Terbit online pada laman web jurnal : http://jurnal.sttp-yds.ac.id

## SAINSTEK
(e-Journal)
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |

## SIMULASI MODEL HIDROLIKA DALAM MANAJEMEN TATA KELOLA AIR UNTUK MITIGASI KEBAKARAN LAHAN GAMBUT
Zulkarnain Yusuf 1 , Ari Sandhyavitri 2 , Sigit Sutikno 3
123 Program  Studi S2 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau

## I NFORMASI A RTIKEL

## A B S T R A C T

## Sejarah Artikel :Sub, 02 September 2019
Diterima Redaksi : 20 November 2019 Revisi Akhir : 11 Februari 2020 Diterbitkan Online : 30 Juni 2020
Kebakaran  hutan  dan  lahan  gambut  mengakibatkan  bencana  asap  yang mengancam  aspek-aspek    kehidupan    manusia   pada  tingkat   lokal, nasional, regional, bahkan global. Hilangnya vegetasi dan terbukanya hutan rawa gambut menyebabkan  banjir  pada  musim  hujan,  mengurangi  penyerapan  karbon sehingga  meningkatkan  efek  rumah  kaca,  serta  hutan  akan  kehilangan  fungsi pengaturan iklimnya.
Tujuan penelitian permodelan hidrolika untuk pengelolaan tata air kanal gambut dalam  rangka  menghindari  bahaya  bencana  kebakaran  lahan.Langkah  pertama yaitu  menganalisa  kondisi  topografi  dan  hidrologi  dari  lahan  gambut  kanal buatan di lokasi, menganalisis dimensi, kondisi layout kanal dan kecepatan arus aliran  kanal.  Kemudian  melakukan  analisis  hidrolika  kanal  untuk  mengetahui debit  air  di  kanal  dalam  upaya  identifikasi    resiko    kebakaran.    Dan    yang terakhir    dengan    melakukan  analisis  hidrolika  dan  pengaturan  tata  kelola  air (penempatan sekat kanal) untuk menjaga tinggi elevasi muka air kanal gambut. Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  topografi  dari  daerah  aliran  Kanal    di lahan  gambut  Meskom  merupakan  daerah  aliran  kanal  yang sangat landai, kondisi  hidrometri  kanal  yaitu  dimensi,  elevasi  muka  air  kanal  dan  kecepatan arus  yang  diukur  menunjukkan  variasi  pada  setiap  titik  pengukuran  (STA  0- STA  8).  Kecepatan  arus  kanal  sedikit  bervariasi  antara  0.11  hingga  0.2
m/s.  Analisis simulasi kondisi kanal Meskom dengan beberapa kondisi antara lain :
a)  Elevasi  muka  air  pada  sekat  kanal  eksisting  berada  pada  posisi  aman terhadap potensi bahaya kebakaran.
b) Penambahan sekat kanal dibagian hulu dari sekat kanal paling hilir tidak merubah elevasi muka air kanal secara signifikan.
c)  Pada  posisi  sekat  kanal  yang  dimundurkan  dari  posisi  eksisting  menuju kehulu menunjukkan elevasi muka air kanal berada pada 8.65 m dibagian hulu  sekat  kanal  dan  elevasi  muka  air  kanal  kea  rah  hilir  mengalami penurunan hingga 7.74 m.
d) Elevasi muka air kanal pada pada posisi tanpa sekat turun menjadi 7.75 m yang rentan terhadap potensi bahaya kebakaran lahan gambut.
K ATA K UNCI
Curah Hujan, Muka Air Tanah, Prediksi,
Pemodelan

## K ORESPONDENSI

## E-mail: zulkarnainyusuf1708@gmail.com

## 1. PENDAHULUAN
Lahan  gambut  di  Indonesia  seluas  20  juta  hektar atau  menduduki  urutan  ke  empat  dalam  kategori  lahan gambut  terluas  di  dunia  setelah  Kanada,  Uni  Soviet  dan Amerika.  Lahan  gambut  tersebut  sebagian  besar  terdapat di  empat  Pulau  besar  yaitu  Sumatera  35%,  Kalimantan 32%,  Sulawesi  3%  dan  Papua  30%  (Wibowo  dan Suyatno,  1998).  Riau  merupakan  provinsi  dengan  lahan gambut  terluas  di  Pulau  Sumatera  yaitu  ±  4,04  juta  Ha atau  56,1%  dari  luas  total  lahan  gambut  di  Sumatera (Wahyunto  et.al,  2003).  Lahan  gambut  merupakan  suatu ekosistem  yang  unik  dan  rapuh,  karena  lahan  ini  berada dalam  suatu  lingkungan  rawa.  Gambut  sangat  berperan penting  dalam  menjaga  keanekaragaman  hayati  dan
pengaturan  iklim.  Pembukaan  lahan  gambut  melalui penebangan hutan ( land clearing ) dan drainase yang tidak hati-hati  akan  menyebabkan  penurunan  permukaan ( subsidence )  yang  cepat,  pengeringan  yang  tidak  dapat balik  ( irreversible  drying ),  dan  menyebabkan  gambut mudah  terbakar.  Kebakaran  hutan  dan  lahan  gambut mengakibatkan  bencana  asap  yang  mengancam  aspek- aspek  kehidupan  manusia  pada  tingkat  lokal,  nasional, regional,  bahkan  global.  Hilangnya  vegetasi  dan terbukanya  hutan rawa  gambut  menyebabkan banjir pada musim  hujan,  mengurangi  penyerapan  karbon  sehingga meningkatkan  efek  rumah  kaca,  serta  hutan  akan kehilangan  fungsi  pengaturan  iklimnya.  Indonesia merupakan transmitor utama gas rumah kaca (GRK) yang
berkontribusi  terhadap  perubahan  iklim.  Faktor  utama penyebab  emisi  GRK  di  Indonesia  adalah  terjadinya deforestasi  (penggundulan),  degradasi  hutan  dan  lahan gambut  akibat  kebakaran.  Kawasan  pesisir  timur  pulau Sumatera  merupakan  wilayah  yang  memiliki  lahan gambut  yang  luas.  Seiring  dengan  perubahan  tata  guna lahan  dan  perubahan  iklim  global  menyebabkan perubahan  pada  kondisi  air  wilayah  gambut.  Pada kawasan  Desa  Meskom  kabupaten  Bengkalis  Riau Sumatera,  lahan  gambut  yang  telah  berubah  menjadi lahan perkebunan sawit milik PT. Meskom Agro Sarimas dan  mengalami  perubahan  yang  cukup  signifikan. Sebagian  lahan  mengalami  kebakaran  pada  musim  panas dan  bagian  pesisir  utara,  lahan  gambut  mengalami kelongsoran  progressif  yang  menyebabkan  hilangnya sebagian daratan gambut (Yamamoto et al., 2016).
Gambar 1. Kelongsoran Lahan Gambut di Area Meskom
Yamamoto  (2016)  melakukan  studi  mengenai tata  kelola  air  gambut  pada  kawasan  ini  untuk mengantisipasi  potensi  kebakaran  lahan  dan  potensi keruntuhan  gambut  ( peat  failure )  yang  sampai  saat  ini masih  berlangsung  hingga  erosinya  mencapai  40  meter pertahun.  Melalui  investigasi  lapangan  dan  analisis numerik  keseimbangan  muka  air  tanah  gambut, disimpulkan  bahwa  potensi  kebakaran  meningkat  seiring dengan turunnya muka air tanah atau mengeringnya lahan gambut  di  musim  kemarau.  Oleh  karena  itu,  untuk menjaga  kestabilan  lahan  dan  menjaga  agar  kecilnya potensi  kebakaran,  maka  elevasi  muka  air  tanah  di  kanal pada  lahan  gambut  Meskom  dikelola  agar  selalu  berada antara elevasi 8,1 m dan 8,5 m diatas permukaan air tanah pada  kanal  gambut  antara  10  cm  dan  50  cm  dibawah elevasi muka tanah gambut (Yamamoto et al., 2016).

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sejarah Terjadinya Gambut
Proses  pembentukan  lahan  atau  dalam  hal  ini sering  disebut  kubah  gambut  merupakan  suatu  proses yang  sangat  lama.  Menurut  Fahmi  &  Risnandar  (2016), Tanah  gambut  terdiri  dari  sisa-sisa  pohon,  rerumputan,
lumut dan binatang yang telah mati baik yang sudah lapuk maupun  belum.  Tanah  gambut  biasanya  terbentuk  di lingkungan  yang  basah.  Proses  dekomposisi  di  tanah gambut  terhambat  karena  kondisi  anaerob  yang menyebabkan sedikitnya jumlah organisme pengurai.
Lapisan-lapisan  tanah  gambut  terbentuk  dalam jangka  waktu  yang  panjang  yaitu  sekitar  10.000-5.000 tahun  yang  lalu.  Hutan  gambut  di  Indonesia  diduga terbentuk  sejak  6.800-4.200  tahun.  Semakin  dalam  tanah gambut  semakin  tua  umurnya.  Laju  pembentukan  tanah gambut berkisar 0-3 mm per tahun.
Proses  pembentukan  gambut  dimulai  dari  danau  yang dangkal  yang  ditumbuhi  tanaman  air  dan  vegetasi  lahan basah  lainnya.  Tumbuhan  air  yang  mati  kemudian melapuk dan  membentuk lapisan organik di dasar danau. Lapisan  demi  lapisan  terbentuk  di  atas  tanah  mineral  di dasar  danau,  lama  kelamaan  danau  menjadi  penuh  dan terbentuklah  lapisan  gambut.  Lapisan  gambut  yang memenuhi danau tersebut disebut gambut topogen.

## Gambar 2. Proses pembentukan lahan gambut
(Geocoaching, 2016)
Tumbuhan  masih  bisa  tumbuh  dengan  subur  di atas  tanah  gambut  topogen.  Hasil  pelapukan  tumbuhan tersebut  akan  membentuk  lapisan  baru  yang  lebih  tinggi dari  permukaan  air  danau  semula.  Membentuk  lapisan gambut yang cembung seperti kubah. Tanah gambut yang tumbuh di atas gambut topogen adalah gambut ombrogen. Jenis  tanah  gambut  ini  lebih  rendah  kesuburannya dibanding  gambut  topogen.  Pembentukannya  lebih ditentukan  oleh  air  hujan  yang  mempunyai  efek pencucian ( bleaching) sehingga miskin mineral.

## 2.2. Karakteristik Gambut
Tanah gambut memiliki kemampuan menyimpan air hingga 13 kali dari bobotnya. Oleh karena itu perannya sangat  penting  dalam  hidrologi,  seperti  mengendalikan banjir saat musim penghujan dan mengeluarkan cadangan air  saat  kemarau  panjang.  Kerusakan  yang  terjadi  pada lahan  gambut  bisa  menyebabkan  bencana  bagi  daerah
Lokasi Penelitian
Gambar 4. Peta Kubah dan Kedalaman Gambut (Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan,
sekitarnya  (Paavilainen  &  Päivänen,  1995).  Karakteristik fisik  dan  mekanik  dari  gambut  sangat  ditentukan  oleh kadar  serat  dari  gambut  tersebut  dan  kadar  air  nya. Beberapa sifat seperti berat jenis, kuat geser, kompresibilitas  baik  primer  maupun  sekunder  sangat mempunyai  tendensi  tertentu  sesuai  dengan  kadar  serat dan kadar air gambut tersebut (Duraisamy, Huat, & Aziz, 2007).
Menurut  Noor  (2002)  di  dalam  Hadi  (2006) gambut dapat
dibedakan berdasarkan tingkat kematangannya ( decomposition ) yaitu : a. Gambut Fibrik (Mentah) Gambut  yang  belum  melapuk,  bahan  asalnya masih  bisa  dikenali,  berwarna  coklat  dan  jika diremas kandungan seratnya lebih dari >75 %.
b. Gambut Hemik (setengah matang) Gambut  Setengah  lapuk,  sebagian  bahan  asalnya masih  bisa  dikenali,  berwarna  coklat,  dan  bila diremas  kandungan  seratnya  berkisar  antara  17  % sampai dengan 75 %.
c. Gambut Saprik (matang) Gambut  yang  sudah  melapuk  lanjut  dan  bahan asalnya tidak dikenali, berwarna coklat tua sampai hitam dan jika diremas kandungan seratnya kurang 17 %.
Dalam  pemetaan  lahan  gambut,  kelas  ketebalan gambut  dibagi  atau  dibedakan  sesuai  dengan  tujuannya. Untuk  pengembangan  pertanian  di  lahan  rawa  pasang surut  ketebalan  gambut  dibagi  menjadi  <  1  meter diarahkan  untuk  pengembangan  padi  sawah,  1-2  meter untuk  tanaman  pangan/semusim,  2-3  meter  untuk tanaman  horti,  tahunan  dan  perkebunan,  dan  gambut ketebalan  >  3  m  diarahkan  untuk  kawasan  konservasi lingkungan  dan  peresapan  air.  Untuk  menghitung  emisi karbon ketebalan gambut dibedakan menjadi <50 cm, 50- 100 cm, 100 –200 cm, 200-400 cm, 400-800 cm dan >800 cm. Untuk pengelolaan lahan gambut berkelanjutan  yang rendah  emisi  ketebalan  gambut  dibedakan  menjadi  <1m, 1-3  meter,  3-5  m,  5-7  m  dan  >  7  m  ,  lahan  gambut  >3m harus dilindungi (Keputusan Presiden No.21/1990).
Gambar 3. Peta lahan gambut dan non gambut pulau

## Bengkalis
Sebagian  besar  tanah  yang  terdapat  di  Pulau  Bengkalis merupakan tanah gambut. Berdasarkan data shapefile dari Pemda  Bengkalis  pada  tahun  2013,  luas  tanah  gambut yang  berada  di  Pulau  Bengkalis  mencapai  817,77  Km 2
dan  untuk  non  gambut  seluas  87,61  Km 2 (Pemda Bengkalis,  2013).  Itu  berarti  sekitar  90%  tanah  yang berada di Pulau Bengkalis merupakan tanah gambut.
Menurut  Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan Kehutanan  (2016),  di  Pulau  Bengkalis  terdapat  3  kubah gambut,  dimana  sebagian  besar  kubah  gambut  itu  sudah menjadi  lahan  konsesi  dari  2  perusahaan  HTI  di  Pulau Bengkalis,  yakni  PT.  Meskom  Agro  Sarimas  dan  PT. Rimba Rokan Lestari. Kedalaman tanah gambut di Pulau Bengkalis bervariasi, dari 0 hingga lebih dari 1200 cm.
2.3. Resiko Kebakaran Vs Muka Air Tanah
Bila muka air tanah gambut tropis ini dipertahankan  relatif  tinggi  dekat  permukaan  tanah,  dan kelembaban  tanah  yang  relatif  tinggi,  maka  diharapkan risiko  bencana  kebakaran  di  lahan  gambut  dapat diminimalisir (Zinck et al., 2012). Kebutuhan air terutama pada  area  gambut  yang  telah  dibuka  dan  ditanami, terutama  pada  musim  kering  perlu  dijaga  keseimbangan air agar muka airnya tetap tinggi untuk mengurangi risiko kebakaran gambut (Agus & Subiksa, 2008).
Dalam  rangka  mengurangi  risiko  kebakaran  di lahan  gambut,ada  beberapa  cara  yang  dapat  ditempuh salah  satu  langkah  strategis  dengan  cara  pengelolaan keseimbangan  air  yaitu  pengembangan  model  untuk perencanaan
pembangunan
prasarana keairan
(perencanaan  kanal  bloking,  pengaturan  dimensi  kanal). Penting untuk menjaga kesimbangan air ( water balance ), membasahi lahan gambut atau pengaturan muka air tanah, penetapan  satuan  wilayah  hidrologis  yang  sesuai  dengan tata ruang peruntukannya, pembangunan serial penyimpan air  ( long  storage )  untuk  penampungan  dan  pengendalian air pengaturan sekat kanal, pembangunan tanggul-tanggul sepanjang  saluran  air  agar  efektif  dalam  mengurangi risiko  kebakaran  lahan  gambut  (  Agus  &  Subiksa,  2008 dan Darmanto, 2015).
Melalui  investigasi  lapangan  dan  analisis  numerik keseimbangan  muka  air  tanah  gambut,  disimpulkan bahwa potensi resiko kebakaran meningkat seiring dengan turunnya muka air tanah atau mengeringnya lahan gambut di  musim  kemarau.  Oleh  karena  itu,  untuk  menjaga kestabilan lahan dan menjaga agar kecilnya potensi resiko
Gambar 5. Prinsip Segitiga Api (a) (b) (c)
kebakaran,  maka  elevasi  muka  air  tanah  di  kanal  pada lahan  gambut  dikelola  agar  selalu  berada  antara  elevasi 8,1  m  dan  8,5  m  diatas  permukaan  air  tanah,  pada  kanal gambut  antara  10  cm  dan  50  cm  dibawah  elevasi  muka tanah gambut (Yamamoto et al., 2016).

## 2.5. Kebakaran Hutan dan Lahan
Definisi kebakaran dapat dilihat berdasarkan lokasi tempat  kebakaran  itu  terjadi, dengan  melihat  hal  tersebut kebakaran  hutan  merupakan  kejadian  pembakaran  yang penjalarannya  bebas  pada  areal  yang  tidak  direncanakan serta  mengkonsumsi  bahan  bakar  alam  dari  hutan (Saharjo,  2003).  Syaufina  (2008)  menegaskan  bahwa kebakaran hutan  merupakan kejadian dimana api melalap bahan  bervegetasi  yang  terjadi  didalam  kawasan  hutan yang  menjalar  secara  bebas  dan  tidak  terkendali, sedangkan  kebakaran lahan terjadi di kawasan  non  hutan baik  berupaka  kawasan  perkebunan  maupun  kawasan pertanian. Api merupakan fenomena alam yang dihasilkan dari  kombinasi  yang  cepat  antara  oksigen  dengan  suatu bahan  bakar  yang  terjelma  dalam  bentuk  panas,  cahaya dan  nyala.  Tiga  komponen  diperlukan  untuk  setiap  api agar  dapat  menyala  dan  mengalami  proses  pembakaran (Adinugroho, Suryadiputra, Saharjo, & Siboro, 2004)
Pertama  harus  tersedia  bahan  bakar    yang  dapat terbakar.  Kedua,  panas  yang  cukup  digunakan  untuk menaikkan  suhu  bahan  bakar  hingga  ke  titik  penyalaan. Ketiga,  udara  diperlukan  untuk  mensuplai  oksigen  agar proses pembakaran tetap berjalan dan untuk mempertahankan  suplai  panas  sehingga  memungkinkan penyalaan  bahan  bakar  yang  sulit  terbakar.  Ketiga  unsur itu  adalah  bahan  bakar,  panas,  dan  oksigen  yang memungkinkan  timbulnya  api,  disebut  segitiga  api  ( Fire Triangle ) seperti pada Gambar 5..
Api  hanya  dapat  terjadi  bila  ketiga  komponen  di  atas berada  pada  saat  yang  bersamaan  atau    tidak    ada    api sama    sekali.    Untuk    itu    maka    prinsip    dasar    dalam usaha    pengendalian  kebakaran  hutan  dilakukan  dengan cara  memutus  salah  satu  dari  ketiga  komponen  tersebut. Mengurangi  komponen  bahan  bakar  dan  panas  dengan berbagai  teknik  sering  dilakukan  untuk  mengendalikan kebakaran hutan.
Hadi  (2006)  menjelaskan  bahwa  berdasarkan sumber  apinya  kebakaran  hutan  dibedakan    menjadi  3 jenis yaitu :
a. Kebakaran    bawah    permukaan,  kebakaran    ini disebabkan    oleh    terbakarnya    lapisan  batubara, bauksit  dan  bahan  organik  (gambut)  yang  ada dilapisan bumi.
b. Kebakaran permukaan, kebakaran yang paling banyak terjadi karena terbakarnya belukar, limbah pembalakan,  rerumputan,  tonggak  pohon,  daun  dan ranting  (yang  jatuh  dan  menutupi  permukaan  tanah). Kecepatan meluasnya kobaran api dipermukaan tanah sangat  dipengaruhi  oleh  bentuk  tanah  dan  cuaca (terutama angin).
c. Kebakaran  tajuk  dan  batang,  kebakaran  ini  terjadi karena  terbakarnya  pohon  (ranting  –  daun)  yang diakibatkan oleh api loncat ( spot fire ) yang umumnya timbul  pada  saat  terjadinya  kebakaran  permukaan. Pada tipe ini arah dan kecepatan penjalaran api sangat dipengaruhi  angin    sehingga  api    menjalar    dengan cepat,    sulit    dikendalikan,    dan  dapat  menghasilkan api loncat (Syaufina, 2008).

## Gambar 6. (a) Kebakaran bawah permukaan (b) Kebakaran di atas permukaan (c) Kebakaran tajuk dan batang.
Penyebab  kebakaran  hutan  dan  lahan  di  provinsi Riau, hampirsebagian besar disebabkan oleh manusia baik sengaja  maupun  tidaksengaja,  sedangkan  faktor  alam hanya  memegang  peranan  yang  sangat  kecil  yaitu  hanya 1%.
a. Faktor Alam Faktor  alami  kebakaran  hutan  dan  lahan diantaranya terjadi karena petir. Petir
merupakan  faktor  penyebab  kebakaran  yang penting  di  negara-negara  subtropis.  Sedangkan di  negara  tropis  jarang  mengalami  kebakaran karena  faktor  alam  dimana  terjadinya  petir bersamaan  dengan  terjadinya  hujan.  Hasilnya percikan  api  dari  petir  yang  mengenai  bahan bakar tidak dapat berkembang dan menjalar ke bagian  yang  lebih  luas.  Lokasi  hutan  yang berdekatan dengan gunung berapi juga beresiko  terhadap  kebakaran  hutan  karena udara  yang  dihasilkan  dapat  mengeringkan bahan bakar sehingga kemampuan bahan bakar untuk  terbakar  menjadi  meningkat.  Kebakaran hutan bisa disebabkan gejala alam seperti petir, tapi kebanyakan yang melanda hutan produktif, perkebunan  dan  ladang  disebabkan  oleh  nyala api  yang  dilakukan  manusia  pada  saat penyiapan  lahan,  kurang  sempurna  mematikan api  dan  kesengajaan  pembakaran.  Sedangkan unsur  yang  memperluas  kebakaran  hutan sangat dipengaruhi oleh faktor alam. (Miyakawa,  1998  diacu  dalam  Akihiro  2000). (Jaya,  2003)  menambahkan  faktor  pendukung terjadinya  kebakaran  hutan  dipengaruhi  oleh
kondisi  iklim,  fisik,  sosial,  ekonomi  dan budaya masyarakat.
b. Faktor Manusia Menurut
penelitian
CIFOR/ICRAF  disepuluh  lokasi  penelitian menunjukkan  penyebab  langsung  kebakaran hutan  dan  lahan  di  Indonesia  adalah  api digunakan  dalam  pembukaan  lahan,  api digunakan sebagai senjata dalam permasalahan konflik  tanah,  api  menyebar  secara  tidak sengaja,  dan  api  yang  berkaitan  dengan ekstraksi sumberdaya alam. Sedangkan
penyebab  kebakaran  secara  tidak  langsung yaitu  penguasaan  lahan,  alokasi  penggunaan lahan, alokasi penggunaan
lahan, insentif/disinsentif  ekonomi,  degradasi  hutan dan lahan, dampak dari perubahan karakteristik kependudukan, dan lemahnya kapasitas kelembagaan.

## 2.7 Program Aplikasi Hec-Ras atau Hydrologic Engineering Center (HEC) River Analysis System (RAS).
HEC-RAS  merupakan  program  aplikasi  untuk memodelkan  aliran  di  sungai,  River  Analysis  System (RAS),  yang  dibuat  oleh  Hydrologic  Engineering  Center (HEC)  yang  merupakan  satu  divisi  di  dalam  Institute  for Water  Resources  (IWR),  di  bawah  US  Army  Corps  of Engineers  (USACE).  HEC-RAS  merupakan  model  satu dimensi  aliran  permanen  maupun  tak  permanen  ( steady and  unsteady  one-dimensional  flow  model ).  HEC-RAS Versi 4.1 memiliki empat komponen model satu dimensi:
a. hitungan profil muka air aliran permanen
b. simulasi aliran tak permanen
c. hitungan transpor sedimen
d. hitungan kualitas air.
Satu  elemen  penting  dalam  HEC-RAS  adalah keempat komponen tersebut memakai data geometri yang sama, routine hitungan  hidraulika  yang  sama,  serta beberapa fitur desain hidraulik yang dapat diakses setelah hitungan  profil  muka  air  berhasil  dilakukan.  HEC-RAS merupakan program aplikasi  yang  mengintegrasikan  fitur graphical  user  interface ,  analisis  hidraulik,  manajemen dan penyimpanan data, grafik, serta pelaporan.
Gambar  7  mengilustrasikan  profil  aliran  yang menunjukkan  komponen  aliran  saluran  atau  kanal  sesuai dengan suku-suku pada persamaan energi. Tampak bahwa kedalaman  aliran  diukur  ke  arah  vertikal.  Hal  ini membawa  konsekuensi  bahwa  hitungan  profil  muka  air dengan  HEC-RAS  hanya  cocok  untuk  kasus  alur  kanal dan saluran yang memiliki kemiringan dasar kecil.

## Gambar 7. Aliran Berubah Beraturan

## Kapasitas Angkut Tampang
Kapasitas  angkut  dan  kecepatan  rata-rata  di  suatu tampang  dihitung  dengan  membagi  tampang  menjadi beberapa  bagian;  di  setiap  bagian,  kecepatan  terbagi merata.  Bagian-bagaian  tersebut  dikelompokkan  menjadi tiga  alur  yaitu  alur  kiri  ( left  overbank ),  alur  utama  ( main channel ),  dan  alur  kanan  ( right  overbank ).  Alur  kiri ataupun  kanan  dapat  terdiri  dari  beberapa  bagian, sedangkan  alur  utama  umumnya  terdiri  dari  satu  bagian tampang.  Satu  nilai  koefisien  Manning n ditetapkan  di setiap bagian tampang tersebut. Di setiap bagian tampang, kapasitas  angkut  dihitung  dengan  memakai  persamaan Manning berikut:
……………………… (Persamaan 2.1)
……………………… (Persamaan 2. 2)
Dalam persamaan tersebut :
K = kapasitas angkut tiap bagian tampang, n =  koefisien  kekasaran  Manning  tiap  bagian tampang,
A = luas tampang basah tiap bagian tampang,
R = radius hidraulik tiap bagian tampang. Kapasitas  angkut  total  suatu  tampang  adalah jumlah  kapasitas  angkut  seluruh  bagian  tampang  (lihat gambar 8).
Gambar 8. Pembagian Tampang Untuk Keperluan Hitungan Kapasitas Angkut
Persamaan Aliran Tak Permanen Paparan  mengenai  persamaan  aliran  tak  permanen pada  Seksi  ini,  khususnya  paparan  menyangkut  teknik penyelesaian  persamaan  aliran,  mengacu  sepenuhnya
pada  paparan  yang  diberikan  pada  HEC-RAS  Hydraulic Reference Manual (Hydrologic Engineering Center, 2010)
Berbagai  cara  telah  dilakukan  untuk  memodelkan permasalahan  aliran  melalui  alur  utama  dan  bantaran. Salah  satu  cara  adalah  pengabaian  kapasitas  angkut bantaran  dan  menganggap  bahwa  bantaran  hanya berfungsi  sebagai  tampungan.  Cara  ini  cocok  untuk sungai-sungai  atau  kanal  yang  alurnya  dibatasi  tanggul dan  bantarannya  merupakan  kawasan  bervegetasi  lebat atau  merupakan  sebuah  kawasan  tampungan  ( off-channel storage ). (Barkau, 1982). Debit terbagi ke kedua tampang berdasarkan  kapasitas  angkut  ( conveyance )  masing- masing tampang yaitu:

## ……………………… (Persamaan 2. 3)
Arti notasi variabel dalam persamaan di atas adalah:
Qc
= debit aliran melalui alur utama
( channel ),
Q = debit total aliran,
dengan
ɸ
= Kc / ( Kc + Kf ) ......... (Persamaan 2.4)
Kc = kapasitas angkut tampang alur utama, Kf = kapasitas angkut tampang bantaran.
Dalam kedua persamaan di atas, subskrip c mengacu pada alur  utama  dan  subskrip f mengacu  pada  bantaran. Persamaan  di  atas  dijabarkan  dengan  pendekatan  beda hingga implisit dan persamaan yang diperoleh diselesaikan  dengan  cara  iterasi  Newton-Raphson. Sehingga dapat disimulasikan disain penampang saluran/kanal,  sekat  kanal,  dan  panjang  kanal  dalam memanajemen tinggi muka air di lahan gambut.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1. Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  kawasan  kanal  utama gambut  di  perkebunan  sawit  PT.  Meskom  Agrimas,  desa Meskom,  Kabupaten  Bengkalis.  Kawasan  ini  berada  di bagian  utara  pulau  Bengkalis.  Inspeksi  kondisi  lapangan telah  beberapa  kali  dilakukan  seperti  ditunjukkan  pada Gambar  3.1,  tepatnya  dilokasi  Pulau  Bengkalis  yang merupakan  lahan  perkebunan  sawit  milik  PT.  Meskon Agro Sarimas.
Gambar  9. Inspeksi Kondisi Kawasan Gambut dan Kanal di desa    Meskom, Bengkalis (Sumber : Penelitian Yamamoto 2016)

## 3.2. Pengumpulan Data
Data-data  yang  diperlukan  untuk  penelitian pemodelan  hidrolika  pengelolaan  tata  air  tanah  kanal gambut ini terdiri dari beberapa data sebagai berikut:
a. Kondisi  dan  karakteristik  umum  gambut  di lokasi
b. Kondisi dan dimensi kanal gambut
c. Data hidrometri (arus, elevasi muka air kanal) Pengumpulan  data-data  lapangan  telah  dilakukan sebelumnya.  Data-data  lapangan  (data  primer)  meliputi investigasi  kondisi  gambut,  pengukuran  dimensi  kanal gambut  dan  pengukuran  hidrometri  kanal  (arus  air  dan elevasi  muka  air  kanal)  dilakukan  bersama  tim  peneliti gabungan  dari  Universitas  Miyazaki,  Jepang,  Universitas Riau dan Politeknik Bengkalis.
Gambar 10. Sketsa Kanal yang terdapat di Meskom
Pengukuran  elevasi,  dimensi  dan  hidrometri  kanal gambut dilakukan dengan peralatan yang modern meliputi alat  pengukuran  GPS  total  station,  pengukur  arus elektronik  dan  echo  sounder  kecil.  Proses  pengukuran elevasi, dimensi dan arus kanal gambut dapat dilihat pada gambar berikut.
(a) (b)
N N N
Gambar 13. Kerusakan Lahan Akibat Kelongsoran Badan Gambut Pada Daerah Dua Cabang Kanal yang Menuju ke Laut (Sumber : Penelitian Yamamoto 2016)
(c) Gambar 11. Pengukuran lapangan (a) Peralatan ukur posisi dan elevasi (b) pengukuran dimensi kanal (c)
pengukuran arus air kanal
(Sumber : Penelitian Yamamoto 2016)

## 4. PEMBAHASAN
Alur  aliran  kanal  yang  diteliti  pada  studi  ini merupakan  aliran  kanal  induk  dari  enam  cabang  aliran kanal yang menyatu hampir tegak lurus kekanal induk ini. Dari  enam  cabang  aliran  kanal  tersebut,  dua  cabang paling  utara  (ujung)  menuju  ke  laut  telah  mengalami kerusakan  akibat  kelongsoran  badan  tanah  gambut  yang meliputi wilayah yang cukup luas
Oleh  karena  itu,  penelitian  difokuskan  pada  bagian  awal kanal  hingga  sedikit  melewati  cabang  aliran  kanal  ke empat  dimana  sekat  kanal  ujung  dibangun  (kondisi existing).  Untuk  memudahkan  identifikasi  posisi  titik pengamatan  lapangan,  cabang-cabang  kanal  tersebut diberi  nama  N1,  N2,  N3  dan  N4.  Kondisi  topografi dikawasan aliran kanal merupakan lahan kemiringan yang sangat  landai  (hampir  datar)  dengan  kemiringan  lahan kurang  dari  1/1000.  Lahan  tersebut  merupakan  lahan perkebunan  sawit  dengan  kondisi  tanah  permukaan merupakan  gambut  dengan  kedalaman  lebih  kurang  1.5 meter. Ketebalan gambut di area ini dikategorikan sebagai ketebalan gambut sedang (KK-PLGN, 2006).
Tabel  1. Hasil Pengukuran Koordinat dan Elevasi Muka Air pada Titik-Titik STA
STA Koordinat (UTM) Jarak Antar STA Elevasi Muka Air Easting Northing (m) (m) 0/1 168580.8 176686.4 STA 1 ke 2: 40.79 8.4460 2 168585.3 176645.6 STA 2 ke 3: 225.7 8.6701 3 168583.6 176419.9 STA 3 ke 4: 58.52 8.6679 4 168584.2 176361.4 STA 4 ke 5: 205.22 8.6982 5 168581.7 176156.2 STA 5 ke 6: 49.35 8.7043 6 168575.9 176106.9 STA 6 ke 7: 217.71 8.6707 7 168573.7 175889.1 STA 7 ke 8: 30.75 8.6694 8 168573.4 175858.4 STA 8 ke 9: 30.75 8.6537
Kecepatan arus kanal telah diukur dan perhitungan debit  aliran  kanal  untuk  setiap  STA  dihitung  secara teoritis  dengan  menggunakan  persamaan  Manning (persamaan 2.3 dan persamaan 2.4).
Tabel 2. Data Kecepatan dan Debit Aliran Kanal STA Koordinat (UTM) KecepatanArus Easting Northing (m/s) 0/1 168580.8 176686.4 0.19 2 168585.3 176645.6 0.18 3 168583.6 176419.9 0.16 4 168584.2 176361.4 0.17 5 168581.7 176156.2 0.12 6 168575.9 176106.9 0.19 7 168573.7 175889.1 0.20 8 168573.4 175858.4 0.11
Untuk  analisis  pengelolaan  sekat  kanal,  maka pemodelan aliran kanal Meskom dilakukan dengan empat simulasi  aliran  kanal  dengan  variasi  sekat  kanal,  yaitu simulasi  sekat  kanal  kondisi  eksisting (sekat pada bagian hilir  aliran  kanal  yang  diobservasi),  simulasi  aliran  tanpa sekat  kanal  yang  dinamai  dengan  aliran  kanal free  flow , simulasi  variasi  sekat  kanal  pada  posisi  STA.  3  dan simulasi penerapan dua sekat kanal pada STA 3.
4.1. Simulasi Aliran Tanpa Sekat Kanal ( Free Flow)
Simulasi pertama untuk melihat kondisi muka air kanal  terhadap  variasi  sekat  kanal,  dilakukan  dengan
0 200 400 600 800 1000 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 Kanal       Plan: run_d_free_fall    12/13/2018 Geom: geometri free fall Main Channel Distance (m) E le va ti o n ( m ) Legend WS  PF 1 Ground LOB ROB OWS  PF 1 2 3 4 5 6 7 8 Kanal Meskom Obs. EMT Sim. 0 200 400 600 800 1000 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 Kanal       Plan: run_d_mundur_sta_3    12/13/2018 Geom: geometri mundur STA 3 Main Channel Dist ance (m) E le va ti o n ( m ) Legend WS  PF 1 Ground LOB ROB OWS  PF 1 2 2 .5 4 5 6 7 8 Kanal Meskom 0 200 400 600 800 1000 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 Kanal       Plan: run_d_ujung_MSTA3    12/13/2018 Geom: geometri U dan MSTA3 Main Channel Distance (m) E le va ti o n ( m ) Legend WS  PF 1 Ground LOB ROB OWS  PF 1 1 .5 2 2 .5 4 5 6 7 8 Kanal Meskom Sim. Obs. S1 S2
simulasi aliran kanal tanpa sekat kanal ( free flow ). Dalam hal  ini,  sekat  kanal  eksisting  diasumsikan  tiada.  Gambar 14.  menunjukkan  potongan  memanjang  kanal  hasil analisis. aliran tanpa sekat kanal. Hasil analisis HEC-RAS menunjukkan  muka  air  kanal  turun  secara  drastis  dari kondisi eksisting. Elevasi muka air kanal rata-rata berada sekitar  8  m  dari  STA  8  hingga  ke  STA  2.  Setelah  itu muka  air  kanal  menurun  lagi  hingga  ke  elevasi  7.75  m pada STA 0. Mengacu pada rekomendasi dari (Yamamoto et  al.,  2016),  elevasi  muka  air  kanal  tanpa  sekat  ini termasuk rawan terhadap potensi bahaya kebakaran lahan gambut.

## Gambar 14. Potongan memanjang Hasil simulasi Aliran Tanpa
Sekat Kanal ( Free Flow )

## 4.2. Simulasi Aliran Kanal dengan Sekat di Posisi STA 3
Variasi  selanjutnya  dilakukan  dengan  simulasi aliran  kanal  dengan  sekat  kanal  dipindahkan  pada  lokasi sangat dekat dengan STA.3. Hasil simulasi mendeskripsikan  bahwa  muka  air  kanal  rata-rata  berada pada  elevasi  8.65  m  di  bagian  hulu  sekat  kanal  (bagian hulu dari STA 3). Setelah melewati sekat kanal pada STA 3,  muka  air  kanal  mengalami  menurun  hingga  ke  evelasi 7.75  m  pada  STA  0.  Dari  analisis  HE-CRAS  ini  dapat diamati  bahwa  perubahan  posisi  sekat  kanal  tidak signifikan  untuk  menaikkan  elevasi  muka  air  kanal dibelakang  atau  di  bagian  hulu  sekat  kanal.  Disamping itu,  elevasi  muka  air  kanal  di  bagian  hilir  sekat  menurun hingga  elevasi  muka  air  kanal  yang  rawan  terhadap potensi kebakaran.
Gambar 15. Potongan memanjang Hasil simulasi Aliran dengan Sekat Kanal pada STA 3.

## 4.3. Simulasi Aliran Kanal dengan 2 Sekat Kanal (Posisi Eksisting dan STA 3)
Simulasi  selanjutnya  dilakukan  dengan  memasang sekat  kanal  di  dua  lokasi  yaitu  pada  posisi  kondisi eksisting  dan  pada  posisi  STA  3.  Gambar  4.18 menunjukkan gambar potongan  memanjang  hasil analisis HE-CRAS  untuk  aliran  dengan  dua  sekat  kanal.  Elevasi muka air kanal relatif hampir sama dengan jika memasang satu  sekat  kanal  di  bagian  ujung  atau  hilir  kanal  yang diamati (kondisi eksisting). Elevasi muka air kanal di hulu sekat  kanal  pertama  (sekat  kanal  di  STA  3)  berada  pada elevasi sekitar 8.72 m.
Pada bagian hilir sekat kanal pertama (sekat kanal STA  3),  elevasi  muka  air  kanal  sedikit  menurun  menjadi sekitar  8.65  m  hingga  ke  sekat  kanal  paling  ujung  (sekat kanal  kondisi  eksisting).  Setelah  melewati  sekat  kanal ujung  (kondisi  eksisting),  elevasi  muka  air  kanal  turun hingga ke elevasi 7.90 pada STA 0.
Hasil analisis HE-CRAS untuk aliran kanal dengan pemasangan  dua  sekat  kanal  dengan  kondisi  kemiringan energi potensial atau kemiringan kanal yang sangat landai dan  aliran  kanal  permanen  menunjukkan  bahwa  elevasi muka  air  kanal  masih  berada  pada  elevasi  yang  aman terhadap  potensi  kebakaran  dan  potensi  kelongsoran. Namun demikian, penambahan sekat kanal di bagian hulu kanal  tidak  memberikan  perubahan  signifikan  terhadap kenaikan  elevasi  muka  air  kanal.  Sehingga  pemasangan sekat  kanal  di  ujung  kanal  dengan  elevasi  muka  sekat kanal  yang  sesuai  relatif  sudah  dapat  mengatasi  potensi bahaya kebakaran dan kelongsoran lahan gambut.

## Gambar 16. Potongan Memanjang Hasil Simulasi Aliran dengan 2 Sekat Kanal (Posisi Eksisting dan STA 3)

## 4.4. Analisis Perbandingan Aliran Kanal Dengan Variasi Sekat Kanal
Dari keempat simulasi aliran sekat kanal dengan variasi  pemasangan  sekat  kanal,  dilakukan  analisis perbandingan terhadap elevasi muka air kanal. Gambar 17 menunjukkan  elevasi-elevasi  muka  air  kanal  dengan empat  variasi  pemasangan  sekat  kanal.  Dari  gambar tersebut dapat dilihat bahwa elevasi muka air kanal relatif tidak berubah dengan perubahan pemasangan sekat kanal kecuali  jika  kanal  tidak  disekat.  Elevasi  muka  air  kanal berubah  atau  dalam  hal  ini  turun  secara  signifikan dibagian hilir sekat kanal yang paling ujung (paling hilir).
Sim. Obs. EMT
0 200 400 600 800 1000 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 Kanal       Plan:     1) d02    12 /13/2018     2) FF    12/13/2018     3) MSTA 3    12/13/2018     4) UMSTA 3    1 2/13/2018 Geom:  geometri U dan MSTA3 Main Channel Distance (m) E le va ti o n ( m ) Le ge nd WS  PF 1  -  d02 WS  PF 1  -  UMSTA 3 WS  PF 1  -  MSTA 3 WS  PF 1  -  FF Grou nd LOB ROB OWS  PF 1 - d02 OWS  PF 1 - FF OWS  PF 1 - MSTA 3
OWS  PF 1 - UMSTA 3
1 .5 2 2 .5 4 5 6 7 8 Kanal  Meskom

## Gambar 17. Perbandingan Potongan Memanjang Elevasi Muka Air Kanal   terhadap Variasi Pemasangan Sekat Kanal
Elevasi  muka  air  kanal,  dengan  satu  atau  dua sekat  yang  salah  satunya  ditempatkan  diujung  kanal dengan elevasi muka sekat kanal yang disesuaikan, berada dalam  kondisi  aman  terhadap  bahaya  potensi  kebakaran lahan dan kelongsoran seperti pada gambar 18.
Gambar 18. Posisi Elevasi Muka Air Kanal terhadap Variasi Sekat Kanal
Untuk  kasus  analisis  kanal  Meskom  ini,  dimana kemirigan  kanal  sangat  landai  dan  aliran  kanal diasumsikan  aliran  permanen,  potensi  bahaya  kebakaran muncul  jika  kanal  tidak  disekat  dengan  elevasi  muka kanal yang disesuaikan dengan rekomendasi antara 10 cm hingga  50  cm  dibawah  elevasi  muka  tanah  di  sisi  kanal atau  sekat  kanal  tidak  berfungsi  dengan  baik  yang menyebabkan turunnya elevasi muka air kanal.
Pemasangan  satu  sekat  kanal  dibagian  paling  ujung (paling  hilir)  kanal,  dipertimbangkan  sudah  memadai untuk  mengantisipasi  potensi  bahaya  kebakaran  lahan gambut.

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan :
1. Topografi  dari  daerah  aliran  Kanal  di  lahan gambut  Meskom  merupakan  daerah  aliran  kanal yang  sangat  landai  (kemiringan  energi  potensial 0,0001/  1%)  yang  terdiri  dari  satu  kanal  utama dengan enam cabang-cabang kanal dengan posisi tegak lurus terhadap kanal utama.
2. Kondisi  hidrometri  kanal  yaitu  dimensi,  elevasi muka  air  kanal  dan  kecepatan  arus  yang  diukur menunjukkan variasi pada setiap titik pengukuran  (STA  0-STA  8).  Dimensi  kanal merupakan  bentuk  alami  yang  bervariasi signifikan  pada  tiap  lokasi  STA  kecuali  untuk STA 0 dan STA 1. Kecepatan arus kanal sedikit bervariasi antara 0.11 hingga 0.2 m/s.
3. Analisis  kondisi  kanal  Meskom  dengan  kondisi eksisting  dan  dengan  asumsi  aliran  permanen menunjukkan  bahwa  elevasi  muka  air  kanal berada pada posisi aman terhadap potensi bahaya kebakaran yaitu 8.58 m dari MSL.
4. Hasil analisis kanal meskom sebagai berikut :
a. Untuk kondisi kanal Meskom yang kemiringannya  sangat  landai  dan  asumsi aliran  permanen,  pemasangan  satu  sekat kanal  pada  posisi  ujung  (paling  hilir)  sudah memadai untuk mengantisipasi bahaya potensi kebakaran lahan.
b. Penambahan  sekat  kanal  dibagian  hulu  dari sekat kanal paling hilir tidak merubah elevasi muka air kanal secara signifikan.
c. Elevasi muka air kanal pada pada posisi tanpa sekat  turun  menjadi  7.75  m  yang  rentan terhadap  potensi  bahaya  kebakaran  lahan gambut.
d. Kerusakan  pada  sekat  kanal  ujung  atau kondisi  sekat  kanal  ujung  yang  tidak berfungsi  dengan  baik  dapat  menurunkan elevasi  muka  air  kanal  dan  meningkatkan potensi bahaya kebakaran lahan gambut.

## DAFTAR PUSTAKA
Adinugroho, W. C., Suryadiputra, I., Saharjo, B. H., & Siboro, L. (2004). Panduan Pengendalian Kebakaran Hutan dan Lahan Gambut . Bogor: Wetland International.
Akihiro, K. (2000). Manual Dasar-Dasar Pengendalian Kebakaran . Bogor: Departemen Kehutanan dan JICA.
Anonim. (2016). RPJMD Kabupaten Bengkalis 2010-2015. Bengkalis: Pemerintahan Kabupaten Bengkalis.
BPS Bengkalis. (2016). Kecamatan Bengkalis dalam Angka 2016. Bengkalis.
Duraisamy, Y., Huat, B. B. ., & Aziz, A. A. (2007).
Engineering Properties and Compressibility Behavior of Tropical Peat Soil. American Journal of Applied Sciences , 10 (4), 768–773.
Fahmi, A., & Risnandar, C. (2016). Lahan Gambut. Geocoaching. (2016).
Hadi, M. (2006). Pemodelan Spasial Kerawanan
Kebakaran di Lahan Gambut : Studi kasus Kabupaten Bengkalis, Provinsi Riau . Institut Pertanian Bogor.
Hydrologic Engineering Center. (2010). HEC-RAS River Analysis System . US Army Corps of Engineers.
Jaya, I. N. S. (2003). Pengetahuan Dasar Pengendalian Kebakaran Hutan. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. (2016).
Peta Indikatif Penetapan Fungsi Lindung dan Fungsi Budidaya Ekosistem Gambut 5 KHG Prioritas di
Provinsi Riau dan Kalimantan Barat. Jakarta.
KK-PLGN, (2006). STRATEGI DAN RENCANA TINDAK NASIONAL PENGELOLAAN LAHAN GAMBUT BERKELANJUTAN.Jakarta.
Paavilainen, E., & Päivänen, J. (1995). Peatland Forestry:   Ecology and Principles . Springer.
Pemda Bengkalis. (2013). Peta Gambut Pulau Bengkalis. Bengkalis. Pusat, M., Inventarisasi, T., Alam, S., & Jl, B. (2011). Studi pewilayahan dalam rangka pengelolaan lahan gambut berkelanjutan di provinsi riau, 13 (2), 88–94.
Saharjo, B. (2003). Klasifikasi Tipe Bahan Bakar Pada Kebakaran Hutan dan Lahan di Indonesia.
Bogor: Fakultas Kehutanan IPB.
Syaufina, L. (2008). Kebakaran hutan dan Lahan di Indonesia: Perilaku Api, Penyebab dan Dampak Kebakaran. Malang: PT. Bayu Media.
Tacconi, L. (2003). Fires in Indonesia : Causes , Costs and Policy Implications.
Topik A1 - Lahan gambut di Indonesia di Indonesia (istilah/definisi, klasifikasi, luasan, penyebaran dan pemutakhiran data spasial lahan gambut 1. (n.d.)
Yamamoto, K., Watanabe, T., Basir, N., Kohyama, A., Suzuki, M., Sutikno, S., …
Sandhyavitri,  A.  (2016). The  effect  of  the  water  table  on the peat failure of the northern area of the Pt. Meskom Agro Sari Mas Bengkalis