BAB I PENDAHULUAN 1.1 Umum Daerah aliran sungai adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak anak sungai, yang berfungsi menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alamiah yang batas di darat merupakan pemisah topografi dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan (Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 42 tahun 2008, tentang pengelolaan sumber daya air). Daerah Aliran Sungai (watershed) atau river basin, selanjutnya akan disebut dengan DAS, mengenal pendekatan satu sungai (one river), satu rencana (one plan) dan satu pengelolaan (and one integrated management) yang perlu diwujudkan secara nyata (Sjarief, 2008). Menurut undang undang Republik Indonesia Nomor 7 tahun 2004, tentang sumber daya air, daerah aliran sungai 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 merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. Sedangkan menurut Kamus Besar Bahasa Indonsia (KBBI), daerah aliran sungai adalah daerah sekitar sungai, yang melebar sampai ke punggung bukit (gunung) yg merupakan daerah sumber air, tempat semua curahan air hujan yg jatuh di atasnya mengalir ke dalam sungai. Sungai merupakan unsur alam yang sangat berperan aktif dalam membentuk corak kebudayaan suatu bangsa. Ketersediaan airnya, lembahnya yang subur dan potensinya menarik perhatian manusia untuk bermukim di sekitarnya. Kehidupan sehari-hari mereka tidak terlepas dari memanfaatkan sungai tersebut dengan berbagai konsekuensi yang harus mereka terima terhadap apa yang diambil dan dibuangnya ke sungai tersebut. Akan tetapi kesadaran selalu datang terlambat, manusia melakukannya secara tidak bersahabat, sehingga timbul dampak yang akan
merugikan seperti bahaya banjir dan sebagainya. Seperti halnya unsur-unsur alam yang lain, segala tindakan terhadapnya akan menimbulkan dampak perubahan sifat dan keadaan sebagai penyesuaian terhadap perlakuan apa yang diterimanya. (Mulyanto, 2007). 1.2 Latar Belakang Secara fisik wilayah Kota Medan menunjukkan beda tinggi yang relatif kecil, namun, surplus air dari daerah hulu lebih besar dibandingkan dengan daerah hilir. Sedangkan kemampuan meresapkan air didaerah kota sangat kecil, akibat semakin berkurangnya lahan kosong sehingga meningkatkan debit aliran air melalui sistem drainase dan sungai (Bappeda Tk.I Sumatera Utara, 1996). Sungai Babura merupakan salah satu dari anak sungai atau Sub DAS dari Sungai Deli (DAS Deli) yang terbentang sepanjang 36,570 km, dari daerah kawasan Sibolangit hingga Kota Medan. Luas catchment area sungai Babura hingga pertemuan Sungai Deli ialah 99 km 2. Wilayah 10 km 2 di sekitar Sungai Babura memiliki populasi penduduk kurang lebih sebesar 1.750.971 (0,01751 orang/m 2 ) dan ketinggian rata-rata wilyahnya 42 meter di atas permukaan laut (Dominggo, 2007). Untuk menganalisa debit puncak sungai tersebut perlu dibuat hidrograf banjir, terutama pada sungai yang tidak ada atau sedikit sekali dilakukan observasi. Selain itu perlu juga dicari karakteristik atau parameter daerah pengalirannya tersebut dahulu, misalnya waktu untuk mencapai puncak hidrograf, lebar dasar, kemiringan, panjang, koefisien limpasan dan lain sebagainya. Penentuan banjir rancangan akan memberikan hasil yang bermanfaat jika disajikan dalam bentuk hidrograf banjir. Banyak informasi yang bisa diberikan dari hasil pengaliragaman hujan menjadi hidrograf banjir. Dalam analisis hidrologi ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk memperkirakan besarnya debit banjir rancangan, mulai dari metode rasional yang cukup sederhana sampai model matematik pengalihragaman hujan aliran yang sangat kompleks. Meskipun sudah banyak model yang dapat menjadi acuan, namun masih timbul keragu-raguan dalam penerapannya terutama di Indonesia yang beriklim tropik. Menurut Harto (2000), Hidrograf satuan sintetik Nakayasu yang dikembangkan di Jepang ini cukup baik untuk penggunaan di Indonesia dengan
koreksi pada debit puncak dan waktu capai puncaknya. Metode ini juga penulis rasa sangat cocok dengan keadaan Sungai Babura. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari tugas akhir ini adalah: a. Mengetahui debit banjir rancangan Sungai Babura di hilir kawasan Kampus USU dengan hidrograf satuan sintetik Nakayasu. b. Melakukan pemodelan dan simulasi daerah genangan banjir yang terjadi di Sungai Babura dengan menggunakan Software Hydrologic Engineering Center River Analisys System (HEC RAS 4.0). 1.4 Pembatasan Masalah Laporan tugas akhir yang akan diajukan oleh penulis ini hanya membahas masalah Sungai Babura pada kawasan kampus USU (Jl. Jamin Ginting/ Outlet kampus USU bagian belakang hingga depan) sepanjang 2,640 meter dengan lingkup kajian: 1. Menghitung curah hujan dengan data bulanan 10 tahun terakhir dari tahun 2001-2010 dengan 3 (tiga) stasiun penakar hujan yang terdiri dari Stasiun Polonia, Tuntungan dan Patumbak. 2. Menganalisis frekuensi distribusi curah hujan kala ulang dengan menggunakan Metode Gumbel, Normal, Log Normal dan Log Pearson Tipe III dengan kala ulang 2, 3, 5, 10, 25, 50, dan 100 tahun. Kemudian menggunakan salah satunya untuk perhitungan debit banjir rancangan. 3. Mengukur data geometrik (Cross Section dan Long Section) dan kecepatan Sungai Babura di dekat kawasan kampus USU dengan bantuan GPS Geodetic, Current meter dan jalon atau alat pengukur lainnya. 4. Memodelkan dan mensimulasikan debit banjir rancangan dengan menggunakan Software Hydrologic Engineering Center-River Analisys System Versi 4.0. 5. Tidak membahas masalah kronologi banjir yang terjadi di USU 6. Tidak membahas masalah sedimentasi sungai
1.5 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian ini akan dijabarkan dalam dua aspek, yaitu aspek pengumpulan data dan aspek analisis dan pengolahan data. 1.5.1 Aspek Pengumpulan Data Pengumpulan data yang dilakukan untuk penelitian meliputi data primer dan data sekunder sebagai berikut: a. Data primer didapat dari hasil survey lapangan dengan menggunakan GPS Geodetic, current meter dan jalon/bambu (cara manual) yang diambil dari outlet drainase bagian belakang hingga bagian depan kawasan kampus USU (Jl.Jamin Ginting) yang meliputi: Data geometrik/ penampang sungai (27 titik tinjau) Data kedalaman sungai, elevasi dan kecepatan aliran Data debit tambahan yang mempengaruhi debit sungai Foto keadaan fisik dilapangan dan kondisi eksisting b. Data sekunder didapat dari Balai Wilayah Sungai I, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Sampali, Dinas Kehutanan Kota Medan, dan Dinas Pengembangan Sumber Daya Air, yang meliputi: Data curah hujan dan peta stasiun penakar curah hujan Peta topografi dan tata guna lahan Peta DAS Deli Data kepadatan jumlah penduduk
1.5.2 Aspek Analisis dan Pengolahan Data Aspek analisis dan pengolahan data dilakukan dengan 2 (dua) cara. Cara tersebut antara lain: a. Mengolah data curah hujan kawasan dengan Metode Polygon Thiessen. b. Mengolah data curah hujan kala ulang dengan Metode Distribusi Log Pearson III, Gumbel, Normal dan Log Normal dengan kala ulang 2, 3, 5, 10, 25, 50, dan 100 tahun. c. Menguji kecocokan data yang digunakan dengan metode Smirnov- Kolmogorof (secara analitis). d. Mengolah data data tersebut diatas menjadi data debit banjir rancangan kawasan kampus USU dengan Metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu. e. Menambahkan debit limpasan dari Sungai Putih dan Sungai Selayang ke Sungai Babura melalui sistem drainase perkotaan f. Memodelkan dan mensimulasikan debit banjir rancangan Sunagi Babura padan kawasan kampus USU dengan Software Hydrologic Engineering Center-River Analisys System (HEC-RAS Versi 4.0).
Gambar 1.1: Adapun kerangka pikir dari tugas akhir ini dapat dijelaskan pada bagan alir di MULAI Identifikasi Masalah Study Pustaka Pengumpulan Data Data primer (pengukuran) 1.Cross Section 2. Elevasi (kemiringan) Data sekunder 1.Data Curah Hujan 2.Peta Stasiun Penakar Curah Hujan 3.Peta DAS 4.Peta Tata Guna Lahan 5.Data Jumlah Penduduk Analisis Curah Hujan Kawasan Polygon Thiessen Rata rata Isohyet Log Pearson Analisis Curah Hujan Periodik Gumbel Normal Uji Kecocokan Log Normal Debit Sanitary Analisis Debit Banjir dengan Metode Satuan Sintetik Nakayasu Cross Section Elevasi (kemiringan) Debit Banjir Total Pemodelan dan simulasi Software HEC RAS 4.0 Analisis dan Pembahasan Hasil dan Kesimpulan SELESAI Gambar.1. 1 Bagan alir penelitian
1.6. Sistematika Penulisan Bab I, Pendahuluan, memberikan gambaran umum dan latar belakang tentang keadaan Sungai Babura, tujuan dan pembatasan masalah yang akan di bahas. Bab II, Tinjauan Pustaka, menguraikan konsep Daerah Aliran Sungai (DAS), Sub DAS, dasar-dasar teori dan metode analisa yang digunakan. Bab III, Metodologi Penelitian, membahas tentang keadaan dilapangan (lokasi studi), metode yang digunakan di lapangan, bahan dan alat yang digunakan serta penjelasan cara mengolah data tersebut. Bab IV, Analisa dan Pembahasan, menganalisa hasil pemodelan banjir di Sungai Babura dengan menggunakan Software HEC-RAS versi 4.0. Bab ini juga memuat penggambaran hidrograf banjir dengan menggunakan Metoda Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Bab V, Kesimpulan dan Saran, berisi point-point kesimpulan yang dapat dirangkum dari simulasi dan analisa yang dilakukan dalam penelitian.
1.7 Lokasi Penelitian Penelitian dan studi kasus yang diangkat dalam tugas akhir ini berlokasi di Sungai Babura kawasan kampus USU dari outlet drainase bagian belakang hingga outlet drainase bagian depan, Jalan Jamin Ginting Padang Bulan Medan. Lokasi Studi (a) (b) (c) Gambar.1. 2 (a) Peta Kota Medan/USU, (b) Outlet USU bagian belakang, (c) Outlet USU bagian depan