## Penelusuran Banjir Outflow Pelimpah Bendungan Rukoh Terhadap Kapasitas Sungai Krueng Rukoh
Gebie Firman Khaliq 1 Amir Fauzi 2 Eldina Fatimah 3
1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia
2,3, Dosen, Jurusan Teknik Sipil Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 23111, Indonesia. *corresponding author, email : khaliqfirman@gmail.com

## Abstract
Titeue  is  one  of  the  sub-districts  in  Pidie  Regency  which  often  experiences  flooding. To  overcome  the  problem  of flooding  that occurred, the government  carried out  the construction of  the Rukoh Dam, where the construction of  the Rukoh Dam is currently underway.  Rukoh Dam is located on the Krueng Rukoh River and is located in  Alue Village, Titeue District, Pidie Regency, Aceh Province. The Rukoh Dam watershed has an area of 19.63 km 2 and the length of the main river 6.87 km. This study aims to analyze the outflow hydrograph (peak flood discharge that flows through the Rukoh  Dam  spillway)  based  on  the  inflow  in  the  upstream  watershed  and  calculate  the  maximum  river  capacity required  to  accommodate  the  outflow. The  comparison  between  the  outflow  discharge  and  the  maximum  river discharge  determines  the  occurrence  of  flooding.  The  results  of  this  study  show  that  the  spillway  capacity  of  285.10 m 3 /s is greater than the flood discharge for the 25-year return period of 108.93 m 3 /s. Therefore, the cross-section of the spillway channel is safe against flood discharge. Based on the river capacity analysis using the HEC-RAS software, it was obtained that there was no outflow discharge found in the Krueng Rukoh river.
Keywords: Rukoh Dam, Krueng Rukoh River, outflow hydrograph, river capacity, HEC-RAS.

## Abstrak
Titeue  merupakan  salah  satu  Kecamatan  di  Kabupaten  Pidie  yang  sering  mengalami  banjir.  Untuk  mengatasi permasalahan  banjir  yang  terjadi  pemerintah  melakukan  pembangunan  Bendungan  Rukoh  yang  mana  pembangunan Bendungan Rukoh ini sedang berlangsung. Bendungan Rukoh terletak pada aliran Sungai Krueng Rukoh dan berada di Desa  Alue,  Kecamatan  Titeue,  Kabupaten  Pidie, Provinsi  Aceh.  DAS  Bendungan Rukoh  memiliki  luas  sebesar  19,63 km 2 dan panjang sungai utama 6,87 km. Studi ini bertujuan untuk menganalisis hidrograf outflow (debit puncak banjir yang  keluar  melewati  spillway  Bendungan  Rukoh)  berdasarkan  inflow  di  hulu  DAS  dan  menghitung  kapasitas maksimum  sungai  yang  dibutuhkan  untuk  menampung  outflow. Perbandingan  antara  debit  outflow  dan  debit maksimum  sungai  menjadi  penentu  terjadinya  banjir.  Hasil  dari  penelitian  ini  diperoleh  bahwa  kapasitas  spillway sebesar 285,10 m 3 /det lebih besar daripada debit banjir periode ulang 25 tahun sebesar 108,93 m 3 /det. Oleh karena itu, penampang  saluran  spillway  aman  terhadap  debit  banjir.  Berdasarkan  analisis  kapasitas  sungai  menggunakan software HEC-RAS diperoleh suatu hasil bahwa tidak ditemukan luapan debit outflow pada sungai Krueng Rukoh.
Kata kunci : Bendungan Rukoh, Sungai Krueng Rukoh, hidrograf outflow, kapasitas sungai, HEC-RAS.

## 1. Pendahuluan
Banjir merupakan luapan air yang berlebih atau air dalam  volume  besar  yang  dapat  mengakibatkan terendamnya  sebuah  wilayah.  Puguh  [1]  menjelaskan banjir  dapat  dikatakan  sebagai  aliran  air  yang  tidak dapat  tertampung  lagi  oleh  sungai,  drainase,  dan saluran  irigasi.  Biasanya  banjir  merupakan  air  yang berasal  dari  aliran  limpasan  yang  mengalir  melalui sungai sehingga dapat menyebabkan luapan. Limpasan merupakan  aliran  air  yang  mengalir  pada  permukaan tanah  yang  ditimbulkan  oleh  curah  hujan  setelah  air mengalami  infiltrasi  dan  evaporasi,  selanjutnya mengalir menuju ke sungai. Hadisusanto [2] menjelaskan  bahwa  limpasan  dipengaruhi  oleh  dua faktor  utama  yaitu  faktor  hujan  dan  faktor  Daerah Aliran Sungai (DAS). Hal itu dapat  mempresentasikan output dari DAS yang ditetapkan dengan satuan waktu. Titeue  merupakan  salah  satu  Kecamatan  di Kabupaten  Pidie  yang  sering  mengalami  banjir. Penyebab  utama  terjadinya  banjir  di  daerah  tersebut
karena  sering  meluapnya  air  sungai  Krueng  Rukoh pada  musim  hujan.  Sungai  Krueng  Rukoh  memiliki kemiringan  yang  curam  pada  bagian  hulu  dan kemiringan  yang  rendah  pada  bagian  hilir,  sehingga mengakibatkan  aliran  air  mengalir  dengan  kecepatan yang rendah pada daerah hilir.
Diperlukan suatu penanganan untuk mengatasi dan mengurangi  besarnya  debit  banjir.  Di  hulu  sungai Krueng rukoh sedang dilakukan pembangunan konstruksi  bendungan.  Pembangunan  ini  bertujuan untuk  menangani  permasalahan  banjir  yang  sering terjadi di Kabupaten Pidie.
Bendungan  Rukoh  berlokasi  di  desa  Alue, Kecamatan  Titeue,  Kabupaten  Pidie,  Provinsi  Aceh. Bendungan  Rukoh  terletak  dialiran  sungai  Krueng Rukoh.  Daerah  aliran  sungai  dilokasi  Bendungan Rukoh  seluas  19,63  km²  dimana  Krueng  Rukoh berhulu  dilereng  gunung  Gle  Manyang  wilayah pegunungan  di  Kabupaten  Pidie,  dan  merupakan  anak sungai dari Krueng Tiro dan bermuara di Selat Malaka
Kecamatan Keumbang Tanjung dengan panjang sungai 6,87  km  (BWS  S-I,  2016)  [3].  Bendungan  Rukoh
dilengkapi  dengan  pelimpah/ spillway yang  berfungsi untuk  membuang  kelebihan  air  ke  sungai  Krueng
Rukoh,  selanjutnya  sungai  Krueng  Rukoh  akan menampung outflow yang  diperoleh  dari  pelimpah Bendungan Rukoh.
Bencana  banjir  pernah  terjadi  di  Kecamatan Titeue, Gampong  Pulo  Raya pada 10 Maret  2019 lalu, Firman  [4]  menginformasikan  bahwa  sejumlah  rumah terendam banjir akibat derasnya hujan yang mengguyur wilayah  tersebut.  Sehingga  saat  debit  air  sungai meningkat,  sungai  tersebut  meluap.  Mengingat  di daerah  Titeue  dan  sekitarnya  sering  mengalami  banjir yang diakibatkan oleh luapan air di hilir sungai Krueng Rukoh.  Maka  diperlukan  suatu  penelitian  untuk mengetahui  penyebab  terjadinya  banjir  di  daerah tersebut.  Rais  [5]  dalam  penelitiannya  menjelaskan kapasitas  pelimpah  lebih  besar  daripada  kapasitas sungai,  sehingga  diperlukan  suatu  penanganan. Masrevaniyah  [6]  menjelaskan  penelitiannya  bahwa Hidrograf  seri  tidak  menyebabkan  muka  air  waduk terus  menerus  naik,  tetapi  tetap  berfluktuasi  dan mencapai  ketinggian  tertentu  yang  apabila  diteruskan akan  memberikan  ketinggian  air  maksimum.  Tujuan penelitian  ini  adalah  untuk  Menganalisis  hidrograf outflow (debit  puncak  banjir  yang  keluar  melewati spillway Bendungan Rukoh) berdasarkan inflow di hulu DAS dengan  beberapa  periode  ulang  (5,  10,  20,  25). Selanjutnya  Menghitung  kapasitas  debit  tampungan sungai  yang  dibutuhkan  untuk  menampung outflow (debit puncak banjir yang keluar melewati pelimpah/ spillway Bendungan Rukoh).

## 2.  Metodologi
2.1  Jenis Dan Sumber Data
Sumber data yang digunakan dalam penelitian ini adalah  data  sekunder.  Data  sekunder  yang  diperoleh antara lain :
• Data Distribusi Hujan Jam-Jaman yang diperoleh dari BWS S-I (2016) [3];
• Data  Teknis  Bendungan  yang  diperoleh  dari BWS S-I (2016) [3];
• Data  Karakteristik  Bendungan  yang  diperoleh dari BWS S-I (2016) [3];
• Data  Profil  Sungai yang  diperoleh  dari  analisis HEC-RAS;

## 2.2  Teknik Analisis
Data  yang  akan  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  data  sekunder  yaitu  data  dari  Balai  Wilayah Sungai  Sumatra  I  (BWS  S-I)  dan  data  yang  diperoleh menggunakan software HEC-RAS.

## 2.2.1 Analisis debit banjir rencana
Menurut  Soemarto  [7]  dalam  penelitiannya metode yang digunakan dalam menghitung debit aliran adalah  metode  hidrograf  satuan  sintetik  Nakayasu (HSS  Nakayasu).    Perhitungan  debit  banjir  rencana dengan  metode  HSS  Nakayasu  diberikan  sebagai berikut:
Panjang sungai (L) = 6,87 km Luas DAS (A) = 19,63 km 2 T g = 0,21 + L 0,7
= 0,809 jam T r = 0,75 Tg = 0,607 jam T p = Tg + 0,8 Tr = 1,295  jam T 0,3 = α x Tg = 1,619  jam Q p = 1/3,6 ((A*R e ) / (0,3T p + T 0,3 )) = 2,717 m 3 /det
a. Pada kurva naik ( 0 < t < T P = 1,295 jam)
Qt = Qp { 𝑡 𝑇𝑝 } 2,4 b. Pada kurva turun ( T P = 1,295 jam < t < T P + T 0,3 = 2,913 jam)
Qr = Qp x 0,3 (t-Tp)/T0,3
c. Pada kurva turun ( T P + T 0,3 = 2,913 jam < t < T P + T 0,3 + 1,5T 0,3 = 5,341 jam)
Qt = Qp x 0,3 [(t-Tp)+(0,5T0,3)]/(1,5T0,3)
d. Pada kurva turun ( t > T P +T 0,3 + 1,5T 0,3 = 5,341 jam)
Qt = Qp x 0,3 [(t-Tp)+(1,5T0,3)]/(2T0,3) Tabel 1. Rekap Perhitungan Metode Nakayasu t (jam) Unit Hidrograf Hidrograf Terkoreksi 0 0 0 1 1,461 0,885 1,295 2,717 1,645 2 1,608 0,973 2,913 0,815 0,493 3 0,781 0,473 4 0,476 0,288 5 0,290 0,175 5,341 0,245 0,148 6 0,191 0,116 7 0,132 0,080 8 0,091 0,055 9 0,063 0,038 10 0,043 0,026 11 0,030 0,018 12 0,021 0,012 13 0,014 0,009 14 0,010 0,006 15 0,007 0,004 16 0,005 0,003
17 0,003 0,002 18 0,002 0,001 19 0,002 0,001 20 0,001 0,001 21 0,001 0,000 22 0,000 0,000 23 0,000 0,000 24 0,000 0,000 25 0,000 0,000 26 0,000 0,000 27 0,000 0,000 28 0,000 0,000 Jumlah 9,01 5,45 Volume 32428,03 19630,00 Kedalaman Hujan 1,65 1,00 Koreksi 0,605 2.2.2

## Analisis  penelusuran  banjir  (flood routing)
Analisis  penelusuran  banjir  dapat  dihitung dengan mengetahui hidrograf inflow maka dapat dicari hidrograf outflow dengan  metode level  pool  routing (Harto,  1993)  [8]. Level  pool  routing adalah  prosedur untuk  menghitung  hidrograf outflow dari  tampungan dengan permukaan air horizontal, diketahui karakteristik  hidrograf inflow dan  tampungan  keluar (Chow, 1988) [9]. Langkah-langkah penelusuran banjir adalah sebagai berikut:
• Berdasarkan volume tampungan dan debit inflow dihitung nilai outflow dengan menggunakan persamaan:
𝑠 𝑗+1 − 𝑠 𝑗 = 𝐼 𝑗 + 𝐼 𝑗+1 2 ∆𝑡 −
𝑄 + 𝑄 𝑗+1 2 ∆𝑡 ;
• Fungsi pertambahan tampungan terhadap waktu dapat dihitung menggunakan persamaan:
t=0, Δt, 2 Δt, ..., j Δt,(j+1) Δt, ..., dan per.
kontinuitas 𝑑𝑆 𝑑𝑡 = I(t) – Q(t) ;
• Nilai inflow pada awal dan akhir dari interval waktu ke j secara berurutan adalah Ij dan Ij+1, memiliki hubungan dengan nilai outflow adalah Qj dan Qj+1. Perubahan pada tampungan terhadap interval Sj+1 – Sj dapat dihitung menggunakan persamaan:
𝑠 𝑗+1 − 𝑠 𝑗 = 𝐼 𝑗 + 𝐼 𝑗+1 2 ∆𝑡 − 𝑄 + 𝑄 𝑗+1 2 ∆𝑡 ;
• Nilai dari Ij dan Ij+1 diketahui, demikian juga nilai Qj dan Sj pada waktu interval j dari interval sebelumnya, oleh karena itu
persamaan 𝑠 𝑗+1 − 𝑠 𝑗 = 𝐼 𝑗 + 𝐼 𝑗+1 2 ∆𝑡 − 𝑄 + 𝑄 𝑗+1
2 ∆𝑡 mempunyai dua variabel yang tidak diketahui yaitu Qj+1 dan Sj+1, dihitung dengan menggunakan persamaan:
∫ 𝑑𝑆  =   ∫ 𝐼(𝑡)𝑑𝑡 − ∫ 𝑄(𝑡)𝑑𝑡 (𝑗+1)∆𝑡 𝑗∆𝑡 (𝑗+1)∆𝑡 𝑗∆𝑡 𝑠𝑗+1 𝑠𝑗
• Elevasi muka air puncak didapat dari perhitungan hidraulik yang berhubungan dengan debit limpasan.
• Menyusun data yang dibutuhkan untuk interval waktu berikutnya, nilai dari 2Sj+1/Δt + Q j+1 dihitung dengan persamaan:
( 2𝑆 𝑗+1 ∆𝑡 +  𝑄 𝑗+1 ) = (𝐼 𝑗 +   𝐼 𝑗+1 ) +  ( 2𝑆 𝑗 ∆𝑡 −   𝑄 𝑗 ) dan perhitungan diulang untuk penelusuran selanjutnya.

## 2.2.3.  Analisis Kapasitas Sungai
Sungai Krueng Rukoh merupakan sungai alam yang memiliki penampang yang tidak beraturan, maka diasumsikan  penampang  sungai  memiliki  penampang yang  sama  sampai  di  hilir.  Hasil  perhitungan  ini didapat  debit maksimum  yang mampu  ditampung oleh sungai bagian hilir Bendungan Rukoh.
Analisis  kapasitas  tampang  sungai  juga dilakukan  dengan  menggunakan  program  HEC-RAS sehingga  diperoleh  informasi  kondisi  daya  tampung masing-masing  pias  penampang  sungai  eksisiting sungai  Krueng  Rukoh  mulai  dari  hulu  sampai  ke  hilir (Istiarto,  2014)  [10].  Model  simulasi  HEC-RAS  Versi 5.0.7  mempunyai  3  komponen  analisa  hidraulika  satu dimensi, yaitu untuk:
1. Perhitungan profil permukaan air dengan jenis aliran Steady Flow
2. Perhitungan profil permukaan air dengan jenis aliran Unsteady Flow
3. Perhitungan  transpont  sedimen  batas  yang movable .
Harris  [11]  juga  menambahkan  elemen kuncinya adalah ketiga komponen ini akan menggunakan  representasi  data  geometrik  umum  pada tampang  sungai/alur/saluran  dan  perhitungan  umum hidraulika lainnnya.
Tahapan  kegiatan  yang  dilakukan  untuk  model simulasi HEC-RAS adalah:
1. Penyiapan skematik sungai/alur/saluran
2. Input  data  geometrik  sungai/alur/saluran,  data debit banjir dan data pasang surut
3. Perhitungan elevasi muka air banjir
4. Analisis output model  yaitu  elevasi  muka  air banjir untuk periode tertentu.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1   Hasil
3.1.1.  Debit  Banjir  Rencana  dengan  Periode
Ulang (5,10,20,25) Hasil perhitungan pada HSS Nakayasu menjelaskan  bahwa  debit  puncak  sebesar  1,645 m 3 /det/1  mm  terjadi  pada  waktu  1,295  jam.  Debit  dari HSS Nakayasu di atas dipergunakan untuk perhitungan Direct  Runoff  Hydrograph  (DRH)  berdasarkan  UHS dan hujan efektif (ERH).
Gambar 1. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

## 3.1.2 Penelusuran  Banjir  dengan  Metode Level Pool Routing
Penelusuran  banjir  dengan  metode level  pool routing menurut Triatmodjo [12] dilakukan berdasarkan  pada  hidrograf  debit  banjir  rencana (limpasan  yang  dihasilkan  oleh  hujan  rencana).  Hasil perhitungan  hidrograf  banjir inflow dan outflow pada masing-masing  periode  ulang  dapat  dilihat  pada gambar berikut:
Gambar 3. Hidrograf Inflow dan Outflow periode ulang 5 tahun
Gambar 4. Hidrograf Inflow dan Outflow periode ulang 10 tahun
Gambar 5. Hidrograf Inflow dan Outflow periode ulang 20 tahun
Gambar 6. Hidrograf Inflow dan Outflow periode ulang 25 tahun
Gambar 7. Penelusuran Q PMF Melalui Rencana
Bendungan Rukoh dan Tiro (Gabungan)
Dari  data  BWS  S-I  terdapat  dua  bendungan untuk data analisis penelusuran banjir yaitu Bendungan Rukoh  dan  Bendungan  Tiro,  hasil routing hanya tersedia pada debit banjir periode 100, 1000, dan PMF. Grafik flood routing Bendungan Rukoh dan
Bendungan Tiro. 3.1.3 Perhitungan  Kapasitas  Sungai  dengan HEC-RAS Panjang sungai Krueng Rukoh yang dimodelkan  pada  HEC-RAS  yaitu  6  Km  dan  memiliki 30  titik/stasiun cross  section dengan  jarak  masing- masing titik yaitu 200 m.
Gambar 8. Layout RAS mapper Sungai Krueng Rukoh
Berikut  adalah  hasil  kapasitas  pengaliran  di tiap  penampang  alur  sungai  Krueng  Rukoh  untuk  tiap kala periode ulang.
Gambar 9. Potongan melintang penampang 3, 14,
27 Q5 tahun
Gambar 10. Potongan melintang penampang 4,
17, 29 Q10 tahun
Gambar 11. Potongan melintang penampang 2, 13,
24 Q20 tahun
Gambar 12. Potongan melintang penampang 1, 15, 30 Q25 tahun

## 3.2 Pembahasan
Berdasarkan  hasil  rekapitulasi  di  atas  dapat diketahui bahwa dengan adanya Bendungan Rukoh ini dapat  mereduksi  besarnya  debit inflow .  Sebagai  data tambahan,  untuk  debit  banjir  rencana  dengan  periode ulang 50 dan 100 tahun juga dilakukan routing. Hal ini dilakukan  hanya  untuk  mengetahui  seberapa  besar debit inflow yang akan tereduksi.
Berdasarkan  hasil routing diatas  dapat diketahui  bahwa  debit inflow untuk  periode  50  tahun sebesar  116,26  m 3 /det  memiliki  debit outflow sebesar 7,12  m 3 /det.  Debit inflow untuk  periode  100  tahun sebesar  133,00  m 3 /det memiliki  debit outflow sebesar 7,94  m 3 /det.  Debit outflow yang  dihasilkan  pada periode  ulang  50  dan  100  tahun  tidak  jauh  berbeda dengan periode ulang 5,10,20 dan 25 tahun.
Pada  analisis  kapasitas  sungai  menggunakan HEC-RAS  dapat  disimpulkan  bahwa  debit  banjir pada periode ulang 5 tahun tidak terjadi banjir.

## 4.   Kesimpulan dan Saran

## 4.1 Kesimpulan
Analisis  kapasitas  sungai  menggunakan software HEC-RAS,  panjang  sungai  Krueng  Rukoh  yang dimodelkan  pada  HEC-RAS  yaitu  6  Km  dan  memiliki 30  titik/stasiun cross  section dengan  jarak  masing- masing  titik yaitu 200 m.  Diperoleh suatu  hasil bahwa tidak  ditemukan  luapan  debit outflow (debit  puncak banjir  yang  keluar  melewati spillway Bendungan Rukoh) pada sungai Krueng Rukoh.

## 4.2  Saran
Perlu  dilakukan  penelitian  lanjutan  mengenai kapasitas  saluran  sungai  Krueng  Rukoh.  Dengan menggunakan  data  penampang  sungai  yang  langsung diperoleh  dari  hasil  pengukuran  di  lapangan.  Agar diperoleh kapasitas sungai yang lebih tepat.

## 5. Daftar Pustaka
[1]    Puguh,  D.R.  (2010). Banjir  Bandang  Wasior Papua  Barat  (Tinjauan  Deskriptif  kualitatif) . Universitas Gajah Mada. Yogjakarta.
[2]    Hadisusanto,  N.,  (2010). Aplikasi  Hidrologi . Jogja Mediautama, Malang.
[3]    BWS  S-I,  (2016). https://bwssum1.net/e-ppid (diakses 24 Agustus 2021).
[4]    Firman, A., (2019). https://beritakini.co/news (diakses 11 November 2021).
[5]    Rais, B., 2016. Kajian Penelusuran Banjir
(flood routing) Terhadap Kapasitas Tampungan
Sungai di Hilir Bendungan Keureuto
Kabupaten Aceh Utara. Jurnal Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh.
[6]    Masrevaniah, A., 2012, Penelusuran Banjir
Bendungan dengan Hydroraf Seri , Jurnal Teknik Pengairan, Universitas Brawijaya, Malang.
[7]    Soemarto,  C.D.,  1987. Hidrologi  Teknik. Erlangga. Jakarta.
[8]    Harto, S,. 1993. Analisis Hidrologi . PT.Gramedia Utama, Jakarta.
[9]    Chow,  V.T.,  Maidment,  D.R,  and  Mays,  L.W, (1988), Applied Hydrology , Mc Graw Hill.
[10]    Istiarto.  (2014). Modul  Pelatihan  Simulasi Aliran  1-Dimensi  Dengan  Bantuan  Paket Program  Hidrodinamika  HEC-RAS  Jenjang Dasar  :  Simple  Geometry  River .  Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
[11]    Harris Widya K, V. Kris Andi Wijaya . (2008). Evaluasi  Kapasitas  Penampang  Sungai  Wulan Dengan Menggunakan Program HEC- RAS 4.0 Pada  Kondisi  Unsteady. Universitas  Gajah
Mada. Yogjakarta
[12]    Triatmodjo,  B.,  (2009),  Hidrologi  Terapan, Cetakan Kedua, Beta Offset, Yogyakarta.