“STUDI BANJIR DAN MORFOLOGI DI SUNGAI JAMBU (ANAK SANGAI DONAN) KABUPATEN CILACAP PROVINSI JAWA TENGAH ” TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh HUMAM AULIA NIM: 25821032 (Program Studi Magister Pengelolaan Sumber Daya Air) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Februari 2023 i ABSTRAK STUDI BANJIR DAN MORFOLOGI DI SUNGAI JAMBU (ANAK SANGAI DONAN) KABUPATEN CILACAP PROVINSI JAWA TENGAH Oleh Humam Aulia NIM: 25821032 (Program Studi Magister Pengelolaan Sumber Daya Air) Penelitian dilakukan di Sungai Jambu, yang merupakan sungai orde-3 dalam Daerah Aliran Sungai (DAS) Donan di Kabupaten Cilacap, Provinsi Jawa Tengah, tepatnya di sekitar Jembatan Cikuya. Ada beberapa permasalahan yang terjadi di sekitar lokasi penelitian, seperti kejadian banjir pada tanggal 21 Juli 2021, keruntuhan tebing sungai, dan terjadi gerusan lokal yang mengakibatkan turunnya dinding penahan tanah di bawah abutment Jembatan Cikuya sekitar 6 hingga 8 cm. Maksud dari penelitian ini adalah menguraikan informasi dan fakta terkait permasalahan sumber daya air di Sungai Jambu khususnya di sekitar Jembatan Cikuya, dengan tujuan menentukan relasi dan menginterpretasikan informasi dan fakta yang diperoleh melalui analisis data sehingga dapat memberikan jawaban terkait penyebab banjir di sekitar Jembatan Cikuya, perubahan morfologi akibat angkutan sedimen dan keruntuhan tebing yang disebabkan oleh kehilangan stabilitas dan erosi pada kaki tebing, serta penyebab gerusan lokal di bawah abutment Jembatan Cikuya. Penelitian ini juga akan mengevaluasi penanganan permasalahan banjir dan keruntuhan tebing yang dilakukan oleh Balai Besar Wilayah Sungai Serayu Opak pada tahun 2022 dan memberikan rekomendasi untuk tindakan lanjut penanganan permasalahan yang ada di Sungai Jambu khususnya di sekitar Jembatan Cikuya. Dalam penelitian ini, analisis hidrologi dilakukan menggunakan perangkat lunak HEC-HMS 4.1.1, sementara analisis hidraulika berupa simulasi banjir 1D/2D, simulasi angkutan sedimen dengan Bank Stability and Toe Erotion Model (BSTEM) 1D, dan simulasi gerusan lokal 1D pada dinding penahan tanah di bawah abutment Jembatan Cikuya dilakukan dengan perangkat lunak HEC-RAS 6.3.1. Simulasi banjir menggunakan Unsteady, Combined 1D/2D Model, dengan debit rencana periode ulang 20 tahun untuk mengevaluasi kemampuan penampang Sungai Jambu pada kondisi sebelum dan setelah dibangun tanggul berdasarkan kriteria desain tanggul untuk kawasan ibukota kabupaten/kota pada Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Nomor 25 Tahun 2015. Debit kejadian banjir 21 Juli 2021 juga disimulasikan untuk menginterpretasikan kejadian banjir saat terjadi hujan ekstrem. Prediksi elevasi muka air pasang-surut dengan interval waktu 1 jam selama kejadian banjir digunakan sebagai kondisi batas hilir. Simulasi angkutan sedimen untuk memprediksi perubahan morfologi sungai secara ii vertikal dan lateral selama 10 tahun ke depan dilakukan dengan model Quasi- Unsteady, One-Dimensional (1D), Mobile Bed Sediment Model, yang diintegrasikan dengan pemodelan gerusan kaki dan erosi tebing menggunakan ARS-USDA Bank-Stability and Toe Erosion Model (BSTEM). Simulasi gerusan abutment jembatan dilakukan menggunakan hasil dari simulasi hidraulika dan dimodelkan menggunakan Flow Hydrograph berupa debit banjir periode ulang 100 tahun sebagai kondisi batas hulu yang dilakukan dengan tiga skenario Stage Hydrograph sebagai kondisi batas hilir berupa elevasi muka air pasang-surut tertinggi selama periode waktu tertentu, elevasi muka air pasang-surut rata-rata, dan elevasi muka air pasang-surut terendah selama periode waktu tertentu. Hasil analisis menunjukkan penyebab terjadinya banjir tanggal 21 Juli 2021 adalah curah hujan tinggi yang menimbulkan debit banjir sebesar 416,10 m 3 /s atau setara dengan debit maksimum rencana dengan periode ulang 47,37 tahun, elevasi tebing sungai kondisi sebelum dibangunnya tanggul di sekitar Jembatan Cikuya yang cukup rendah sehingga penampang sungai tidak mampu menampung aliran debit banjir, serta fenomena pasang yang menyebabkan penurunan elevasi muka air banjir mengalami keterlambatan (lag). Pengendalian banjir di Sungai Jambu pada tahun 2022 dengan pembangunan tanggul di hilir Jembatan Cikuya dapat menahan limpasan debit banjir rencana periode ulang 20 tahun, namun tidak dapat menahan limpasan kejadian banjir ekstrem seperti yang terjadi pada tanggal 21 Juli 2021. Hasil dari simulasi angkutan sedimen selama 10 tahun ke depan, memprediksi elevasi thalweg pada 17 penampang sungai di sekitar Jembatan Cikuya akan mengalami pengendapan dengan pertambahan ketebalan thalweg tertinggi sebesar 0,59 m terjadi di penampang di bawah Jembatan Cikuya, 15 penampang sungai diprediksi akan mengalami erosi, dan 7 penampang sungai diprediksi akan mengalami keruntuhan tebing. Gerusan lokal di bawah abutment Jembatan Cikuya terjadi karena aliran mengalami kontraksi pada sisi kanan jembatan dan diprediksi mengalami gerusan sedalam 1,6 m jika terjadi debit banjir periode ulang 100 tahun. Kata kunci: Sungai Jambu, banjir, keruntuhan tebing sungai, gerusan lokal, simulasi banjir, angkutan sedimen, gerusan abutment jembatan. iii ABSTRACT FLOOD AND MORPHOLOGY STUDY IN JAMBU RIVER (DONAN TRIBUTARY) CILACAP REGENCY CENTRAL JAVA By Humam Aulia NIM: 25821032 (Master’s Program in Water Resources Engineering and Management) This research was conducted in Jambu River, which is a 3rd order river in the Donan Basin in Cilacap Regency, Central Java Province, precisely around the Cikuya Bridge. There are several problems that occur around the research location, such as flooding on July 21, 2021, bank failure, and local erosion that resulted in a decrease of soil retaining wall under the Cikuya Bridge abutment by around 6 to 8 cm. The purpose of this research is to explain information and facts related to water resources problems in the Jambu River, especially around the Cikuya Bridge, with the aim of determining the relationship and interpreting the information and facts obtained through data analysis so as to provide answers related to the causes of flooding around the Cikuya Bridge, changes in morphology due to sediment transport and bank failure caused by instability and toe erosion, and the cause of local erosion under the Cikuya Bridge abutment. This study will also evaluate flood and bank failure management carried out by Balai Besar Wilayah Sungai Serayu Opak in 2022 and provide recommendations for further actions to handle the problems in the Jambu River, especially around the Cikuya Bridge. In this research, hydrological analysis was conducted using HEC-HMS 4.1.1 software, while hydraulic analysis in the form of 1D/2D flood simulation, sediment transport simulation with Bank Stability and Toe Erosion Model (BSTEM) 1D, and 1D local erosion under the Cikuya Bridge abutment was carried out using HEC- RAS 6.3.1 software.