ANALISIS KARAKTERISTIK HUJAN
UNTUK PENDUGAAN DEBIT ALIRAN RENCANA
SUNGAI ANAFRI DI KOTA JAYAPURA
Nurfaijin1, Totok Gunawan2, Pramono Hadi3
Jurusan S2 Geografi Fakultas Geografi UGM
ABSTRACT
Anafri River is located in the city of Jayapura is one of the rivers that passes through the sub-distric of Gurabesi distric of North Jayapura and often overflow during heavy rains. Along the banks of the Anafri River in the sub-distric Gurabesi is a fairly dense residential areas so that in the event of flooding from overflowing rivers, the water flooded residential areas. It required steps to be taken to address the emergence of a pool in the residential areas so that losses can be reduced.
This study is to assess the Anafri River capacity to respond diversion diversity of rain into streams. In this study the analysis done to determine the characteristics of the rainfall for determine flow rate using Rational Method to determine the ability of anafri rivers to accommodate flow rates, so that alternative treatment can be determined in flood mitigation. The study was conducted by analyzing the cross capacity of river in stream flood discharge return period of 100 years (130. 001 m3 /second).
The analysis shows bahawa, the runoff on P38 in the event of floods January 14, 2008 as high as ± 0.8 m are known to cause primarily small bank full capacity, then the alternative treatment recommended is the exaltation of the river embankment. The analysis uses flood discharge return period of 100 years shows that, runoff occurs at the location of cross sections with P28 to P38 ± 500 m long segment occurring on either side of the embankment of the downstream direction. Runoff occurs as high as ± 1 m at the left side of the embankment and ± 2 m on the right side of the levee, so the recommended levee elevation is as high as 1 m on the left side and 2 m on the right side of the levee.
Keywords : Rainfall Characteristic, Flow rate, Capacity of River
1.PENDAHULUAN
Sungai Anafri yang terletak di wilayah Kota Jayapura merupakan sungai utama DAS Anafri yang memiliki luas DAS 6.518 km2 dimana bagian hilirnya sepanjang ± 2 km melewati Kota Jayapura. Sungai Anafri memiliki arti penting bagi masyarakat Kota Jayapura yaitu sebagai sumber air bersih untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari, namun sungai ini sering banjir pada saat terjadi hujan lebat (Tabloid JUBI, 1 April 2009). Sepanjang bantaran Sungai Anafri di Kelurahan Gurabesi merupakan daerah permukiman yang cukup padat sehingga pada saat terjadi banjir air menggenangi permukiman penduduk. Banjir yang hampir setiap tahun terjadi di Sungai Anafri selain akibat proeses alam yaitu adanya hujan lebat, juga disebabkan karena adanya kegiatan perladangan dan penebangan liar di wilayah hulu Sungai Anafri yang merupakan kawasan Cagar Alam Pegunungan Cyclop (Hutajalu, 2010). Mengingat kondisi sungai tersebut, perlu dilakukan langkah-langkah dalam rangka meminimalisir terjadinya bencana banjir akibat meluapnya sungai.
Upaya untuk menanggulangi keadaan tersebut diatas, perlu dilakukan langkah-langkah survei dan analisis terhadap debit aliran sungai. Salah satu bagian dalam upaya penanggulangan bencana banjir akibat meluapnya sungai adalah mengetahui seberapa besar debit puncak yang terjadi akibat turunnya hujan. Oleh karena itu perlu dilakukan pengukuran debit aliran sungai terutama dalam kaitannya dengan kapasitas sungai dalam merespon pengalih ragaman hujan menjadi aliran permukaan. Debit puncak di suatu lokasi di sungai dapat diperkirakan berdasarkan data hujan dengan menggunakan Metode Rasional (Triatmodjo, 2008).
Hujan merupakan faktor meteorologis yang merupakan input utama kejadian banjir di suatu wilayah. Karakteristik hujan meliputi ketebalan, intensitas, durasi dan distribusi hujan yang jatuh di suatu DAS. Usaha maksimal terhadap dampak hujan yang dapat dilakukan manusia adalah mengenali karakteristik hujan atas keberadaanya dalam ruang, waktu dan kuantitasnya. Sifat-sifat hujan yang jatuh di suatu DAS akan mempengaruhi karakteritik keluaran, sehingga dipandang sangat penting untuk mengkaji karakteristik hujan suatu daerah (Hadi, 2006).
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik hujan yakni tebal hujan, intensitas hujan dan lama hujan (durasi) di daerah penelitian, menentukan debit aliran rencana Sungai Anafri di Kota Jayapura berdasarkan Metode Rasional, mengkaji kapasitas Sungai Anafri dalam kaitannya dengan ancaman banjir di Kota Jayapura, dan penentuan alternatif penanganan banjir Sungai Anafri sebagai rekomendasi dalam penanggulangan bencana banjir di Kota Jayapura.
2.METODE PENELITIAN
2.1 Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data hujan dari Stasiun Geofisika Angkasapura Kota Jayapura, peta topografi Kota Jayapura, peta jenis tanah Kota Jayapura, Citra Landsat TM resolusi 30 mater tahun 2007, dan data geometri Sungai Anafri.
2.2 Intensitas Hujan Rencana
Intensitas hujan merupakan ketebalan hujan yang terjadi pada suatu wilayah dalam kurun waktu di mana air tersebut terkonsentrasi. Proses waktu terjadinya hujan dari mulai sampai berhenti hujan sering disebut dengan durasi hujan dalam satuan menit atau jam (Sukadi dan Sudjarwadi, 2005). Analisis hubungan dua parameter karakteristik hujan yang penting berupa intensitas dan durasi hujan dapat dihubungkan secara statistik dengan suatu frekuensi kejadian karakteristik hujan. Penyajian secara grafik hubungan ini adalah berupa kurva Intensity-Duration-Frequency (IDF) (Loebis, 1992). Dalam penelitian ini analisis data hujan untuk penggambaran kurva IDF dilakukan dengan menggunakan Metode Grafis (Okonkwo dan Mbajiorgu, 2010).
2.3 Penghitungan Debit Aliran Rencana
Salah satu metode yang umum digunakan untuk memperkirakan debit aliran rencana yaitu Metode Rasional. Menurut Gunawan (1991), bahwa pendugaan debit puncak dengan Metode Rasional merupakan penyederhanaan besaran-besaran terhadap suatu proses penentuan aliran permukaan yang rumit, akan tetapi metode tersebut dianggap akurat untuk menduga aliran permukaan dalam rancang bangun yang relatif murah, sederhana, dan memberikan hasil yang dapat diterima (reasonable). Adapun persamaan Metode Rasional adalah (Chow, 1988) :
Dimana Q adalah debit aliran (m3/detik), C adalah koefisien aliran, I adalah intensitas hujan (mm/jam), dan A adalah luas DAS (km2). Konstanta 0,278 adalah faktor konversi debit aliran ke satuan (m3/dtk) (Seyhan, 1990). Koefisien aliran (C) yang digunakan dalam Metode Rasional adalah koefisien aliran yang diperoleh dengan menggunakan Metode Cook, sedangkan intensitas hujan yang digunakan diperoleh berdasarkan kurva IDF. Durasi hujan (I) yang digunakan adalah durasi yang sama atau mendekati waktu konsentrasi aliran (tc) yang diperoleh berdasarkan persamaan Kirpich.
2.4 Penghitungan Kapasitas Sungai Anafri
Kapasitas saluran dihitung dengan menggunakan rumus Manning (Purwanto, 2002) :
Dimana V adalah kecepatan aliran rata-rata (m/detik), n adalah koefisien kekasaran Manning, Radalah jari-jari hidraulis (m), S adalah kemiringan permukaan aliran, A adalah luas penampang basah (m2), dan Q adalah debit aliran (m3/detik).
Analisis kapasitas sungai dilakukan untuk mengetahui kapasitas saluran serta lokasi alur sungai yang rawan terjadi luapan akibat banjir dengan menggunakan metode komparasi yaitu membandingkan debit aliran rencana dengan kapasitas saluran pada setiap penampang sungai. Untuk menentukan ketinggian luapan dilakukan dengan membandingkan elevasi muka air banjir dengan elevasi tanggul sungai pada setiap penampang.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Kondisi dan Analisis Wilayah
Lokasi penelitian merupakan salah satu Daerah Aliran Sungai (DAS) yang di dalamnya terdapat aliran Sungai Anafri dengan panjang sungai ± 4.2 km dimana ± 2 km melewati Kota Jayapura. DAS Anafri terletak di wilayah Distrik Jayapura Utara Kotamadya Jayapura Provinsi Papua. Secara astronomis DAS Anafri terletak antara 2°31'90" - 2°32'55" Lintang Selatan (LS) dan 140°39'57" - 140°42'28" Bujur Timur (BT). Distrik Jayapura Utara adalah salah satu distrik di wilayah Kotamadya Jayapura yang merupakan jantung Ibukota Provinsi Papua. DAS Anafri memiliki luas ± 6.5 km2 yang mencakup dua kelurahan yaitu Kelurahan Gurabesi dan Kelurahan Bhayangkara. Secara umum DAS Anafri Kota Jayapura dibangun oleh sebagian besar batuan Ultramfik dan batugamping. Batuan utama Ultrmafik adalah serpentinit berwarna abu-abu kehijauan dengan kekerasan sedang, kurang kompak, dan banyak mengandung mineral serpentin (Awi, 2007). Kondisi tanah di wilayah Kota Jayapura berdasarkan Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat (2000), Klasifikasi tanah Distrik Jayapura Utara masuk dalam klasifikasi oxisol yang terbuat dari bahan induk plutonik, sub-landform perbukitan volkan dengan relief berbukit. Kondisi tanah merupakan tanah yang telah terlapuk sangat lanjut, bertekstur tanah liat dan daya menahan air kecil. Tutupan lahan (vegetasi) yang terdapat pada DAS Anafri tersusun oleh jenis-jenis lahan hutan, semak belukar, kebun campuran, tanah terbuka, lahan terbangun. Hutan merupakan tutupan lahan terluas yaitu 66.5 % dari luas DAS.
3.2 Karakteristik Hujan
3.2.1 Ketebalan Hujan
Hasil analisis data curah hujan secara umum menunjukan bahwa curah hujan di DAS Anafri Kota Jayapura banyak terjadi pada bulan Januari-April dan Nopember-Desember. Curah hujan dari bulan Januari-Desember memiliki rata-rata ketebalan hujan minimum sebesar 4.11 mm pada bulan Nopember dan maksimum sebesar 7.95 mm pada bulan Januari. Berdasarkan analisis parameter statistik nilai skewness melebihi angka 0.5 yaitu minimum sebesar 1.64 pada bulan Juni dan maksimum sebesar 5.05 pada bulan Juli. Hal ini menunjukan bahwa distribusi data cenderung mengumpul pada kisaran nilai ketebalan hujan antara 0.1-7.0 mm. Rata-rata intensitas hujan memiliki nilai minimum sebesar 11.67 mm/jam pada bulan Desember dan maksimum sebesar 24.34 mm/jam pada bulan Januari. Besarnya nilai rata-rata tersebut menunjukan bahwa di DAS Anafri Kota Jayapura sering terjadi hujan lebat (10-20 mm/jam). Di samping itu kisaran nilai rata-rata intensitas hujan yaitu 11.67-24.34 mm/jam yang terjadi pada bulan Januari-Desember, menunjukan bahwa pada tiap-tiap bulan sepanjang tahun di Kota Jayapura terdapat kejadian hujan lebat.
3.2.2 Durasi Hujan
Durasi hujan yang merupakan karakteristik hujan DAS dalam penelitian ini adalah durasi rata-rata. Hasil analisis durasi hujan menunjukan bahwa, durasi hujan rata-rata Kota Jayapura adalah 15 menit (Lampiran 1). Nilai rata-rata durasi hujan tersebut menunjukan bahwa di Kota Jayapura sering terjadi hujan dengan durasi singkat (beberapa menit).
3.2.3 Intensitas Hujan
Intensitas hujan merupakan jumlah hujan yang dinyatakan dalam ketebalan hujan tiap satuan waktu. Besarnya intensitas hujan berbeda-beda, tergantung dari lamanya kejadian hujan dan frekuensi kejadianya. Hasil penghitungan distribusi probabilitas intensitas hujan disajikan dalam Gambar 1 yang menunjukan histogram dari distribusi probabilitas intensitas hujan. Dalam gambar tersebut absis adalah intensitas hujan yang dinyatakan dalam interval 10.9 mm/jam, sedangkan ordinat adalah probabilitas intensitas hujan.
Peluang terbesar intensitas hujan DAS Anafri Kota Jayapura berdasarkan Gambar 1, terjadi pada kisaran nilai intensitas hujan 22.0 - 32.9 mm/jam dengan probabilitas sebesar 0.399 (40%). Dari hasil analisis durasi hujan diperoleh durasi rata-rata hujan sebesar 15 menit. Hal ini menunjukan bahwa hujan yang sering terjadi di DAS Anafri Kota Jayapura termasuk klasifikasi hujan convective. Menurut Yadnya dan Wijayanti (2008), karakteristik hujan convetive memiliki curah hujan yang tinggi diatas 25 mm/jam dengan durasi yang singkat dan bersifat lokal (cakupannya tertentu).
3.2.4 Hubungan Karakteristik Hujan
Kurva IDF (Lampiran 2) menggambarkan hubungan antara dua parameter karakteristik hujan yaitu durasi dan intensitas hujan yang selanjutnya dapat dimanfaatkan untuk menentukan besarnya intensitas hujan dalam periode ulang tertentu untuk menghitung debit puncak dengan Metode Rasional. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sosrodarsono dan Takeda (2003), yang menyatakan bahwa lengkung IDF dapat digunakan dalam menghitung debit puncak dengan Metode Rasional untuk menentukan intensitas curah hujan rata-rata dari waktu konsentrasi yang dipilih.
3.3 Debit Aliran Rencana
Debit aliran rencana dihitung berdasarkan parameter intensitas hujan, luas DAS, dan koefisien aliran permukaan.
3.3.1 Intensitas Hujan
Intensitas hujan diperoleh berdasarkan kurva IDF dengan durasi hujan yang sesuai dengan waktu konsentrasi aliran yaitu 25.4 menit. Besarnya intensitas hujan untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 15 tahun, 25 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun masing-masing adalah 61.7 mm/jam, 71.5 mm/jam, 78.9 mm/jam, 82.9 mm/jam, 88.2 mm/jam, 95.8 mm/jam, dan 101.9 mm/jam.
3.3.2 Luas DAS
Berdasarkan hasil perhitungan, DAS Anafri Kota Jayapura memiliki luas 6.5 km2 . Panjang sungai utama DAS Anafri 4.2 km dengan kemiringan rata-rata 0.146 m/m.
3.3.3 Koefisien Aliran Permukaan
Koefisien aliran DAS Anafri dihitung dengan menggunakan Metode Cook yaitu berdasarkan faktor karakteristik fisik DAS. Faktor karakteristik DAS yang dapat mempengaruhi koefisien aliran yaitu kemiringan lereng, kerapatan aliran, kapasitas infiltrasi, dan tutupan lahan. Dari hasil penghitungan diperoleh nilai koefisien aliran total DAS Anafri sebesar 0.6985 (69.85%) yang menunjukan bahwa hujan yang terjadi di DAS Anafri Kota Jayapura 70% akan menjadi aliran permukaan.
Besarnya debit aliran rencana untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 15 tahun, 25 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun masing-masing adalah 78.667 m3/detik, 91.162 m3/detik, 100.596 m3/detik, 105.696 m3/detik, 112.454 m3/detik, 122.921 m3/detik, 130.001 m3/detik.
3.4. Kapasitas Sungai Anafri
Kapasitas saluran didefinisikan sebagai debit maksimum yang mampu ditampung oleh setiap penampang sepanjang sungai. Kapasitas sungai ini, digunakan sebagai acuan untuk menyatakan apakah debit yang direncanakan tersebut mampu untuk ditampung oleh sungai tanpa terjadi peluapan air. Dalam penelitian ini analisis kapasitas sungai dilakukan pada alur Sungai Anafri bagian hilir yang melewati Kota Jayapura dengan panjang alur sungai ± 2 km.
Pengukuran penampang sungai dilakukan pada 5 titik yaitu penampang pada elevasi 9.60 meter (P9), penampang pada elevasi 17.44 meter (P17), penampang pada elevasi 28.00 meter (P28), penampang pada elevasi 32.08 meter (P32), dan penampang pada elevasi 38.20 meter (P38). Penampang P9 merupakan penampang paling hilir dengan jarak ±230 meter dari muara sungai dengan asumsi bahwa lokasi tersebut tidak terpengaruh oleh pasang surut air laut.
Koefisien kekasaran Manning (n) diperoleh dengan pendekatan visual keadaan saluran pada masing-masing penampang sungai. Berdasarkan hasil pendekatan visual diperoleh nilai koefisien kekasaran saluran pada penampang P28, P32, dan P28 sebesar 0.060. Pada penampang P9 dan P 17 nilai koefisien kekasaran saluran sebesar 0.045. Berdasarkan paramater penampang sungai diperoleh besarnya kapasitas saluran Sungai Anafri pada setiap lokasi penampang seperti dapat dilihat pada Tabel 1.
Peluang terbesar intensitas hujan DAS Anafri Kota Jayapura berdasarkan Gambar 1, terjadi pada kisaran nilai intensitas hujan 22.0 - 32.9 mm/jam dengan probabilitas sebesar 0.399 (40%). Dari hasil analisis durasi hujan diperoleh durasi rata-rata hujan sebesar 15 menit. Hal ini menunjukan bahwa hujan yang sering terjadi di DAS Anafri Kota Jayapura termasuk klasifikasi hujan convective. Menurut Yadnya dan Wijayanti (2008), karakteristik hujan convetive memiliki curah hujan yang tinggi diatas 25 mm/jam dengan durasi yang singkat dan bersifat lokal (cakupannya tertentu).
3.2.4 Hubungan Karakteristik Hujan
Kurva IDF (Lampiran 2) menggambarkan hubungan antara dua parameter karakteristik hujan yaitu durasi dan intensitas hujan yang selanjutnya dapat dimanfaatkan untuk menentukan besarnya intensitas hujan dalam periode ulang tertentu untuk menghitung debit puncak dengan Metode Rasional. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sosrodarsono dan Takeda (2003), yang menyatakan bahwa lengkung IDF dapat digunakan dalam menghitung debit puncak dengan Metode Rasional untuk menentukan intensitas curah hujan rata-rata dari waktu konsentrasi yang dipilih.
3.3 Debit Aliran Rencana
Debit aliran rencana dihitung berdasarkan parameter intensitas hujan, luas DAS, dan koefisien aliran permukaan.
Intensitas hujan diperoleh berdasarkan kurva IDF dengan durasi hujan yang sesuai dengan waktu konsentrasi aliran yaitu 25.4 menit. Besarnya intensitas hujan untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 15 tahun, 25 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun masing-masing adalah 61.7 mm/jam, 71.5 mm/jam, 78.9 mm/jam, 82.9 mm/jam, 88.2 mm/jam, 95.8 mm/jam, dan 101.9 mm/jam.
3.3.2 Luas DAS
Berdasarkan hasil perhitungan, DAS Anafri Kota Jayapura memiliki luas 6.5 km2 . Panjang sungai utama DAS Anafri 4.2 km dengan kemiringan rata-rata 0.146 m/m.
3.3.3 Koefisien Aliran Permukaan
Koefisien aliran DAS Anafri dihitung dengan menggunakan Metode Cook yaitu berdasarkan faktor karakteristik fisik DAS. Faktor karakteristik DAS yang dapat mempengaruhi koefisien aliran yaitu kemiringan lereng, kerapatan aliran, kapasitas infiltrasi, dan tutupan lahan. Dari hasil penghitungan diperoleh nilai koefisien aliran total DAS Anafri sebesar 0.6985 (69.85%) yang menunjukan bahwa hujan yang terjadi di DAS Anafri Kota Jayapura 70% akan menjadi aliran permukaan. Besarnya debit aliran rencana untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 15 tahun, 25 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun masing-masing adalah 78.667 m3/detik, 91.162 m3/detik, 100.596 m3/detik, 105.696 m3/detik, 112.454 m3/detik, 122.921 m3/detik, 130.001 m3/detik.
3.4. Kapasitas Sungai Anafri
Kapasitas saluran didefinisikan sebagai debit maksimum yang mampu ditampung oleh setiap penampang sepanjang sungai. Kapasitas sungai ini, digunakan sebagai acuan untuk menyatakan apakah debit yang direncanakan tersebut mampu untuk ditampung oleh sungai tanpa terjadi peluapan air. Dalam penelitian ini analisis kapasitas sungai dilakukan pada alur Sungai Anafri bagian hilir yang melewati Kota Jayapura dengan panjang alur sungai ± 2 km.
Pengukuran penampang sungai dilakukan pada 5 titik yaitu penampang pada elevasi 9.60 meter (P9), penampang pada elevasi 17.44 meter (P17), penampang pada elevasi 28.00 meter (P28), penampang pada elevasi 32.08 meter (P32), dan penampang pada elevasi 38.20 meter (P38). Penampang P9 merupakan penampang paling hilir dengan jarak ±230 meter dari muara sungai dengan asumsi bahwa lokasi tersebut tidak terpengaruh oleh pasang surut air laut.
Koefisien kekasaran Manning (n) diperoleh dengan pendekatan visual keadaan saluran pada masing-masing penampang sungai. Berdasarkan hasil pendekatan visual diperoleh nilai koefisien kekasaran saluran pada penampang P28, P32, dan P28 sebesar 0.060. Pada penampang P9 dan P 17 nilai koefisien kekasaran saluran sebesar 0.045. Berdasarkan paramater penampang sungai diperoleh besarnya kapasitas saluran Sungai Anafri pada setiap lokasi penampang seperti dapat dilihat pada Tabel 1.
3.4.1 Evaluasi Kapasitas Sungai Berdasarkan Debit Aliran Rencana
Hasil perbandingan debit banjir rencana dengan kapasitas saluran Sungai Anafri ( Gambar 2) menunjukan bahwa, lokasi rawan banjir dengan debit Q100 tahun adalah pada lokasi penampang P28-P38 pada alur sungai sepanjang 500 meter. Lokasi rawan banjir dengan debit Q5 adalah pada penampang P32-P38 pada alur sungai sepanjang 300 meter. Lokasi rawan banjir dengan debit Q2 adalah pada penampang P38 yaitu penampang melintang sungai paling hulu. Debit puncak banjir Sungai Anafri pada saat terjadi hujan lebat 14 Januari 2008 sebesar 72.551 m3/detik. Kapasitas saluran Sungai Anafri pada saat menampung debit puncak banjir yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 3. Berdasarkan hasil perbandingan debit puncak banjir dan kapasitas saluran pada setiap penampang, menunjukan bahwa secara umum saluran Sungai Anafri mampu menampung debit banjir kecuali pada lokasi penampang P38. Pada lokasi penampang P38 debit puncak banjir lebih besar dari kapasitas tampungan (72.551 m3/detik > 40.471 m3/detik), sehingga terjadi luapan banjir yang menyebabkan sebagian permukiman di wilayah Kloofkamp Kelurahan Gurabesi tergenang.
3.4.2 Evaluasi Elevasi Muka Air Banjir
Analisis elevasi muka air banjir dilakukan dengan tujuan untuk menentukan kapasitas sungai berdasarkan elevasi muka air banjir. Elevasi muka air banjir digunakan untuk menentukan tinggi luapan air sungai pada tiap penampang. Suatu penampang sungai dianggap mampu menampung debit banjir, dimana elevasi muka air banjir tidak melebihi tanggul sungai. Dalam penelitian ini, elevasi muka air banjir dihitung berdasarkan debit aliran menggunakan persamaan yang diturunkan dari tiap penampang sungai.
Hasil analisis kondisi penampang melintang sungai pada saat terjadi banjir 14 Januari 2008 dapat dilihat pada Tabel 2.
Hasil analisis pada Tabel 5.17 menunjukan bahwa, lokasi penampang Sungai Anafri yang tidak mampu menampung debit banjir adalah pada penampang P38. Luapan air banjir terjadi pada tanggul sisi kanan alur sungai dengan tinggi luapan 0.8 meter.
Elevasi muka air banjir yang dihitung berdasarkan debit aliran rencana dapat dilihat pada Lampiran 3. Hasil analisis elevasi muka air banjir menunjukan bahwa, luapan air banjir Sungai Anafri pada saat terjadi hujan lebat terjadi pada tanggul sisi kiri dan kanan alur sungai. Luapan pada tanggul sisi kiri terjadi pada lokasi penampang P32-P38. Debit aliran yang menyebabkan terjadinya luapan pada tanggul sisi kiri adalah debit aliran rencana periode ulang 5 tahun dan 100 tahun. Tinggi luapan pada tanggul sisi kiri adalah 0.1 meter sampai 1 meter. Luapan pada tanggul sisi kanan terjadi pada lokasi penampang P28-P38. Debit aliran yang menyebabkan terjadinya luapan pada tanggul sisi kanan adalah debit aliran rencana periode ulang 2 tahun dan 100 tahun. Tinggi luapan pada tanggul sisi kanan adalah 0.2 meter sampai 2 meter. Lokasi luapan banjir dapat dilihat pada Lampiran 4.
3.4.3 Penanganan Banjir Sungai Anafri
Berdasarkan hasil analisis dengan debit periode ulang 100 tahun, bahwa luapan banjir Sungai Anafri terjadi pada penggal 1300-1800 meter dari hilir yaitu pada lokasi penampang P28-P38. Hal ini secara umum disebabkan oleh kondisi kapasitas maksimum sungai yang sangat kecil yaitu antara 40.471 m3/detik sampai 128.292 m3/detik, sehingga akan terjadi luapan jika debit banjir dari hulu melebihi kapasitas tampungannya. Kondisi kapasitas tampungan yang kecil, selain disebabkan karena tanggul sungai yang tidak terlalu tinggi juga disebabkan karena adanya penyempitan badan sungai. Penyempitan badan sungai diakibatkan oleh aktifitas manusia di bantaran Sungai Anafri yang membangun permukiman sampai ke badan sungai seperti pada Gambar 4.
Di samping itu, berkurangnya kapasitas sungai disebabkan banyaknya tumpukan sampah di sepanjang alur Sungai Anafri maupun bangunan bekas tiang jembatan yang terdapat di antara penampang P32 dan P38 alur sungai seperti pada Gambar 5.
Untuk meminimalisir terjadinya banjir akibat meluapnya Sungai Anafri dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
- Penanganan banjir di Sungai Anafri dengan langkah teknis
Berdasarkan hasil analisis banjir dengan debit periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 15 tahun, 25 tahun, 50 tahun dan 100 tahun, luapan terjadi pada penggal 1300-1800 meter dari hilir yang merupakan wilayah permukiman. Dengan kondisi seperti ini, maka penanganan banjir Sungai Anafri dilakukan untuk program jangka pendek, karena hampir setiap tahunnya terjadi luapan air banjir. Alternatif penanganan yang dipakai adalah penanggulangan dengan debit periode ulang 10 tahun (Q10 = 100.596 m3/detik) atau debit periode ulang 100 tahun (Q100 = 130.001 m3/detik). Untuk debit periode ulang 2 tahun tidak dilakukan karena debit rencana untuk penanggulangan drainase kota debit rencana minimumnya adalah debit periode ulang 5 tahun (Rahmawati, 2010).
Berdasarkan analisis penyebab banjir Sungai Anafri, limpasan yang terjadi pada penggal alur sungai 1300-1800 meter dari hilir ( Penampang P28-P38) diakibatkan karena kapasitaas sungai yang terlalu kecil sehingga perlu dilakukan upaya untuk memperbesar kapasitas sungai. Alur sungai yang rawan terhadap terjadinya luapan air sungai memiliki panjang penggal relatif kecil yaitu 500 meter, sehingga upaya untuk memperbesar kapasitas pengaliran alur sungai dapat dilakukan dengan peninggian tanggul pada penggal alur sungai yang rawan terhadap terjadinya luapan. Peninggian tanggul dilakukan untuk mencegah meluapnya banjir sampai ketinggian tertentu. Dalam peninggian tanggul Sungai Anafri dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
- Peninggian tanggul berdasarkan debit banjir Q10
Kondisi penampang Sungai Anafri pada saat terjadi debit banjir periode ulang 10 tahun dengan debit sebesar 100.596 m3/detik, luapan terjadi pada lokasi penampang P32 yang memiliki elevasi tanggul pada sisi kiri 35 meter dan tanggul pada sisi kanan 34.4 meter. Elevasi muka air banjir pada lokasi penampang P32 adalah 34.6 meter, sehingga langkah penanggulangan dapat dilakukan dengan peninggian tanggul pada sisi kanan minimal 0.2 meter. Pada lokasi penampang P38 memiliki elevasi tanggul sungai pada sisi kiri 41 meter dan tanggul pada sisi kanan 40 meter. Elevasi muka air banjir pada penampang P38 adalah 41.4 meter, sehingga langkah penanggulangan dapat dilakukan dengan peninggian tanggul pada tanggul sisi kiri minimal 0.4 meter dan peninggian tanggul pada sisi kanan minimal 1.4 meter.
- Peninggian tanggul berdasarkan debit banjir Q100
Kondisi penampang Sungai Anafri pada saat terjadi debit periode ulang 100 tahun dengan debit sebesar 130.001 m3/detik, luapan terjadi pada lokasi penampang P28, P32, dan P38. Lokasi penampang P28 memiliki elevasi tanggul pada sisi kiri 31 meter dan tanggul pada sisi kanan 30.7 meter. Elevasi muka air banjir 30.9 meter, sehingga langkah penanggulangan dapat dilakukan dengan peninggian tanggul pada sisi kanan minimal 0.2 meter. Pada penampang P32 memiliki elevasi tanggul sungai pada sisi kiri 35 meter dan tanggul pada sisi kanan 34.4 meter. Elevasi muka air banjir pada penampang P32 adalah 35.1 meter, sehingga langkah penanggulangan dapat dilakukan peninggian tanggul pada tanggul sisi kiri minimal 0.1 meter dan pada tanggul sisi kanan minimal 0.7 meter. Pada lokasi penampang P38 memiliki elevasi tanggul sungai pada sisi kiri 41 meter dan tanggul pada sisi kanan 40 meter. Elevasi muka air banjir pada penampang P38 adalah 42.0 meter, sehingga langkah penanggulangan dapat dilakukan peninggian tanggul pada tanggul sisi kiri minimal 1 meter dan pada tanggul sisi kanan minimal 2 meter.
Peninggian tanggul dalam rangka penanggulangan terjadinya limpasan banjir dengan debit Q10 dan Q100 tahun, memiliki selisih peninggian tanggul yang relatif kecil yaitu sebesar 0.4 meter. Sehingga dalam rangka penanggulangan banjir Sungai Anafri, langkah pananggulangan banjir sebaiknya menggunakan debit Q100 tahun. Peninggian tanggul dilakukan pada alur sungai di lokasi penampang P28-P38 sepanjang kurang lebih 500 meter dengan peninggian tanggul pada sisi kiri minimal 1 meter dan pada tanggul sisi kanan minimal 2 meter.
2. Penanganan banjir di Sungai Anafri dengan pendekatan non teknis
Penanganan banjir di Sungai Anafri untuk perencanaaan jangka pendek dengan debit periode ulang 100 tahun (Q100) yaitu sebesar 130.001 m3/detik. Upaya penanganan banjir dengan pendekatan non teknis adalah :
- Perlunya penegakan hukum dalam pengelolaan lahan terutama bagian hulu DAS Anafri, tidak boleh ada kegiatan perladangan maupun penebangan liar. Wilayah DAS Anafri bagian hulu merupakan kawasan Cagar Alam Pegunungan Cyclop. Menurut Hutajalu (2010), kegiatan perladangan yang terjadi di kawasan Cagar Alam Pegunungan Cyclop (CAPC) yang masuk dalam wilayah Kota Jayapura antara lain kelurahan Angkasapura, dan Bhayangkara, sedangkan kegiatan penjarahan dan penebangan kayu antara lain wilayah Kloofkamp, Angkasapura, dan Bhayangkara. Wilayah Angkasapura maupun Kloofkamp merupakan wilayah tangkapan air DAS Anafri.
- Perlunya pemahaman terhadap masyarakat untuk memelihara kondisi sungai yang memiliki fungsi sebagai tampungan air saat terjadi hujan lebat. Selama ini masyarakat masih menganggap bahwa sungai merupakan tempat pembuangan segala jenis limbah baik padat maupun cair. Sungai Anafri memiliki fungsi ganda, di samping sebagai tempat penampungan air hujan juga sebagai tempat pembuangan limbah rumah tangga. Hal ini terbukti dengan banyaknya sampah yang menumpuk di sepanjang alur sungai.
3.HASIL DAN PEMBAHASAN
- Karakteristik hujan di wilayah DAS Anafri Kota Jayapura cenderung terjadi dengan intensitas tinggi dan dalam durasi yang pendek. Ketebalan hujan pada kisaran 0.1 mm sampai 7.0 mm dengan intensitas hujan pada kisaran 21.0 mm/jam sampai 32.9 mm/jam yang terjadi dalam durasi rata-rata 15 menit. Hujan yang terjadi sangat tergantung terhadap faktor lokal yaitu kondisi topografi pada elevasi sedang hingga tinggi (>10 meter diatas permukaan laut) dan tidak terpengaruh fenomena cuaca pada skala messo. Hal ini menyebabkan hujan dengan intensitas tinggi terjadi sepanjang tahun yaitu Januari-Desember.
- Pada saat terjadi hujan lebat di wilayah DAS Anafri, hujan yang terjadi 70% akan menjadi aliran permukaan yang dapat menyebabkan terjadinya peningkatan debit Sungai Anafri. Debit aliran rencana Sungai Anafri pada periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 15 tahun, 25 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun masing-masing sebesar 78.667 m3/detik, 91.162 m3/detik, 100.596 m3/detik, 105.696 m3/detik, 112.454 m3/detik, 122.144 m3/detik dan 130.001 m3/detik.
- Kapasitas Sungai Anafri sebagian besar masih mampu menampung debit banjir. Wilayah rawan banjir akibat meluapnya sungai terjadi pada lokasi penampang P28, P32, dan P38 sepanjang 500 meter yaitu pada penggal 1300-1800 meter dari hilir tepatnya di wilayah permukiman Kloofkamp Kelurahan Gurabesi. Tinggi luapan banjir pada tanggul sisi kiri ± 1 meter dan pada tanggul sisi kanan ± 2 meter.
- Dalam upaya penanggulangan terjadinya banjir akibat meluapnya Sungai Anafri perlu dilakukan peninggian tanggul pada area rawan banjir sepanjang 500 meter yaitu pada penggal alur sungai 1300-1800 meter dari hilir dengan penambahan tinggi tanggul sungai pada sisi kiri minimal 1 meter dan tangul sisi kanan minimal 2 meter.
