Path: TopS3-DissertationsEngineering Science2007

METODA PENENTUAN INDEKS BANJIR BERDASARKAN FUNGSI DEBIT PUNCAK HIDROGRAF INFLOW, LUAS GENANGAN, KEDALAMAN GENANGAN DAN WAKTU GENANGAN (STUDI KASUS PADA DAS CITARUM HULU)

THE METHOD OF DETERMINING FLOOD INDEX BASED ON THE FUNCTION OF PEAK DISCHARGE HYDROGRAPH INFLOW, THE AREA OF INUNDATION, DEPTH OF INUNDATION AND TIME OF INUNDATION (A CASE STUDY ON THE UPPER CITARUM WATERSHED)

PhD Theses from JBPTITBPP / 2013-06-17 12:33:14
Oleh : YADI SURYADI (NIM 35002004), Central Library Institute Technology Bandung
Dibuat : 2007, dengan 11 file

Keyword : Flood Index, Cumulative Region Rainfall , Area of Inundation, Depth of Inundation and Time of Inundation

Perubahan iklim global yang mengakibatkan perubahan tinggi curah hujan pada suatu Daerah Aliran Sungai (DAS), kondisi topografi dengan elevasi wilayah lebih rendah dari pada elevasi muka air sungai, perubahan tata guna lahan yang mengakibatkan berubahnya koefisien aliran permukaan menjadi lebih besar, sehingga aliran permukaan (surface runoff) menjadi lebih besar dari sebelumnya, penurunan elevasi tanah (land subsidence) akibat dari pengambilan air tanah atau faktor dari karakteristik geologi pembentuknya dan perilaku manusia dalam memperlakukan sungai dan sarana drainase lainnya merupakan faktor-faktor eksternal yang dapat mengakibatkan banjir. Sedangkan faktor internal dapat dilihat dari fisik sungainya yaitu akibat dari kapasitas penampang sungai yang tidak bisa menampung beban debit yang mengalir di atasnya.

Di Indonesia maupun negara-negara lain di dunia tidak terkecuali negara maju kejadian banjir sering terjadi setiap tahun, terutama pada musih penghujan ketika curah hujan yang tinggi jatuh pada waktu yang relatif pendek, sehingga debit puncak inflow yang ditimbulkannya melebihi kapasitas sungai yang dilewatinya.

Akibat yang ditimbulkan oleh banjir dapat memporak porandakan daerah banjir tersebut baik infrastruktur maupun sosial, sehingga berdampak lebih jauh dapat melumpuhkan perekonomian daerah tersebut.

Untuk mengurangi kerugian yang dapat ditimbulkan banjir, di negara-negara maju prediksi akan terjadinya banjir sudah dilakukan dengan adanya sistem peringatan dini (early warning system) dan biasanya dengan cara memperkirakan kejadian hujan yang terjadi saat itu. Sistem tersebut biasanya dibangun dengan bantuan model numerik untuk memprediksi banjir yang bakal terjadi. Akan tetapi sejauh ini belum ada ukuran tertentu (indikator) yang dapat menggambarkan hubungan antara penyebab banjir khususnya hujan, hidrograf inflow dengan parameter-parameter fisik hidrolik yaitu luas genangan, kedalaman genangan dan waktu genangan yang ditimbulkan akibat banjir.

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model indikator yang berkaitan dengan banjir yang selanjutnya disebut Indeks Banjir. Nilai indeks tersebut dapat memformulasikan hubungan antara debit inflow, luas genangan, kedalaman genangan dan waktu genangan. Objek sebagai lokasi studi dilakukan di DAS Citarum Hulu-Jawa Barat.

Dengan bantuan program MIKE, hidrograf inflow dapat dihitung dari data hujan jam-jaman, evaporasi jam-jaman, luas DAS dan parameter aliran tanah yang diperkirakan. Selanjutnya program satu dimensi dengan full dinamik wave yang tersedia pada program MIKE 11, mengeksekusi hidrograf inflow yang masuk ke sistem sungai menjadi fluktuasi aliran di sungai tersebut. Banjir akan terjadi apabila beban debit aliran melebihi kapasitas penampang melintang sungai (bankfull capacity) sehingga elevasi muka air melewati puncak tanggul. Limpasan air yang melewati puncak tanggul dianggap sebagai aliran yang mengalir melalui bangunan pelimpah samping (side spillway), maka dengan bantuan program MIKE 21 dan MIKE FLOOD aliran tersebut selanjutnya mengalir pada lahan yang sudah dibuat dalam bentuk spasial (Digital Elevation Model) menjadi daerah banjir atau genangan.

Model Indeks Banjir yang dikembangkan pada penelitian ini adalah model indeks yang melibatkan pengaruh hidrologi dan hidrolik yang terkait dengan masalah banjir. Pengaruh hidrologi adalah curah hujan dan turunannya yaitu hidrograf inflow, sedangkan pengaruh dampaknya adalah luas genangan, kedalaman genangan dan waktu genangan. Indeks Banjir dibangun dari empat komponen indeks, yaitu Indeks Debit Puncak, Indeks Luas Genangan, Indeks Kedalaman Genangan dan Indeks Waktu Genangan. Masing-masing komponen indeks diformulakan sebagai harga perbandingan/rasio antara selisih kejadian dengan harga minimum dibanding dengan selisih antara harga maksimum dengan minimum.

Dengan bantuan model statistik Partial Least Square (PLS) dari Structural Equation Modeling (SEM) nilai korelasi antara kompenen indeks dapat diketahui, sehingga diperoleh formula Indeks Banjir. Korelasi yang diperoleh menunjukkan bahwa hubungan Indeks Banjir dengan komponen Indeks Debit relatif kecil dibandingkan dengan komponen Indeks lainnya. Dalam arti bahwa Indeks Banjir di DAS Citarum Hulu dominan dipengaruhi oleh faktor-faktor fisik hidroliknya yaitu luas genangan, kedalaman genangan dan waktu genangan. Dengan sistem drainase yang baik, Indeks Banjir relatif akan menurun meskipun debitnya besar.

Indeks Banjir juga dapat dihubungkan dengan komulatif hujan maksimum wilayah yang terjadi di lahan dengan hasil yang baik, sehingga akan mudah untuk mendapatkan nilai Indeks Banjir hanya dengan mengetahui komulatif hujan maksimum pada DAS/sub DAS tersebut dan selanjutnya dengan menggunakan grafik hubungan Indeks dengan debit inflow (Qp), hubungan Indeks Banjir dengan luas genangan (Ag), hubungan Indeks Banjir dengan kedalaman genangan (Hg) dan hubungan Indeks Banjir dengan lama genangan (Tg) parameter-parameter banjir dapat diperkirakan dengan mudah.

Penelitian ini akan sangat berguna dalam pengembangan mitigasi banjir di DAS Citarum Hulu dan metode pengembangannya dapat diterapkan di DAS atau sub DAS lain dengan parameter-parameter fisik yang berbeda.

Deskripsi Alternatif :

External factors which contribute to the occurrence of floods are global climate change that causes alteration in the level of rainfall at watersheds, topographic condition with an elevation area lower than the river water surface, changes in land use that leads to higher surface runoff coefficient, land subsidence due to the exploitation of ground water or the characteristic of geologic formation as well as human behavior in utilizing river and drainage infrastructure. On the other hand, the internal factor refers to the physical condition of the river affected by the its cross section capacity that is incapable of accommodating the discharge load of the river.

In Indonesia as well as other countries including developed nations, flood occurs almost every year especially during the rainy season when high level rainfall occurs within a short period as a consequence of discharge inflow that exceeds the capacity of the river.Widespread floods will result in extensive damage to the inundated area that will not only devastate infrastructure but will also have an adverse social impact, thus will eventually debilitate the economy of the area.

To alleviate the degree of damages caused by floods, developed countries have managed to predict the occurrence of flood through an early warning system that normally forecasts the possibility of rainfall in a specified time. The system is developed through the support of numerical model in predicting floods. However, there has yet to be an indicator that can describe on the correlation between the causes of flood especially rainfall, hydrograph inflow with hydraulic physical parameters such as the area, depth and time of inundation.

The objective of this research is to develop an indicator model related to floods and thus known as the flood index. This index enables the formulation of the relationship between discharge inflow, inundation area, inundation depth and inundation time. In relation to this, a field research has been conducted on the upper Citarum watershed in West Java.

By applying the MIKE software, hydrograph inflow can be calculated based on hourly rainfall data, hourly evaporation data, watershed area, and the estimation of ground water flow parameter. The single dimension program with full dynamic wave available in the MIKE 11 software, then calculated the hydrograph inflow into the river system by converting it into river flow fluctuations. Flood will occur when the flow of discharge load exceeds the capacity of the cross section river and thus water surface elevation will surpass the peak of the embankment. The spilling over of water that exceeds the embankment’s peak is considered as water flowing through the side spillway construction. Therefore, with the support of the MIKE 21 and MIKE FLOOD program, water will flow into an area designed according to the spatial form of the Digital Elevation Model that functions as the flood or inundation area.

The flood index model developed in this research is an index model that involves the effect of hydrology and hydraulic related to floodings. The effect of hydrology is rainfall and its derivative i.e. hydrograph inflow, while the impact is the area , depth and time of inundation. Flood index consists of four index components, i.e., peak discharge index, inundation area index, inundation depth index, and inundation time index. The formula of each index component is the price ratio of the difference between occurrence with minimum price in comparison to the difference between the maximum and minimum price.

With the application of the statistical model of Partial Least Square (PLS) from the Structural Equation Modeling (SEM), the correlation value between index component can be calculated and therefore the flood index formula can be obtained. The correlation indicates that the relationship between flood index and discharge index component is relatively insignificant compared to other index components. This is therefore, an indication that the flood index of the upper Citarum watershed is predominantly influenced by physical hydraulic factors such as the area, depth and time of inundation. A well-established drainage system will relatively reduce the flood index even though the discharge remains at a high level.

Flood index can also be linked to maximum rainfall that occurs in the area with satisfactory results. It will then be easy to obtain the flood index value merely by knowing the cumulative maximum rainfall at the watershed / sub watershed and subsequently, it will be relatively easy to estimate flood parameters by using the correlation chart between index with the discharge inflow (Qp), the correlation between flood index with inundation area (Ag), correlation between flood index with inundation depth (Hg) and the correlation between flood index with inundation time (Tg).

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiC
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Pembimbing:






    Prof. Dr. Ir. Hang Tuah, MOc. E., Dr.Ir. Iwan Kridasantausa, MSc., dan Dr. Ir. Indratmo Soekarno, MSc.
    , Editor: Vika A. Kovariansi

File PDF...