ANALISIS KAPASITAS SUNGAI CIPARIGI TERHADAP DEBIT BANJIR KALA ULANG
Lingga Saputra 1 , Feril Hariati 1 , Alimuddin 1
Program Sudi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Ibn Khaldun Bogor
Kontak Person: Feril Hariati Jl. K.H. Sholeh Iskandar Km.2 Bogor E-mail: feril.hariati@uika-bogor.ac.id

## Abstract
Ciparigi is a natural canal that flow across the North of Bogor District. The length of reach around 8.700 m and the freeboard is depth. In previous years, a catchment area of Ciparigi was safe from flood. But recently, around 2015, flooding event was occurred  in  this  area.  To  find  out  the root  of  problem,  hydrological  analysis  and  hydraulics  analysis  were  applied.  From hydrologic analysis, maximum flood discharge for return periode 2, 5, and 25 year respectively were 59,057 m 3 /dtk, 66,817 m 3 /dtk, dan 80,716 m 3 /dtk. While the average capacity of canal was about 40 m 3 /s. From the comparison value between existing capacity of canal and maximum flood discharge for each return period, we found out that the flooding event mostly triggered by the reduction of width and depth of canal in downstream area, and caused backwater effect and flooded the upstream area.

## Kata kunci: Ciparigi, canal capacity, flood, return period

## 1. Pendahuluan
Banjir merupakan meningkatnya debit air pada badan sungai sehingga badan sungai tidak mampu lagi  menampung  air,  maka  air  itu  melimpah  keluar  melewati  badan  sungai.  Kodoatie  dan  Sugiyanto (2002), menyebutkan dua faktor utama yang mengakibatkan banjir, yaitu banjir yang disebabkan  oleh sebab-sebab alamiah dan banjir yang diakibatkan oleh tindakan manusia. Banjir yang disebabkan oleh sebab-sebab  alamiah  diantaranya  curah  hujan,  pengaruh  fisiografis,  erosi  dan  sedimentasi,  kapasitas sungai,  kapasitas  drainase  yang  tidak  memadai  dan  pengaruh  air  pasang.  Sedangkan  banjir  yang disebabkan oleh tindakan manusia adalah perubahan kondisi DAS, kawasan kumuh, sampah, kerusakan bangunan pengendali banjir dan perencanaan sistem pengendalian banjir tidak tepat.
Sungai Ciparigi adalah sungai perennial yang melintasi Kecamatan Bogor Utara dan merupakan Sub-DAS  Sungai  Ciliwung.  Hulu  Ciparigi  berada  di  kawasan  Komplek  Perumahan  Bogor  Baru, sedangkan hilirnya ada di wilayah Kaum Sari. Jenis sungai ini adalah sungai periodik yang aliran airnya dipengaruhi oleh musim. Sejak dulu sungai Ciparigi terbilang aman terhadap banjir karena permukaan airnya berada cukup jauh dibawah permukaan dataran Akan tetapi, pada 24 November 2015, Ciparigi meluap  dan  mengakibatkan  tergenangnya  pemukiman  warga  di  Kelurahan  Cibuluh  dan  Kelurahan Ciparigi. Salah satu fasilitas umum yang terkena luapan adalah SMAN 8 Bogor (Gambar 1).
Gambar 1. Dampak banjir di SMAN 8 Bogor yang berlokasi di Kecamatan Ciparigi (Sumber: http://www.bogor-today.com/gedung-sman-8-bogor-terendam-banjir/)
Mulai Data curah hujan 2000-2017 Curah hujan harian maksimum pertahun
Penentuan Distribusi Frekuensi
Uji Chi Square Analisis Intensitas Hujan Survey Lapangan Pemetaan Dimensi Saluran Analisis Hidrolika Kapasitas Saluran Analisis Debit Maksimum Perbandingan kapasitas saluran dengan debit maksimum Kesimpulan
Secara  geografis  sungai  Ciparigi  terbentang  dari  titik  106°48’  sampai  dengan  106°59’  Bujur Timur  dan 6°32’ sampai dengan 6°47’ Lintang Selatan dengan panjang total saluran ± 8.700 m. Layout Sungai Ciparigi disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Layout Sungai Ciparigi
Untuk memperoleh akar masalah dari meluapnya Sungai Ciparigi, maka perlu dilakukan analisis kapasitas  sungai  terhadap  limpasan  banjir  yang  diakibatkan  oleh  curah  hujan  kala  ulang  tertentu. Sebagaimana  Allah  berfirman  dalam  QS  Ar-Radu  ayat  13 “Allah telah menurunkan air (hujan) dari langit,  maka  mengalirlah  air  di  lembah-lembah  menurut  ukurannya” ,  menunjukkan  bahwa  hujan merupakan  sunatullah,  dan  Allah  sudah  menyediakan  tempat  untuk  mengalirkannya  dalam  lembah- lembah, yang dapat dianalogikan sebagai saluran alam, dengan ukuran yang sesuai dengan kapasitasnya. Oleh  karena  itu,  penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalis  kapasitas  Sungai  Ciparagi  saat  ini,  dan membandingkannya dengan debit limpasan yang dihasilkan oleh hujan dengan kala ulang 2, 5, dan 25 tahun.  Nilai  perbandingan  merupakan  angka  tak  berdimensi  yang  menunjukkan  tingkat  keamanan saluran terhadap kejadian banjir.Dalam hal ini, penelitian dibatasi oleh curah hujan sebagai penyebab faktor utama meluapnya Sungai Ciparigi. Data hujan yang digunakan merupakan data hujan harian Kota Bogor  dari  tahun  2000  sampai  2017,  yang  diperoleh  dari  Stasiun  Penakar  Hujan  Katulampa. Pertimbangan  dalam  memilih  lokasi  stasiun  penakar  adalah  jarak  antara  daerah  tangkapan  Sungai Ciparigi yang lebih dekat dibandingkan stasiun penakar lainnya.

## 2. Metode Penelitian Diagram alir penelitian
Untuk mendapatkan tujuan, diperlukan tahapan analisis. Dalam melakukan analisis debit banjir, tahapan analisis, serta kebutuhan data yang diperlukan disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir penelitian
1 2 3 4
5 6 7 8 3 68 24 8 4 26 61 10 3 5 11 54 28 6 1 6 12 54 24 6 3 1 7 50,5 25,5 12,6 6,5 3,4 1,2 0,3 8 12,3 50,2 4,4 7,7 21,5 2,4 1,2 0,3
Pola hujan (jam-jaman)
Presentase (%) jam ke-

## Penentuan distribusi frekuensi
Dalam  memperoleh  data  hujan  dengan  kala  ulang,  maka  dilakukan  analisis  frekuensi.  Analisa frekuensi  ini  untuk  menentukan  jenis  distribusi  yang  sesuai  dalam  mendapatkan  curah  hujan  yang didasarkan pada nilai-nilai koefisien kemencengan (CS), koefisien kurtosis (Ck) dan koefisien variasi (Cv) yang didapat dari parameter-parameter statistik (Soewarno,1986). Dari hasil ketiga tersebut dipilih harga yang paling mungkin terjadi yaitu dengan melihat kriteria dari besarnya parameter statistik. Sri Harto (1983), memberikan batasan nilai parameter statistik untuk beberapa jenis distribusi (Tabel 1).
Tabel 1. Batasan nilai parameter statistic untuk setiap jenis distribusi

## Pengujian kesesuaian distribusi
Pemeriksaan uji kesesuaian distribusi frekuensi ( The Goodness of Fit Test ) ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu kebenaran hipotesa distribusi frekuensi. Dengan pemeriksaan uji ini akan diketahui kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang diperoleh secara teoritis, atau kebenaran hipotesa secara teoritis ( Handajani, 2005) Dalam penelitian ini menggunakan Metode Chi-square.

## Analisis intensitas hujan
Intensitas  hujan  adalah  tinggi  atau  kedalaman  air  hujan  per  satuan  waktu.  Sifat  umum  hujan adalah makin singkat hujan berlangsung maka intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode  ulangnya  makin  tinggi  intensitasnya.  Untuk  dapat  merubah  hujan  maksimum  harian  menjadi intensitas  hujan  jam-jaman,  pola  distribusi  hujan  di  Jawa  Barat  dapat  digunakan  untuk  memperoleh intensitas hujan yang paling tinggi (Wanny, 2003)
Tabel 2. Pola distribusi hujan jam-jaman di Jawa Barat
Untuk  penelitian,  digunakan  pola  hujan  6  jam,  dengan  intensitas  maksimum  terjadi  pada  jam kedua, yaitu sebesar 54% dari hujan harian.

## Analisis debit rencana maksimum
Metode yang digunakan untuk menghitung debit maksimum rencana adalah dengan menerapkan metode rasional, yaitu:
𝑄 = 0,278 ∗ 𝐶 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴 Jenis Distribusi Syarat Normal Cs=0 Ck = 3*Cv 2 Log Normal Cs=3*Cv Pearson Type III Cs ≤ 0 Log Pearson Type III Cs ≠ 0 Gumbel Cs ≈ 1,1396 Ck ≤ 5,40002
No Tahun
Tinggi hujan
maksimum harian (mm) No Tahun Tinggi hujan maksimum harian (mm) 1 2000 79 10 2009 92 2 2001 102 11 2010 145 3 2002 154 12 2011 102 4 2003 129 13 2012 136 5 2004 98 14 2013 153 6 2005 111 15 2014 125 7 2006 71 16 2015 126 8 2007 172 17 2016 103 9 2008 166 18 2017 126
Koefisien Normal Log Cs 0,074 -0,419 Ck 2,974 3,328 Cv 0,233 0,051
Dengan  Q  merupakan  debit  banjir  (m 3 /dtk),  C  koefisien  aliran,  I  merupakan  intesitas  hujan (mm/jam), dan A luas daerah pengaliran (km 2 )

## Analisis kapasitas saluran
Kapasitas saluran eksisting dihitung dengan menggunakan rumus manning, yaitu
𝑄 = 1 𝑛 ∗ 𝑅 2 3 ∗ 𝑆 1 2 ∗ 𝐴
Dengan Q merupakan debit aliran (m 3 /dtk), n koefisien manning, R radius hidrolik, S kemiringan saluran, dan A luas permukaan basah saluran (m 2 )

## Analisis perbandingan antara kapasitas saluran dan debit banjir yang terjadi
Analisis  ini  bertujuan  untuk  menentukan  apakah  saluran  aman  atau  tidak.  Dalam  perencanaan suatu saluran, perlu diberikan tinggi jagaan ( freeboard ) sebagai tinggi tambahan apabila terjadi banjir. Dalam literatur mengenai hidrolika saluran terbuka, besarnya tinggi jagaan tidak pernah dibahas secara rinci. Diperkirakan, tinggi jagaan setidaknya dapat menampung peningkatan debit normal sebesar 30%. Oleh karena itu, dalam penelitian ini ditentukan nilai kriteria keamanan saluran, yang merupakan nilai tanpa  dimensi  untuk  menentukan  keamanan  saluran  terhadap  debit  banjir.  Bila  nilai  permbandingan saluran lebih kecil dari satu, maka saluran tidak aman. Bila nilai perbandingan antara 1 sampai 1,3maka saluran cukup aman, dan bila lebih dari 1,3 saluran sangat aman.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Analisis Hujan
Data  hujan  harian  maksimum  yang  diperoleh  dari  Stasiun  Penakar  Hujan  Katulampa  disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Curah hujan harian maksimum
Terdapat  18  data  hujan  maksimum  harian,  dan  dengan  melakukan  analisis  stastistik  untuk memperoleh  koefisien  kemencengan  (CS),  koefisien  kurtosis  (Ck)  dan  koefisien  variasi  (Cv).  Hasil analisis disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai koefisien untuk distribusi normal dan logaritmik
Dengan  membandingkan  hasil  analisis  dengan  syarat  distribusi,  diperoleh  distribusi  frekuensi yang paling sesuai dengan sebaran data adalah Log Pearson Type III (Tabel 5)
C s ≈ 0 0,074 C k = 3.C v 2 = 0,162 2,974 2 Log Normal C s ≈ 3.C v = 0,152 -0,149 tidak 3 Pearson Type III C s ≤ 0 0,074 tidak 4 Log Pearson Type III C s ≠ 0 -0,419 ya C s ≈ 1.1396 0,074
C k ≤ 5.4002
2,974 5 Gumbel tidak No Jenis Distribusi Syarat Keputusan 1 Normal
tidak
Nilai koefisien No Tr
(tahun) K Log X T X T 1 2 0,063 2,080 120,122 2 5 0,855 2,165 146,382 3 25 1,612 2,248 176,832
Tr R24 (mm) Intensitas maksimum (mm/jam) 2 120,122 64,866 5 146,382 79,046 25 176,832 95,489 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 D e b it k u m u la ti f ( m 3 /d tk ) Segmen ke- Tr = 2 tahun Tr = 5 tahun Tr = 25 tahun

## Tabel 5. Hasil analisis kesesuaian distribusi
Sedangkan  hasil  pemeriksaan  uji  kesesuaian  distribusi  frekuensi  ( The  Goodness  of  Fit  Test ), untuk  distribusi  Pearson,    diperoleh  nilai  X 2 cr sebesar  0,33  lebih  kecil  dari  nilai  X  Chi  Square  table dengan signifikansi 95%, yaitu  sebesar 7,815. Dengan demikian tidak ada perbedaan yang signifikan antara data dengan hasil distribusi yang diharapkan.
Analisis kala ulang hujan dilakukan dengan menerapkan rumus distibusi frekuensi Log Pearson III, untuk kala ulang 2, 5, dan 25 tahun. Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil analisis kesesuaian distribusi
Untuk memperoleh debit maksimum, maka nilai hujan harian dirubah menjadi hujan jam-jaman atau intensitas hujan. Dengan menggunakan pola distribusi hujan di Jawa Barat, intensitas maksimum hujan disajikan dalam Tabel 7.
Tabel 7. Intensitas hujan maksimum
Dengan menerapkan rumus rasional, diperoleh nilai debit maksimum rencana untuk setiap kala ulang disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Debit rencana kumulatif maksimum untuk setiap kala ulang 2, 5, dan 25 tahun
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 N il a i P e rb a n d in g a n Segmen ke- nilai eksisting 1 1,3
Berdasarkan Gambar 4, pada debit maksimum terjadi pada segmen ke-18, dengan jumlah debit untuk periode ulang 2, 5, dan 25 berturut-turut 59,057 m 3 /dtk, 66,817 m 3 /dtk, dan 80,716 m 3 /dtk.

## 3.2 Analisis kapasitas saluran
Dengan menggunakan rumus Manning, kapasitas maksimum saluran tiap segmen diperoleh, dan disajikan dalam bentuk tabelaris (Tabel 8).
Tabel 8. Tabel kapasitas maksimum saluran

## 3.3 Nilai keamanan saluran terhadap debit limpasan
Nilai  keamanan  saluran  diperoleh  dengan  membagi  nilai  kapasitas  maksimum  saluran  dengan debit maksimum Sungai Ciparigi untuk setiap kala ulang, seperti yang disajikan pada Gambar 5 sampai dengan  7.
Gambar 5. Nilai perbandingan antara kapasitas maksimum saluran dengan debit rencana maksimum untuk kala ulang 2 tahun
No Segmen S rata- rata n b (m) h (m) P A (m 2 ) R V (m/dtk) Q rencana (m 3 /dtk) 1 A 1 0,01 0,01 1,5 1,7 4,9 2,6 0,52 5,75 14,67 2 A 2 0,01 0,05 1,8 2,0 5,8 3,6 0,62 1,55 5,59 3 A 3 0,01 0,05 2,3 2,0 6,3 4,6 0,73 1,73 7,96 4 A 4 0,01 0,02 4,5 3,0 10,5 13,5 1,29 5,48 74,03 5 A 5 0,01 0,05 5,0 3,0 11,0 15,0 1,36 2,92 43,73 6 A 6 0,01 0,02 5,0 7,0 19,0 35,0 1,84 6,97 243,94 7 A 7 0,01 0,03 4,0 4,0 12,0 16,0 1,33 4,31 68,92 8 A 8 0,01 0,03 2,1 2,5 7,1 5,3 0,74 2,91 15,26 9 A 9 0,01 0,02 2,1 2,1 6,3 4,4 0,70 3,66 16,13 10 A 10 0,01 0,03 2,5 2,2 6,9 5,5 0,80 3,06 16,81 11 A 11 0,01 0,02 3,0 2,5 8,0 7,5 0,94 4,44 33,32 12 A 12 0,01 0,02 3,0 5,0 13,0 15,0 1,15 5,10 76,53 13 A 13 0,01 0,02 2,5 2,0 6,5 5,0 0,77 3,89 19,47 14 A 14 0,01 0,02 2,5 2,0 6,5 5,0 0,77 3,89 19,47 15 A 15 0,01 0,02 2,5 2,5 7,5 6,3 0,83 4,11 25,67 16 A 16 0,01 0,02 3,0 2,0 2,0 6,0 3,00 9,65 57,88 17 A 17 0,01 0,05 3,3 3,0 9,3 9,9 1,06 2,22 22,02 18 A 18 0,01 0,05 3,4 3,0 9,4 10,2 1,09 2,25 22,98
𝑅 𝑆
Gambar 6. Nilai perbandingan antara kapasitas maksimum saluran dengan debit rencana maksimum untuk kala ulang 5 tahun
Gambar 7. Nilai perbandingan antara kapasitas maksimum saluran dengan debit rencana maksimum untuk kala ulang 25 tahun
Untuk kala ulang 2 tahun, sebanyak 11 segmen saluran tidak mampu mengalirkan debit rencana maksimum, yaitu segmen 2, 3,8,9,10,11, 13, 14,15, 17, dan 18. Kondisi yang sama terjadi untuk debit rencana maksimum kala ulang 5 tahun. Untuk kala ulang 25 tahun, jumlah segmen saluran yang tidak mampu  mengalirkan  debit  rencana  maksimum  bertambah  menjadi  12  segmen,  dengan  berkurangnya nilai perbandingan saluran di segmen 16
Secara keseluruhan, dimensi Sungai Ciparigi sangat bervariasi. Bahkan pada segmen 6, kapasitas sungai mampu menampung kelebihan debit yang lebih besar dari 30%. Hal yang menarik adalah pada segmen  17 dan  18,  yang  merupakan  ujung  dari  Sungai  Ciparigi.  Nilai  perbandingannya  sangat  kecil. Dengan  demikian  dapat  disimpulkan  bahwa  kejadian  banjir  lebih  banyak  diakibatkan  oleh  fenomena backwater yang dipicu oleh penyempitan dan pendangkalan dari saluran.

## 4. Kesimpulan
Hasil  analisis  perbandingan  kapasitas  eksisiting  saluran  dengan  debit  rencana  maksimum  yang diakibatkan oleh hujan dengan kala ulang 2, 5, dan 25 tahun menunjukkan bahwa faktor dimensi saluran yang  sangat  bervariasi  antara  satu  segmen  dengan  segmen  lainnya  merupakan  penyebab  utama terjadinya banjir di daerah tangkapan Sungai Ciparigi.
Luapan di bagian hulu sungai, lebih banyak dipicu oleh kejadian backwater . Air yang mengalir ke arah hilir akan melimpas ke arah hulu akibat adanya penyempitan dan pendangkalan saluran.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 N il a i P e rb a n d in g a n Segmen ke- nilai eksisting 1 1,3 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 N il a i P e rb a n d in g a n Segmen ke- nilai eksisting 1 1,3

## Referensi
Bonnier. 1980. Probability Distribution and Probability Analysis, DPMA, Bandung BR, Sri Harto. 1993. Analisis Hidrologi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta CD, Soemarto. Hidrologi teknik, Usaha Nasional, Surabaya Handajani, N. 2005. Analisa distribusi curah hujan dengan kala ulang tertentu. Jurnal Rekayasa Perencanaan . Vol 1, No. 3.
Kodoatie,  R.J.,  dan  Sugianto.  2002.  Banjir:  Beberapa  penyebab  banjir  dan  metode pengendaliannya dalam perspektif lingkungan, Pustaka Pelajar, Yogyakarta
Maulana,  Yudhi.  2015.  Kebanjiran  ruang  kelas  SMA  di  Bogor  dipenuhi  lumpur, (http://bogor.tribunnews.com/2015/11/16/kebanjiran-ruang-kelas-smp-di-bogor-dipenuhi-lumpur,  16 November 2016)
Peraturan  Pemerintah.  2011.  Peraturan  Pemerintah  Tentang  Sungai,  Standar  Nasional Indonesia, Jakarta
Rosyidie, Arief. 2013. Banjir: Fakta dan dampaknya serta pengaruh dari perubahan guna lahan. Jurnal perencanaan wilayah dan kota. Vol 24 No.3
Subarkah,  Imam.  1980.  Hidrologi  untuk  perencanaan  bangunan  air,  Idea  Dharma,  (Cetakan kedua), Bandung
Suripin. 2004. Sistem drainase perkotaan yang berkelanjutan, Andi Offset, Yogyakarta Wanny K dkk .2003. Pola Hujan Provinsi Jawa Barat. Bandung : PUSAIR