Desain Penanggulangan Banjir

Judul                                ; Desain Penanggulangan Banjir

Lokasi                              ; Sungai Kebar, Manokwari, Papua Barat

Aplikasi yang digunakan  ;Arc_View, SMS, Hec_Ras, Auto _CAD

1)Rencana Desain

Uraian mengenai skema peanggulangan  banjir dan erosi tebing sungai  Kebar dijelaskan sebagai berikut :

A.Rencana Pemasangan  Bronjong

Rencana pemasangan bronjong didesain sepanjang  1126m (cross 1-19)  pada sisi tenggara sungai yang berfungsi untuk melindungi tebing sungi yang berada pada areal dekat pemukiman penduduk. Tinggi bronjong direncanakan ±2,25m. Pada areal  antara bronjong akan dinding sungai eksisting dilakukan penimbunan material (Gambar 1).

 Gambar 1. Rencana Pemasangan bronjong dan areal penimbunan

B.Rencana Normalisasi Sungai

Pelaksanaan normalisasi sungai sepanjang 755m (cross 8-24) pada bagian timur laut sungai atau sisi kanan bagian hulu sungai yang berfungsi untuk mengembalikan kapasitas tampungan sungai dan pengaturan arah aliran air sebagai konsekwensi akibat adanya pemasangan bronjong(Gambar 2).  Detail mengenai lokasi pemasangan bronjong, zona kawasan penimbunan dan normalisasi sungai dapat dilihat pada (Gambar 3).

 

 Gambar 2. Rencana Pemasangan bronjong, areal penimbunan dan normalisasi sungai.

Gambar 3. Rencana letak Bronjong dan zona penimbunan serta normalisasi sungai Kebar. 

  

2)Arus

 A). Analisa Arus Skenario Eksisting

Setelah dilakukan analisa model  matematik terhadap kondisi eksisting Sungai kebar dengan menggunakan data banjir kala ulah 10 tahunan diketahui bahwa kecepatan arus eksisting Sungai Kebar berkisar antara 1,74-6,11m/det, kecepatan terendah terjadi pada cross 6 dan cross 7 sedangkan kecepatan arus tertinggi terjadi pada cross 26 (Tabel 1).

 Tabel 1. Kecepatan arus tiap cross section.

 

  

 Gambar 4.  Grafik hubungan antara crossection dan kecepatan arus kondisi eksisting

Pola pergerakan arus dikontrol oleh bentuk morfometri sungai yang mengakibatkan adanya dua zona pada Sungai Kebar yaitu zona penggerusan dan zona pengendapan. 

Pada zona penggerusan terjadi pada areal sekitar tebing sungai yang diakibatkan karena arah data aliran air  yang relatif tegak lurus terhadap tebing sungai dan adanya arus balik (back velocity) yang mengakibatkan terjadinya arus putar sedangkan proses pengendapan material sediment terjadi pada zona zona  pusat titik temu antara arus datang dan arus balik, hal ini disebabkan karena pada zona tersebut material sedimen yang dibawa olah aliran air akan mengalami titik jenuh karena pelambatan kecepatan arus pada areal tersebut dan proses pengikatan antar partikel sedimen (Gambar 5). 

 

Gambar 5.  Zona Penggerusan ditandai dengan poligon berwarna biru dan zona pengendapan ditandai dengan zona berwarna merah.

B).Analisa Arus Skenario Bronjong

Berdasarkan hasil analisis  model  matematik terhadap kondisi pemasangan bronjong  Sungai kebar dengan mengunakan data banjir kala ulah 10 tahunan diketahui bahwa kecepatan arus setelah adanya bronjong  berkisar antara 1,57-5,76m/det dengan kecepatan terendah pada cross 6 dan kecepatan tertinggi pada cross 25  (Tabel 2).

 Tabel 2. Kecepatan arus eksisting dan setelah adanya pemansangan bronjong pada tiap crossection. .

 

 

Gambar 6.Grafik hubungan antara crossection dan kecepatan arus kondisi eksisting dan setelah pemasangan bronjong

 

 Gambar 7. Poligon berwarna biru menunjukkan adanya akumulasi energi yang harus diterima oleh bronjong.

 

Perubahan bentuk morfometri sungai akibat dari adanya pemasangan bronjong yang bertujuan untuk memperkuat tebing sungai mengakibatkan terjadinya perubahan pola pergerakan arus. Setelah dilakukan uji model diketahui bahwa  pola arah aliran menjadi relatif lebih seragam tampa adanya arus balik, namun akumulasi kecepatan arus akan lebih dominan pada sisi lokasi pemasangan bronjong hal ini mengakibatkan energi aliran akan lebih kuat diterima pada bagian bronjong yang dapat berpengaruh terhadap efektifitas fungsi bangunan, selain itu dengan adanya pemasangan bronjong yang mengambil sebagian dari tubuh sungai mengakibatkan berkurangnnya kapitas tampungan sungai yang berakibat pada resiko kejadian banjir. Untuk  itu perlu dilakukan dilakukan normalisasi sungai (pengerukan) pada sisi lain sungai untuk mengembalikan kapasitas tampungai dari sungai tersebut.

C).Analisa Arus Skenario Bronjong dan Normalisasi

Kecepatan arus dari hasil analisis dengan adanya pemasangan bronjong dan normalisasi menunjukkan kecepatan arus berkisar antara 1,55-5,76m/det dengan kecepatan arus terendah terletak pada cross 5 dan kecepatan tertinggi terletak pada cross 26. 

Seperti telah dijelaskan sebelumnya akibat dari adanya  pemasangan bronjong mengakibatkan akumulasi kecepatan zona-zona tertentu dan untuk mereduksi akumulasi kecepatan tersebut perlu dilakukan normalisasi sungai pada sisi bagian sungai lainnya. Setelah dilakukan pemodelan diketahui normalisasi mengakibatkan tidak terjadinya akumulasi kecepatan pada sisi letak posisi bronjong sehingga energi yang  harus diterima bronjong makin lemah yang tentu saja berpengaruh terhadap efektifitas kinerja bronjong (Gambar 9).

Tabel 3. Kecepatan arus eksisting dan setelah adanya pemansangan bronjong dan normalisasi sungai pada tiap crossection .

 




















Gambar 8. Grafik hubungan antara crossection dan kecepatan arus kondisi eksisting dan setelah pemasangan bronjong serta normalisasi sungai

Gamabr 9. Pola pergerekan arus yang seragam  setelah normaslisasi sungai

3). Perubahan Tinggi Muka Air

Dimensi sungai yang tidak mampu menampung aliran air sungai mengakibatkan kejadian banjir, pada kasus sungai kebar analisa tersebut dilakukan dengan menggunakan debit banjir 10 tahunan dengan nilai 622,45m³/det dilakukan pada tiga skenario pemodelan.

Pada skenario eksisting terjadinya banjir terletak pada cross 14, 17, 26,27,28,29 untuk letak tebing kiri sungai sementara pada sisi kanan sungai terjadinya banjir terletak pada cross 1,2,7,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28 dan 29 (Tabel 4).

Tabel 4.  Perbandingan tinggi muka air terhadap tebing kiri dan kanan sungai kondisi eksisting

Dominasi banjir pada sungai kebar terjadi pada sisi kanan sungai yang disebabkan karena elevasi tebing kanan sungai kebar relatif lebih rendah dari pada elevasi tebing kiri.

Pada skenario setelah adanya bronjong terjadi banjir pada cross  11,12,18,19,22,25,26,27,28,29 pada sisi kiri sungai dan cross 1 sampai 29 pada sisi kanan sungai (Tabel 5).

Akibat dari adanya pemasangan bronjong yang mengambil sebagian dari tubuh sungai mengakibatkan berkurangnya kapasitas tampungan sungai yang mempengaruhi zona limpasan mengarah pada daerah dengan elevasi yang lebih rendah yaitu bagian sisi kanan sungai sehingga hampir keseluruhan areal pada zona ini tergenang.

Tabel 5 .  Perbandingan tinggi muka air terhadap tebing kiri dan kanan sungai kondisi pemasangan bronjong.

 

Untuk mengatasi adanya limpasan pada sisi kiri sungai (daerah pemasangan bronjong) perlu dilakukannya normalisasi (pengerukan) sungai, dengan fungsi utama yaitu menambah tinggi jagaan bronjong dan  mereduksi besarnya energi yang harus diterima oleh bronjong seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. 

Setelah dilakukan model matematik dengan adanya normalisasi sungai maka diketahui cross yang mengalami limpasan adalah cross 25 - 29 pada sisi kiri sungai dan cross 1-6, 8,9, 11-18, 24-29 pada sisi kanan sungai (Tabel 6). 

Tabel  6.  Perbandingan tinggi muka air terhadap tebing kiri dan kanan sungai kondisi pemasangan bronjong dan normalisasi.

 

 

 Gambar 10. Kurva hubungan tinggi muka air dengan elevasi tebing kiri dan kanan sungai kondisi eksisting

 

 Gambar 11.   Kurva hubungan tinggi muka air dengan elevasi tebing kiri dan kanan sungai kondisi  pemasangan bronjong.

Gambar 12. Kurva hubungan tinggi muka air dengan elevasi tebing kiri dan kanan sungai kondisi pemasangan bronjong dan normalisasi sungai.