## A NALISIS K APASITAS T ANGGUL S UNGAI K ALI L AMONG A KIBAT B ANJIR T AHUNAN D ALAM K ONDISI T ERENDAM S EBAGIAN DAN S ELURUHNYA

## DENGAN S OFTWARE H EC-RAS 5.0
A NALYSIS OF C APACITY OF K ALI L AMONG R IVER R ESISTANCE D UE TO A NNUAL F LOOD

## IN P ARTICULAR AND E NTIRE C ONDITIONS WITH H EC-RAS 5.0 S OFTWARE

## Cahyono Ikhsan
Prodi Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Jl. Ir. Sutami 36.A Kentingan Surakarta, Jawa Tengah e-mail: cahyonoikhsan@staff.uns.ac.id

## ABSTRAK
Sungai  Kali  Lamong  setiap  tahun  mengalami  banjir  disebabkan  debit  aliran  yang  masuk  ke  penampang  lebih besar dari daya tampungnya. Kapasitas tampungan berkurang karena adanya tumpukan sedimen di dasar sungai yang mengakibatkan kapasitas tampungan menjadi kecil, sehingga air melimpas melewati penampang namun masuh ditahan oleh tanggul kanan kiri sungai. Tanggul mengekang air banjir sehingga permukaan air meningkat, menggenang dan merendam tanggul mulai dasar  sampai  dengan  puncak  tanggul.  Sungai  Kali  Lamong  memiliki  penampang  berbentuk  trapezium,    dengan  lebar bawah  30 m dan lebar atas 40 m dengan kedalaman penampang 6 m. Tinggi tubuh tanggul pada kanan kiri penampang sungai adalah  2,1 m dan  elevasi  puncak  mencapai  +6,50  m.  Analisis debit  banjir  rancangan dengan  software  HEC-RAS versi 5.0 dimulai dari debit air normal sampai dengan debit air banjir kritis puncak tanggul. Hasil penelitian menunjukkan bahwa  debit  aliran  100  m 3 /dt  setara  dengan  elewasi  muka  air  laut,  sedangkan  debit  1000  m 3 /dt  setara  dengan  elevasi maksimal permukaan sungai dan pada debit rancangan 1500 m 3 /dt, ketinggian muka air banjir mencapai elevasi  puncak tanggul. Kata kunci : sungai kali lamong,kapasitas tanggul, debit banjir

## ABSTRACT
The  Kali  Lamong  River  each  year  increases  the  discharge  flowing  into  the  cross  section  greater  than  its  capacity.  The storage capacity is reduced because of the sedimentation in the river bed, the storage capacity is needed to be small, so that the air overflows through the sighting but it is still carried by the river banks. The embankment curbs the air so that the water level rises, floods and submerges the dike. Kali Lamong River has a trapezoid-shaped cross section, with a bottom width of 30 m and a top width of 40 m with a depth of cross section of 6 m. The height of the embankment on both sides of the river is 2.1 m and the peak elevation reaches +6.50 m. Design flow discharge analysis with HEC-RAS version 5.0 software  starts  from  normal  air discharge  up  to  the  critical  flood  flood  discharge  of  the  embankment.  The  results  of  the study prove that the flowrate of 100 m3 / sec is equivalent to elewation of sea levels, while the discharge of 1000 m3 / sec is  equivalent  to  the  maximum  elevation  of  the  river's  surface  and  at  the  time  of  discharge  of  1500  m3  /  sec,  the  flood surface air flow reaches the embankment height.
Key words : Kali Lamong River, embankment capacity, flood discharge

## PENDAHULUAN
Tanggul  Sungai  Kali  Lamong  merupakan konstruksi  yang  dibuat  untuk  mencegah  limpasan  air akibat  debit  banjir  yang  berlebihan,  dimana  kapasitas penampang sungai tidak mampu menampung volume air yang  masuk.  Pembuatan  tanggul  sungai  Kali  Lamong tersebut  merupakan  salah  satu  upaya  rekayasa  untuk mencegah    melubernya  air  guna  melindungi  daerah sekitar  dan  sepanjang  sungai  tersebut. Sungai  Kali Lamong  merupakan  sungai  yang  terletak  di  daerah Kabupaten Lamongan dan Kabupaten Mojokerto, dengan luas Daerah Aliran Sungai (DAS) sekitar ± 700 km2 dan panjang alur sungai berkisar ± 100 km serta memiliki 14 sub DAS dengan debit banjir yang bervariasi Tabel 1.
Penyebab  terjadinya  banjir  disebabkan  karena curah  hujan  yang  cukup  tinggi  pada  setiap  sub  DAS, sehingga  gabungan  debit  dari  sub  DAS  tersebut  tidak mampu  ditampung  oleh  Sungai  Kali  Lamong.  Volume penampang sungai atau tampungan kapasitas Sungai Kali Lamong    semakin  berkurang  disebabkan  tingkat  erosi yang  cukup  tinggi  yang  terjadi  di  hulu  dan  gerusan  di tebing  kanan  dan  kiri  sungai,  sehingga  berakibat terjadinya  sedimentasi  dasar  sungai  Kali  Lamong. Pendangkalan  dasar  sungai  tersebut  sangat  berpengaruh terhadap kapasitas aliran sungai. Berkurangnya kapasitas
aliran  sungai  inilah  merupakan  salah  satu  penyebab banjir pada sungai Kali Lamong.

## Tabel 1. Banjir rancangan DAS sungai Kali Lamong
Sub DAS Sungai Kali Lamong Debit Rancangan (m 3 /dt) Q 2th Q 5th Q 10th Q 25th Kare 27,91 39,22 48,1 60,4 Balong 55,54 74,89 89,74 110,97 Kedungwangi 44,07 67,9 63,56 93,41 Garung 36,95 45,76 51,52 58,63 Sambong 69,2 84,81 91,63 97,67 Jublang 50,16 62,12 67,35 71,98 Kromong 47,08 58,69 63,77 68,27 Grogol 79,7 101,29 112,58 124,62 Ngarus 61 77,51 86,14 95,34 Gondang 110,24 147,34 174,77 212,16 Lamong Hulu 11,5 15,48 18,53 22,89 Cermenlerek 59,58 72,81 81,94 93,89
Iker-iker 115,2 150,65 169,82 192,56 Menganti 46,06 56,48 63,92 73,33 Jumlah 814,19 1054,95 1183,37 1376,12
Sungai  kali  lamong  Termasuk  kategori  sungai intermitten dengan  penampang  sungai  relatif  datar  dan terdapat  14  anak  sungai. Bankfull  capacity sekitar 275 m 3 /dt,  sedangkan  debit  pada  musim  hujan  dapat mencapai di atas  500 m 3 /dt.
Untuk  menganalisa  debit  pada  curah  hujan  di lokasi studi,  data hujan curah hujan yang dipakai berasal dari 12 stasiun pengamat terdekat disekitar lokasi, yaitu: 1.  Sta.  Sememi  2.  Sta.  Bunder  3.  Sta.  Cerme  4.  Sta. Benjeng 5. Sta. Balong panggang 6. Sta. Mantup 7. Sta. Menganti  8.  Sta.  Ngimbang  9.  Sta.  Pule  Kidul  10.  Sta. Bluluk  11.  Sta.  Terusan  12.  Sta.  Mangunan.    Kemudian mengambil  data  curah  hujan  maksimum  setiap  tahun pada  stasiun  pengamatan.  Sedangkan  data  curah  hujan yang  digunakan  adalah  data  curah  hujan  12  tahun,  yang dimulai dari tahun 2003 hingga 2014.
Adapun  data  hujan  stasiun  hujan  gabungan tersebut diperlihatkan pada tabel 1.

## Tabel 1. Data curah hujan harian maksimum
Tahun Hujan Maksimum (mm) 2003 94,4 2004 90,98 2005 83,4 2006 114,4 2007 77,66 2008 95,25 2009 91,73 2010 108,3 2011 107,3 2012 71,44 2013 101,74 2014 96,76
Curah  hujan  rencana  yang  digunkan  sebagai dasar  analisa  debit  rancangan  adalah  hasil  dari  analisa frequensi. Penentuan distribusi probabilitas dalam analisa hidrologi,  dilakukan  dengan  uji  kesesuaian  distribusi frekuensi  [Triatmodjo,  2009].  Hasil  perhitungan  analisis frekuensi  curah  hujan  harian  maksimum  ditampilkan pada Tabel 2.

## Tabel 2. Kesesuaian distribusi frekwensi
No Dengan selisih nilai kritis  0,05 Normal Gumbel II Log Pearson III 1 10,53 -8,53 10,77 2 2,99 -0,77 -9,09 3 -25,37 2,38 -8,65 4 -11,02 4,96 -8,76
5 -36,59 2,34 -14,15 6 -34,77 1,47 -17,92 7 -22 2,1 -20,42 8 -38,79 3,62 -22,45 9 -55,85 -8,13 -38,49 10 0 -1,84 -38,25 Selisih maksimal 55,85 8,53 38,49 Uji kesamaan ditolak diterima ditolak
Curah  hujan  rencana  yang  digunkan  untuk  basis analisa  debit  rencana  adalah  hasil  dari  analisa  frequensi metode Gumbel II seperti diperlihatkan pada tabel 3.

## Tabel 3. Curah hujan rencana
Periode Ulang Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana (mm) Normal Gumbel II Log Pearson III 2 73,34 69,76 71,59 5 94,16 96,99 94,69 10 105,06 115,01 107,57 25 113,98 137,79 121,6 50 124,14 154,69 130,61 100 131,08 171,46 138,83
Untuk  memperoleh  debit  banjir  yang  sesuai dengan kapasitas penampang sungai dan kapasitas tinggi maksimum  tanggul  pada  kondisi  kering  sampai  dengan kondisi  terendam    digunakan software  HEC-RAS  5.0 [ Hydrologic  Engineering  Center.  2015 ]  yang  dimulai dari  debit  air  normal  100  m 3 /dt  sampai  dengan  debit  air kritis tanggul 1500 m 3 /dt

## METODOLOGI
Aliran  sungai  dengan  pola  meander,  perubahan alur  sungai  akibat  angkutan  sedimen  yang  tidak terkendali  akan  lebih  cepat  dibandingkan  dengan  alur sungai  lurus  karena  adanya  tekanan  horisontal  dan centrifugal  dari  aliran  yang  akan  memicu  longsornya tebing  tanggul  sungai  di  bagian  luar  tikungan  meander dan  pengendapan  di  bagian  dalam  tikungan  meander [Murniningsih, 2018]
Perubahan  kekasaran  sungai  berakibat  pada perubahnya  kedalaman,  radius  hidraulik  dan  kecepatan aliran.  Penghitungan  kecepatan  secara  teoritis  dilakukan dengan  persamaan  manning  pada  sungai  sebelum  dan sesudah  ada  tanggul.  Besarnya  perubahan  diperoleh dengan  membandingkan  kedalaman,  radius  hidraulik, dan kecepatan aliran [Barid dan Yakub, 2007]
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  metode  deskriptif  kuantitatif.  Analisis  kapasitas penampang  sungai  dan  kapasitas  tanggul  dengan software HEC-RAS Versi 5.0.

## Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  di  Kali  Lamong  sebelah  hilir Gambar 1.
Gambar 1. Lokasi Penelitian tanggul sungai Kali Lamong

## Running muka air banjir
Untuk mengetahui kapasitas tampung sungai dan tanggul, maka dilakukan uji kenaikan elevasi tinggi muka air  banjir  yang  diawali  dari  debit  aliran  air  normal sebesar  100  m 3 /dt  dan  meningkat  sampai  dengan  debit 1000  m 3 /dt.  Selanjutnya  debit  aliran  dinaikkan  sampai tanggul terendam sebagian dan seluruhnya atau mencapai permukaan  air  banjir  kritis  yaitu  elevasi  muka  air  banjir mencapai elevasi puncak tanggul +6,50 m

## HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan Debit Banjir Periode Ulang
Perhitungan  debit  banjir  dengan  periode  ulang dilakukan  dengan software  HEC-RAS  5.0 yang  dimulai dari  debit  air  normal  100  m 3 /dt  sampai  dengan  debit  air banjir  kritis  tanggul  1500  m 3 /dt  pada  alur  sungai  Kali Lamong  Gambar  2.  Penampang  sungai  Kali  Lamong berbentuk trapezium dengan lebar bawah 30 m dan lebar atas 40 m, serta memiliki kedalaman air 6 m, sedangkan tinggi tanggul 2,10 m.

## Gambar 2. Alur sungai Kali Lamong
Pada  lokasi  alur  tersebut  dibuat cross yang selanjutnya dimodelkan pada Gambar 3, dan selanjutnya dilakukan running sesuai  dengan  debit  banjir  yang diinginkan.
Gambar 3. Model cross alur Kali Lamong
Running dengan  debit  untuk  kondisi  pengaliran air  normal  yaitu  sebesar  100  m 3 /dt  ditunjukkan  pada Gambar 4 dan Gambar 5.

## Gambar 4. Hidrograf aliran debit air normal

## Gambar 5. Hasil running debit air normal
Pada  r unning tersebut  terlihat  bahwa  kapasitas penampang  sungai  masih  mampu  menerima  debit  aliran air  normal  sebesar  100  m 3 /dt dengan  kedalaman  aliran 1,2  m  dan  muka  air  masih  sama  dengan  muka  air  laut. Pada kondisi tersebut kecepatan aliran muka air rata rata 1 m/dt.
Sedangkan running dengan  debit  1000  m 3 /dt untuk  permukaan  air  pada  kapasitas  penampang  sungai telah mencapai dasar tanggul Gambar 6.
Gambar 6. Hasil running debit air 1000 m3/dt
Pada  r unning tersebut  terlihat  bahwa  kedalaman aliran  6,0  m  dengan  kecepatan  aliran  rata  rata  3  m/dt. Sedangkan running  dengan  debit  maksimal untuk kapasitas  mencapai  puncak  tanggul  ditunjukkan  pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Gambar 7. Hidrograf aliran debit air maksimal
Gambar 8. Running debit air 1500 m3/dt
Pada running dengan  debit  1500  m3/dt,  tanggul sungai  terendam  seluruhnya  dengan  kecepatan  aliran  3 m/dt dan pada kedalaman 8 m.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  analisis  dan  pembahasan,  maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : Debit  banjir  rencana  Q 25 =  1376,12  m 3 /dt  masih mampu  ditahan  tanggul,  karena  masih  di  bawah  debit kapasitas maksimal tanggul yaitu 1500 m 3 /dt. Tanggul  masih  aman  terhadap  debit  rancangan dengan disain Q25 tahunan.

## DAFTAR PUSTAKA
Barid,  B.  dan  Yacob,  M.,  2007  "Perubahan  Kecepatan Aliran  Sungai," Jurnal  Ilmiah  Semesta  Teknika, vol. 10, no. 1, pp. 14-20. Hydrologic  Engineering  Center.  2015. HEC-RAS  River Analysis  System  (Application  Guide) ,  US  Army
Corps of Engineers. Davis, CA.
Murniningsih, S., 2018, "Pengaruh Terhadap Pergerakan Meander," Indonesian  Journal  of  Construction Engineering and Sustainable Development (Cesd), vol. 1, no. 2, pp. 45-52.
Triadmodjo,  B.,  2009.  Hidraulika  II . Betta  Ofset, Yogyakarta.