Al Qalam: Jurnal Ilmiah Keagamaan dan Kemasyarakatan https://jurnal.stiq-amuntai.ac.id/index.php/al-qalam P-ISSN: 1907-4174; E-ISSN: 2621-0681 DOI : 10.35931/aq.v18i3.3313

## KAJIAN KAPASITAS PELIMPAH DAN TEROWONGAN KONDUIT BENDUNGAN SAWANGAN DALAM MEREDUKSI DEBIT PUNCAK BANJIR
Agus Aris Wibowo
Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia aa.wibowo87@gmail.com
Sri Sangkawati
Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia srisangkawati@gmail.com
Hari Nugroho
Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia harinugroho66@yahoo.co.id

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menetapkan  banjir  desain  dan  kapasitas  bangunan  pelimpah  serta  untuk mengetahui efektivitas bangunan keluaran waduk (pelimpah dan Konduit) terhadap reduksi banjir secara maksimal.  Lokasi  wilayah  penelitian  adalah  rencana  pembangunan  Bendungan  Sawangan  Kota  Manado. Metode  yang  digunakan  adalah  melakukan  perhitungan  penelusuran  banjir  (flood  routing)  terhadap keluaran  waduk  (outlet)  melalui  pelimpah  dan  terowongan  konduit  (bottom  outlet).  Penelusuran  banjir dilakukan dengan menggunakan hidrograf inflow banjir rancangan PMF Probable Maximum Flood (PMF) sehingga reduksi banjir maksimal dapat ditentukan pada rencana pola operasinya bila konduit dilengkapi dengan pintu. Optimalisasi reduksi debit puncak banjir dilakukan dengan skenario pelimpah tanpa konduit dan  skenario  pelimpah  dengan  konduit.  Paramater  yang  dipergunakan  adalah  dengan  menggunakan parameter lebar pelimpah, tinggi/elevasi pelimpah dan dimensi konduit, sedangkan ukuran/kontrol scenario optimalisasi adalah tinggi sisa jagaan banjir di pelimpah, rasio kapasitas pelimpah dan reduksi debit puncak banjir inflow-outflow Bendungan Sawangan. Hasilnya kajian dan analisis adalah perbandingan optimalisasi skenario 1 pelimpah tanpa konduit dan skenario 3 pelimpah dengan konduit diperoleh hasil reduksi debit puncak banjir PMF cukup signifikan yaitu scenario 1 reduksinya sebesar 19,0 % dan skenario 2 sebesar 36,6 %. Konfigurasi yang diperoleh adalah elevasi puncak pelimpah pada elevasi +35,0 m, lebar pelimpah 20,0 m,  dan  2  buah  konduit  diameter  5,0  m  terbuka  penuh  (open  fully).  Reduksi  debit  puncak  banjir  PMF dihasilkan dari inflow sebesar 1260,8 m3/det menjadi outflow sebesar 798,98 m3/det atau sebesar 36,6 % dengan tinggi jagaan sisa 1,79 m dan rasio kapasitas pelimpah 63,4 %.
Kata kunci: Bendungan, Kapasitas pelimpah, Reduksi banjir

## Abstract
This study aims to determine  the design flood and spillway capacity and to determine the effectiveness of reservoir outlet structures (spillways and conduits) for maximum flood reduction. The location of the research area is the construction plan of Sawangan Dam, Manado City. The method used is to calculate flood routing to the reservoir output (outlet) through spillway and conduit tunnel (bottom outlet). Flood routing is carried out using the PMF Probable Maximum Flood (PMF) design flood inflow hydrograph so that maximum flood reduction can be determined in the operation pattern plan if the conduit is equipped with a door. Optimisation of flood peak discharge reduction was carried out with a spillway scenario without a conduit and a spillway scenario  with  a  conduit.  The  parameters  used  are  spillway  width,  spillway  height/elevation  and  conduit dimensions,  while  the  measures/controls  of  the  optimisation  scenario  are  the  residual  flood  height  at  the spillway, the ratio of spillway capacity and the reduction of peak flood discharge of Sawangan Dam inflow- outflow.  The  result  of  the  study  and  analysis  is  the  comparison  of  the  optimisation  of  scenario  1  spillway
without conduit and scenario 3 spillway with conduit, the reduction of PMF peak flood discharge is quite significant, namely scenario 1 reduction by 19.0% and scenario 2 by 36.6%. The configuration obtained is the spillway peak elevation at +35.0 m, the spillway width is 20.0 m, and 2 conduits with a diameter of 5.0 m are fully open. Reduction of PMF flood peak discharge is generated from inflow of 1260.8 m3/det to outflow of 798.98 m3/det or by 36.6% with a residual guard height of 1.79 m and a spillway capacity ratio of 63.4%. Keywords: Dam, Spillway capacity, Flood reduction
© Author(s) 2024
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

## PENDAHULUAN
Banjir merupakan salah satu fenomena hidrometeorologis yang sering terjadi di sebagian wilayah Indonesia pada musim hujan. Dengan karakteristik hujan yang terjadi untuk durasi lama, atau  terjadi  hujan  durasi  singkat  tetapi  dengan  intensitas  tinggi  (lebat),  maka  hal  ini  dapat mengakibatkan terjadinya banjir. 1 Banjir yang terjadi di daerah perkotaan (permukiman padat) akan menjadi suatu masalah yang perlu mendapat perhatian dan diupayakan solusi pemecahannya. 2 Salah satu  langkah  yang  dapat  dilakukan  untuk  mengantisipasi  dan  mengatasi  terjadinya  banjir  akibat meluapnya air sungai adalah upaya struktur dengan membuat bangunan pengendali banjir di bagian hulu DAS sebagai penampung sementara aliran banjir ke arah hilir DAS.
Kota  Manado  yang  merupakan  kota  di  daerah  pesisir  dan  identik  dengan  Kota  Jakarta hampr  siap  tahun  menjadi  kota  langganan  banjir.  Kejadia  banjir  pada  musim  hujan  ini  tentunya akan  menyebabkan  beberapa  ruas  jalan  dan  rumah  penduduk  pada  wilayah  sempadan  akan tergenang air, dan hal ini tentu saja mengganggu lalu lintas, kerugian materi, penyakit dan dampak lainnya yang juga merugikan. Wilayah Kota Manado dialiri oleh sungai Tondano dengan panjang 39,9 km dimana bagian hilirnya sepanjang ±7 km melewati Kota Manado bersama anak sungainya yakni  sungai  Tikala  dengan  panjang  23,6  km  Sungai-sungai  ini  sangat  potensial  menyebabkan banjir  di  Kota  Manado.  Pada  bulan  Maret  Tahun  2020  banjir  kembali  melanda  Kota  Manado, dimana  banjir  pada  waktu  itu  merendam  7  ke  tujuh  kelurahan  di  Kecamatan  Tuminting,  Kota Manado,  yaitu  yakni  Kelurahan  Mahawu,  Sumompo,  Tuminting,  Karangria,  Kampung  Islam, Tumumpa I, dan Tumumpa II.
Dalam rangka mengantisipasi dan upaya penanggulangan kejadian banjir di Kota Manado secara  terintegrasi,  Balai  Wilayah  Sungai  Sulawesi  1  Direktorat  Jenderal  Sumber  Daya  Air Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat telah melakukan upaya-upaya, antara lain studi  komprehensif  pengendalian  banjir  Kota  Manado  pada  tahun  2011  oleh  JICA.  Salah  satu
1 Chay Asdak, Hidrologi dan Pengelolaan DAS (Yogyakarta: University Press, Gadjah Mada, 2005).
2 Santosh G. Kumar, Irrigation engineering and Hydraulic Structures (New Delhi: Khana Publisher, 2001).
rekomendasi  studi  tersebut  pada  Sub  DAS  Tikala  diperlukan  pembangunan  bendungan  untuk mereduksi banjir di Kota Manado.
Berdasarkan hal di atas maka Bendungan Sawangan di hulu Kota Manado direncanakan sebagai  bendungan  kering (dry dam)  sebagai  pengendali banjir  dan diharapkan  dapat mereduksi volume banjir yang mengalir ke kota Manado. Bendungan terletak di bagian hulu Sungai Tikala yang secara administrasi berada di Desa Sawangan - Kec. Tombulu, Kabupaten Minahasa, Provinsi Sulawesi Utara.
Maksud  dari  penelitian  ini  adalah  mengkaji  kemampuan  fungsi  Bendungan  Sawangan sebagai waduk pengendali banjir dalam mereduksi debit puncak banjir Sungai Tikala. Sedangkan tujuannya  adalah  menetapkan  banjir  desain  dan  kapasitas  bangunan  pelimpah  serta  untuk mengetahui efektivitas bangunan keluaran waduk (pelimpah dan konduit) terhadap reduksi banjir secara  maksimal.  Penelitian  ini  diharapkan  dapat  memiliki  kegunaan  untuk  memberikan pertimbangan dalam menyusun secara rinci pola operasi waduk sawangan pada saat terjadi banjir.
Terkait  dengan  kajian  bendungan  kering,  Isma  Fajar  dkk.,  melakukan  kajian  bendungan kering dalam penelitiannya “Studi Optimasi Pola Operasi Pintu Bendungan Ciawi Sebagai Fungsi Pengendalian Banjir”. Bendungan Ciawi di Kabupaten Bogor adalah salah satu bendungan kering (dry dam) yang telah dibangun Kementerian PUPR tahun 2017-2023. Bendungan Ciawi sebagai bangunan  pereduksi  banjir  dapat  mengurangi  debit  puncak  banjir  di  area  Sungai  Ciliwung  yang mengalir  ke  wilayah  DKI  Jakarta.  Upaya  untuk  mengoptimalkan  manfaat  bendungan  sebagai pengendali banjir adalah dari fungsi tampungan dan pola operasi bendungan, dalam perencanaan desain bendungan ini operasi waduk tanpa memanfaatkan pintu konduit sebagai fungsi pengendali banjir serta mampu mereduksi banjir dengan Periode Ulang 25 tahun sebesar 54,64%. 3

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian studi kasus untuk perencanaan bendungan Kering ( dry dam ) di Sungai Tikala.

## Data teknis
Nama sungai : Sungai Tikala Luas DAS : 76,4 km2 Tipe bendungan : Bendungan urugan Tinggi bendungan maks : 35,0 m Elevasi puncak bendungan : + 40,0 m
3 Isma Fajar dan Teddy W. Sudinda, Studi Optimasi Pola Operasi Pintu Bendungan Ciawi Sebagai Fungsi Pengendalian Banjir (Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Trisakti, Indonesia, 2022).
Elevasi Dasar sungai : + 12,5 m Curah Hujan PMP : 604,4 mm Debit Banjir PMF ( Inflow ) : 1260,8 m3/det
Bendungan kering ( dry dam ) adalah bangunan bendung yang dibangun dengan satu tujuan untuk  mengontrol  banjir.  Umumnya  tidak  direncanakan  dengan  pintu  air,  dan  ditujukan  untuk mengalirkan air dengan bebas selama kondisi normal melalui saluran bawahnya pada Gambar 1. 4 Bendungan  penahan  banjir  ini  dapat  direncanakan  dengan  memasang  pintu  pengatur  atau  tanpa pintu  pengatur  pada  bottom  outlet  (saluran  keluar  bawah).  Pintu  pengatur  yang  dipasang  pada saluran keluar bawah menyesuaikan dengan operasi pengendalian banjir. 5
Gambar 1. Skematik Bendungan Kering (dry dam). 6
Pengendalian banjir dengan pembangunan waduk atau tampungan alami (retarding basin atau  bozem)  bertujuan  untuk  menurunkan  debit  puncak  banjir  atau  mereduksi  debit  banjir maksimum melalui tampungan yang dibuat secara buatan atau alami. 7
Gambar 2. Hidrograf Inflow dan Outflow Penelusuran Banjir pada Waduk Melalui Fasilitas Outlet. 8
4 Tetsuya  Sumi,  “Designing  and  Operating  of  Flood  Retention  ‘Dry’  Dams  in  Japan  and  USA,” Department of Civil and Earth Resources Engineering, Kyoto University, Kyoto University Katsura 4 (2008). 5 E.  Kuiper, Water  Resources  Development  Planning  Engineering  and  Economics (New  York: Springer Science, 1965).
6 Sumi, “Designing and Operating of Flood Retention ‘Dry’ Dams in Japan and USA.”
7 Cristina Sorana Ionescu dan Daniela Elena Gogoaşe Nistoran, “Influence of Reservoir Shape upon the Choice of Hydraulic vs. Hydrologic Reservoir Routing Method,” E3S  Web  of  Conferences 85  (2019), https://doi.org/10.1051/e3sconf/20198507001.
8 Ionescu dan Nistoran.
Bendungan  Masudagawa  direncanakan  dengan  dua  saluran  pengeluaran  bawah  (bottom outlet) tanpa pintu dan bangunan pelimpah ( spillway ). Untuk peredam energi, direncanakan kolam penenang (stilling basin) tipe conventional hydraulic jump dengan ambang ujung dirancang di mana dua celah dipasang untuk membilas sedimen sendiri dari tempat kolam penenang (stilling basin). Sedimen  aliran  masuk  dapat  mengalir  secara  alami  melalui  saluran  bottom  outlet  namun direncanakan pula dengan kapasitas tampungan mati ( dead capasity ) sebesar 250.000 m3. Saluran keluar bawah dan beberapa bagian stilling basin dilindungi dengan pelat baja tahan karat terhadap kerusakan abrasi.
Prinsip  dasar  analisis  reduksi  puncak  banjir  tersebut  dapat  dihitung  dengan  persamaan kontinuitas massa aliran ( mass storage equation ) dengan metode penelusuran banjir ( flood routing ) dalam bentuk sketsa reduksi puncak banjir berupa hidrograf inflow dan outflow pada Gambar 3. 9 Untuk Hidrograf Banjir Inflow dan Outflow pada Waduk dengan Outflow Melalui Terowongan dan Pelimpah Secara Simultan dapat dilihat pada Gambar 4. 10
Gambar 3. Hidrograf Banjir Inflow dan Outflow pada Waduk dengan Outflow Melalui Pelimpah dengan Pintu. 11
9 S. K. Garg, Irrigation Engineering and Hydraulic Structure (India: Khanna Publishers, 1976).
10 Richard G. Godfrey Carter, Storage and Flood Routing (Storage and Flood Routing, Geological Survey  (U.S.).  Publisher,  U.S.  Government  Printing  Office,  Original  from,  the  University  of  California, 1960).
11 Garg, Irrigation Engineering and Hydraulic Structure .
Gambar 4. Hidrograf Banjir Inflow dan Outflow pada Waduk dengan Outflow Melalui Terowongan dan Pelimpah Secara Simultan. 12

## Penelusuran banjir Melalui Terowongan Konduit
Penelusuran  banjir  melalui  terowongan  atau  lubang  bawah  orifice  pada  analisis pengendalian  banjir  dapat  diaplikasikan  pada  perencanaan  waduk  kering  atau  bendungan  kering ( dry dam ). 13
Pada dasarnya, bendungan terus-menerus menyimpan air sungai di waduk untuk memasok air atau untuk pengisian ulang. 14 Namun, bendungan kering, yang memiliki sistem pembuangan di dasar sungai dan yang menyimpan air hanya selama banjir, dan biasanya tidak terendam. 15 Prinsip dasar perhitungan penelesuran banjir melalui terowongan ( flood routing ) adalah sebagai berikut:
I – O = (ds / dt) (1) dengan: I = debit yang masuk pada waduk ( m3 / dt ) Q = debit yang keluar pada waduk (m3 / dt)
(ds/dt)  = perubahan tampungan tiap periode waktu (m3/det)
ΔS = volume tampungan dihitung di atas inlet terowongan (m3)

## Hidrolika Melalui Terowongan Konduit
Faktor-faktor  yang  bergabung  dalam  perhitungan  aliran  alam  di  terowongan  termasuk variabel seperti kemiringan, ukuran, bentuk, panjang, dan kekasaran permukaan dari terowongan
12 Carter, Storage and Flood Routing . 13 Neil  Grigg, Water  Resources  Management:  Principles,  Regulations,  and  Cases (McGraw-Hill, 1996). 14 Hideo  Oshikawa,  Tomohiko Imamura,  dan  Toshimitsu  Komatsu,  “Study  on  the  Flood Control Ability  of  a  Dry  Dam  Used  as  a  Flood  Retarding  Basin  in  a  River,” Journal  of  Japan  Society  of  Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering) 67, no. 4 (14 Maret 2012), https://doi.org/10.2208/jscejhe.67.I_667.
15 F. Lempérière, “The role of dams in the XXI century Achieving a sustainable development target” 13 (25 Mei 2006), https://doi.org/10.1201/b16818-165.
serta  bentuk  dan  tinggi  pemasukan  dan  pengeluaran. 16 Pengaruh  gabungan  dari  faktor-faktor  ini akan  menentukan  karakteristik  debit  yang  mengalir  di  terowongan.  Hal  ini  berkaitan  dengan hubungan head-discharge .
Persamaan kapasitas aliran tekan adalah:
Dimana:
Q = debit (m3/det)
V = kecepatan aliran (m/det) A
= luas penampang (m2)
C d = koefisien debit = 0,80
g = 9,81 m/det 2
H = tinggi m.a di depan inlet konduit (m)
L = panjang konduit (m)
D = diameter konduit (m)
n = angka Manning (n beton = 0,012-0,020)
R = radius hidrolik (m) Ke = total koefisien kehilangan energi
Ke = Ki + Kb + K0 Ki = koefisien kehilangan energi pada inlet = 0,50 Kb = koefisien kehilangan energi pada belokan K0
= koefisien kehilangan energi pada outlet = 1,00

## Hidrolika Pelimpah
Salah  satu  komponen  terpenting  dari  bendungan  adalah  pelimpah,  berfungsi  sebagai pembuang  limpasan  dari  air  waduk  yang  tidak  tertampung  ( overflow ).  Direncanakan  untuk
16 M. R. Najafi dkk., “Numerical Modeling of Flow Condition in a Bottom Outlet,” dalam Advances in  Water  Resources  and  Hydraulic  Engineering ,  ed.  oleh  Changkuan  Zhang  dan  Hongwu  Tang  (Berlin, Heidelberg: Springer, 2009), https://doi.org/10.1007/978-3-540-89465-0_313.
(4)
memperbesar debit air yang akan melintasi bangunan pelimpah. 17 Persamaan hidrolika yang dapat digunakan untuk perencanaan dimensi bangunan pelimpah sebagai berikut:
Q = C.B.H 3/2
dengan:
Q = debit banjir rencana (m3/det)
C = koefisien debit bangunan pelimpah (1,7–2,2 m1/2/dt),
B = lebar bangunan ambang pelimpah (m),
H = tinggi energi di atas ambang bangunan pelimpah (m).

## Penentuan Debit Banjir Rencana dan Kapasitas Pelimpah
Besarnya debit banjir rencana pada bendungan baru dan kapasitas pelimpahnya mengacu pada SNI No. 3432 Tahun. 2020, “Tatacara Penetapan Banjir Desain dan Kapasitas Pelimpah untuk Bendungan”. Beberapa pertimbangan teknis yang diperlukan antara lain:
- Tipe dan ukuran bendungan.
- Tingkat  konsekuensi  besar  atau  tingkat  konsekuensi  kecil,  berdasarkan  penentuan  kelas bahaya  akibat  keruntuhan  bendungan  yang  ditetentukan  berdasarkan  jarak  lokasi  dan jumlah penduduk terkena risiko (PenRis).
Besarnya  banjir  desain  pada  bendungan  baru  ditentukan  berdasarkan  Tabel  1.  Kapasitas pelimpah total pada bendungan besar tipe urukan ditentukan yaitu minimum 35% dari banjir desain. Sedangkan untuk bendungan kecil tipe urukan tidak ada batas minimum. Kapasitas pelimpah total bendungan tipe beton adalah sama untuk semua ukuran bendungan dan tinggi bendungan ditentukan sebesar 1,25 x Q100. Tubuh bendungan tipe beton dapat terlimpasi dengan ketinggian tertentu dan lama banjir tertentu, sepanjang tidak menggerusi tumpuan bendungan.
Tabel 1 Matriks Kelas Bahaya Berdasarkan Jumlah Penduduk dan Jarak Yang Terkena Risiko
Keruntuhan Bendungan Penduduk Terkena Risiko (PenRis) Jumlah Orang Kumulatif Kelas Bahaya (Jarak dari bendungan, km) 0-5 0-10 0-20 0-30 0->30 0 1 1 1 1 1 1-100 3 3 2 2 2 101-1000 4 4 4 3 3 >1000 4 4 4 4 4
Keterangan: Kelas bahaya rendah = 1
17 Lily Montarcih Limantara, Rekayasa Hidrologi , Edisi Revisi (Penerbit Andi Offset, 2018).
Kelas bahaya sedang = 2 Kelas bahaya tinggi = 3 Kelas bahaya sangat tinggi = 4
Tabel 2 Debit Banjir Desain Bendungan Baru
Tipe Bendungan Ukuran Bendungan Tinggi Bendungan (meter) Bendungan Baru Tingkat konsekuensi besar Tingkat konsekuensi kecil Banjir Desain (inflow) Banjir Desain (inflow) Bendungan Urukan Kecil h < 5 m Q 100 Q 100 5 ≤ h < 10 m Q 1000 atau 0,5BMBJ* Q 500 10 ≤ h < 15 m Q 1000 atau 0,5BMBJ* Q 500 Besar 15 ≤ h < 40 m BMBJ 0,5BMBJ* 40 ≤ h < 80 m BMBJ 0,75BMBJ* h ≥ 80 m BMBJ BMBJ Bendungan Beton Q 1000 Q 1000
Keterangan: 1. Q 1000 atau 0,5BMBJ: dipilih nilai yang terbesar (0,5 BMBJ bukan diartikan sebagai ½ dari nilai BMBJ)*
2. Kapasitasi pelimpah (outflow) jenis ukuran bendungan urukan kecl tidak ada batas minimal
3. Kapasitas  pelimpah  (outflow)  untuk  jenis  ukuran  bendungan  besar  ditetapkan minimal 35% dari Banjir desai (inflow)
4. Q 100: Debit puncak banjir dengan periode ulang 100 tahun
5. Q 500: Debit puncak banjir dengan periode ulang 500 tahun
6. Q 1000: Debit puncak banjir dengan periode ulang 1000 tahun
7. Kapasitas pelimpah (outflow) Tipe Bendungan Beton adalah 1,25 dari Q 100
8. h: tinggi bendungan

## Skenario Optimalisasi
Dalam  penelusuran  banjir  yang  menjadi  variabel  terpenting  adalah  debit  inflow  dan outflow. Saat debit banjir (inflow) masuk ke dalam tampungan waduk sampai kapasitas tampungan sementara yaitu sampai elevasi banjir di atas ambang. Elevasi banjir di atas pelimpah akan semakin naik sampai elevasi maksimum di atas ambang pelimpah. Kemudian elevasi muka air banjir akan turun sampai debit inflow sama dengan debit outflow. 18 Tampungan waduk di sini berfungsi untuk mereduksi banjir. Hidrograf outflow akan tergantung pada ukuran waduk dan besarnya kapasitas banjir yang tersedia.
18 Roslan Zainal Abidin, Mohd Sofiyan Sulaiman, dan Naimah Yusoff, “Erosion risk assessment: A case study of the Langat River bank in Malaysia,” International Soil and Water Conservation Research 5, no. 1 (1 Maret 2017), https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2017.01.002.
Konsep Bendungan Sawangan sebagai bendungan kering ( dry dam ) memiliki outlet berupa konduit dengan dimana luas dari outlet tersebut dibuat lebih kecil dari sungai eksisting sehingga dalam kondisi tertentu akan mereduksi air banjir. Bendungan sawangan akan memiliki dua jenis outlet  pada  yaitu  melalui bottom  outlet dan  pelimpah. Bottom  outlet memberikan  fungsi  “ bottle neck ” pada debit banjir namun berfungsi sebagai saluran alami pada saar debit rendah, sedangkan pelimpah  digunakan  sebagai  fungsi  darurat  apabila  debit  banjir  tidak  mampu  ditampung  pada waduk bendungan untuk menghindari overtopping.
Simulasi kapasitas banjir bangunan pelimpah dengan parameter lebar dan elevasi pelimpah dilakukan  dengan  tujuan  mendapatkan  lebar  dan  elevasi  pelimpah  yang  optimal  dalam kontribusinya mereduksi banjir. 19 Kapasitas debit banjir outflow keseluruhan dilakukan optimalisasi dengan  simulasi  adanya bottom  oultlet yang  berupa  konduit  dan  kapasitas  debit banjir pelimpah untuk meningkatkan efektivitas reduksi banjir dengan menentukan kapasitas konduitnya.
Optimalisasi pelimpah dan terowongan konduit (bottom outlet) waduk untuk mendapatkan reduksi puncak banjir maksimum akan dilakukan dengan beberapa skenario konfigurasi (Tabel 3) dan dengan tinggi bendungan yang sudah ditetapkan sebagai berikut:
a. Optimalisasi  bangunan  pelimpah  tanpa  konduit  dengan  melakukan  optimalisasi  elevasi puncak pelimpah dan lebar pelimpah, sehingga akan didapatkan elevasi puncak pelimpah dan lebar pelimpah paling optimal dalam mereduksi debit puncak banjir rencana (PMF).
b. Optimalisasi bangunan pelimpah dengan konduit dengan melakukan optimalisasi jumlah dan  ukuran  konduit  sehingga  akan  diperoleh  jumlah  dan  ukuran  konduit  yang  paling optimal dalam mereduksi debit puncak banjir.
Tabel 3. Skenario optimalisasi dan konfigurasi Debit banjir Desain Pelimpah dan Konduit
No Parameter Skenario 1 Skenario 2 Skenario 3 1 Hidrograf Debit Banjir Inflow 1a  PMF ■ ■ ■ 1b  Debit Banjir Desain (T2, T5, T10, T25, T50, T100) 2 Lebar Pelimpah
2a  Lebar Pelimpah (20m, 30m, 40m) ■ 2b  Lebar Pelimpah hasil optimalisasi skenario 1’ ■ ■ 3 Elevasi Puncak Pelimpah 3a  Elevasi Puncak Pelimpah (E1. + 20, + 25, _+ 30, +32, _35) ■ 3b  Elevasi Puncak Pelimpah hasil optimalisasi skenario 1’ ■
19 F. Lempérière, J.P. Vigny, dan L. Deroo, “Most dams deserve two spillways,” Hydropower & Dams 25, no. 6 (2018).
No Parameter Skenario 1 Skenario 2 Skenario 3 3c  Elevasi Puncak Pelimpah hasil optimalisasi skenario 2+ (5,0m) ■ 4 Bottom Outlet Conduit 4a  Diameter Conduit 2x (3,0 m, 3,5 m, 4,0 m, 4,5 m, 5,0 m) ■ 4b  Diameter Conduit hasil optimalisasi skenario 3 4c  Diameter Conduit ditetapkan 2 x 5,0 m ■ 5 Operasi Conduit 5a  2 Conduit terbuka (open fully) ■ ■ 5b  Conduit 1 terbuka (1 conduit pintu) 6 Hasil Optimasi Lebar dan elevasi puncak pelimpah, tinggi sisa jagaan banjir pelimpah, rasio kapasitas pelimpah dan reduksi puncak banjir Tinggi sisa jagaan banjir pelimpah, rasio kapasitas pelimpah dan reduksi puncak banjir Diameter conduit, tinggi sisa jagaan banjir pelimpah, raso kapasitas pelimpah dan reduksi puncak
banjir

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Penentuan Debit Banjir Rencana
Dengan mengacu pada pada SNI 3432 Th. 2020_”Tata cara Penetapan Banjir Desain dan Kapasitas Pelimpah untuk Bendungan”, maka Bendungan Sawangan yang direncanakan merupakan bendungan baru tipe urugan dengan tinggi 35,0 maka dapat dikatakan merupakan bendungan besar (15 meter ≤ tinggi < 40 meter). Selain itu dikarenakan daerah hilirnya merupakan daerah perkotaan dengan  jarak  ±  5  km  maka  tingkat  konsekuensi  genangan  banjir  nya  juga  termasuk  tingkat konsekuensi  besar.  Untuk  itu  Banjir  Desain  ( Inflow )  untuk  melakukan  optimalisasi  bangunan pelimpah dipergunakan banjir desin PMF.

## Kurva Kapasitas Tampungan Waduk
Berdasarkan  hasil  survey  Topografi  di  daerah  genangan  Waduk  Sawangan  maka didapatkan  hubungan  antara  elevasi,  luas  dan  volume  waduk  Sawangan  seperti  disajikan  pada Gambar 4. di bawah ini.

## Gambar 5. Kurva Kapasitas Tampungan Waduk Sawangan

## Skenario 1 Optimalisasi Pelimpah Tanpa Konduit
Untuk  optimalisasi  fungsi  bendungan  Sawangan  sebagai dry  dam ,  analisis  penelusuran banjir skenario 1 ini dilakukan dengan hidrograf debit banjir PMF dan dengan skenario mengubah- ubah  ( trial  and  error )  konfigurasi  lebar  pelimpah  dan  elevasi  puncak  pelimpah  tanpa  adanya bangunan oulet konduit di dasarnya bendungan. Dengan tinggi bendungan ditetapkan pada elevasi +40 m atau tinggi 35 m maka lebar pelimpah yang digunakan untuk coba-coba optimalisasi awal adalah 20 m, 30 m dan 40 m. Sedangkan Elevasi puncak pelimpah di coba-coba dengan elevasi + 20 m, + 25 m, + 30 m, +32 m dan + 35 m.
Penelusuran banjir yang dilakukan, maka dapat diketahui hasilnya bahwa hampir di semua elevasi pelimpah yang > + 30 m akan terjadi overtopping meletati puncak bendungan. Sehingga dalam kaitannya dengan reduksi puncak banjir maka yang paling optimal diperoleh hasil pelimpah akan ditempatkan pada elveasi +30 m dengan lebar pelimpah 20 m. Reduksi puncak banjir yang diperoleh sebesar 19,0 %. Ratio kapasitas pelimpah diperoleh sebesar 81,0 % dengan tinggi sisa jagaan 1,06 m.
Gambar 6. Hidrograf Banjir PMF HSS Nakayasu dengan Lebar pelimpah 20 m pada elevasi +30 m (tanpa Konduit)
Dari hasil optimalisasi skenario ini maka dapat disimpulkan bahwa lebar pelimpah sudah cukup  optimal  namun  reduksi  puncak  banjirnya  masih  belum  diperoleh  besaran  yang  cukup signifikan.  Hal  ini  dapat  dapat  terjadi  karena  volume  banjir  hanya  mengandalkan  kapasitas pelimpah  dan  kondisi  muka  air  waduk  pada  kondisi  muka  air  normal  (MAN),  sehingga  perlu dilakukan  optimalisasi  lagi  apabila  inflow  banjir  dilakukan  pada  saat  waduk  kondisi  kosong (kering) dan inflow dialirkan melalui bottom outlet berupa terowongan konduit (Skenario 3).

## Skenario  2  Optimalisasi  Pelimpah  Skenario  1  Dengan  Diamater  Konduit  Skenario  3 (Cheking)
Guna meningkatkan reduksi puncak banjirnya dari 19,0 % pada skenario 1 khususnya pada tinggi jagaan di bangunan pelimpah terhadap elevasi puncak bendungan maka untuk selanjutnya akan dilakukan optimalisasi pengchekan ulang (Skenario 2) dengan menambahkan bangunan outlet berupa  konduit.  Konduit  berdasarkan  hasil  optimalisasi  skenario  3  sebanyak  2  buah  dengan diameter 5,0 m. Hasil yang diperoleh pada Tabel 4.31. ternyata dengan adanya tambahan konduit dapat  meningkatkan  reduksi  puncak  banjirnya  sebesar  21,6  %  dengan  ratio  kapasitas  pelimpah sebesar 0,78.
Optimalisasi skenario 2 ini dapat dihasilkan bahwa sisa tinggi jagaan masih sebesar 4,92 m. Dengan tinggi jagaan sisa ini maka disimpulkan tinggi elevasi pelimpah masih bisa dioptimalkan dengan melakukan optimalisasi selanjutnya.
Gambar 7. Perbandingan Hidrograf Banjir PMF Lebar pelimpah 20 m pada elevasi pelimpah +30 m tanpa Konduit dan dengan Konduit (2 buah, Dimater 5 m)

## Skenario 3 Optimalisasi Pelimpah Dengan Konduit
Dari  hasil  penelusuran  banjir  yang  dilakukan  pada  Tabel  4.32.  diperoleh  hasil  paling optimal pada Elevasi + 30 m dengan lebar pelimpah 20,0 m, dengan reduksi puncak banjir sebesar 19,0  %  bangunan  pelimpah  tanpa  konduit  dan  meningkat  sebesar  21,6  %  apabila  ditambahkan dengan 2 buah konduit berdiameter 5,0 m. Untuk selanjutnya akan ditambahkan tahap optimalisasi
lagi reduksi puncak banjirnya dengan menambahkan bangunan outlet berupa konduit. Optimalisasi reduksi  puncak  banjir  PMF  pada  kapasitas  pelimpah  dengan  tinggi  bendungan  yang  sudah ditetapkan sebelumnya pada elevasi + 40 m, selanjutnya dilakukan pula dengan menetapkan elevasi puncak  pelimpah  pada  Elevasi  +  35  m  karena  tinggi  jagaan  sisa  masih  tersedia  sebesar  4,92  m. Jumlah Konduit dipertimbangan dengan lebar dasar Sungai maka ditentukan dengan sebanyak 2 buah. Dimensi konduit akan di coba-coba dengan diameter bervariasi dari 3,0 m hingga 5,0 m.
Dari  hasil  penelusuran  banjir  maka  dapat  diketahui  bahwa  reduksi  puncak  banjir  paling optimal diperoleh sebesar 36,6 % atau meningkat sebesar 15 %. Konfigurasi yang diperoleh adalah lebar pelimpah 20 m, elevasi puncak pelimpah pada +35,0 dan tinggi jagaan sisa 1,79 m atau pada elevasi +38,21 m dan rasio kapasitas pelimpah sebesar 63,4 %.
Gambar 8. Perbandingan Hidrograf Banjir PMF Lebar pelimpah 20 m pada elevasi Pelimpah +30 m dan + 35,0 dengan Konduit (2 buah, Dimater 5 m).

## KESIMPULAN
Dari kajian optimalisasi di atas maka dapat disimpulkan bahwa perbandingan optimalisasi skenario 1 pelimpah tanpa konduit dan skenario 3 pelimpah dengan konduit diperoleh hasil reduksi debit puncak banjir PMF cukup signifikan yaitu scenario 1 reduksinya sebesar 19,0 % dan skenario 2 sebesar 36,6 %. Hasil optimalisasi 3 (tiga) skenario pelimpah dan bottom outlet berupa konduit dengan debit inflow PMF maka konfigurasi skenario 3 adalah paling efektif guna mereduksi debit puncak banjir dengan konfiguarsi elevasi puncak pelimpah pada elevasi +35,0 m, lebar pelimpah 20,0  m,  dan  2  buah  konduit  diameter  5,0  m  terbuka  penuh  ( open  fully ).  Konfigurasi  skenario  3 dengan  pelimpah  dan  konduit  sebagai  pengeluaran  waduk  maka  dapat  mereduksi  debit  puncak banjir PMF dari 1260,8 m3/det menjadi 798,98 m3/det atau sebesar 36,6 % dengan tinggi jagaan sisa 1,79 m dan rasio kapasitas pelimpah menjadi 63,4 %.

## SARAN DAN REKOMENDASI
Dari  hasil  kajian  hasil  optimalisasi  dan  efektifitas  reduksi  debit  puncak  banjir  pada penelitian ini dapat menjadi kajian lebih lanjut dalam melakukan analisis pola optimalisasi pintu dan operasinya Bendungan Sawangan.

## DAFTAR PUSTAKA
Abidin, Roslan Zainal, Mohd Sofiyan Sulaiman, dan Naimah Yusoff. “Erosion risk assessment: A case  study  of  the  Langat  River  bank  in  Malaysia.” International  Soil  and  Water Conservation Research 5, no. 1 (1 Maret 2017).
https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2017.01.002.
Asdak, Chay. Hidrologi dan Pengelolaan DAS . Yogyakarta: University Press, Gadjah Mada, 2005.
Carter, Richard G. Godfrey. Storage and Flood Routing . Storage and Flood Routing, Geological Survey (U.S.). Publisher, U.S. Government Printing Office, Original from, the University of California, 1960.
Fajar, Isma, dan Teddy W. Sudinda. Studi Optimasi Pola Operasi Pintu Bendungan Ciawi Sebagai Fungsi Pengendalian Banjir . Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Trisakti, Indonesia, 2022.
Garg, S. K. Irrigation Engineering and Hydraulic Structure . India: Khanna Publishers, 1976.
Grigg,  Neil. Water  Resources  Management:  Principles,  Regulations,  and  Cases .  McGraw-Hill, 1996.
Ionescu, Cristina Sorana, dan Daniela Elena Gogoaşe Nistoran. “Influence of Reservoir Shape upon the  Choice  of  Hydraulic  vs.  Hydrologic  Reservoir  Routing  Method.” E3S  Web  of Conferences 85 (2019). https://doi.org/10.1051/e3sconf/20198507001.
Kuiper,  E. Water  Resources  Development  Planning  Engineering  and  Economics .  New  York: Springer Science, 1965.
Kumar, Santosh G. Irrigation engineering and Hydraulic Structures . New Delhi: Khana Publisher, 2001.
Lempérière, F. “The role of dams in the XXI century Achieving a sustainable development target” 13 (25 Mei 2006). https://doi.org/10.1201/b16818-165.
Lempérière,  F., J.P.  Vigny,  dan  L.  Deroo.  “Most  dams  deserve two  spillways.” Hydropower  & Dams 25, no. 6 (2018).
Limantara, Lily Montarcih. Rekayasa Hidrologi . Edisi Revisi. Penerbit Andi Offset, 2018.
Najafi, M. R., R. Roshan, A. R. Zarrati, dan M. R. Kavianpour. “Numerical Modeling of Flow Condition  in  a  Bottom  Outlet.”  Dalam Advances  in  Water  Resources  and  Hydraulic Engineering ,  disunting  oleh  Changkuan  Zhang  dan  Hongwu  Tang.  Berlin,  Heidelberg: Springer, 2009. https://doi.org/10.1007/978-3-540-89465-0_313.
Oshikawa,  Hideo,  Tomohiko  Imamura,  dan  Toshimitsu  Komatsu.  “Study  on  the  Flood  Control Ability of a Dry Dam Used as a Flood Retarding Basin in a River.” Journal of Japan Society of  Civil  Engineers,  Ser.  B1  (Hydraulic  Engineering) 67,  no.  4  (14  Maret  2012). https://doi.org/10.2208/jscejhe.67.I_667.
Sumi,  Tetsuya.  “Designing  and  Operating  of  Flood  Retention  ‘Dry’  Dams  in  Japan  and  USA.” Department of Civil and Earth Resources Engineering, Kyoto University, Kyoto University Katsura 4 (2008).