Analisis Banjir Akibat Keruntuhan Bendungan Gongseng Menggunakan Perangkat Lunak Iber

Sa'iyd Husayn Ahmadi, Prof. Dr. Ir. Bambang Triatmodjo, CES., DEA. ; Dr. Benazir, S.T., M.Eng.

2024 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Bendungan merupakan struktur melintang sungai yang dinilai menjadi solusi terbaik untuk tetap menjaga rantai pasok kebutuhan air. Waduk memiliki beragam manfaat, akan tetapi dibalik kebermanfaatannya terdapat ancaman keruntuhan bendungan yang sewaktu-waktu mungkin saja terjadi. Kegiatan pemantauan yang mampu mendeteksi awal gejala keruntuhan bendungan harus dilaksanakan secara rutin. Langkah pemantauan saja tidak cukup, apabila terjadi keadaan darurat maka diperlukan kesiapsagaan untuk bertindak sesuai prosedur kedaruratan yang didasarkan pada dokumen rencana tindak darurat (RTD). Perlunya simulasi banjir untuk mengetahui arah aliran dan kedalaman genangan di hilir bendungan. Tujuan utama penelitian ini adalah menganalisis hidrograf banjir akibat jebolnya bendungan dengan parameter rekahan yang bervariasi.

 

Pada penelitian ini menggunakan pendekatan model matematik dua dimensi, atau yang dikenal sebagai persamaan Saint-Venant dua dimensi. Persamaan tersebut digunakan oleh model Iber untuk memperoleh nilai kecepatan rerata dan kedalaman disetiap sel komputasi. Pada modul keruntuhan bendungan yang tersedia, pengguna diharuskan mendefinisikan parameter rekahan. Pada penelitian ini dipilih tiga parameter rekahan yang umum digunakan yaitu Froehlich, Von Thun, dan USBR. Untuk nilai elevasi model digunakan model elevasi dari DEMNAS BIG. Model keruntuhan bendungan skenario peluapan dibangkitkan dengan hidrograf banjir maksimum boleh jadi, sedangkan untuk skenario erosi buluh menggunakan hidrograf banjir kala ulang 2 tahun. Setelah itu, dianalisis penjalaran gelombang banjirnya hingga ke Desa Belun. Penelitian ini berfokus pada analisis genangan banjir dan hidrograf banjir akibat keruntuhan Bendungan Gongseng dengan menggunakan model Iber.

 

Hasil dari debit maksimal yang mungkin terjadi di hilir bendungan berdasarkan Metode Froehlich adalah 6982,35 m³/s, Metode Von Thun sebesar 9070,33 m³/s, dan Metode USBR sebesar 8296,86 m³/s. Debit terbesar akan terjadi apabila menggunakan skenario peluapan. Banjir terbesar dihasilkan dari model empiris yang dikembangkan oleh Von Thun. Area genangan yang dihasilkan dari skenario peluapan mencapai 12,57 km² sedangkan skenario erosi buluh hanya 7,55 km². Berdasarkan ketiga metode tersebut berturut-turut yang menimbulkan kerusakan paling parah adalah Metode Von Thun, USBR, dan Froehlich. Metode Von Thun menghasilkan dimensi rekahan yang paling luas dalam waktu yang singkat, sehingga menghasilkan banjir yang ekstrem. Hasil dari penelitian ini memberikan gambaran mengenai besaran banjir dan genangannya di hilir bendungan.

The dam is a structure across a river that is considered the best solution to maintain the supply chain of water needs. Reservoirs have various benefits, but behind their usefulness, there is a threat of dam failure that may occur at any time. Monitoring activities capable of detecting early signs of dam failure must be carried out regularly. Monitoring alone is not enough; in case of an emergency, preparedness to act according to emergency procedures based on the Emergency Action Plan documents is required. Flood simulations are necessary to determine the direction of flow and the depth of inundation downstream of the dam. The main objective of this research is to analyze the flood hydrograph due to dam failure with varying breach parameters.

In this research, a two-dimensional mathematical model approach, known as the Saint-Venant two-dimensional equations, is used. These equations are employed by the Iber model to obtain the average velocity and depth values in each computational cell. In the available dam failure module, users are required to define breach parameters. In this study, three commonly used breach parameters were selected: Froehlich, Von Thun, and USBR. For the elevation values, the elevation model from DEMNAS BIG is used. The dam failure model scenarios for overtopping are generated with the maximum probable flood hydrograph, while the piping scenario, a flood hydrograph with a return period of 2 years is used. Furthermore, the propagation of the flood wave to Belun Village is analyzed. This study focuses on the analysis of flood inundation and flood hydrographs induced by the failure of the Gongseng Dam using the Iber model.

 

The results indicate that the maximum downstream discharge based on the Froehlich Method is 6982.35 m³/s, the Von Thun Method is 9070.33 m³/s, and the USBR Method is 8296.86 m³/s. The highest discharge will occur when using the overtopping scenario. The largest flood is generated by the empirical model developed by Von Thun. The inundation area resulting from the overtopping scenario reaches 12.57 km², while the piping scenario is only 7.55 km². According to the three methods, the most severe damage is caused by the Von Thun Method, followed by USBR and Froehlich. The Von Thun Method produces the widest breach dimensions in a short time, resulting in an extreme flood. The findings of this research provide insights into the magnitude of the flood and inundation downstream of the dam.

Kata Kunci : Keruntuhan bendungan, Iber, Parameter rekahan, Penelusuran banjir, Genangan banjir