Kajian Normalisasi Terhadap Kapasitas Sungai Gude Desa Pulolor Berbasis HEC-RAS
Armanda Beta Saputra 1 ,  Danayanti Azmi Dewi Nusantara 2
12 ProgramTeknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya
Email: 1 armandasaputra16050724036@mhs.unesa.ac.id , 2 danayantinusantara@unesa.ac.id

## Abstract
Floods that occur due to the overflowing of Gude River are the main problem in Jombang Regency. Gude River is a river with a length of 8.67 km that flows from Gudo sub-district behind the Sengfong company which is split into the Gude Denanyar River and the Gude Ploso River.  This study discusses the normalization of Gude River capacity at a 20 year return period using HEC- RAS software. In this study, the method used to calculate the design flood is Nakayasu unit synthetic hydrograph and the HEC-RAS software for flow simulation modeling. The calculation result of the flood discharge with a return period of 2 years is 76,89 m3/sec, at 5 years it is 91,59 m3/sec, at 25 years it is 113,62 m3/sec, at 50 years it is 122,75 m3/sec, and at 100 years is 131,80 m3/sec. Based on the discharge data and topographical data of Gude River that has been inputted at the HEC- RAS, it shows that the overflow occurs in almost all river cross sections except at Sta 0, Sta 14, and Sta  17.  Normalization  can  be  carried  out  to  overcome  the  overflow  of  Gude  River,  by  dredging sedimentation as deep as 1,5 meters and constructing embankments on both sides of the river with a height of 1.3 meters.
Keywords : Discharge, Flood, HEC-RAS, Nakayasu, River.

## Abstrak
Banjir  yang  terjadi  karena  meluapnya  Sungai  Gude  merupakan  permasalahan  utama Kabupaten Jombang. Sungai Gude merupakan sungai dengan panjang 8,67 km yang mengalir dari kecamatan Gude melewati  belakang PT. Sengfong yang terpecah menjadi Sungai Gude Denanyar dan Sungai Gude Ploso. Penelitian ini membahas tentang kapasitas Sungai Gude terhadap beberapa debit banjir rencana. Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana yaitu hidrograf satuan  sintetik nakayasu dan software HEC-RAS  untuk  pemodelan  simulasi  aliran.  Hasil perhitungan debit banjir dengan periode ulang 2 tahun adalah 76.89 m 3 /detik, pada 5 tahun adalah 91,59 m 3 /detik, pada 25 tahun adalah 113,62 m 3 /detik, pada 50 tahun adalah 122,75 m 3 /detik, dan pada  100  tahun  adalah  131,80  m 3 /detik.  Hasil  simulasi  banjir  berdasarkan  debit  periode  ulang, menunjukkan terjadinya luapan hampir di seluruh penampang kecuali pada Sta 0, Sta 14, dan Sta 17. Untuk mengatasi luapan Sungai Gude dilakukan normalisasi dengan cara dilakukan pengerukan sedalam  1,5  meter  dari  kondisi  eksisting  dan  pembangunan  tanggul  di  kedua  sisi  sungai  dengan ketinggian 1.3 meter.
Kata Kunci: Banjir, Debit, HEC-RAS, Nakayasu, Sungai.

## 1. Pendahuluan
Banjir    merupakan  bencana  alam  yang  diakibatkan  oleh  sungai  tidak  mampu  menampung tingginya intensitas hujan yang terjadi, banjir dapat terjadi kapanpun dan di manapun. Resiko terjadinya banjir disebabkan karena pada akhir-akhir ini terdapat perubahan tata guna lahan yang memicu adanya sedimentasi pada penampang dasar sungai [1].
Dalam  sejarahnya,  cara  menanggulangi  banjir  dilakukan  dengan  membangun  tanggul  dan bendungan, namun cara ini kurang efisien dalam mengendalikan banjir. Salah satu cara yang dianggap mampu mengatasi banjir yaitu dengan normalisasi.  Normalisasi adalah sarana mengembalikan fungsi sungai dari pendangkalan atau penyempitan permukaan dasar sungai [2].
Berdasarkan  LKPLHD  (Lingkungan  Kinerja  Pengelolaan  Lingkungan  Hidup  Daerah) Kabupaten Jombang Tahun 2016, banjir merupakan permasalahan utama Kabupaten Jombang.

## 178 Jurnal Teknik Sipil, Vol 2, No 1, Mei 2021: 177–188
Berdasarkan  LKPLHD  disebutkan  dari  306  kelurahan,  132  kelurahan  terdampak  banjir,  20 kelurahan  terdampak  tanah  longsor,  55  kelurahan  terdampak  puting  beliung,  dan  22  kelurahan terdampak  kekeringan  [3].  Berdasarkan  kondisi  topografinya,  Kabupaten  Jombang  termasuk  landai karena  memiliki  kemiringan  0-2%  dan  kapasitas  pengaliran  yang  kurang  memadai  menjadi  faktor penyebab banjir. Kabupaten Jombang berada di ketinggian 44 mdpl yang jelas lebih rendah dari dataran sekitarnya. Karena kebiasaan masyarakat yang buruk untuk membuang sampah di sungai dan dengan adanya bangunan liar di bantaran sungai juga merupakan faktor penyebab terjadinya banjir. Terlebih lagi  akibat  pengerasan  jalan-jalan  kampung,  ini  menyebabkan  aliran  air  pada  permukaan  sulit  untuk meresap kedalam tanah [4].
Kabupaten Jombang memiliki banyak saluran primer dan salah satunya Sungai Gude. Sungai Gude merupakan sungai primer dengan panjang 8,67 km dan luas Daerah Aliran Sungai (DAS) 22 km 2 yang  mengalir  dari  kecamatan  Gude  melewati  belakang  PT.  Sengfong  yang  nantinya  akan  terpecah menjadi sungai sekunder yaitu Sungai Gude Denanyar dan Sungai Gude Ploso.
Sungai  Gude  yang  membelah  Desa  Pulolor  sering  meluap  sehingga  beberapa  desa  di  sekitar tergenangi seperti Desa Denanyar dan  Desa Pulolor khususnya Dusun Pulo Gentengan. Sungai Gude tidak  bisa  menampung  debit  air  hujan  yang  turun  ditambah  banjir  kiriman  dari  Kecamatan  Gude. Akibatnya  sebagian  rumah  di  kedua  desa  terendam  banjir  yang  menyebabkan  lumpuhnya  aktivitas warga sekitar [5].
Penelitian kali ini dilakukan dengan cara perencanaan pada titik – titik yang mengalami banjir dan bagaimana cara mengatasinya dengan tepat, dengan memerlukan pengerukan atau dengan membuat tanggul untuk mencegah terjadinya limpasan air. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kapasitas tampung  eksisting  dari  Sungai  Gude  pada  kala  ulang  2  hingga  100  tahun,  jika  debit  banjir  melebihi kapasitas tampung maka diperlukan normalisasi sungai Gude untuk menanggulangi banjir.

## 2. Metode
Data yang akan digunakan pada penelitian ini dibagi menjadi dua jenis yaitu, data primer dan data  sekunder.  Jenis  data  primer  diperoleh  dari  penelusuran  dan  pengukuran  dimensi  saluran  sungai Gude secara langsung ( walk trought ). Penelusuran ini digunakan untuk mendapatkan gambaran kondisi lapangan dari lokasi penelitian. Pengukuran dimensi sungai dilakukan secara manual menggunakan roll meter ketika kondisi muka air sungai pada titik terendahnya. Data sekunder diperoleh dari Dinas PU Sumber Daya Air Jawa Timur berupa data  curah hujan, serta peta topografi DAS Sungai Gude yang diperoleh dari BPBD (Badan Penanggulangan Bencana Daerah) Kota Jombang.
Gambar 1. Penampang Sungai Gude
Gambar 1 memperlihatkan kondisi penampang existing Sungai Gude pada Sta 5 dengan jarak 2125  meter  dari  Sta  0  (hilir  sungai).  Berdasarkan  pengukuran  langsung  pada  Sta  5  tercatat  bentuk penampang  sungai  adalah  trapesium  dengan  bantaran  yang  terbuat  dari  pasangan  batu  belah  dan kemiringan talud 0,457. Ukuran lebar dasar sungai 10,1 meter dengan kedalaman 2 meter.
Pada Tabel 1 ditunjukkan lokasi stasiun pos hujan yang ditinjau beserta elevasinya. Wilayah DAS  Sungai  Gude  berada  diposisi  antara  ketiga  stasiun  pos  hujan  yaitu  stasiun  pos  hujan  Ceweng, stasiun pos hujan Tanggungan dan stasiun pos hujan Jombang.
Tabel 1. Lokasi Stasiun Pos Curah Hujan Nama Stasiun Lokasi Lintang Selatan Bujur Timur Elevasi (m dpl) Ceweng -7.592409 112.235 68 Tanggungan -7.592765 112.184 67 Jombang -7,509364 112,221 43

## 2.1. Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi dilakukan untuk memperoleh debit banjir rencana.  Berdasarkan data curah hujan yang telah diperoleh, curah hujan pada Das Gude dapat dianalisis menggunakan metode polygon thiessen . Polygon  thiessen adalah  luas  poligon  yang  telah  diukur  dikalikan  dengan  kedalaman  curah hujan di stasiun yang berada di dalam poligon [6].
𝑅 = ∑ 𝑛 𝑖 𝐴 𝑛 𝑥 𝑅𝑛 𝐴𝑛 dimana: R = Curah hujan wilayah Rn = Curah hujan di setiap stasiun pos hujan An = Luas daerah pada tiap stasiun pos hujan
Dari hasil perhitungan curah hujan harian rata-rata maksimum dengan metode polygon thiessen dapat dilakukan perhitungan hujan rancangan kala ulang menggunakan metode distribusi Gumbel dan Pearson III.
Persamaan metode Gumbel [7] adalah:
𝑅𝑡 = 𝑅 + 𝑆 𝑆𝑛 (𝑌𝑡 − 𝑌𝑛) dimana: Rt = Curah hujan rancangan 𝑅 = Curah hujan maksimum rata-rata S = Standar deviasi Yt =Reduced variated sebagai fungsi dari periode ulang “t” Yn
=Reduced mean sebagai fungsi dari banyaknya data “n”
Sn = Reduced Standar deviasi sebagai fungsi dari banyaknya data “n Persamaan metode pearson tipe III [7] adalah: 𝑅𝑡  =    𝑅   +  𝐶𝑠. 𝑆 dimana: Rt = curah hujan rancangan 𝑅 = Curah hujan maksimum rata-rata Cs = Koefisien Skewness S
= Standar deviasi
Dari kedua metode perhitungan curah hujan rancangan kala ulang, diambil nilai yang terbesar karena  dalam  penentuan  debit  banjir  diperlukan  kemungkinan  terburuk  yaitu  debit  terbesar.  Setelah curah hujan rancangan kala ulang diperoleh, harus dilakukan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi untuk memeriksa kesesuaian antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan serta untuk memeriksa  kebenaran  hipotesis.  Metode  yang  digunakan  yaitu  metode smirnov-kolmogorov. Jika  uji kesesuaian  distribusi  frekuensi  diterima  maka  hasil  curah  hujan  rancangan  periode  ulang  dapat digunakan untuk menghitung debit banjir rancangan.
Pada perhitungan debit banjir rencana ini, perlu menentukan koefisien limpasan pada DAS Gude terlebih dahulu.. Koefisien limpasan merupakan nisbah antara laju puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan. Faktor yang paling mempengaruhi nilai koefisien limpasan yaitu antara lain intensitas hujan, laju infiltrasi tanah dan tanaman penutup tanah [8].
𝐶 = ∑ 𝑛 𝑖−1 𝐴 𝑛 𝑥 𝐶 𝑛 ∑ 𝑛 𝑖−1 𝐴 𝑛 dimana: C = Koefisien limpasan
(1)
(2) (3)
(4)
Cn
= Koefisien limpasan setiap penggunaan lahan
An
= Luas setiap penggunaan lahan
Berdasarkan  SNI  2415  tahun  2016  nilai  koefisien  pengaliran  semakin  besar  maka  kondisi permukaan lahan semakin kasar.
Untuk  menghitung  debit  banjir,  dapat  digunakan  rumus  hidrograf  satuan  sintetik  (HSS) nakayasu sebagai berikut [7]:
Pertama, menghitung waktu antara hujan hingga debit puncak banjir (t g ) 𝑡 𝑔 = 0,4 + 0,058 𝐿 Menghitung waktu puncak (t p )
𝑡 𝑟 = 0,75 𝑥 𝑡 𝑔 𝑡 𝑝 = 𝑡 𝑔 𝑥 (0,8 𝑥 𝑡 𝑟 ) Menghitung besarnya t 0,3 𝛼 = 2 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑎𝑙𝑖𝑟𝑎𝑛 𝑏𝑖𝑎𝑠𝑎
𝑡 0,3 = 𝛼 𝑥 𝑡 𝑔 Menghitung debit maksimum hidrograf satuan
𝑄 𝑝 = 𝐴 𝑥 𝑅 0 𝑥 𝐶 3,6 (0,3𝑇 𝑝 +   𝑇 0,3 ) Menghitung besarnya Base Flow (Q b ) 𝑄 𝑏 = (0,5 𝑥 𝑄 𝑝 )
Menghitung lengkung hidrograf Bagian lengkung naik (Qa)
0 < 𝑡 < 𝑡 𝑝
𝑄𝑎 = 𝑄 𝑝 𝑥  ( 𝑡 𝑡 𝑝 ) 2,4
Bagian lengkung turun (Qd1)
𝑡 𝑝 < 𝑡 ≤ (𝑡 𝑝 + 𝑡 0,3 ) 𝑄𝑑1 = 𝑄 𝑝 𝑥 0,3 𝑡−𝑡𝑝 𝑡0,3
Bagian lengkung turun (Qd2) (𝑡 𝑝 + 𝑡 0,3 ) < 𝑡 ≤ (𝑡 𝑝 + 𝑡 0,3 +  1,5𝑡 0,3 )
𝑄𝑑2 = 𝑄 𝑝 𝑥 0,3 𝑡−𝑡𝑝+0,5 𝑥 𝑡0,3
1,5 𝑥 𝑡0,3
Bagian lengkung turun (Qd3) 𝑡 > (𝑡 𝑝 +   𝑡 0,3 + 1,5𝑡 0,3 )
𝑄𝑑3 = 𝑄 𝑝 𝑥 0,3 𝑡−𝑡𝑝+1,5 𝑥 𝑡0,3
2 𝑥 𝑡0,3
Setelah  debit  banjir  metode  HSS Nakayasu didapatkan  selanjutnya  diproses  menjadi  grafik. Hasil dari perhitungan debit banjir tersebut digunakan sebagai input data pada analisa hidrolika.

## 2.2. Analisis Hidrolika
Analsis hidrolika dilakukan dengan penelusuran aliran untuk memprediksi tingginya muka air pada  saluran  terbuka  pada  Sungai  Gude.  Analisa  hidrolika  dilakukan  dengan  menggunakan  program bantu HEC RAS berdasarkan debit banjir periode ulang..
Program HEC-RAS merupakan program yang mampu melakukan perhitungan muka air kondisi steady (konstan),  perhitungan  aliran unsteady (tidak  konstan),  dan  perhitungan  angkutan  sedimen. Model aliran steady satu dimensi akan digunakan pada penelitian ini. Pada perhitungan profil muka air, HEC-RAS menggunakan prinsip persamaan energi antar dua penampang [4].
(5)
(6)
(7) (8) (9) (10) (11) (12)
(13) (14)
Y 1 ,Y 2 = Kedalaman aliran, Z 1 , Z 2 = Elevasi dsar saluran, V 1 ,V 2 = Kecepatan rata-rata, α 1 , α 2 = Koefisien,
g
= Percepatan gravitasi, h e = Kehilangan tinggi energi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Analisis Hidrologi
Analisis  curah  hujan  wilayah  menggunakan  metode polygon  thiessen didapatkan  dari  tiga stasiun pos hujan terdekat  yaitu stasiun pos hujan Ceweng, stasiun pos hujan Tanggungan, dan stasiun pos hujan Jombang dengan aplikasi Google Earth Pro, sehingga diperoleh hasil seperti Gambar 2.

## Gambar 2 Polygon Thiessen DAS Gude
Berdasarkan  metode polygon  thiessen didapat  luas  daerah  pengaruh  dari  masing-masing  pos penakar hujan. yang digunakan untuk menghitung curah hujan wilayah DAS. Berikut merupakan contoh perhitungan curah hujan wilayah berdasarkan metode polygon thiessen , selengkapnya diberikan dalam Tabel 2..
𝑅 2004 = 2,15×95+ 12,00×86+ 7,85×25 2,15+12,00+7,85 𝑅 2004 = 65,11 mm
Tabel 2 Curah Hujan Harian Wilayah DAS Gude Tahu n Curah Hujan Harian Maksimum (mm) Curah Hujan Wilayah Cewen g Tanggung an Jomban g 2000 96 125 62 99.69 2001 91 85 79 83.45 2002 88 93 64 82.16 2003 97 112 42 85.56 2004 95 86 25 65.11 2005 92 96 76 88.47 2006 84 98 107 99.84 2007 71 90 164 114.55 2008 112 125 38 92.69 2009 97 120 130 121.32 2010 125 113 68 98.12
(15)
2011 87 86 56 75.39 2012 87 93 35 71.72 2013 122 120 63 99.86 2014 105 90 84 89.33 2015 120 106 39 83.46 2016 140 121 157 135.70 2017 102 121 142 126.64 2018 97 105 42 81.74 2019 95 87 127 102.05 Σ 189 7 Rata-rata 94,8 4
Berikut  merupakan  contoh  perhitungan  hujan  rencana  periode  ulang  100  tahun  berdasarkan metode Gumbel . Diketahui : 𝑅 = 1897 19 = 94,84 mm S = √∑ (𝑅𝑖−𝑅) 2 (𝑛−1) = √6457 (20−1) = 18,41
Berdasarkan  nilai  Standar  Deviasi  yang  telah  diperoleh,  dapat  digunakan  untuk  menentukan nilai dari Reduced Standar Deviasi (Sn) sebesar 1,096 dan Reduced Mean (Yn) sebesar 0,532 dengan mengacu pada tabel Mean dan Standard Deviation untuk Reduced Variate [7]. Dalam menentukan nilai dari Curah Hujan Kala Ulang Metode Gumbel diperlukan Reduced Variate (Ytr) yang mengacu pada tabel Reduced Variate [7] .
Menurut persamaan 2 berikut contoh perhitungan Curah Hujan Kala Ulang 100 Tahun Metode Gumbel.
𝑅 100 = 94,84 + 18,41 1,096 (4,6 − 0,532)
𝑅 100 = 168,99
Dalam  menentukan  Curah  Hujan  Kala  Ulang  metode  Pearson  III  diperlukan  nilai  Koefisien Skewness. Berikut hasil perhitungan Koefisien Skewness .
Cs = 𝑛 𝑥  ∑ (𝑅𝑖− 𝑅)3 (𝑛−1) 𝑥 (𝑛−2) 𝑥 (𝑆3) = 0,68
Nilai  dari  Koefisien Skewness digunakan  untuk  menentukan  nilai  Faktor  Frekuensi  K  (KT) berdasarkan tabel Faktor Frekuensi Koefisien untuk Agihan Pearson III dengan Skewness Positif dan Negatif . Berikut hasil interpolasi nilai Faktor Frekuensi Koefisien pada periode ulang 100 tahun. KT 100 = 2,824 (didapat dari interpolasi berdasarkan tabel Faktor Frekuensi Koefisien Skewness [7]. Menurut persamaan 3 berikut contoh perhitungan Curah Hujan Kala Ulang 100 Tahun Metode Pearson III . 𝑅 100 =  94,84  +  2,824 𝑥 18,43 𝑅 100 =  146,901
Kedua  hasil  perhitungan  curah  hujan  rancangan  dilakukan  rekapitulasi dan  ditunjukkan  pada Tabel  3.  Berdasarkan  hasil  perbandingan  dari  kedua  metode,  diambil  nilai  curah  hujan  rancangan tertinggi. Untuk erhitungan selanjutnya yang akan digunakan hasil dari metode Gumbel .
Tabel 3 Perbandingan Curah Hujan Rancangan Period e Metode Perhitungan Curah Hujan Rancangan Gumbel Pearson III 2 97.87 92,785 5 116.91 109,405 25 145.44 131,102 50 157.26 139,213 100 168.99 146,901
Pengujian  parameter  dilakukan  dengan  metode  S mirnov-Kolmogorov. Hasil  uji  kesesuaian distribusi ditampilkan pada tabel 4.
Tabel 4 Perbandingan Hasil Uji Kesesuaian Distribusi
Uji Kesesuaian Nilai Tabel Nilai Hitung Uji Smirnov - Kolmogorov 0,29 0,1
Dari Tabel 4 dapat dilihat nilai tabel pada kesesuaian distribusi lebih besar daripada nilai hitung. Ini menunjukkan bahwa distribusi yang digunakan sudah tepat.
Untuk  menghitung  debit  banjir  rancangan  perlu  dicari  koefisien  limpasan  dari  DAS  Gude terlebih dahulu. Koefisien limpasan di sajikan dalam Tabel 5.
Tabel 5 Koefisien Limpasan DAS Gude Jenis Lahan C Luas (A) (km2) A*C Pemukiman 0,75 9,8 7,35 Lahan Terbuka 0,2 0,2 0,04 Perkebunan 0,4 0,3 0,12 Sawah 0,15 11,7 1,75 5 Total 22 9,26 5 Waktu t (jam) Debit Unit Hidrograf (m 3 /s) Total Debit Kala Ulang  (m 3 /s) 2 5 25 50 100 0 0.000 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1 1.329 31.39 37.24 46.01 49.64 53.24 1.333 2.651 76.89 91.59 113.62 122.75 131.80 2 1.740 58.09 69.13 85.68 92.53 99.33 3 0.925 34.53 40.99 50.67 54.68 58.66 3 0.795 32.09 38.08 47.05 50.76 54.45 4 0.577 25.04 29.66 36.57 39.44 42.28 5 0.379 16.89 19.92 24.45 26.33 28.20 6 0.248 11.54 13.52 16.50 17.73 18.96 6 0.239 11.13 13.04 15.90 17.09 18.26 7 0.179 8.70 10.13 12.28 13.17 14.05 8 0.131 6.70 7.74 9.31 9.96 10.60 9 0.095 5.24 6.00 7.15 7.62 8.09 10 0.069 4.18 4.74 5.57 5.91 6.26 11 0.051 3.41 3.81 4.42 4.67 4.92 12 0.037 2.84 3.14 3.58 3.76 3.95 13 0.027 2.43 2.65 2.97 3.10 3.24 14 0.020 2.13 2.29 2.52 2.62 2.72 15 0.014 1.91 2.03 2.20 2.27 2.34 16 0.010 1.75 1.84 1.96 2.01 2.07 17 0.008 1.64 1.70 1.79 1.83 1.86 18 0.006 1.55 1.60 1.66 1.69 1.72 19 0.004 1.49 1.52 1.57 1.59 1.61 20 0.003 1.45 1.47 1.51 1.52 1.53 21 0.002 1.41 1.43 1.46 1.47 1.48 22 0.002 1.39 1.40 1.42 1.43 1.44 23 0.001 1.37 1.38 1.39 1.40 1.41
Dari Tabel 5 diolah dengan menggunakan persamaan 4 sehingga diperoleh koefisien limpasan DAS Gude sebagai berikut.
𝐶 = 9,265 22 = 0,421

## 3.2. Analisis Debit Banjir Metode HSS Nakayasu
Untuk menentukan nilai debit perlu diperhatikan beberapa parameter sebagai berikut.
Panjang Sungai (L) = 8670 m Luas DAS (A) = 22 km 2 Elevasi Hulu = 51 mdpl Elevasi Hilir = 44 mdpl Kemiringan Saluran (So) = 0.000807
Selanjutnya menentukan nilai debit lengkung hidrograf untuk menentukan debit banjir hidrograf dengan menggunakan persamaan 8 sampai persamaan 17. Data yang digunakan yaitu data Curah Hujan Rancangan periode ulang 2, 5, 25, 50, dan 100 tahun dengan metode Gumbel sehingga diperoleh debit banjir rancangan yang disajikan Tabel 6.
Tabel 6 Perbandingan Debit Banjir Rancangan  DAS Gude Metode HSS Nakayasu Sumber: Hasil Perhitungan
3.3. Analisis Hidrolika

## Gambar 3 Pembagian Sta pada Sepanjang Sungai Gude
Simulasi  pemodelan  aliran  digunakan  aplikasi  HEC-RAS  versi  4.1.  untuk  mengetahui  tinggi profil muka  penampang melintang  dan  memanjang  Sungai  Gude.  Dalam  penelitian ini aliran  Sungai Gude dibagi menjadi 21 section ditunjukkan pada Gambar 3. Stasioning (Sta) 0 merupakan bagian batas hilir Sungai Gude, sedangkan batas bagian hulu sungai ditandai pada Sta 21. Jarak antar Sta terdekat adalah 450 m, kecuali jarak Sta 20 ke Sta 21 memiliki jarak 170 m. Hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam pembagian dimensi secara rinci..
24 0.001 1.37 1.37 1.38 1.38 1.38
Berdasarkan  data  primer  yang  telah  diukur  di  berbagai Stasioning, terdapat  berbagai  variasi lebar dan kedalaman sungai. Sebagai contoh pada Sta 5 penampang sungai berbentuk trapesium tanpa tanggul dan permukaan bantaran terbuat dari pasangan batu belah. Sta 5 memiliki lebar dasar saluran 10,1 meter dengan kedalaman dasar sungai 2 meter dan kemiringan talud 0,457. Gambar 4 menunjukkan profil memanjang berdasarkan hasil simulasi HEC RAS untuk beberapa periode ulang.

## Gambar 4 Plot Profil Memanjang Sungai Gude pada Debit Rencana Periode Ulang 2, 5, 25, 50, dan 100 Tahun
Berdasarkan hasil running aplikasi HEC-RAS dapat diketahui ketinggian air ( Water Surface Elevation/WS ) di hampir semua titik Stasioning melebihi kedalaman sungai. Hanya pada kala ulang 2 tahun beberapa titik Stasioning tidak melebihi kedalaman sungai. Titik Stasioning tersebut antara lain Sta 0, Sta 14, dan Sta 17. Sedangkan pada kala ulang 5, 25, 50, dan 100 tahun semua ketinggian air melebihi kedalaman sungai. Pada Gambar 5 dapat dilihat profil penampang melintang Sta 5 pada debit rencana kala ulang 2, 5, 25, 50, 100 tahun.
Gambar 5 Plot Profil Melintang pada Debit Rencana Periode Ulang 2, 5, 25, 50, dan 100 Tahun

## 186 Jurnal Teknik Sipil, Vol 2, No 1, Mei 2021: 177–188
Gambar 5 menunjukkan muka air yang meluap di kedua sisi bantaran sungai setinggi 1 meter pada periode ulang 2 tahun, muka air meluap setinggi 1,3 meter pada periode ulang 5 tahun, muka air meluap  setinggi  1,7  meter  pada  periode  ulang  25  tahun,  muka  air  meluap  setinggi  1,81  meter  pada periode  ulang  50  tahun,  dan    muka  air  meluap  setinggi  1,98  meter  pada  periode  ulang  100  tahun. Simulasi  hidrolika  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  merupakan  simulasi  1D,  bukan  2D  maupun 1D2D.  Sehingga  luapan  air  yang  ditunjukkan  dalam  potongan  profil  melintang  belum  tentu merepresentasikan kedalaman banjir yang terjadi di dataran. Sebab, air yang meluap dari tanggul akan mengalir pada lahan sekitar. Berdasarkan hasil dari running HEC-RAS menunjukkan bahwa di hampir semua penampang sungai tidak dapat menampung debit rencana. Sehingga perlu adanya solusi untuk mengatasi masalah ini dengan cara normalisasi sungai. Normalisasi yang dapat dilakukan yaitu dengan cara mengeruk kedalaman sungai yang terdapat sedimentasi dan dengan pembuatan tanggul di kedua sisi sungai.

## 3.4. Redesign Penampang
Dalam menentukan dimensi dan sempadan sungai perlu dilakukan dengan membuat perkiraan debit banjir rancangan dan elevasi muka air pada debit dominan periode ulang 2 tahun hingga periode ulang  5  tahun  (PP  Nomor  38,  2011).  Bentuk  penampang  sungai  yang  digunakan  tetap  seperti sebelumnya yaitu trapesium karena menyesuaikan kondisi existing . Jika bentuk dari penampang dirubah dapat  menyebabkan  longsornya  tanah  pada  bantaran  sungai,  mengingat  disekitar  bantaran  banyak terdapat pemukiman warga sehingga akan banyak beresiko jika penampang dirubah bentuknya.
Diketahui data:
Kemiringan dasar saluran (So)  = 0,000807 Kedalaman sungai (h) = 3,5 m Lebar bantaran sungai (b1) = 1,6 m Lebar sungai (B) = 10 m Kemiringan bantaran (m) = b1 / h = 1,6 / 3,5 = 0,457 Angka manning (n) = 0,02 (permukaan sungai terbuat dari batu belah) Luas penampang basah A = (𝐵 +   (𝑚 𝑥 ℎ)) 𝑥 ℎ = (10 +   (0,457 𝑥 3,5)) 𝑥 3,5 = 40,6 m 2 Keliling basah P = (𝐵 +   (2ℎ)) = (10 +   (2 𝑥 3,5)) = 17 m Jari-jari hidrolis R = 𝐴 𝑃 = 2,388  m Kecepatan aliran V = ( 1 𝑛 ) 𝑥 𝑅 2 3 𝑥 𝑆𝑜
1 2 = 2,538  m/dt Debit sungai Qs = 𝑉 𝑥 𝐴 = 103,06  m 3 /dt Debit rencana Qp2 = 76,89   m 3 /dt
Qp5 = 91,59   m 3 /dt Kontrol Qs > Qp5 > Qp2 103,06 > 91,59  > 76,89 Tinggi jagaan Pedoman Perencanaan Drainase, Pd T-02-2006: W = ( 0,5 𝑥 ℎ ) 1 2 = ( 0,5 𝑥 3,5 ) 1 2 = 1,32 m
Dari  hasil  perhitungan redesign penampang  diketahui  penampang  sungai  berbentuk trapesium dengan lebar dasar saluran 10 meter, kedalaman 3,5 meter, dan kemiringan bantaran 0,457 dapat  menampung  kapasitas  debit  rencana  periode  ulang  2  tahun  dan  5  tahun,  ini  dapat  dibuktikan
Saputra, Kajian Normalisasi Terhadap Kapasitas Sungai Gude Desa Pulolor Berbasis HEC-RAS   187
berdasarkan perbandingan debit sungai rencana (Qs) > debit rencana 5 tahun (Qp5) > debit rencana 2 tahun (Qp2).
Gambar 6. Plot Profil Memanjang Sungai pada Debit Rencana Periode Ulang 2 Tahun dan 5 Tahun
Gambar 7. Plot Profil Melintang pada Debit Rencana Periode Ulang 2 Tahun dan 5 Tahun Berdasarkan hasil perhitungan redesign penampang, diketahui kapasitas redesign penampang sungai dapat menampung debit pada periode ulang 2 tahun dan 5 tahun dan ditunjukkan  pada Gambar 6 dan Gambar 7. Terlihat pada Gambar 7 jarak antara muka air dengan permukaan tanggul setinggi 1,2 meter pada debit rencana periode ulang 2 tahun dan jarak antara muka air dengan permukaan tanggul setinggi 1 meter pada debit rencana periode ulang 5 tahun.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan debit banjir dengan kala ulang 2 tahun dengan nilai 76.89 m 3 /dtk, 5 tahun adalah 91,59 m 3 /dtk, 25 tahun adalah 113,62 m 3 /dtk, 50 tahun adalah 122,75 m 3 /dtk, dan 100 tahun  adalah  131,80  m 3 /dtk.  Kapasitas  tampung existing Sungai  Gude  tidak  mampu  menerima  debit rencana tersebut.

## 188 Jurnal Teknik Sipil, Vol 2, No 1, Mei 2021: 177–188
Solusi  untuk  menanggulangi  masalah  kapasitas  tampung  yaitu  dengan  normalisasi  sungai terutama untuk debit rencana kala ulang 2 tahun dan 5 tahun. Normalisasi dilakukan dengan pengerukan sedalam 1,5 meter dari kondisi eksisting sehingga kedalaman sungai menjadi 3,5 meter serta dengan dibuatkan tanggul pada kedua sisi sungai dengan ketinggian 1,3 meter yang mengacu pada perhitungan tinggi jagaan. Normalisasi dan penambahan tanggul dilakukan pada sepanjang sungai dari Sta 0 – Sta 21.

## Referensi
[1] M. F. G. Fajar and A. Sudradjat, “Analisis Kondisi Eksisting Penampang Sungai Cisangkuy Hilir Menggunakan Hec-Ras 4.1.0,” vol. 18, no. April, pp. 43–53, 2012.
[2] M. Z. Hanie, A. Perwira, M. Tarigan, and H. Khair, “Analisis Mitigasi Banjir di Daerah Aliran Sungai BaburaBerbasis Sistem Informasi Geografis (SIG),” 2017.
[3] LKPLHD,  “Informasi  Kinerja  Pengelolaan  Lingkungan  Hidup  Daerah  Kabupaten  Jombang Tahun 2016,” no. 137, 2016.
[4] F.  I.  Atmoko  and  D.  A.  D.  Nusantara,  “Analisis  Kondisi  Existing  Sungai  Gude PlosoMenggunakan HEC-RAS Versi 5.0.7,” pp. 1–9, 2020.
[5] E. E. Budianto, “Dua Desa di Jombang Diterjang Banjir,” detikNews , Jombang, 2019.
[6] E. Q. Ajr and F. Dwirani, “Menentukan stasiun hujan dan curah hujan dengan metode polygon thiessen daerah kabupaten lebak,” J. Lingkung. dan Sipil , vol. 2, no. 2, pp. 139–146, 2019.
[7] N. Aritonang, Bahan Ajar Hidrologi Teknik . Surabaya: Universitas Negeri Surabaya, 2013.
[8] I. Ramehiang and J. Rombang, “Anailisi Koefisien Aliran Permukaan pada Tiga TipeLahan di Tanah Andisol,” 2019.