## ANALISIS BANJIR MENGGUNAKAN SOFTWARE HEC - RAS 4.1 (Studi Kasus sub DAS Ciujung Hulu HM 0+00 Sampai Dengan HM 45+00)
Restu Wigati 1 , Soedarsono 2 , Yusi Ananda 3
1) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,  Universitas Sultan AgengTirtayasa Jl. Jenderal Sudirman Km.3 Cilegon, Banten
E-mail : restu.wigati@untirta.ac.id
2) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,  Universitas Banten Jaya
Jl. Ciwaru 2, Kec. Serang, 42117, Banten
3) Alumni Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik,  Universitas Sultan AgengTirtayasa Email: Ananda.yosi@ymail.com
ABSTRAK
Seiring dengan perubahan kondisi di wilayah sungai, perubahan tataguna lahan dan pertumbuhan penduduk membuat sungai tidak berfungsi optimal sebagaimana mestinya, akibat perubahan tersebut terjadi bencana khususnya bencana hidrometeorologi yang mengakibatkan banyak kerugian berupa korban jiwa maupun kerugian harta benda. Sungai Ciujung merupakan sungai yang ada di Provinsi Banten,  beberapa  segmen  dari  sungai  tersebut  sering  meluap,  tepatnya  pada  Kampung  Muara Ciujung Kota Rangkasbitung Kecamatan Lebak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penyebab terjadinya banjir yang didasarkan pada daya tampung atau kapasitas sungai dengan debit yang terjadi serta memberi solusi alternatif dari permasalahan tersebut.
Data yang digunakan adalah data sekunder berupa data curah hujan harian selama 19 tahun dan data dimensi tampang melintang Sungai Ciujung HM 0+00 sampai HM 45+00.  Hasil analisis  hujan rencana dengan kala ulang 100 tahun sebesar 140,12 mm, hujan jam-jaman dengan metode ABM ( Alternatif Block Methode ) berdurasi 6 jam dengan tinggi hujan maksimum 76,43 mm. Debit rencana HSS  SCS  diperoleh  Q 100 sebesar  1266,335  m 3 /s  sedangkan  HHS  Snyder  diperoleh  nilai  sebesar 1591,399 m 3 /s. Kapasitas tampungan Sungai Ciujung menggunakan software HEC-RAS 4.1 terlihat bahwa Sungai Ciujung tidak dapat menampung debit aliran yang terjadi, oleh karenanya perlu adanya pemeliharaan sungai berupa normalisasi sungai.
Kata kunci : Banjir, HEC-RAS 4.1, HSS Snyder, HSS SCS

## ABSTRACT
Along with the changing conditions in the river basin, the land use changes and population growth make  the  river  is  not  functioning  optimally  as  it  should,  due  to  the  change,  disaster  occurred especially hydrometeorology disaster which resulted in many losses in the form of casualties as well as loss of property. Ciujung River is a river in Banten province; some segments of the river are often overflowing, precisely in Ciujung Muara village, Rangkasbitung city, Lebak sub-district. This study aims to determine the causes of floods based on the capacity of the river with the discharge that occurs as well as provide alternative solutions of these problems.
The data used are secondary data in the form of daily rainfall data for 19 years and data cross- sectional dimension Ciujung River HM 0 + 00 to HM 45 + 00. The result of rain analysis plan with 100  year  repetition  of  140,12  mm,  hourly  rain  with  ABM  method  (Alternative  Block  Methode) duration of 6 hours with maximum rain height 76,43 mm. The HSS SCS plan debit obtained Q 100 of 1266,335  m3/s  while  HHS  Snyder  obtained  value  of  1591,399  m3/s.  Ciujung  River  catchment capacity  using  HEC-RAS  4.1  software  shows  that  Ciujung  River  cannot  accommodate  the  flow discharge, therefore it is necessary to held the river maintenance in the form of river normalization.
Keywords : flood, HEC-RAS 4.1, HSS Snyder, HSS SCS

## 1. PENDAHULUAN
Seiring meningkatnya pertambahan penduduk dan  meningkatnya kebutuhan  perumahan  di Kecamatan  Lebak,  mendorong  penebangan hutan  semakin  tidak  terkendali  yang mengakibatkan  volume  air  permukaan meningkat  dari  biasanya, hal  ini  berpotensi mempengaruhi  besarnya  air  yang  melimpas kepermukaan.  Keberadaan  sungai  sangat penting dalam menunjang kelangsungan hidup bagi  banyak  orang,  di  lain  pihak  keberadaan sungai  yang  berdekatan  dengan  pemukiman perlu diwaspadai. Sungai  Ciujung  pada  segmen  Kota Rangkasbitung  merupakan  titik  bertemunya antara  dua  Sub  DAS  yaitu  Ciujung  dan Ciberang  dimana lebar sungainya  60  meter sampai 80 meter dan merupakan sungai yang ada di Provinsi Banten. Beberapa segmen dari sungai  ini  sering  meluap  tepatnya  pada Kampung Muara Ciujung Kota Rangkasbitung Kecamatan  Lebak. Sungai Ciujung yang melintasi  wilayah  Kota  Rangkasbitung mempunyai luas catchment area kurang lebih 523,157 km 2 . (BBWS  C3,  Laporan  SID pengendalian banjir Sungai Ciujung). Berdasarkan  kondisi  tersebut,  dilakukannya penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui penyebab  terjadinya  banjir  yang ada  di  Kota Rangkasbitung  yang  didasarkan  pada  daya tampung  atau  kapasitas  sungai,  dengan  debit yang  terjadi  serta  solusi  alternatif  dari permasalahan banjir. Batasan dalam penelitian ini  berdasarkan  debit  banjir  dengan perencanaan kala ulang Q 100 di lokasi HM 0+00 sampai dengan HM 45+00.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Sungai  adalah  alur  atau  wadah  air  alami dan/atau buatan berupa jaringan pengaliran air beserta air didalamnya, mulai dari hulu sampai muara,  dengan  dibatasi  kanan  dan  kiri  oleh garis  sempadan  (Pasal  1  Ayat  1  Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 38 tahun 2011 tentang Sungai). Menurut SNI–2415-2016 banjir merupakan peristiwa meluapnya  air sungai melebihi palung sungai atau genangan air yang terjadi pada daerah yang rendah dan tidak bias terdrainasikan.
Berikut tinjauan pustaka  yang  dijadikan referensi adalah (1) Syahputra, I (2015) dengan judul kajian  hidrologi  dan  analisis  kapasitas
tampang  Sungai  Kerueng  Langsa  berbasis HEC-HMS dan HEC-RAS. (2) Dermawan, V., dkk  (2014) dengan judul studi pengendalian banjir  kaliwarti  Kabupaten  Pasuruan.
(3) Wigati, R., dkk (2014) dengan judul analisis banjir Sungai Cisadane (studi kasus ruas sungai jalan tol Jakarta-Merak KM 19 sampai dengan bendung pasar baru). (4) Wigati, R., dkk (2013) dengan judul analisis banjir Sungai Ciliwung (studi kasus ruas sungai Lenteng Agung- Manggarai). (5) Waskito, TN., (2012) dengan judul evaluasi  pegendalian  banjir  Sungai Cibeat Kabupaten Bekasi.

## A. Hujan Jam-Jaman
Metode penentuan curah hujan kawasan dalam penelitian ini menggunakan:
It = .
………………………………. (1)
Keterangan rumus: I t = intensitas curah hujan untuk lama hujan t (mm/jam) t = lamanya curah hujan (mm) R 24 = curah hujan maksimum selama 24 jam (mm)
Hyetograph rencana  yang  dihasilkan  oleh metode ini adalah hujan yang terjadi dalam n rangkaian  interval  waktu  yang  berurutan dengan  durasi ∆t  selama  waktu  T d =  n. ∆t. Analisa  perhitungan  debit  rencana  yang digunakan dalam penelitian adalah menggunakan hidrograf satuan sintetis.
B. HSS Snyder
Gambar 1. HSS Snyder
.A q Q pR pR  ............................................... (2)
Keterangan rumus :
= debit puncak DAS dengan lama hujan t R ( /s)
= debit puncak per satuas luas DAS dengan lama hujan t R ( /s.km 2 ) A   = luas DAS ( )
C. HSS SCS
p p T CA Q  ............................................... (3)
p r p t t T   2 ............................................. (4) Keterangan rumus : = debit maksimum ( /s cm) = koefesien pengaliran t r = hujan efektif A = luas DAS ( )

## D. HEC-RAS 4.1
HEC-RAS adalah sistem software terintegrasi yang  didisain  secara  interaktif  pada  kondisi tugas yang beraneka macam, sistem ini terdiri dari  interface  grafik  pengguna,  komonen analisa  hidrolika  terpisah,  kemampuan manajemen  dan  tampungan  data,  fasilitas pelaporan serta tampilan grafik. Sistem HEC- RAS  memuat tiga kompnen analisa hidrolika satu dimensi untuk perhitungan profil muka air aliran  seragam  ( steady flow ).  Simulasi  aliran tidak seragam, perhitungan transport sedimen dengan batas yang bisa dipindahkan. Analisis hidrolika  yang  dilakukan  adalah  aliran  tidak seragam  ( unsteady-flow ),  informasi  yang diperoleh berupa perubahan muka air dan debit aliran  sebagai  fungsi  waktu  dan  tempat menggunakan persamaan St Venant.
Gambar 2. Geometrik data Sungai Ciujung bagian hulu pada jendela tampilan HEC-RAS

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Data  sekunder  diperoleh  dari Balai Besar Wilayah  Sungai  Cidanau-Ciujung-Cidurian (BBWSC3)  dengan  batasan  masalah  dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1) Data hujan harian dari stasiun penakar hujan Ciboleger, Bojong Manik, Sampang Peundeuy, Pasir Ona  dan Cibeureum sebanyak 19 tahun.
2) Data  gambar penampang melintang dan memanjang sungai dari HM 0+00 sampai dengan HM 45+00.
3) Metode  analisis  banjir  menggunakan metode HSS Snyder dan SCS.
Alur pikir dalam analisis banjir Sungai Ciujung (Studi kasus sub DAS Ciujung Hulu HM 0+00 sampai  dengan  HM  45+00 ) seperti  terlihat pada Gambar 3 bagan alir dibawah ini:
Gambar 3. Bagan Alir Penelitian

## 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Uji konsistensi
Uji konsistensi data yang dimaksudkan dalam penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui kebenaran  data  lapangan  yang  dipengaruhi oleh  beberapa  faktor  di  antaranya  spesifikasi alat penakar berubah, perubahan lingkungan di sekitar  alat  penakar.  Untuk  menguji konsentrasi  data  digunakan  metode  kurva massa  ganda,  berikut  tabel  rekapitulasi kepanggahan data.
Tabel 1. Rekapitulasi kepanggahan data Stasiun hujan Nilai regresi (R 2 ) Keterangan Ciboleger 0,9803 panggah Bojong Manik 0,9967 panggah Sampang Peundeuy 0,9963 panggah Cibeureum 0,9902 panggah Pasir Ona 0,9945 panggah Sumber: Hasil Perhitungan, 2015

## B. Hujan kawasan
Pada  perhitungan  hujan  kawasan  (Tabel  2), penelitian  ini  menggunakan  pendekatan metode aljabar karena keterbatasan data yang tersedia  seperti  tidak  adanya  peta  topografi yang bersekala.

## Tabel 2. Hujan DAS metode aljabar
No Tahun Sta. Ciboleger Sta. Bojong Manik Sta. Sampang Peundeuy Sta. Cibeureum Sta. Pasir Ona Hujan DAS (mm) 1 2015 25 105,03 121 83 54 77,606 2 1014 25 76 106 94 82 76,6 3 2013 27 121,03 115,5 110 120 98,706 4 2012 25 134,04 120 190 110 115,808 5 2011 26 92 86 81 102 77,4 6 2010 25 90,09 94 84 108 80,218 7 2009 10 26 73 61 71 48,2 8 2008 26 61 119 89 92 77,4 9 2007 36 76 140 22 70 68,8 10 2006 36 130 92 115 70 88,6 11 2005 24 46 117 108 112 81,4 12 2004 15 180 105 105 70 95 13 2003 7 38 87 125 88 69 14 2002 7 90 72 0 135 60,8 15 2001 25 60 98 0 108 58,2 16 2000 12 65 134 75 85 74,2 17 1999 17 69 102 130 95 82,6 18 1998 40 73 109 96 99 83,4 19 1997 84 116 116 96
77 97,8 Ya Tidak Analisis data: 1. Hujan kawasan DAS 2. Analisa frekuensi 3. Analisis hujan rencana Debit banjir rencana: HSS Snyder dan SCS Instal program HEC-RAS 4.1 Studi literatur dan pengumpulan data sekunder (peta, topografi dan data hidrologi) DAS Ciujung Data hujan Mulai Cek Hidrolika Sungai Interpretasi Hasil Penampang Melintang Sungai Kontrol Aliran Alur Sungai Data Geometri Sungai Data Aliran Plan Aliran Plan Geometri Tampilan Hasil Tabel Debit Hidrograf Selesai Input Data Running HEC-RAS
C. Hujan rencana Analisis hujan  rencana  menggunakan distribusi Gumbel berdasarkan hasil  analisis frekuensi. Berikut rekapitulasi hujan rencana berdasarkan beberapa kala ulang.
Tabel 3. Hujan rencana kala ulang Tahun Kt Xt 5 0,92555 94,086 10 1,635782 105,229 20 2,317050 115,918 50 3,198882 129,753 100 3,859691 140,120 Sumber: Hasil Perhitungan, 2015
Pada  analisa  hujan  rencana  kala  ulang  100 tahun didapat  hujan rencana  X 100 =  140,120 mm,  kemudian  hujan  rencana  tersebut  akan diubah  menjadi  hujan  rencana  jam-jaman, dengan  menggunakan  metode  ABM  dengan
 t = 1 jam.

## Tabel 4. Hujan jam-jaman metode ABM
Td (jam)  t It It.Td  p pt (%) Hydrograph (%) (mm) 1 0 – 1 1121,0 1121,0 1121,0 0,545 0,027 3,82 2 1 – 2 280,2 560,5 560,5 0,273 0,091 12,74 3 2 – 3 124,6 373,7 186,8 0,091 0,545 76,43 4 3 – 4 70,1 280,2 93,4 0,045 0,273 38,21 5 4 – 5 44,8 224,2 56,0 0,027 0,045 6,37 6 5 – 6 31,1 186,8 37,4 0,018 0,018 2,55 Jumlah 2055,10 1 140,12 Sumber: Hasil Perhitungan, 2015 Gambar 4. Distribusi hujan jam-jama metode ABM
Diagram  batang  diatas  menjelaskan  bahwa pada  jam  ketiga  tinggi  hujan  jam-jaman mencapai  puncaknya  yaitu  76,43  mm  atau 54,5%  dari  rencana  hujan  kala  ulang  100
tahun  yaitu  140,12  mm,  sedangkan  sisanya terdistribusi kejam ke-1,2,4,5 dan 6.

## D. Debit banjir rencana
Berdasarkan persamaan  2 dan  3  diperoleh nilai  debit  rencana  untuk  kala  ulang  100 tahun. Hasil perhitungan metode HSS Snyder 1591,399  m 3 /s  dan  metode  HSH  SCS 1266,335 m 3 /s.
Gambar 5. Hidrograf banjir T=100 tahun metode HSS Snyder
Gambar 6. Hidrograf banjir T=100 tahun metode HSS SCS
E. Simulasi  aliran  Sungai  Ciujung Menggunakan Software HEC-RAS 4.1
Pada simulasi aliran unsteady flow data yang dibutuhkan adalah data debit hidrograf satuan sintetis  pada  beberapa jam,  serta  data  tinggi muka  air  dengan  bantuan  interpolasi  pada Software HEC-RAS  4.1. Untuk  penginputan data, flow hydrograph terlihat seperti gambar dibawah ini.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 2 3 4
5 6 Ti ng gi C ur ah h uj an (m m ) waktu curah hujan (jam) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 0 1 2 3 4 5 6 D eb it Q (m 3 /s ) waktu t (jam) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 D eb it Q (m 3 /s ) waktu t (jam) debit puncak 3.82 mm 12.74 mm 38.21 mm 76.43 mm 6.37 mm
Gambar 7. Input nilai flow hydrograph pada HEC-RAS 4.1
Sedangkan  untuk stage hydrograph adalah sebagai berikut.
Gambar 8. Input nilai stage hydrograph pada HEC-RAS 4.1
Selanjutnya  hasil tampilan cross section sungai pada HM 45+00 (Gambar 9) di bawah ini  terlihat  bahwa  tinggi  muka  air  berada  di atas bank  station yang  menunjukan  bahwa pada  ruas  sungai  tersebut muka  air  berada pada kondisi muka  air  banjir. Hasil  analisis secara  keseluruhan  segmen  sungai  yang ditinjau dapat dilihat pada Tabel 5.
Gambar 9. Running HEC-RAS pada HM
45+00 Tabel 5. Rekapitulasi elevasi tinggi muka air River Station El. Dasar Sungai El. Muka Air Keterangan 45 +18.31 +29,56 Tidak aman 40 +17.90 +28,83 Tidak aman 35 +17.73 +28,14 Tidak aman 30 +17.91 +27,38 Tidak aman 25 +16.19 +26,75 Tidak aman 20 +16.35 +26,11 Tidak aman 15 +15.43 +25,54 Tidak aman 10 +15.52 +25,05 Tidak aman 5 +14.74 +22,27 Tidak aman 0 +11.67 +19,75 Tidak aman Sumber: Hasil Perhitungan, 2015
F. Perhitungan dimensi sungai  serta normalisasi sungai Berdasarkan  Tabel 5 disemua titik cross section tidak dapat menampung debit rencana Q 100 .  Oleh  karena  itu,  dicoba  perhitungan dimensi  sungai  alternatif  untuk  dapat menampung  debit rencana  mulai  dari  titik tinjau  di  hulu (HM  45+00) sampai  ke  hilir (HM  0+00) secara  berurutan.  Perencanaan dimensi sungai dilakukan guna mendapatkan dimensi sungai yang tepat, yang dapat dialiri
oleh  debit  rencana  dengan  tinggi  muka  air yang lebih rendah dari pada kondisi eksisting. Nilai  debit  berdasarkan  data  penampang melintang  pada  lokasi  HM  45+00  setelah dilakukan  normalisasi  (Gambar  10)  sungai diperoleh   Q = 1810 m 3 /s, dengan demikian nilai  debit  kapasitas  sungai  lebih  besar  dari debit  yang  digunakan (Q 100 )  yaitu  sebesar 1591,399  m 3 /s.  Rekapitulasi  terhadap  3 penampang melintang sungai yang mewakili segmen  hulu-tengah  dan  hilir  dapat  dilihat pada Tabel 6 di bawah ini.
Gambar 10. Normalisasi sungai pada HM 45+00
Tabel 6. Debit total dan debit rencana Q 100 setelah normalisasi sungai Lokasi Lebar bawah B1 (m) Lebar atas B2 (m) Tinggi Sungai h (m) Kemiringan dasar I Luas penampang  A (m 2 ) Debit Total Q (m 3 /s) Debit Rencana (m 3 /s) Keterangan HM 05 38,20 74,88 8,26 0,0015 467,43 1674,2 1591,399 Aman HM 25 51.69 89.07 10,69 0,00032 815,342 1655,20 1591,399 Aman HM 45 35,30 83,11 9.14 0,00082 603,83 1810,00 1591,399 Aman Sumber: Hasil Perhitungan, 2015

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  perhitungan dan  uraian pada pembahasan dapat disimpulkan:
1. Curah hujan kala ulang 100 tahun adalah 140,12 mm dan debit banjir . adalah 1591,399 / . 2. Kondisi  Sungai Ciujung  pada  sub  DAS Ciujung  bagian  hulu  untuk  kala  ulang
100  tahun  tidak  mampu  menampung debit yang ada sehingga perlu dilakukan normalisasi sungai.

## B. Saran
Berikut  solusi  yang  dapat  ditawarkan  untuk menangani masalah banjir di Sungai Ciujung:
1. Secara  mikro;  melalui  peninggian tanggul dan normalisasi sungai.
2. Secara makro; One River, One Plan and One  Integrated  Managment (ORPIM) rebosiasi, membentuk kolam retensi dan detensi serta regulasi.
6. DAFTAR PUSTAKA Dermawan, V.,  dkk,  2004, Study Pengendalian  Banjir  Kaliwarti Kabupaten  Pasuruan, Universitas Brawijaya Malang.
Hydrologic Engineering Center, 2010, HEC- RAS  River  Analysis  System,
Applications  Guide,  Version  4.1, January 2010 , U. S. Army Corps of
Engineers, Davis, CA. Hydrologic Engineering Center, 2010, HEC- RAS  River  Analysis  System, Hydraulic Reference Manual, Version  4.1,  January  2010 ,  U.  S. Army Corps of Engineers, Davis, CA. Hydrologic Engineering Center, 2010, HEC- RAS  River  Analysis  System,  User’s Manual,  Version  4.1,  January  2010 , U.  S.  Army  Corps  of  Engineers, Davis, CA.
Istiarto ,  Simulasi  Aliran  1-Dimensi Dengan Bantuan    Program  Hidrodinamika HEC-RAS  , Jurusan  Teknik  Sipil FT.UGM, Yogyakarta. 2012. Maryono , A., 2007, Restorasi Sungai, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Maryono , A., 2014, Menangani  Banjir,
Kekeringan  dan  Lingkungan, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Presiden RI , Peraturan Pemerintah Republik Indonesia  Nomor  38  tahun  2011 Tentang Sungai, Kementrian Hukum dan  Hak  Asasi  Manusia  Republik Indonesia, Jakarta. 2011. Standar  Nasional  Indonesia SNI – 2415 - 2016 , Tata  Cara  Perhitungan  Debit Banjir.
Sosrodarsono, S.,  2003, Hidrologi  Untuk Pengairan, Pradnya Paramita, Jakarta.
Sri  Harto  BR, 1993, Analisis  Hidrologi , Gramedia Pustaka Utama. Sri  Harto  BR,  2000, Hidrologi  (Teori, masalah,  penyelesaian) ,  Nafiri Offset. Syahputra,  I.,  2015, Kajian  Hidrologi  Dan
Analisa  Kapasitas  Tampang  Sungai Kerueng Langsa berbasis HEC-HMS dan HEC-RAS, Universitas Abulyatama, Aceh. Triatmodjo, B. , 2008, Hidrologi  Terapan,
Beta Offset, Yogyakarta.
Waskito.  TN,  2010, Evaluasi  Penegndalian Banjir  Sungai  Cibeet  Kabupaten
Bekasi, Institut  Teknologi  Bandung, Bandung. Wigati,  R.  (2013).  ANALISIS  BANJIR SUNGAI  CILIWUNG  (STUDI KASUS RUAS SUNGAI LENTENG AGUNG-MANGGARAI). JURNAL FONDASI , 2 (1). Wigati,  R.,  &  Radhiyah,  A.  (2014). ANALISIS BANJIR SUNGAI CISADANE  (Studi  Kasus  Ruas Sungai Jalan Tol Jakarta–Merak KM 19  sampai  dengan  Bendung  Pasar
Baru). JURNAL FONDASI , 3 (2).