## Civronlit

## Kajian Kapasitas Tampungan Penyimpanan Air di Catchment Area Danau Sipin

## Azwarman
Dosen Fakultas Teknik Universitas Batanghari Jambi Correspondence email: warman2789@gmail.com
Abstrak. Keberadaan  Danau  Sipin  sangat  penting  sebagai  penampung  air  hujan  yang  berada  di  Catchment  Area  danau  Sipin khususnya Kota Jambi. Posisi Letak danau Sipin tepatnya di wilayah Kec.Telanaipura  Kecamatan Danau Sipin. Kalau dilahat dari atas atau dari udara Danau Sipin ini berbentuk seperti tapal kuda ( oxbow Lake ) dengan luas ± 114 Ha. Sumber air yang masuk ke Danau  Sipin  terdiri  dari  Sei  Kambang,  Sei.Putri,  Sei.Buluran  Kenali,  serta  luapan  Sei.Batanghari  di  musim  banjir.  Pemerintah daerah sedang giat giatnya membangun pengendalian banjir danau Sipin dengan dibangunnya beberapa pintu air yang bagus dan permanen  yang terbuat dari  struktur beton dan  baja.  Catchment Area Danau Sipin   lebih  kurang 11.749.320,6 m 2 .Pemanfaatan Danau ini sangat besar selain sebagai penangkap banjir dengan menampung beberapa aliran sungai seperti tersebut di atas , juga dipakai sebagai tempat rekreasi  masyarakat Kota Jambi.
Kata Kunci : Intensitas Hujan , Topografi ,Cathment Area, Debit Aliran Sungai

## PENDAHULUAN
Danau adalah cekungan besar di permukaan bumi  yang di genangi air yang pada umumnya air tawar. Indonesia merupakan  negara  yang  mempunyai  banyak  sumber  daya  alam,  salah  satunya  adalah  sumber  daya  air.  Cuaca Indonesia  sangat  mendukung  untuk  kesuburan  alam,  terutama  hutan  dan  tanaman  tumbuh  dengan  subur  karena tersediannya  sumber  daya  air.  Daerah  aliran  sungai  (DAS)  harus  dijaga  dengan  baik,  luas  dan  volume  tampungan (alami maupun buatan) harus diperhatikan, cuaca dan iklim, serta  aspek pengelolaan sumber daya air oleh manusia itu sendiri.
Air  perlu  dipandang  sebagai  barang  ekonomis  tanpa  harus  melepas  fungsi  sosialnya.  Sumber  daya  air  juga merupakan  kemampuan  dan  kapasitas  potensi  air  yang  dapat  dimanfaatkan  oleh  kegiatan  manusia  untuk  kegiatan sosial ekonomi. Terdapat berbagai jenis sumber air yang umumnya dimanfaatkan oleh masyarakat, sepeti air laut, air hujan,  air  tanah,  air  permukaan.  Dari  keempat  jenis  air  tersebut,  sejauh  ini  air  permukaan  seperti  sungai,  empang, danau, merupakan sumber air tawar yang terbesar di gunakan oleh masyarakat.
Danau  Sipin merupakan  suatu air  yang tergenang menempati  suatu cekungan yang  ada di Kota Jambi. Danau Sipin terletak di Wilayah Kecamatan Telanaipura dan Kecamatan Danau Sipin. Danau Sipin juga disebut danau tapal kuda ( oxbow lake ).
Pada  dasarnya  danau  memiliki  dua  fungsi  utama,  yaitu  fungsi  ekologi  dan  fungsi  sosial-ekonomi-budaya. Fungsi  ekologi  danau  adalah  sebagai  pengatur  tata  air,  pengendali  banjir,  habitat  hidupan  liar  atau spesies yang melindungi atau endemik serta penambat sedimen, unsur hara dan bahan pencemaran. Fungsi sosial-ekonomi-budaya danau adalah memenuhi keperluan hidup manusia.
Dalam  rangka  pemanfaatan  air  yang  efisien  untuk  memenuhi  berbagai  kebutuhan,  maka  dilakukan  kajian kapasitas  tampungan  penyimpanan  air  di catchment  area Danau  Sipin,    Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui kapasitas tampungan danau Sipin  untuk menyimpan air berdasarkan kondisi topografi, dan air air itu bersumber dari mana saja dan berapa luas Catchment Area danau Sipin tersebut  dan pemanfaatannya untuk apa saja .
Danau    apabila  perairan  yang  terbentuk  dari  cekungan  bumi  dengan  tepi  yang  umumnya  curam.  Air  danau bersifat  jernih  dan  keberadaan  tumbuhan  air  terbatas  hanya  pada  daerah  pinggir  saja.  Berdasarkan  pada  proses terjadinya  danau  dikenal  danau  tektonik  yang  terjadi  akibat  gempa  dan  danau  vulkanik  yang  terjadi  akibat  aktivitas gunung  berapi  (Barus,  2004).  Menurut  Odum  (1994)  pada  dasarnya  proses  terjadinya  danau  dapat  dikelompokkan menjadi dua  yaitu danau alami dan danau buatan. Danau alami merupakan danau yang terbentuk sebagai  akibat dari kegiatan alamiah, misalnya bencana alam, kegiatan tektonik dan kegiatan vulkanik.

## Perairan Danau Oxbow
Sihotang (2006) menyatakan bahwa oxbow adalah bagian dari aliran sungai yang alirannya terputus baik secara permanen  atau  sementara  dari  sungai  aslinya  dan  terjadi  secara  alami  ataupun  buatan,  pada  skala  waktu  dapat terbentuk, kemudian habis selama beberapa tahun, tergantung pada tingginya banjir.

## Daerah Tangkapan Air
Daerah  Aliran  Sungai  (DAS)  adalah  suatu  wilayah  daratan  yang  secara  topografi  dibatasi  oleh  punggung- punggung gunung yang menampung dan menyimpan air hujan yang kemudian menyalurkannya melalui sungai utama.

## Presipitasi (Hujan)
Faktor utama penyebab besarnya debit sungai adalah hujan, intensitas hujan, luas daerah hujan dan lama waktu hujan.  Intensitas  hujan  berubah  dengan  lama  waktu  hujannya.  Semakin  lama  waktu  hujannya,  semakin  berkurang deras rata- rata hujannya.

## Mencari rerata curah hujan
Metode Rata-Rata Aljabar Persamaan yang digunakan :
Pr = P1+ P2 + P3 + P4 + ….. n

## Metode Polygon Thiessen
Perhitungan menggunakan rumus sebagai berikut:
Pr = (P1 x A1)+(P2 x A2)+(P3 x A3)+⋯(Pn X An) A total A 1 , A 2 ,…A n = Luas daerah pada polygon 1,2,…,n (km 2 )

## Metode Isohyet
Perhitungan menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝑃 = ( 𝐴1 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 (𝑃1+𝑃2) 2 ) + ( 𝐴2 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 (𝑃2 + 𝑃3 2 ) + ( 𝐴𝑛 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 ( 𝑃𝑛 + 𝑃𝑛 + 1 ) 2 )
Persamaan matematis yang di gunakan:
Hh = H1 L1² + H2 L2² + … + Hn Ln² 1 L1² + 1 L2² + … + 1 Ln²

## Analisa Frekuensi Curah Hujan
Untuk menghitung debit banjir dengan periode ulang tertentu, dipakai formula: a. Metode Normal
b. Metode Log Normal
c. Metode Log Person III
d. Metode Gumbel

## Metode Normal
Data  curah  hujan  disusun  dari  urutan  yang  terbesar  sampai  yang  terkecil.Distribusi  normal  atau  kurva  normal disebut juga distribusi Gauss. Probability density function (PDF) distribusi normal dapat dituliskan dalam bentuk rata- rata dan simpangan bakunya, sebagai berikut:
P (X) = 1 √2π σ exp [− ( x−μ )² 2σ² ] − ∞ ≤ x ≤ ∞
Dalam pemakaian praktis, umumnya rumus tersebut tidak digunakan secara langsung karena telah dibuat tabel untuk keperluan perhitungan, dan juga dapat didekati dengan:
K T = X T − X ̅ S Dimana: K T = Faktor frekuensi (nilai variable reduced Gauss ).

## Metode Log Normal
Dalam distribusi Log Normal data X diubah kedalam bentuk logaritma Y = log X. Jika variabel acak Y = log X terdistribusi  secara  normal,  maka  X  dikatakan  mengikuti  distribusi  Log  Normal.  PDF  untuk  distribusi  Log  Normal dapat ditulis dalam bentuk rata-rata dan simpangan bakunya, sebagai berikut:

## P(X) =
1 Xσ√2π esp [− ( Y – μY )² 2σY² ] X > 0

## K
T = Faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode ulang.

## Metode Log Person III
s =   √[ ∑ ( log Xi−log X ̅)² n i = 1 n−1 ] 2
a. Hitung koefisien kemencengan:
G = n ∑ ( log Xi – log X ̅ ) n i =1 ( n−1)(n −2) s 3 3
b. Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus:
Log X T = Log X ̅ + K . s 3.6.2 Metode Gumbel
X = X ̅ + S

## Intensitas Curah Hujan
Monobe, dimana persamaannya adalah sebagai berikut:
I   = R 24 24 ( 24 t ) 2 3

## 2.7.5 Debit Rencana
Metode Rasional sebagai berikut:
Q P = 0,278 x C x I x A

## Waktu Konsentrasi
Perhitungan waktu konsentrasi dikembangkan oleh Kirpich (1940) yang ditulis sebagai berikut:
t c = ( 0,87xL 2 100xS ) 0,385

## METODE
Metodologi  penelitian  dilakukan  dengan  survei  lansung  ke  lokasi  penelitian  di  Danau  Sipin    Kec.Telanaipura Jambi. Dalam    menganalisa  kemungkinan  –kemungkinan  yang  termudah  untuk  mengambil  pengukuran  di  pinggiran danau  dan  pengukuran  kedalam  danau  dengan  menggunakan  naik  perahu.  Terlebih  dahulu  tentu  disiapkan  peralatan yang akan dibawa dan peralatan dokumentasi dan perekapan data.
Daerah atau lokasi penelitian  seperti gambar dibawah ini:
Sumber: Peta Administrasi Kota Jambi
Gambar 1 . Peta Daerah Danau Sipin Kec.Telanaipura Jambi
Selain survei langsung, data sekunder yang digunakan dalam proses analisa tampungan Catchment Area Danau Sipin ini diperoleh dari beberapa pihak terkait.
Penelitian dilakukan pada bulan Agustus  – September 2019. Pengukuran permukaan dilakukan dengan cara mengelilingi  danau  dengan  menggunakan  alat Global  Positioning  System (GPS).  Pengukuran  bawah  permukaan dilakukan  dengan  cara  mengukur  kedalaman  dengan  reng  kayu  yang  sudah  ditulis  meterannya,  dan  perahu  kecil. Pengambilan  sampel  kedalaman  dan  sampel  lebar  dan  sample  panjang  danau  dilakukan  hanya  beberapa  sampel, karena dianggap peneliti sudah mewakili seluruh perairan Danau Sipin.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisa Curah Hujan Harian Maksimum
Tabel 1. Data Curah Hujan No. Tahun Bulan (mm) Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 2008 185 98 331 258 82 27 69 245 104 202 304 322 2 2009 117 342 194 178 122 117 60 155 163 171 345 334 3 2010 112 290 204 220 279 168 389 346 262 373 334 230 4 2011 323 164 227 268 279 86 146 30 36 248 286 212 5 2012 136 143 222 244 266 53 108 55 53 277 150 223 6 2013 150 177 326 125 183 83 209 73 235 325 171 291 7 2014 92 26 101 338 109 102 195 185 67 101 228 238 8 2015 158 111 178 304 134 35 73 37 0 36 354 298 9 2016 104 195 70 234 80 76 127 199 109 130 209 140 10 2017 129 191 196 298 158 233 55 68 216 230 340 273
Sumber: Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG), 2019
Tabel 2 . Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Maksimum No Periode ulang (T) Tahun Normal Log Normal Log Person III Gumbel 1 2 325,700 322,932 333,378 319,937 2 5 361,505 363,776 363,277 370,816 3 10 380,260 387,192 374,180 404,505 4 20 395,605 407,467 379,781 436,816 5 50 413,081 431,855 386,503 478,642 6 100 425,017 449,344 389,137 509,988
Sumber: Hasil perhitungan, 2019
Dan selanjutnya hasil analisis curah hujan dengan priode ulang dapat dilihat pada grafik berikut:

## Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area)
Daerah tangkapan hujan ( Catchment area ) adalah suatu area atau daerah tangkapan hujan dimana batas wilayah tangkapannya  ditentukan  dari  titik-titik  elevasi  tertinggi  sehingga  akhirnya  merupakan  polygon  tertutup,  yang  mana polanya disesuaikan dengan kondisi topografi, dengan mengikuti aliran air. Aliran air tersebut tidak hanya berupa air permukaan  yang  mengalir  didalam  alur  sungai,  tetapi  termasuk  juga  aliran  dilereng-lereng  bukit  yang  mengalir menuju alur sungai sehingga daerah tersebut dinamakan daerah aliran sungai.
Pada  lokasi  penelitian,  peneliti  menentukan  daerah  tangkapan  hujan  ( catchment  area )  menggunakan  peta topografi  Kota  Jambi  untuk  menentukan  luasannya.  Luasan  pada  daerah  tangkapan  hujan  ( catchment  area )  hasil pengukuran adalah 11.749.320 m².
Sumber : Data olahan, 2019 Gambar 3. Peta Catchment Area
Berdasarkan data yang diperoleh, luas Peta Catchment Area Danau Sipin  ± 6.892.791,1 m² Peta pada wilayah dataran Sungai Kambang + 4.856.529,1 m² Peta pada wilayah daratan Sungai Putri Total area daratan pada 2 wilayah ± 11.749.320,6 m².
Dengan Luas area ± 11.749.320,6 m2 , dengan lengkungan Cathment Area  seperti  tapal kuda  yang tergambar pada Kontur  Topografi  Danau Sipin   dibawah ini.
Sumber: Data olahan, 2019 Gambar 4. Kontur Topografi  Danau Sipin

## Intensitas Curah Hujan
Intensitas curah hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan persatuan waktu.
Tabel 3. Perhitungan Analisa Intensitas Curah Hujan No. T (menit) t (jam) I (mm/jam) R 2 R 5 R 10 R 20 R 50 R 100 1 5 0,083 605,789 660,118 679,930 690,108 702,323 707,109 2 10 0,167 381,623 415,848 428,329 434,741 442,435 445,451 3 20 0,333 240,407 261,968 269,831 273,869 278,717 280,616 4 30 0,500 183,465 199,919 205,919 209,001 212,701 214,150 5 40 0,667 151,447 165,029 169,983 172,527 175,581 176,777 6 50 0,883 130,513 142,218 146,487 148,679 151,331 152,342 7 60 1,000 115,576 125,941 129,721 131,663 133,993 134,906 8 70 1,167 104,288 113,641 117,052 118,804 120,907 121,731 9 80 1,333 95,406 103,962 107,082 108,685 110,609 111,363 11 100 1,667 82,218 89,592 92,281 93,662 95,320 95,969 13 120 2,000 72,808 79,338 81,719 82,942 84,410 84,986 14 130 2,167 69,025 75,215 77,473 78,632 80,024 80,569 15 140 2,333 65,698 71,590 73,738 74,842 76,167 76,686 16 150 2,500 62,744 68,371 70,423 71,477 72,743 73,238 17 160 2,667 60,102 65,492 67,458 68,467 69,679 70,154 18 170 2,833 57,721 62,898 64,786 65,755 66,919 67,375 19 180 3,000 55,563 60,546 62,363 63,297 64,417 64,856
Sumber: Hasil perhitungan, 2019
Sumber  : Data Olahan, 2019
Gambar 5 . Intensitas  Curah Hujan

## Debit Rencana
Perhitungan debit rencana dilakukan dengan menggunakan metode Rasional. sebagai berikut : Q P = 0,278 x C x I x A
Dimana C adalah nilai Koefisien pengaliran yaitu 0,75,  dan I adalah Intensitas hujan dalam periode ulang hujan (T) 20 tahun , yaitu 379,781 mm dan A yaitu 11.749.320 m² (11,749 km²).
Maka:
Q P = 0,278 x C x I x A Q P = 0,278 x 0,75 x 379,781 x 11,749 = 930,337 m³/dtk
Berikut  ini  ditampilkan  Perhitungan  Rekapitulasi    Kapasitas    Tampungan    dan  Genangan  berdasarkan  beda Kontur .
Tabel 4. Rekapitulasi Kapasitas Tampungan Luas Genangan Danau Sipin
No Elevasi Beda Tinggi Luasan Volume Vol. Komulatif (m) (m 2 ) (m 3 ) (m 3 ) 1 11,81 - - - - 2 12,00 0,19 4.064,58 382,07 382,07 3 12,50 0,50 17.634,46 5.424,76 5.806,83 4 13,00 0,50 45.574,57 15.802,26 21.609,09 5 13,50 0,50 63.109,42 27.171,00 48.780,09 6 14,00 0,50 87.458,51 37.641,98 86.422,07 7 14,50 0,50 115.626,07 50.771,14 137.193,21 8 15,00 0,50 290.846,37 101.618,11 238.811,32 9 15,50 0,50 408.538,33 174.846,17 413.657,50 10 16,00 0,50 780.961,30 297.374,91 711.032,41 11 16,50 0,50 901.316,47 420.569,44 1.131.601,85 12 17,00 0,50 1.000.932,97 475.562,36 1.607.164,21 13 17,50 0,50 1.049.636,32 512.642,32 2.119.806,53 14 18,00 0,50 1.089.636,32 534.818,16 2.654.624,69 15 18,50 0,50 1.119.636,32 552.318,16 3.206.942,85 16 19,00 0,50 1.139.636,32 564.818,16 3.771.761,01 Sumber: Data Olahan, 2019
Sumber  : Data Olahan, 2019
Gambar 6 . Lengkung Kapasitas Tampungan dan Genangan

## SIMPULAN
1. Setiap kenaikan lengkung  Elevasi, maka semakin besar  Volume Tampungan Danau Sipin.
2. Kenaikan  Debit  sungai  yang  masuk  ke  Danau  sipin    karena    hujan  akan  mempengaruhi      Volume  Tampungan, walaupun sudah ada pintu pengatur debit  aliran sungai yang masuk.
3. Berdasarkan  analisis    data    di  peroleh  luas Cathment  Area Danau  Sipin    yang    berada  di  Sungai  Kambang 6.892.791,1  m2  dan  yang  berada  pada    di  Sungai  Putri ± 4.856.529,1  m2    ,sehingga  jumlah    Luasnya 11.749.320,6 m 2.
4. Pemanfaatan  Danau  Sipin  sangat    selain  menampung  Air  Hujan  sebagai  penangkap  banjir  juga  bermanfaat  bagi masyarakat Kota Jambi sebagai rekreasi masyakat khususnya warga Kota Jambi  dan bagi Penduduk yang tinggal di daerah sekitarnya sebagai mata pencarian  mencari ikan dan berternak ikan dengan membuta Keramba .

## DAFTAR PUSTAKA
Asdak, Chay. 2010. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gajah mada University Press. Barus,  T.  A. 2004. Pengantar Limnologi Studi Tentang Ekosistem Sungai dan Danau , Departemen Biologi  Fakultas MIPA USU, Medan: USU Press.
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Kanisius. Yogyakarta. Kamia, I Made. 2011, Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air . GrahaIlmu. Yogyakarta.
Sihotang,  C.  dan  Efawani.  2006.  Penuntun  Praktikum  Limnologi.  Fakultas  Perikanan  Dan  Ilmu  Kelautan  UNRI  : Pekanbaru.26 hal.
Odum, E. P. (1994). Dasar – Dasar Ekologi . Edisi Ketiga. Terjemahan T. Samingan. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada Press.
Wilson, E. M., 1993. Hidrologi Teknik . Penerbit ITB, Bandung.