehingga dapat mengurangi risiko bencana banjir yang akan terjadi. PEMBAHASAN Morfometri DAS Comal Analisis banjir dalam suatu DAS perlu mengetahui morfometri DAS yang akan dikaji (Seyhan, 1977). Adapun morfometri DAS Comal adalah sebagai berikut (BPDAS Pemali Jratun, 2013) : a. Sungai Utama DAS Comal yaitu Kali Comal dengan panjang sungai 109,18 km b. Luas DAS Comal adalah ,58 ha atau 814,3558 km c. Panjang alur sungai di DAS Comal adalah 897,57 km d. Tingkat percabangan rerata tertimbang sungai di DAS Comal adalah 16,11. Ini berarti alur sungai mempunyai kenaikan muka air banjir dengan cepat, demikian pula penurunannya akan berjalan dengan cepat e. Kerapatan alirannya adalah 1,102 km/km² f. Bentuk DAS Comal adalah lebar dan membulat pada bagian hulu dan menyempit pada bagian hilir Monitoring dan Sistem Peringatan Dini Banjir Kesesuaian Stasiun Pemantau Menurut Siregar, dkk (2004) beberapa hal yang perlu menjadi perhatian utama dalam perancangan system karakteristik di dalam stasiun pemantauan adalah : o semua komponen yang digunakan tahan terhadap perubahan cuaca yang mendadak o penggunaan daya listrik seminimal mungkin o pemilihan jenis sensor berpegang pada prinsip kemudahan untuk melakukan maintenance dan kalibrasi o tersedianya fasilitas untuk menyimpan data secara internal o bangunan fisik stasiun yang berfungsi melindungi semua komponen elektronik dari pengaruh luar o peralatan elektronik yang diperlukan adalah sensor curah hujan, unit controller, data logger, peralatan komunikasi data, serta media komunikasi data. 1. Stasiun Pemantau Curah Hujan Lokasi stasiun hujan di DAS Comal hanya ada 2 yaitu stasiun watukumpul yang terletak di hulu dengan ketinggian 415 mdpl dan nomor stasiun a. Sedangkan stasiun yang terletak di hilir adalah stasiun sokawati dengan ketinggian 24 mdpl dan nomor stasiun DAS Comal seluas ha (gambar 3). Jika hanya ada 2 stasiun hujan maka perlu penambahan stasiun hujan 3

4 secukupnya sehingga pemantauan tangkapan hujan dapat merata dan maksimal. Gambar 3. Peta Stasiun Hujan DAS Comal (Sumber: Dari berbagai cara penetapan jaringan pengukuran hujan, terdapat cara yang relatif sederhana, baik dalam hal kebutuhan data maupun prosedur hitungannya. Menurut Harto (1993) cara yang dikemukakan oleh Kagan memiliki keuntungan selain diketahui kebutuhan jumlah stasiun, sekaligus dapat memberikan pola penempatannya. Penambahan ini dapat rencanakan seperti (gambar 4). Penetapan jaringan pengukuran yang dikemukakan oleh Kagan pada dasarnya mempergunakan analisis statistic dengan mengaitkan kerapatan jaringan dengan kesalahan interpolasi dan kesalaan perataan (interpolation error and averaging error). Dengan menggunakan metode Kagan dapat diketahui banyaknya stasiun hujan yang dibutuhkan beserta penempatan lokasi yang sesuai dengan karakteristik DAS. 2. Stasiun Pemantau AWLR Pada DAS Comal tidak terdapat stasiun AWLR. Hal yang dapat dilakukan yaitu membangun stasiun AWLR sesuai karakteristik morfologi DAS sehingga dapat digunakan untuk memantau tinggi muka air sungai dengan maksimal. Rencana lokasi AWLR ditempatkan pada ujung percabangan sungai, penempatan ini mulai dari hulu sampai hilir sehingga dengan mempertimbangkan hal tersebut, penempatan lokasi AWLR sebanyak 19 buah. (gambar 4) Gambar 4. Peta Rencana Lokasi Stasiun AWLR DAS Comal (Sumber: Gambar 4. Peta Rencana Stasiun Hujan DAS Comal (Sumber: 4

5 Pembangunan Sistem Informasi DAS dalam Pengambilan Keputusan Sebelum melakukan monitoring dan peringatan dini banjir perlu melakukan identifikasi DAS dengan mengumpulkan beberapa data utama yaitu peta topografi, jaringan hidrografi sungai, jalan utama, desa dan kota, penggunaan lahan, lokasi stasiun hujan, dan lokasi AWLR (Mic, et al, 2006). Hal ini dilakukan dengan bantuan pemetaan spasial wilayah DAS. Bila diperlukan peramalan dalam memonitoring banjir maka membutuhkan citra satelit dari penginderaan jauh (Borga, et al, 2011) karena hal ini sangat penting dalam melakukan scenario dan prediksi banjir yang akan datang. Adapun integrasi dalam peramalan banjir untuk monitoring dan peringatan dini yaitu (gambar 5) : Gambar 5. Integrasi system peringatan dan peramalan banjir (Sumber: Moore, et al, 2004) Monitoring banjir menggunakan sistem online yang dikembangkan menggunakan teknologi penginderaan jauh dan GIS (Craciunescu, et al, 2006). Hasil dari analisis spasial tersebut akan terhubung dengan internet. Data internet ini merekam alat-alat yang sudah dipasang, alat monitoring sungai tersebut terdiri dari alat pemantau curah hujan, AWLR (Automatic Water Level Recorder), CCTV, pemancar sensor, transmitter, dan sirine. Pada bagian percabangan sungai akan dipasang AWLR secara otomatis yang akan mengirim sinyal dan nantinya diterima oleh transmitter yang berada di dekat pintu air. Tahapan ini adalah dilakukan untuk memperkirakan berapa lama air akan masuk ke pintu air. Tahapan berikutnya adalah ketika arus air mulai masuk ke dalam pintu air maka AWLR akan segera memberikan sinyal. Selain itu juga digunakan CCTV yang dipasang pada pintu air sungai. Pemasangan monitor dan system peringatan dini akan mempertimbangkan morfologi DAS, kerapatan aliran sungai, bentuk DAS, pola DAS, luas dan panjang DAS. Secara umum monitoring dan system peringatan dini tersebut berupa: (1) pemasangan AWLR yang sesuai dengan morfologi DAS yaitu pada percabangan sungai, (2) penambahan stasiun hujan sebagai pemantau daerah tangkapan hujan dan sebagai pengukur curah hujan harian, bulanan, ataupun tahunan, (3) pemasangan pemancar sensor sebagai pendeteksi hasil rekaman AWLR dan data hujan, (4) pemasangan transmitter sebagai alat yang dapat membaca data yang diinginkan, (5) User sebagai pengolah data, (6) pemasangan sirine sebagai warning kepada masyarakat jika terjadi bencana banjir. (gambar 6) 5

6 Stasiu Pema Trans Trans U Masing-masing alat pemantau dirancang secara online dan saling terhubung sehingga 5 alat pemantau dapat memantau dan memberikan data sesuai kejadian sehingga dapat diolah dan hasilnya untuk pengambilan keputusan yang disebut dengan konfigurasi system informasi DAS (gambar 8). Stasiu Sirine Gambar 6. Konsep Monitoring dan EWS (Sumber: Adapun pemasangan alat pemantau utama/pusat monitoring sebanyak 5 buah yang terpasang pada area-area yang telah ditentukan (gambar 7). Pema Pusat Anali Analisis data curah Pema Serve Gambar 8. Konfigurasi System Informasi DAS (Sumber: Gambar 7. Peta Monitoring dan EWS DAS Comal (Sumber: Area tersebut dibuat berdasarkan letak stasiun AWLR yang dipasang pada percabangan sungai. Pada daerah hulu dipasang 3 alat pemantau/pusat monitoring, pada daerah tengah dipasang 1 alat pemantau/pusat monitoring, dan pada daerah hilir dipasang 1 alat pemantau/pusat monitoring. Tahapan Pembangunan Sarana Pendukung Sebagai Penyebar Informasi Online Sistem informasi online adalah system yang mempunyai kemampuan untuk berkomunikasi secara langsung antar komponen system, dengan demikian semua data dapat secara langsung diambil secara online tanpa mengukur di lapangan. (Siregar, dkk., 2004). Maksudnya antara system satu dengan yang lain terhubung dan saling bekerja yang dapat direkam dalam system pengontrol yaitu system monitoring utama. Dalam membangun sarana pendukung sebagai penyebar informasi secara online harus memperhatikan komponen: 1. Data Acquisition Data acquisition merupakan suatu jaringan stasiun pemantau yang ditempatkan di 6

7 lokasi-lokasi dimana titik pantau telah ditentukan (Siregar, dkk., 2004). Fungsinya adalah mendapatkan data-data yang dibutuhkan seperti data curah hujan dan data tinggi muka air sungai. Hasil data pemantauan tersebut dihubungkan dengan transmission yang berfungsi penghubung dengan master station. Adapun system pengiriman data sebagai berikut: pengambilan data-data dari stasiun pemantau. Setelah data-data terekam maka secara otomatis akan terkirim ke server. Data dari Master Station akan diteruskan ke information distribution. (gambar 10) Transmitter CPU & Monitor Konektor Online Internal (Data siap terpublikasi) Stasiun Hujan Stasiun AWLR Pada tahap ini data yang diperoleh masih dalam format aslinya. Data hujan dari stasiun hujan dan data ketinggian muka air dari stasiun AWLR adalah data mentah yang akan diolah dan diperlukan sebagai indicator terjadinya banjir. Data tersebut akan terekam di pemancar sensor dan kemudian diteruskan pada konektor secara online kepada penerima (gambar 9). 2. Master Station Pemancar Sensor Konektor Online Internal (Data Belum terpublikasi) Penerima Gambar 9. Sistem Pengiriman Data (Sumber: Master Station adalah stasiun yang mengontrol atau mengkoordinasikan kegiatan stasiun lain dalam sistem ( n, 2013). Fungsinya adalah mengontrol Pada tahap ini semua data diproses menjadi informasi berupa pemodelan, grafik, table, dan deskripsi yang di transfer ke pusat informasi. Data yang terkirim diterima di transmitter kemudian diolah di komputer, hasil olahan tersebut dianalisis menjadi informasi yang dihubungkan dengan konektor dan diteruskan ke pusat informasi. 3. Information Distribution Information distribution adalah informasi yang ada di dalam system berupa hasil pembuatan keputusan yang akan didistribusikan ke elemen tertentu (Parnas, 1971). Hasil keputusan yang diambil dari analisis sebelumnya akan didistribusikan ke masyarakat melalui internet/website, sms, radio yang bertujuan untuk memberikan informasi kepada masyarakat untuk melakukan tindakan tertentu. Pusat Informasi Gambar 10. Sistem Penerimaan Data (Sumber: 7

8 Pada tahap akhir ini semua keputusan dibuat berdasarkan informasi yang didapat dari pusat informasi. Data yang sudah dianalisis di pusat informasi akan dikirim ke instansi terkait, dari instansi terkait akan diteruskan dalam pembuatan kebijakan yang akhirnya pada peringatan dini yang terkoordinasi melalui internet, sirine, dan sms (gambar 11). di lokasi tertentu, 2) pembangunan system informasi DAS dalam pengambilan keputusan yaitu dengan memasang alat pemantau utama/pusat monitoring sebanyak 5 buah yang telah di koneksikan dengan alat pemantau yang lain, 3) Membangun sarana pendukung sebagai penyebar informasi online yaitu meliputi data acquisition, master station, dan information distribution. Pusat Informasi KESIMPULAN Monitoring dan system peringatan dini banjir di DAS Comal Kabupaten Pemalang sangat penting karena adanya daerah rawan banjir yang sangat Instansi Terkait (Pembuat Kebijakan) Internet/ website Sirine SMS Gambar 11. Sistem Informasi dan Komunikasi (Sumber: besar terkait dengan kerentanan yang besar pula. Sebelum monitoring dibutuhkan peramalan banjir menggunakan pemetaan data spasial sehingga dapat ditentukan wilayah pemantauan yang bekerja secara online. Adapun proses monitoring dan system peringatan dini banjir secara online ditentukan dengan 3 hal, yaitu: 1) kesesuaian stasiun pemantau yaitu menempatkan stasiun hujan dan stasiun AWLR DAFTAR PUSTAKA Anonim Daerah Rawan Bencana. Revisi terakhir 28 Desember Diakses tanggal 29 Mei Anonim Master Station. ion. Revisi terakhir 31 July Diakses tanggal 29 Mei Borga, M., E.N. Anagnostou, G. Bloschl, J.D. Creutin Flash Flood Forecasting, Warning and Risk Management: The HYDRATE Project. Elsevier - environmental science & policy. BPDAS Pemali Jratun Laporan Penyusunan Rencana Pengelolaan DAS Terpadu DAS Comal. Semarang: Balai Pengelolaan DAS Pemali Jratun. Craciunescu, Vasile., Gheorge Stancalie, Andrei Diamandi, and Rodica P. MIC Flood Monitoring Using On-line Support System for Spatial Information Management. Netherlands: Springer Sub-Series IV. Earth and Environmental Sciences cooperation with NATO Public Diplomacy Division. Harto, B.S Analisis Hidrologi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama. Messner, Frank and Volker Meyer Flood Damage, Vulnerability and Risk Perception Challenges for Flood 8

9 Damage Research. Netherlands: Springer Sub-Series IV. Earth and Environmental Sciences cooperation with NATO Public Diplomacy Division. Mic, Rodica P., Valentina Ungureanu, Gheorghe Stancalie, Ciprian Corbus, and Vasile Craciunescu Flood Forecasting in The Crisul Alb and Crisul Negru Basins Using GIS Data Base. Netherlands: Springer Sub-Series IV. Earth and Environmental Sciences cooperation with NATO Public Diplomacy Division. Moore, Robert J., Victoria A. Bell, David A. Jones Forecasting for Flood Warning. Elsevier SAS on behalf of Académie des sciences. Parnas, D. L Information Distribution Aspects of Design Methodology. Pennsylvania: Computer Science Department, Carnegie-Melion University. Schanze, Jochen Flood Risk Management. Netherlands: Springer Sub-Series IV. Earth and Environmental Sciences cooperation with NATO Public Diplomacy Division. Seyhan, Ersin Dasar-Dasar Hidrologi. Editor Soenardi Prawirohatmojo. Yogyakarta: UGM Press. Siregar, Masbah R.T., Asis Djajadiningrat, Hiskia, Djohar Syamsi, Novrita Idayanti, Widyarani Road Map Teknologi : Pemantauan Daerah Aliran Sungai (DAS) dan Pengolahan Limbah. Jakarta: LIPI Press, anggota IKAPI. UU. No. 7 Tahun 2004 Tentang Sumber Daya Air. 9