ANALISIS POTENSI RESIKO BANJIR PADA DAS YANG MENCAKUP KOTA MEDAN DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
TESIS
OLEH: ASRIL ZEVRI 117016015/TS
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS POTENSI RESIKO BANJIR PADA DAS YANG MENCAKUP KOTA MEDAN DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
TESIS Syarat untuk memperoleh Gelar Magister Teknik Pada Program Studi Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ASRIL ZEVRI 117016015/TS
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
Judul Tesis
: ANALISIS POTENSI RESIKO BANJIR PADA DAS YANG MENCAKUP KOTA MEDAN DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
Nama Mahasiswa : Asril Zevri Nomor Pokok
: 117016015
Program Studi
: Magister Teknik Sipil
Menyetujui: Komisi Pembimbing,
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc Ketua
Medis Sejahtera Surbakti, ST. MT
Ir. Rudi Iskandar, MT
Anggota
Anggota
Ketua Program Studi,
Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE
Tanggal lulus
Dekan,
Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME
: 24 April 2014
Universitas Sumatera Utara
Telah Diuji Pada Tanggal Lulus
: 24 April 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
:
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc
Anggota
:
Medis Sejahtera Surbakti, ST. MT Ir. Rudi Iskandar, MT Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE Ir. Makmur Ginting, M.Sc
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Hilir daerah aliran sungai (DAS) Sungai Belawan dan Deli mencakup jantung Kota Medan, sehingga kedua DAS ini memiliki pengaruh yang penting terhadap kondisi lahan dan lingkungan di Kota Medan. Debit banjir mereka yang meningkat membuat dataran banjir semakin meluas yang mengakibatkan resiko banjir seperti kerugian dan kerusakan akibat genangan semakin tinggi. Penelitian ini bermaksud menganalisa potensi resiko banjir di DAS Belawan dan DAS Deli secara kuantitatif dan sistematis dengan sistem informasi geografis (SIG). Dalam menganalisanya, penelitian ini mempunyai tujuan yaitu 1)menganalisa potensi banjir dengan menggunakan software HEC-RAS, 2)memprediksi daerah genangan banjir dari hasil analisa di atas dengan SIG dan melakukan analisa spasial dan 3) mengestimasi resiko banjir yang terjadi. Data peta yang diperlukan untuk menyusun lapisan informasi yang relevan dalam menganalisa potensi banjir adalah peta curah hujan, peta topografi, peta infrastuktur kota Medan, dan peta tata guna lahan. Lapisan-lapisan peta ini diperlukan untuk menghitung debit banjir dengan kala ulang 25, 50, dan 100 tahun. Selanjutnya pengukuran memanjang dan melintang sungai perlu dilaksanakan agar analisa profil muka air sungai dapat dibuat dengan bantuan software HEC-RAS. Hasil analisa HECRAS ditumpangtindihkan (overlay) dengan peta infrastruktur Kota Medan, maka dengan menggunakan sistem informasi geografis resiko banjir dapat diestimasi. Hasil penelitian menunjukan untuk Sungai Deli memiliki potensi banjir akibat debit banjir tahunan periode ulang 25,50, dan 100 tahun yang menimbulkan tinggi banjir mencapai 5 meter dan luas genangan mencapai 11.74 km, 2 sehingga mengakibatkan 30 daerah genangan di Kota Medan. Resiko kerugian penduduk yang terkena dampak banjir mencapai 219658 orang dengan biaya sebesar Rp 846,750,183,208,-. Untuk Sungai Babura menimbulkan tinggi banjir mencapai 4 meter dan luas genangan mencapai 3.20 km2, sehingga mengakibatkan 14 daerah genangan di Kota Medan. Resiko kerugian penduduk yang terkena dampak banjir mencapai 60711 orang dengan biaya sebesar Rp 270,150,698,007,-. Sedangkan untuk Sungai Belawan menimbulkan tinggi banjir mencapai 4 meter dan luas genangan mencapai 0.30 km, 2 sehingga mengakibatkan 3 daerah genangan di Kota Medan. Resiko kerugian penduduk yang terkena dampak banjir mencapai 12625 orang dengan biaya sebesar Rp 41,940,528,190,-. Kemudian infrasruktur yang terkena dampak banjir akibat luapan Sungai Deli dan Babura mengakibatkan sebanyak 13 ruas jalan arteri sekunder, 6 unit infrastruktur transportasi, 5 unit fasilitas utama dan 401 unit fasilitas umum. Sedangkan Sungai Belawan mengakibatkan infrastruktur yang terkena dampak banjir sebanyak 1 ruas jalan arteri sekunder, 2 infrastruktur transportasi dan 6 unit fasilitas umum. Kata kunci: debit banjir, resiko banjir, SIG, HEC-RAS.
i Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT Downstream watershed of Belawan River and Deli River includes the heart of the city of Medan that both watersheds have the most important influence on the land and environmental conditions of the city of Medan.The increased flood discharge of these two rivers makes the floodplains increasingly widespread resulting in the blood risk in the forms of loss and damage due to the increasinglywater inundation. The purpose of this study was to quantitatively and systematically analyze the flood risk potential along the watersheds of Belawan and Deli Rivers through a geographic information system (GIS). In analyzing it, the purpose of this study was 1) to analyze flood potential through HEC-RAS software, 2) to predict flood inundation area based on the result of analysis above through GIS and spatial analysis, and 3) to estimate the risk of the flood occured. The data map needed to compile relevant information layers in analyzing flood potential were the map of rainfall, the map of topography, the map of infrastructure of Medan, and the map of land use. The layers of these maps were needed to calculate the flood debit repeated in 25, 50, and 100 years. Further, longitudinal and transverse measurements need to be implemented that the analysis of the profile of the river water level can be madethrough HEC-RAS software. The result of HEC-RAS analysis was overlaid with the map of the infrastructure of the city of Medan then through geographic information system (GIS) the flood risk could be estimated. The result of this study showed that Deli River has flood potential due to the annual flood debit repeated in 25, 50, and 100 years causing the flood of 5 meters high and the widespread of inundation reached up to 11.74 km2 wide that created 30 flood inundation areas in the city of Medan. The risk of loss experienced by the population impacted by the flood reached 219,658 people with the cost of Rp. 846,750,183,208.Babura River caused the flood of 4 meters high and the widespread of inundation reached up to 3.20 km2 wide that created 14 flood inundation areas in the city of Medan. The risk of loss experienced by the population impacted by the flood reached 60,711 people with the cost of Rp. 270,150,698,007.- While Belawan River caused the flood of 4 meters high and the widespread of inundation reached up to 0.30 km 2 wide that created 3 flood inundation areas in the city of Medan. The risk of loss experienced by the population impacted by the flood reached 12,625 people with the cost of Rp. 41,940,528,190.- The infrastructure impacted by the flood due to the overflow of Deli and Babura Rivers were 13 secondary arterial roads, 6 transportation infrastructure units, 5 units of major facilities and 401 units of public facilities, while Belawan River impacted 1 secondary arterial roads, 2 transportation infrastructure units, and 6 units of public facilities. Keywords: Flood Debit, Risk of Flood, GIS, HEC-RAS
ii Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan kekuatan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini. Tesis ini berjudul “Analisis Potensi Resiko Banjir Pada DAS Yang Mencakup Kota Medan Dengan Menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG)”. Tesis ini merupakan hasil dari analisis program HEC-RAS dalam menganalisa potensi banjir dan mengestimasi resiko banjir dengan menggunakan program Mapinfo sebagai salah satu alat dalam sistem informasi geografis. Tesis ini diselesaikan sebagai salah satu diantara persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan dan memperoleh gelar Magister Teknik pada Fakultas Teknik Program Magister Teknik Sipil Jurusan Manajemen Prasarana Publik Universitas Sumatera Utara. Penulis mengucapkan terima kasih atas saran/ide/masukan dan waktunya kepada Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc sebagai Ketua Komisi Pembimbing dan Bapak Medis Sejahtera Surbakti, ST. MT dan Ir. Rudi Iskandar, MT sebagai Anggota Komisi Pembimbing, kepada Bapak Ir. Syahrizal, MT, Bapak Ir. Zulkarnaen Abdul Muis, M.Eng,Sc, Bapak Ir. Makmur Ginting, M.Sc sebagai pembanding serta Para Staf Pengajar Magister Teknik Sipil yang telah memberikan materi kuliah selama masa perkuliahan, kepada Abangda Yun Ardi yang telah banyak membantu dalam urusan administrasi di Magister Teknik Sipil USU dan kepada para rekan sejawat Fais Isma, ST dan Alexander Tuahta Sihombing, ST terima kasih atas kebersamaan selama menjalani kuliah selama ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE sebagai Ketua Jurusan Magister Teknik Sipil dan Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT sebagai Sekretaris Jurusan Magister Teknik Sipil, kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME sebagai Dekan Fakultas Teknik dan Bapak Prof. Dr. dr. Syahril
iii Universitas Sumatera Utara
Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara. Kepada kedua orang tua ayahanda Ir. Azmi Hamidi dan Ibunda Sri Rahayu yang telah memberikan bimbingan, dukungan, perhatian dan doanya selama ini, serta kakanda Astri Pratiwi, abangda Azis Silalahi serta adinda Azuhra Yulinda yang selalu memberikan semangat maupun bantuan dalam menyelesaikan tesis ini. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna disebabkan keterbatasan pengetahuan, pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Untuk itu penulis mengharapkan saran–saran dan kritik demi kesempurnaan tesis ini di masa yang akan datang. Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih dan semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi kita.
Medan, April 2014 Penulis,
Asril Zevri
iv Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
Bersama ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di Perguruan Tinggi manapun dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis disebutkan dalam naskah penulisan ini dan disebabkan dalam daftar pustaka.
Medan, April 2014 Penulis,
Asril Zevri
v Universitas Sumatera Utara
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
I.
II.
Data Pribadi 1. Nama
: Asril Zevri
2. Tempat/Tanggal Lahir
: Kuala/19 Agustus 1987
3. Jenis Kelamin
: Laki-Laki
4. Pekerjaan
: Karyawan Swasta
5. Agama
: Islam
6. Alamat
: JL. Tengku Amir Hamzah No. 19 A Binjai
Riwayat Pendidikan 1. SD Negeri 020263 Binjai tahun 1993 - 1999 2. SMP Negeri 3 Binjai tahun 1999 - 2002 3. SMA Negeri 1 Binjai tahun 2002 - 2005 4. S1 Teknik Sipil FT USU Medan tahun 2005 - 2010 5. S2 Teknik Sipil FT USU Medan tahun 2011 - 2013
III.
Riwayat Pekerjaan Juni 2010- Desember 2010 : Proyek Evaluasi Medan Flood Control Medan PT. Koridor Multigatra, sebagai Asisten Tenaga Ahli Sungai. Mei 2011 - Mei 2014
: Proyek Pembangunan Rumah Minimalis Polonia Medan PT. Bina Reksa Estate, sebagai Supervisor Sipil.
vi Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK....................................................................................................................i ABSTRACT.................................................................................................................. ii KATA PENGANTAR................................................................................................. iii PERNYATAAN.......................................................................................................... v DAFTAR RIWAYAT HIDUP................................................................................... vi DAFTAR ISI................................................................................................................vii DAFTAR TABEL....................................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR.................................................................................................. xx DAFTAR NOTASI......................................................................................................xxiv
BAB I PENDAHULUAN........................................................................................ 1 1.1
Latar Belakang.....................................................................................1
1.2
Rumusan Masalah............................................................................... 2
1.3
Tujuan Penelitian................................................................................. 3
1.4
Manfaat Penelitian............................................................................... 3
1.5
Ruang Lingkup dan Pembatasan Masalah...........................................4
1.6
1.5.1
Ruang Lingkup....................................................................... 4
1.5.2
Pembatasan Masalah.............................................................. 4
Sistematika Penelitian………………………………………………..5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................... 6 2.1
2.2
Daerah Aliran Sungai...........................................................................6 2.1.1
Pengertian Daerah Aliran Sungai........................................... 6
2.1.2
Pengertian Sungai...................................................................7
2.1.3
Bentuk-bentuk Daerah Aliran Sungai.....................................9
Potensi Banjir..................................................................................... .11 2.2.1
Pengertian Banjir....................................................................11
vii Universitas Sumatera Utara
2.3
2.4
2.5
2.6
2.2.2
Daerah Rawan Banjir............................................................. 13
2.2.3
Tingkat Bahaya Banjir............................................................14
2.2.4
Potensi Banjir Sungai Deli..................................................... 15
2.2.5
Potensi Banjir Sungai Babura................................................ 17
Curah Hujan.........................................................................................18 2.3.1
Faktor Curah Hujan................................................................ 18
2.3.2
Analisa Curah Hujan Kawasan.............................................. 19
2.3.3
Analisa Frekuensi................................................................... 21
2.3.4
Uji Kecocokan (Goodnes of Fittest Test)...............................24
2.3.5
Intensitas Curah Hujan........................................................... 25
2.3.6
Waktu Konsentrasi................................................................. 26
2.3.7
Koefisien Limpasan................................................................26
Debit Banjir..........................................................................................28 2.4.1
Debit Banjir............................................................................. 28
2.4.2
Metode Perhitungan Debit Banjir.......................................... 28 2.4.2.1
Metode Rasional.................................................... 28
2.4.2.2
Metode Hidrograf Banjir....................................... 29
Aplikasi HEC-RAS...............................................................................35 2.5.1
Graphical User Interface........................................................36
2.5.2
Analisa Hidraulika..................................................................37
2.5.3
Penyimpanan Data dan Manajemen Data.............................. 38
2.5.4
Grafik dan Pelaporan..............................................................39
2.5.5
HEC-RAS dalam Analisa Potensi Banjir................................ 40
Sistem Informasi Geografis (SIG)....................................................... 41 2.6.1
Pengertian Sistem Informasi Geografis (SIG)....................... 41
2.6.2
Kelebihan Sistem Informasi Geografis (SIG)........................ 42
2.6.3
Data Spasial............................................................................43
2.6.4
Penginderaan Jauh..................................................................43
2.6.5
Overlay...................................................................................44
2.6.6
Sistem Informasi Geografis dalam Prediksi Daerah Genangan Banjir.....................................................................45
viii Universitas Sumatera Utara
2.7
Estimasi Resiko Banjir.........................................................................47
BAB III METODOLOGI PENELITIAN................................................................. 49 3.1
Lokasi Penelitian..................................................................................49
3.2
Data dan Alat Penelitian……………………………………………..51
3.3
Asumsi Pada Penelitian.…………………………………………….. 52
3.4
Metodologi Pengolahan Data.………………………………………. 54 3.4.1
Data Profil Sungai.................................................................. 54
3.4.2
Observasi Data Curah Hujan..................................................54
3.4.3
Uji Kecocokan (Goodness of Fittest Test)..............................55
3.4.4
Menganalisa Debit Banjir Rancangan dengan Metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu...................................... 56
3.4.5
Menganalisa Pemodelan Potensi Banjir dengan HEC-RAS............................................................................... 56
3.4.6
Prediksi Daerah Genangan Banjir dengan Sistem Informasi Geografis (SIG)..................................................... 57
BAB IV ANALISA PEMBAHASAN........................................................................ 60 4.1
Perhitungan Curah Hujan Kawasan DAS Deli.................................... 60
4.2
Perhitungan Koefisien Pengaliran DAS Deli...................................... 63
4.3
Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Deli............... 65 4.3.1
Metode Distribusi Gumbel..................................................... 66
4.3.2
Metode Distribusi Log Pearson Tipe III................................ 67
4.3.3
Metode Distribusi Normal......................................................68
4.3.4
Metode Distribusi Log Normal.............................................. 69
4.4
Uji Kecocokan (Godness of Fit test) DAS Deli...................................71
4.5
Debit Banjir Rancangan Metode Hidrograf Sintetik Nakayasu Sungai Deli.......................................................................................... 72
4.6
Analisa Potensi Banjir Sungai Deli dengan menggunakan HEC-RAS............................................................................................. 80 4.6.1
Analisa Potensi Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun....... 81
ix Universitas Sumatera Utara
4.6.2
Analisa Potensi Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun…….82
4.6.3
Analisa Potensi Banjir Sungai Deli Periode Q25 Tahun……. 83
4.7 Perhitungan Curah Hujan Kawasan DAS Babura................................ 87 4.8 Perhitungan Koefisien Pengaliran DAS Babura................................... 90 4.9 Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Babura............ 91 4.9.1
Metode Distribusi Gumbel..................................................... 92
4.9.2
Metode Distribusi Log Pearson Tipe III................................ 93
4.9.3
Metode Distribusi Normal......................................................94
4.9.4
Metode Distribusi Log Normal.............................................. 95
4.10 Uji Kecocokan (Godness of Fit test) DAS Babura.............................. 97 4.11 Debit Banjir Rancangan Metode Hidrograf Sintetik Nakayasu Sungai Babura..................................................................................... 98 4.12 Analisa Potensi Banjir Sungai Babura dengan menggunakan HEC-RAS............................................................................................. 106 4.12.1 Analisa Potensi Banjir Sungai Babura Periode Q100Tahun....106 4.12.2 Analisa Potensi Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun.... 107 4.12.3 Analisa Potensi Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun.... 108 4.13 Perhitungan Curah Hujan Kawasan DAS Belawan.............................111 4.14 Perhitungan Koefisien Pengaliran DAS Belawan................................114 4.15 Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Belawan........ 116 4.15.1 Metode Distribusi Gumbel..................................................... 117 4.15.2 Metode Distribusi Normal..................................................... 118 4.15.3 Metode Distribusi Log Pearson III........................................ 119 4.15.4 Metode Distribusi Log Normal.............................................. 120 4.16 Uji Kecocokan (Godness of Fit test) DAS Belawan........................... 122 4.17 Debit Banjir Rancangan Metode Hidrograf Sintetik Nakayasu Sungai Belawan................................................................................... 122 4.18 Analisa Potensi Banjir Sungai Belawan dengan menggunakan HEC-RAS............................................................................................. 131 4.18.1 Analisa Potensi Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun………………………………………………………..131
x Universitas Sumatera Utara
4.18.2 Analisa Potensi Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun............................................................................... 132 4.18.3 Analisa Potensi Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun............................................................................... 133 4.19 Prediksi Daerah Genangan Banjir Dengan Sistem Informasi Geografis..............................................................................................135 4.19.1 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Deli……………...136 4.19.1.1 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun................................................ 136 4.19.1.2 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun……………............................. 137 4.19.1.3 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Deli Periode Q25 Tahun……………............................. 138 4.19.2 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Babura................. 139 4.19.2.1 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Babura Periode Q100 Tahun………………........................ 139 4.19.2.2 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun................................................ 140 4.19.2.3 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun................................................. 141 4.19.3 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan...............142 4.19.3.1 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun.....................142 4.19.3.2 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun...................... 142 4.19.3.3 Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun...................... 143 4.20 Estimasi Resiko Banjir.......................................................................... 143 4.20.1
Estimasi Resiko Banjir Sungai Deli....................................... 144 4.20.1.1 Estimasi Resiko Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun………................................................ 144
xi Universitas Sumatera Utara
4.20.1.2 Estimasi Resiko Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun……….................................................. 148 4.20.1.3 Estimasi Resiko Banjir Sungai Deli Periode Q25 Tahun……….................................................. 150 4.20.2
Estimasi Resiko Banjir Sungai Babura.................................. 152 4.20.2.1 Estimasi Resiko Banjir Sungai Babura Periode Q100 Tahun................................................ 152 4.20.2.2 Estimasi Resiko Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun................................................. 154 4.20.2.3 Estimasi Resiko Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun................................................. 156
4.20.3
Estimasi Resiko Banjir Sungai Belawan................................ 158 4.20.3.1 Estimasi Resiko Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun................................................ 158 4.20.3.2 Estimasi Resiko Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun................................................. 160 4.20.3.3 Estimasi Resiko Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun................................................. 161
4.21 Prediksi Daerah Genangan Banjir Tehadap Infrastruktur di Kota Medan....................................................................................... 162 4.21.1
Prediksi Daerah Genangan Banjir DAS Deli terhadap Infrastruktur Jalan dan Transportasi di Kota Medan………..163
4.21.2
Prediksi Daerah Genangan Banjir DAS Deli Terhadap Fasilitas Utama di Kota Medan............................. 164
4.21.3
Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Deli Terhadap Fasilitas Umum di Kota Medan............................. 164
4.21.4
Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Babura Terhadap Fasilitas Umum di Kota Medan............................. 166
4.21.5
Prediksi Daerah Genangan Banjir DAS Belawan Terhadap Fasilitas Umum di Kota Medan............................. 167
4.21.6
Prediksi Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan
xii Universitas Sumatera Utara
Terhadap Fasilitas Umum di Kota Medan............................. 167
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................... 168 5.1 Kesimpulan........................................................................................... 168 5.2 Saran..................................................................................................... 172
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
xiii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
2.1
Tingkat Bahaya Banjir .......................................................................
15
2.2
Perkiraan Debit Banjir Periode Ulang Sungai Deli (JICA, 1992) .......
17
2.3
Perkiraan Debit Banjir Periode Ulang Sungai Babura (JICA, 1992) ...
18
2.4
Tabel nilai ∆P kritis Smirnov-kolmogrov (Kamiana, 2011) ................
25
2.5
Nilai Koefisien Limpasan……………………………………………..
27
4.1
Luas Areal Pengaruh Stasiun Hujan Daerah Aliran Sungai Deli ........
60
4.2
Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Polonia ..
61
4.3
Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Tuntungan...
61
4.4
Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Patumbak ..
62
4.5
Perhitungan Curah Hujan Regional Harian Maksimum DAS Deli .....
63
4.6
Zona Penggunaan Lahan di DAS Deli ...............................................
63
4.7
Nilai Koefisen Pengaliran di DAS Deli .............................................
64
4.8
Rangking Curah Hujan Regional Harian Maksimum DAS Deli .........
65
4.9
Hasil Perhitungan dengan Metode Gumbel ........................................
66
4.10 Hasil Perhitungan dengan Metode Log Pearson Tipe III ....................
67
4.11 Hasil Perhitungan dengan Metode Distribusi Normal ........................
68
4.12 Hasil Perhitungan dengan Metode Distribusi Log Normal .................
69
4.13 Resume Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Harian DAS Deli .........
70
4.14 Uji Distribusi Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Deli .............
71
4.15 Rangking Curah Hujan DAS Deli dengan Metode Gumbel ................
72
xiv Universitas Sumatera Utara
4.16 Persamaan Lengkung Hidrograf Nakayasu………………………… .
74
4.17 Distribusi Curah Hujan Rencana DAS Deli………………………… .
76
4.18 Perhitungan Satuan Unit Hidrograf Sungai Deli …………………….
77
4.19 Debit Banjir Rancangan Sungai Deli menurut Periode Kala Ulang…..
78
4.20 Resume Tinggi Banjir Maksimum Sungai Deli menurut Periode Kala Ulang……………………………………………………………
86
4.21 Luas Areal Pengaruh Stasiun Hujan Daerah Aliran Sungai Babura ....
87
4.22 Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Polonia ......
88
4.23 Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Tuntungan .
88
4.24 Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Patumbak ..
89
4.25 Perhitungan Curah Hujan Regional Maksimum Harian Das Babura...
90
4.26 Nilai Koefisien Pengaliran DAS Babura ............................................
91
4.27 Rangking Curah Hujan Regional Harian Maksimum DAS Babura ....
92
4.28 Hasil Perhitungan dengan Metode Gumbel ........................................
92
4.29 Hasil Perhitungan dengan Metode Log Pearson Tipe III ....................
93
4.30 Hasil Perhitungan Metode Distribusi Normal ....................................
94
4.31 Hasil Perhitungan Metode Distribusi Log Normal .............................
95
4.32 Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Babura ...........
96
4.33 Uji Distribusi Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Babura ........
97
4.34 Persamaan Lengkung Hidrograf Nakayasu ........................................
100
4.35 Distribusi Curah Hujan Rencana DAS Babura ...................................
102
4.36 Perhitungan Satuan Unit Hidrograf Sungai Babura ............................
103
4.37 Debit Banjir Rancangan Sungai Babura menurut Periode Kala Ulang
104
xv Universitas Sumatera Utara
4.38 Resume Tinggi Banjir Sungai Babura menurut Periode Kala Ulang ...
110
4.39 Luas Areal Pengaruh Stasiun Hujan Daerah Aliran Sungai Belawan..
111
4.40 Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Belawan ....
112
4.41 Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Bulu Cina ..
112
4.42 Data Curah Hujan Bulan dan Harian Maksimum Stasiun Tongkoh ....
113
4.43 Perhitungan Hujan Regional Harian Maksimum DAS Belawan .........
114
4.44 Zona Tata Guna Lahan DAS Belawan ...............................................
115
4.45 Nilai Koefisien Pengaliran DAS Belawan..........................................
116
4.46 Rangking Curah Hujan Regional Harian Maksimum DAS Belawan ..
116
4.47 Hasil Perhitungan dengan Metode Gumbel ........................................
117
4.48 Hasil Perhitungan dengan Metode Normal ........................................
118
4.49 Hasil Perhitungan Metode Distribusi Log Pearson III ........................
119
4.50 Hasil Perhitungan Metode Distribusi Log Normal .............................
120
4.51 Resume Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang ..................
121
4.52 Uji Distribusi Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Belawan ......
122
4.53 Persamaan Lengkung Hidrograf Nakayasu ........................................
125
4.54 Distribusi Curah Hujan Rencana DAS Belawan ................................
127
4.55 Perhitungan Satuan Unit Hidrograf Sungai Belawan ..........................
128
4.56 Debit Banjir Rancangan Sungai Belawan Periode Kala Ulang ...........
129
4.57 Resume Tinggi Banjir Sungai Belawan menurut Periode Kala Ulang
134
4.58 Daerah Genangan Banjir Sungai Deli Periode Q100 tahun ..................
137
4.59 Daerah Genangan Banjir Sungai Deli Periode Q50 tahun ....................
138
4.60 Daerah Genangan Banjir Sungai Deli Periode Q25 tahun ....................
139
xvi Universitas Sumatera Utara
4.61 Daerah Genangan Banjir Sungai Babura periode Q100 tahun ..............
140
4.62 Daerah Genangan Banjir Sungai Babura periode Q50 tahun ................
141
4.63 Daerah Genangan Banjir Sungai Babura periode Q25 tahun ...............
141
4.64 Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan periode Q100 tahun ............
142
4.65 Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan periode Q50 tahun .............
143
4.66 Daerah Genangan Banjir Sungai Belawan periode Q25 tahun .............
143
4.67 Perkiraan Nilai Kerusakan dan Kerugian Rumah Akibat Banjir .........
144
4.68 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun ........................................................................................
145
4.69 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun ........................................................................................
146
4.70 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun ........................................................................................
147
4.71 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun ..........................................................................................
148
4.72 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun .........................................................................................
149
4.73 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun .........................................................................................
150
4.74 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q25 Tahun…………………………………………………………….
151
4.75 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun……………………………………………………………..
151
4.76 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Deli Periode Q25 Tahun .........................................................................................
152
xvii Universitas Sumatera Utara
4.77 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q100 Tahun) .......................................................................................
153
4.78 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q100 Tahun.........................................................................................
153
4.79 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Babura Periode 100 Tahun ........................................................................................
154
4.80 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun .........................................................................................
155
4.81 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun .........................................................................................
155
4.82 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun .........................................................................................
156
4.83 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun .........................................................................................
157
4.84 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun .........................................................................................
157
4.85 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun .........................................................................................
158
4.86 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun........................................................................................
158
4.87 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun ........................................................................................
159
4.88 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun ........................................................................................
159
4.89 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun .............................................................................
160
xviii Universitas Sumatera Utara
4.90 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun…………………………………………………………….
160
4.91 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun ..........................................................................................
160
4.92 Jumlah Penduduk Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun ..........................................................................................
162
4.93 Jumlah Rumah Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun ..........................................................................................
162
4.94 Jumlah Estimasi Kerugian Dampak Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun ..........................................................................................
162
4.95 Jalan Arteri Sekunder Terkena Dampak Banjir DAS Deli ..................
163
4.96 Infrastruktur Transportasi Terkena Dampak Banjir DAS Deli ............
164
4.97 Fasilitas Utama Terkena Dampak Banjir DAS Deli ...........................
164
4.98 Fasilitas Umum Terkena Dampak Banjir Sungai Deli ........................
165
4.99 Fasilitas Umum Terkena Dampak Banjir Sungai Babura ...................
166
4.100 Infrastruktur Jalan dan Transportasi Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan ............................................................................................
167
4.101 Fasilitas Umum Terkena Dampak Banjir Sungai Belawan .................
167
xix Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
1.1
Ruang Lingkup Penelitian .................................................................
5
2.1
Daerah Aliran Sungai ........................................................................
7
2.2
Struktur Koridor Sungai ....................................................................
8
2.3
DAS Bentuk Memanjang...................................................................
10
2.4
DAS Bentuk Radial ...........................................................................
10
2.5
DAS Bentuk Parallel .........................................................................
11
2.6
DAS Bentuk Komplek .......................................................................
11
2.7
Daerah Penguasaan Sungai ................................................................
14
2.8
Perkiraan Debit Banjir untuk berbagai Periode Ulang (JICA,1992) ....
16
2.9
Aljabar ..............................................................................................
19
2.10 Polygon Thiessen ..............................................................................
20
2.11 Metode Isohyet ..................................................................................
21
2.12 Kurva Hidrograf Sintetis Nakayasu ...................................................
34
2.13 Tampilan HEC-RAS Versi 4.0 ..........................................................
40
2.14 Integrasi Model dengan SIG ..............................................................
44
3.1
Lokasi Penelitian ...............................................................................
51
3.1
Bagan Alir Penelitian ........................................................................
53
4.1
Polygon thiessen DAS Deli ...............................................................
60
4.2
Peta Rencana Tata Ruang Kota Medan ..............................................
64
xx Universitas Sumatera Utara
4.3
Metode Gumbel DAS Deli ................................................................
67
4.4
Grafik Metode Log Pearson Tipe III DAS Deli.................................
68
4.5
Grafik Metode Distribusi Normal ......................................................
69
4.6
Grafik Metode Distribusi Log Normal DAS Deli...............................
70
4.7
Grafik Resume Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Deli...........
71
4.8
Batas-Batas Daerah Sempadan Sungai...............................................
72
4.9
Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sungai Deli ....................
75
4.10 Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sungai Deli menurut Periode Ulang....................................................................................
79
4.11 Tinggi Muka Air Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun.................
81
4.12 Dataran Banjir Sungai Deli Periode Q100 Tahun .................................
81
4.13 Tinggi Muka Air Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun ..................
82
4.14 Dataran Banjir Sungai Deli Periode Q50 Tahun ..................................
82
4.15 Tinggi Muka Air Banjir Sungai Deli Periode Q25 Tahun ..................
83
4.16 Dataran Banjir Sungai Deli Periode Q25 Tahun ..................................
83
4.17 Perspektif Kondisi Sungai Deli pada saat Normal dan Banjir ............
85
4.18 Polygon thiessen DAS Babura ...........................................................
87
4.19 Peta Rencana Tata Ruang Kota Medan ..............................................
91
4.20 Grafik Metode Gumbel DAS Babura .................................................
93
4.21 Grafik Metode Log Pearson Tipe III DAS Babura ............................
94
4.22 Grafik Metode Distribusi Normal DAS Babura .................................
95
4.23 Grafik Metode Distribusi Log Normal DAS Babura ..........................
96
4.24 Grafik Resume Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Babura ......
97
xxi Universitas Sumatera Utara
4.25 Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sungai Babura ............... 4.26
101
Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sungai Babura menurut Periode Ulang....................................................................................
105
4.27
Tinggi Muka Air Banjir Sungai Babura Periode Q100 Tahun ..............
106
4.28
Dataran Banjir Sungai Babura Periode Q100 Tahun ...........................
107
4.29
Tinggi Muka Air Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun .............
107
4.30
Dataran Banjir Sungai Babura Periode Q50 Tahun ............................
108
4.31
Tinggi Muka Air Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun ...............
108
4.32
Dataran Banjir Sungai Babura Periode Q25 Tahun .............................
109
4.33
Perspektif Kondisi Sungai Babura pada saat Normal dan Banjir .......
109
4.34
Polygon thiessen DAS Belawan ........................................................
111
4.35
Peta Rencana Tata Ruang Kota Medan ..............................................
114
4.36
Grafik Metode Gumbel DAS Belawan ..............................................
117
4.37
Grafik Metode Normal DAS Belawan ...............................................
118
4.38
Grafik Metode Distribusi Log Pearson Tipe III DAS Belawan ...........
119
4.39
Grafik Metode Distribusi Log Normal DAS Belawan .......................
120
4.40
Grafik Resume Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Belawan ....
121
4.41
Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sungai Belawan .............
126
4.42
Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sungai Belawan Menurut Periode Kala Ulang ...........................................................................
130
4.43
Tinggi Muka Air Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun ..........
131
4.44
Dataran Banjir Sungai Belawan Periode Q100 Tahun .........................
132
4.45
Tinggi Muka Air Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun ...........
132
4.46
Dataran Banjir Sungai Belawan Periode Q50 Tahun ...........................
133
xxii Universitas Sumatera Utara
4.47
Tinggi Muka Air Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun ............
133
4.48
Dataran Banjir Sungai Belawan Periode Q25 Tahun ..........................
134
xxiii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI 𝐼T
= Intensitas curah hujan dengan periode ulang T tahun.
inetto
= Hujan efektif (mm).
K
= Variabel standar untuk R yang besarnya tergantung dari nilai G.
KT
= Faktor frekuensi.
L
= Jarak penampang/ panjang saluran (m).
n
= Angka kekasaran Manning untuk kondisi tanah.
P
= Keliling basah (m).
Q
= Debit sungai (m3/s).
Qi
= Total debit banjir pada jam ke i akibat limpasan hujan efektif (m3/det).
Qn
= Debit pada saat jam ke n (m3/det).
Qp
= Debit puncak (m3/det).
q
= Besar aliran larutan garam (l/detik).
R
= Curah hujan rata-rata wilayah atau daerah.
Re1
= Hujan rencana efektif jam ke 1 (mm/jam).
r
= Jari jari hidraulis (m).
S
= Standar deviasi data hujan.
Sf
= Kemiringan garis energi.
Sn
= Reduced standar deviation yang juga tergantung pada jumlah sampel/data.
So
= Kemiringan dasar saluran.
T
= Waktu (s).
Tr
= Durasi hujan (jam).
xxiv Universitas Sumatera Utara
tdur
= Waktu durasi (jam).
tp
= Waktu puncak (jam).
t0,3
= Waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak (jam).
UH1
= Ordinat hidrograf satuan.
V
= Volume (m3)
v
= Kecepatan aliran (m/s).
X
= Nilai rata-rata hitung sampel.
XT
= Perkiraan nilai yang diharapkan akan terjadi dengan periode ulang.
Yn
= Reduced mean yang tergantung jumlah sampel/data n.
YTr
= Reduced variate.
1,5 t0,3 = Waktu saat debit sama dengan 0,32 kali debit puncak (jam). 𝜋𝑑
= Kekentalan dinamik.
𝜆
= Kedalaman tangkai/ dalamnya air (m).
n
= Standar deviasi dari populasi x.
a
= Sudut kemiringan permukaan air.
Δx
= Bagian saluran sepanjang Δx.
x
= Harga rata rata dari populasi x.
α
= Koefisien, nilainya antara 1,5 – 3,0.
𝛾
= Koefisien
xxv Universitas Sumatera Utara
