## Analisis Hidrologi Perencanaan Embung Bratayudha
Ai Rustini 1 , Sulwan Permana 2
Jurnal Konstruksi Institut Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@itg.ac.id
1 1711068@itg.ac.id
2 sulwanpermana@itg.ac.id
Abstrak – Kabupaten Garut merupakan salah satu daerah yang berada di Provinsi Jawa Barat yang beriklim tropis basah, hal ini menyebabkan curah hujannya cukup tinggi sehingga terdapat beberapa  lokasi  yang  sering  mengalami  luapan  air  yang  tinggi  atau  biasa  disebut  banjir. Pembangunan  embung  merupakan  langkah  yang  bisa  diambil  dalam  penanganan  banjir  yang terjadi  di  salah  satu  daerah  di  Garut  yaitu  Jl.  Bratayudha.  Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu menentukan  tipe  embung  yang  cocok  dengan  tempat  perencanaan  serta  menetukan  kapasitas tampungan embung tersebut dengan menggunakan metode perhitungan analisis hidrologi yang meliputi hujan rencana dengan menggunakan Distribusi Normal, Log Normal 2 dan 3 parameter, Gumbel  tipe  I  dan  Log  Pearson tipe  III. Volume  embung  ditentukan  dengan  luasan  genangan embung berdasarkan elevasi data kontur pada peta topografi. Tahap terakhir adalah menentukan material konstruksi. Hasil perencanaan Embung  Bratayudha mempunyai luas 6480 m² dengan volume  maksimum  15.552  m³  dan  elevasi  maksimum  40,4  +  m.  Untuk  tubuh  embung direncanakan  berupa  dinding  turap  batu  kali  yang  dilapisi  oleh  bahan  kedap  air  dan dikombinasikan dengan  beton bertulang. Embung Bratayudha ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan  pengairan  lahan  pertanian  warga.  Selain  itu,  letak  embung  yang  berada  pada  level muka  tanah  yang  tinggi  dan  pemandangan  alam  yang  elok,  diharapkan  dapat  menjadi  obyek pariwisata baru di Kabupaten Garut.
Kata Kunci – Analisis Hidrologi; Bratayudha; Volume Embung.

## I. PENDAHULUAN
Kabupaten Garut merupakan salah satu daerah yang berada di Provinsi Jawa Barat yang beriklim tropis basah dengan bulan basah sembilan bulan dan bulan kering tiga bulan, hal ini menyebabkan curah hujannya cukup tinggi sehingga terdapat beberapa lokasi yang sering mengalami luapan air yang tinggi atau biasa disebut banjir [1], [2]. Pembangunan embung merupakan langkah yang bisa diambil dalam penanganan banjir yang terjadi di salah satu daerah di Garut yaitu Jl. Bratayudha [3].
Penelitian ini didasarkan pada beberapa penelitian terdahulu yang mempunyai karakteristik yang relatif sama [4], [5]. Beberapa penelitian yang dijadikan acuan dalam penelitian ini misalnya, Perencanaan embung pada kali Kedungwaru guna penanggulangan banjir di wilayah kabupaten Tulung Agung (2015) [6], Perencanaan Embung Sidomulih Kabupaten Banyumas Jawa Tengah (2017) [3], Pengendalian banjir berbasis konservasi sumber  daya  air  (2018)  [7],  Pengelolaan  dan  pengendalian  air  hujan  dalam  perumahan  sebagai  upaya konservasi  air  tanah  (2019)  [8],  Perencanaan  sumur  resapan  untuk  mereduksi  genangan  air  di  kawasan Universitas Pertanian (2020) [9]. Perbedaan antara penelitian ini dengan penelitian terdahulu yaitu terletak pada lokasi penelitan serta metode yang digunakan [10], [11].
Penelitian yang dilakukan menentukan berapa kapasitas embung dan pemilihan tipe embung serta perencanaan teknis embung Bratayudha untuk menangani permasalahan banjir yang terjadi di jalan Bratayudha ini serta memenuhi pasokan air baku di musim kemarau, sehingga dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat sekitar [7], [12].

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Diagram Penelitian

## Gambar 1: Diagram Alir Penelitian

## B.  Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  ini  dilaksanakan  di  Jalan  Bratayudha  Garut  Jawa  Barat,  Dengan  batas  wilayah  sebagai berikut: Sebelah Utara  Kolam Ikan Pak Berlin, Sebelah Selatan Kolam Ikan, Sebelah Timur Jalan Bratayudha, Sebelah Barat Saluran Irigasi Cikendi

## Sumber: Google Maps (2021) Gambar 2: Lokasi Penelitian

## C.  Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:
1. Studi Literatur, metode ini merupakan metode yang paling penting dalam penyusunan penelitian ini, dengan cara membaca dan memahami beberapa literatur buku ataupun jurnal-jurnal penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.
2. Pengumpulan  data  sekunder  dan  sosialisasi,  metode  ini  dilakukan  dengan  cara  berdiskusi  secara langsung  dan  penelusuran  lapangan  dengan  melibatkan  masyarakat  untuk  mendapatkan data/informasi  terhadap  aspirasi  dan  respon  positif  masyarakat  tentang  pelaksanaan  kegiatan perencanaan teknis embung serta pengumpulan data-data dari instansi terkait seperti data curah hujan dan klimatologi, peta topografi, peta geologi regional serta data-data lain yang berkaitan.

## D. Metode Pengolahan Data
Metode Pengolahan data dalam penelitian ini yaitu:
1. Analisis hidrologi
Analisi  Hidrologi  untuk  perencanaan  embung  akan  menghasilkan  keluaran  berupa  kebutuhan tampungan  kolam,  ketersediaan  air  dan  puncak  banjir  desain.  Perhitungan  kebutuhan  tampungan kolam embung perlu ditambah dengan sejumlah cadangan untuk mengantisipasi kehilangan air akibat penguapan  dan  resapan  (infiltrasi).  Lokasi  embung  bratayudha  ini  merupakan  sawah  warga  serta terdapat sungai Cikendi yang digunakan sebagai saluran irigasi pada kawasan sawah ini. Mayoritas kawasan merupakan perumahan sehingga debit runoff kawasan cukup besar [9].  Analisis hidrologi ini berupa:
a. Analisis curah hujan menggunakan rumus:
PoligonThiessen = d = A1d1+A2d2+...+Andn A (1)
b. Analisis hujan rencana
Curah  hujan  yang  direncanakan  adalah  curah  hujan tahunan  maksimum  dengan  kemungkinan
periode  ulang  tertentu.  Analisis  curah  hujan  terencana  bertujuan  untuk  menentukan  periode kembalinya kejadian hidrologi di masa yang akan datang [13]. Analisis curah hujan dapat dihitung untuk periode ulang 2, 5, 10, dan 20 tahun. 50 tahun dan 100 tahun. Metode yang digunakan yaitu:
Distribusi Normal = P(X)   = 1 σ√2π e −1 2 ( x−μ σ )² (2) dimana : P(X) : fungsi probabilitas kontinu π : 3,14 ℯ : 2,71 x : Variabel acak kontinu µ : Rata-rata nilai X σ : Deviasi standar dari nilai X Distribusi Log Normal = Log (Xᴛ) = 𝐿𝑜𝑔 (𝑋) ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ + K.Sd (3) dimana:
Log (Xₜ)   : Periode ulang t tahun
Log(X) : Rata-rata nilai log(X) Sd : Standar deviasi K : Karakteristik distribusi log normal tipe II parameter Distrbusi Gumbel Tipe I = X ᴛ = 𝑋 ̅ + 𝑆𝑑 𝑆𝑛 (𝑌ᴛ − 𝑌𝑛) (4) dimana: XT : nilai rata - rata hujan Sd : Standar deviasi YT : nilai reduksi varian dari variabel yang diharapkan terjadi Yn : nilai rata-rata dari reduksi varian, nilainya tergantung dari jumlah data (n), Sn : deviasi standar dari reduksi variat ( reduced standar deviation ) nilainya tergantung dari jumlah data (n)
Distribusi Log Pearson Tipe III = Y  =   Y ̅  +  K. S (5)
dimana:
Y : Log(Xₜ) = nilai curah hujan periode ulang t tahun X : Data Curah Hujan Y : Log(x) = Nilai rata curah hujan logaritmik Sd : Standar Deviasi K : Karakteristik distribusi Log Pearson tipe III parameter Cs : Koefisien kemencengan n : Jumlah data hujan - Intensitas dan waktu hujan = Rt  = R₂₄ 24 ( 24 𝑡 ) 2 3 ⁄ (6)
- Waktu konsentrasi air pada permukaan     =  tc = to + tf (7)
2. Perhitungan volume embung menggunakan rumus :
VX = 1 3 x ∆h(FY + FX + √Fy + Fx ) (8)
dimana:
VX : Volume pada Kontur (m3) ∆h :  Beda Tinggi antar Kontur (m) Fy
: Luas pada kontur 1 (m2)
Fx : Luas pada kontur 2 (m2)
Vol. 20; No. 2; 2022; Hal 339-347

## III. HASIL DAN DISKUSI

## A. Curah Hujan Rata-rata
Data  curah  hujan  yang  digunakan  yaitu    curah  hujan  rencana  kawasan  menggunakan  persamaan  polygon thiessen antara stasiun terdekat dengan embung yaitu stasiun Kepakan, data hujan yang digunakan adalah data hujan 24  jam maksimum  tahunan (R 24 )  stasiun  Kepakan  selama  durasi  22  tahun  (tahun  1998–2019)  dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1: Hujan Rata-Rata
No Tahun R24 (mm) 1 1998 80,2 2 1999 95 3 2000 80 4 2001 75 5 2002 80,2 6 2003 75 7 2004 108,4 8 2005 97 9 2006 98 10 2007 100 11 2008 87 No Tahun R24 (mm) 12 2009 108,4 13 2010 100 14 2011 71 15 2012 98 16 2013 271 17 2014 97 18 2015 103 19 2016 70 20 2017 96 21 2018 64 22 2019 78,5

## B. Analisis Frekuensi Curah Hujan
Analisis frekuensi curah hujan menggunakan 6 metode, yaitu metode distribusi normal, distribusi log normal, distribusi log pearson tipe III, distribusi log normal 3 parameter dan distribusi gumbel. Analisis frekuensi curah hujan dalam kala ulang 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100 dan 1000 tahun. Tabel 2 memperlihatkan hasil perhitungan analisis frekuensi curah hujan dengan 6 metode.
Tabel 2: Hasil Analisis Frekuensi Curah Hujan
Tabel                : Hasil Analisis Frekuensi Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm)
Stasiun             : Kepakan Proyek              : Embung Periode Ulang T (Tahun) t Distribusi Probabilitas Normal Lognormal II parameter Lognormal III parameter Gumbel I Pearson III Log Pearson III 2 0,0000 96,9 89,3 85 90,8 83,2 83,6 5 0,8416 131,5 125,6 114,6 134,1 108,9 106,3 10 1,2816 149,5 150,2 140,5 162,7 138 130,3 20 1,6449 164,4 174,1 170,3 190,2 173 161,7 25 1,7507 168,8 181,7 180,7 198,9 185,2 173,8 50 2,0537 181,2 205,5 216,3 225,7 226,3 219 100 2,3263 192,4 229,5 256,9 252,4 271,2 278,5 500 2,8782 215 287,2 372,9 313,9 388,3 502,6 1000 3,0902 223,7 313 433,5 340,4 443,6 656,3 Penyimpanan Maksimum 30,31 22,93 16,01 26,73 21,77 21,97 Delta Kritis (Sig. Level 5%) 28,2 28,2 28,2 28,2 28,2 28,2
Berdasarkan tabel 2 terlihat bahwa perhitungan curah hujan rencana dengan menggunakan beberapa metode diatas, memperlihatkan hasil yang tidak jauh berbeda antara metode distribusi satu dengan distribusi lainnya. Maka  untuk  drainase  akan  menggunakan  metode  distribusi  yang  memiliki  standar  deviasi  terkecil  yaitu distribusi Log Normal tipe III parameter.

## C. Intensitas dan Waktu Hujan
Intensitas hujan dihitung pada periode ulang 2, 5, 10, 20 dan 25 tahun. Hasil perhitungan Intensitas Hujan akan dibuat  grafik  atau  kurva  IDF  yang  akan  diregresi  agar  menghasilkan  suatu  persamaan  untuk  menghitung intensitas hujan rencana dalam menghitung debit banjir rencana untuk mendesain saluran drainase. Berikut ini adalah hasil perhitungan intensitas hujan bisa dilihat pada gambar 4.
Berdasarkan tabel periode ulang Sistem Drainase Perkotaan, periode ulang yang disarankan adalah 2-5 tahun. Intensitas  hujan  untuk  perhitungan  debit  banjir  menggunakan  persamaan  yang  diturunkan  dari  kurva  IDF metode Mononobe periode ulang 5 tahun, yaitu y= 608.9x-0.667, dimana y  = intensitas hujan (mm/jam) dan x adalah waktu konsentrasi hujan. Hasil dari kurva IDF periode 5 tahun dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3: Hasil dari Kurva IDF
Waktu Konsentrasi Hujan (menit) Intensitas Hujan (mm/jam) 5 208,2 10 131,2 15 100,1 20 82,6 45 48,1 60 39,7 120 25,0 180 19,1 240 15,8 300 13,6

## D. Volume Embung
Luas genangan embung dihitung per-elevasi berdasarkan data kontur pada peta Topografi. Persamaan yang digunakan adalah persamaan pendekatan volume yaitu:
VX = 1 3 x ∆h(FY + FX + √Fy + Fx ) (9)
Tabel 4: Hasil perhitungan Volume Embung
H Elevasi L KOLAM P KOLAM Area Volume Tampungan (X Juta m 3 ) (m) (+ m) (m) (m) (m2) 0,00 38,0 60,0 100,0 6.000,00 0 0,20 38,2 60,4 100,0 6.040,00 1208 0,40 38,4 60,8 100,0 6.080,00 2432 0,60 38,6 61,2 100,0 6.120,00 3672 0,80 38,8 61,6 100,0 6.160,00 4928 1,00 39,0 62,0 100,0 6.200,00 6200 1,20 39,2 62,4 100,0 6.240,00 7488 1,40 39,4 62,8 100,0 6.280,00 8792 1,60 39,6 63,2 100,0 6.320,00 10112 1,80 39,8 63,6 100,0 6.360,00 11448 2,00 40,0 64,0 100,0 6.400,00 12800 2,20 40,2 64,4 100,0 6.440,00 14168 2,40 40,4 64,8 100,0 6.480,00 15552 2,60 40,6 65,2 100,0 6.520,00 16952 2,80 40,8 65,6 100,0 6.560,00 18368 3,00 41,0 66,0 100,0 6.600,00 19800 3,20 41,2 66,4 100,0 6.640,00 21248 3,40 41,4 66,8 100,0 6.680,00 22712 3,60 41,6 67,2 100,0 6.720,00 24192 3,80 41,8 67,6 100,0 6.760,00 25688 4,00 42,0 68,0 100,0 6.800,00 27200
Setelah  menghitung  volume  kumulatif,  selanjutnya  menentukan  kapasitas  maksimum  embung  dengan menggunakan kurva lengkung kapasitas embung seperti pada gambar 5.

## Gambar 5: Kurva Lengkung Kapasitas Embung
Untuk menentukan kapasitas maksimum embung, dapat dilihat pada gambar 5 terdapat titik perpotongan antara volume  dan  area  yang  menunjukan  bahwa  kapasitas  maksimum  embung  tersebut  memiliki  Luas  6480  m² dengan Volume maksimum 15.552 m³ dan elevasi maksimum 40,4 + m

## IV. KESIMPULAN
Kolam Retensi/Embung Bratayudha merupakan pengendali banjir dan alternatif penyediaan sumber daya air. Mekanismenya  adalah  embung  digunakan  untuk  menampung  air  hujan  dan  dari  hasil  penampungan  ini kemudian air disalurkan untuk irigasi pertanian ataupun untuk keperluan yang lain. Dengan kapasitas daya tampung sebesar ± 15552 m³ dengan luas 6480 m² dan elevasi maksimum 40,4 + m, Embung Bratayudha ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan pengairan lahan pertanian warga. Selain itu, letak Embung yang berada pada  level  muka  tanah  yang  tinggi  dan  pemandangan  alam  yang  elok,  diharapkan  dapat  menjadi  obyek pariwisata baru di Kabupaten Garut.
Berdasarkan hasil analisis, untuk tubuh embung direncanakan berupa dinding turap batu kali yang dilapisi oleh bahan kedap air dan dikombinasikan dengan  beton bertulang. Dikarenakan elevasi embung terletak di bawah Sungai Cikendi maka outflow dari embung harus berupa rumah pompa. Saran dari penulis untuk penelitian selanjutnya diperlukan kajian terhadap saluran pembuangan, analisis terhadap outflow berupa rumah pompa , bangunan-bangunan pelengkap embung lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Kementerian PUPR, “Modul Analisis Hidrologi Pelatihan Perencanaan Embung 2017,” Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Badan Pengembangan Sumber Daya Manusia , 2017.
[2] E. D. P. Putra and S. Anwar, “Analisis Hidrologi Bendungan Cipanas Kabupaten Sumedang,” Jurnal Konstruksi , 2017.
37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 43,0 6.000 6.200 6.400 6.600 6.800 7.000 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 43,0 0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 EL EV A SI (+ M) LUAS GENANGAN WADUK (M2) EL EV A SI (+ M) VOLUME TAMPUNGAN GENANGAN (M3) VOLUME AREA
Vol. 20; No. 2; 2022; Hal 339-347
[3] Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, “Modul Pengantar Perencanaan Embung,” 2017.
[4] Kriteria Perencanaan Air Bersih . Jakarta: Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 2000.
[5] A.  Sadana, Perencanaan  Kawasan  Pemukiman ,  Cetakan  ke.  Yogyakarta:  Yogyakarta :  Graha  Ilmu 2014, 2014.
[6] Kementrian PUPR, “Modul Analisis Hidrologi Perencanaan Embung.” 2018.
[7] U.  Aryowibowo,  H.  Setiawan,  H.  Nugroho,  and  P.  Nugroho,  “Perencanaan  Embung  Sidomulih Kabupaten Banyumas Jawa Tengah,” Jurnal Karya Teknik Sipil , vol. 6, no. 1, pp. 193–205, 2017.
[8] D.  Pratomo  and  M.  Suranto,  “PENGELOLAAN  DAN  PENGENDALIAN AIR  HUJAN  DALAM PERUMAHAN SEBAGAI UPAYA KONSERVASI AIR TANAH MANAGEMENT AND CONTROL OF RAINWATER IN HOUSING FOR SOIL,” vol , vol. 17, pp. 19–27.
[9] R. Karepowan, L. Kawet, and F. Halim, “Perencanaan Hidrolis Embung Desa Touliang Kecamatan Kakas Barat Kabupaten Minahasa Sulawesi Utara,” Jurnal Sipil Statik , vol. 3, no. 6, 2015.
[10]  T.  T.  Mahardhika,  D.  Sisinggih,  and  H.  Suprijanto,  “Studi  Perencanaan  Embung  Kembangan Kecamatan Pule Kabupaten Trenggalek Provinsi Jawa Timur,” Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air , 2021, doi: 10.21776/ub.jtresda.2021.001.02.03.
[11]  A. A. Jawil and H. A. Wutun, Analisis Hidrologi Rencana Bendungan Buttu Batu , no. Analisa Hdrologi. 2017.
[12]  S. Simanjuntak, Analisis Hidrologi Kebutuhan Air Pada Daerah Irigasi Pakkat . Universitas HKBP Nommensen Medan, 2011.
[13]  B. Triatmodjo and H. Terapan, “Beta Offset.” Yogyakarta, 2008.