Using Rose’ and Manning’s Equations to Spatially Quantify Soil Erosion in Lagawe River Sub- Watershed, Ifugao, Philippines

A dynamic, physical model was created to predict soil erosion of Lagawe River Sub-watershed, a sub-watershed of Magat River Watershed, Philippines. Tipping-bucket rain gauge was installed to gather event-based rainfall data and a water-level recorder was installed on a straight segment of Lagawe River to gather water depth. Sediment samples were taken during rainstorm events and were used to calibrate the model. Manning’s equation was used to calculate surface runoff and stream flow velocity. Rose’ and Freebairn’s Equation was used to calculate sediment mass. Geographic Information System was utilized as a tool for modelling using PCRaster Software. The model estimated a total of 57,905,000 m3 of eroded sediments which was generated during Typhoon Koppu (local name, Lando) in year 2015. A Welch Two Sample t-value of -0.25 and a p-value of 0.81 was achieved on the statistical analysis between the measured sediment yield and the output of the model. Since the p-value is greater than 0.05 (5%), there is no significant difference between the output of the physical dynamic model and the measured value for sediment yield. Likewise, the correlation analysis supports this conclusion with a linearly positive R2 value of 0.74.

Pengembangan Automatic Water Level Recorder (AWLR) Berbasis IoT Sebagai Alat Mitigasi Resiko Potensi Bencana Banjir di Kota Bontang

Hujan deras pada tahun 2019 telah menyebabkan terjadinya banjir besar di kota Bontang yang mengakibatkan kerugian material pada masyarakat. Setelah kejadian tersebut, masyarakat tidak merasa tenang ketika terjadi musim hujan karena munculnya berbagai informasi yang kurang akurat tentang ketinggian muka air sungai Bontang. Tidak akuratnya informasi menyebabkan masyarakat bingung ketika harus membuat keputusan untuk menyelamatkan benda dan jiwanya. Untuk menyediakan informasi akurat tentang kondisi DAS sungai Bontang, agar masyarakat dapat menjadikannya sebagai pertimbangan untuk membuat keputusan, dikembangkanlah sebuah system AWLR berbasis IoT yang menggunakan teknologi komunikasi LoRa dan internet. Hasil pengujian terhadap system yang telah dirancang bangun menunjukkan bahwa sistem dapat bekerja dengan baik dan memberikan informasi yang tepat tentang tinggi muka air di DAS sungai Bontang kepada msyarakat.

MODEL PERAMALAN DEBIT SUNGAI MENGGUNAKAN ANN- SOM ANN PADA SUB DAS TAPUNG KIRI

Sub daerah aliran sungai Tapung Kiri merupakan bagian dari daerah aliran sungai Siak yang dikategorikan sebagai daerah aliran sungai kritis dan kawasan rawan bencana banjir. Potensi terjadinya banjir disebabkan oleh tingginya curah hujan diwilayah tengah, hulu dan di sepanjang daerah aliran sungai yang telah mengalami perubahan tata guna lahan. Pada penelitian ini, dilakukan model peramalan debit dengan menggunakan metode artificial neural network, diharapkan untuk menyediakan data peramalan debit yang lebih terpercaya untuk masa yang akan datang sehingga dapat menjadi acuan bagi sistem peringatan dini. Data yang digunakan adalah data ketinggian muka air sungai Tapung Kiri dari peralatan automatic water level recorder Pantai Cermin dengan panjang data selama 15 tahun, dimulai pada tahun 2005 sampai dengan tahun 2019. Penelitian ini diharapkan bisa memberikan gambaran tentang keunggulan dari artificial neural network untuk digunakan sebagai sistem peringatan dini terhadap banjir. Hasil penelitian menunjukkan bahwa menggunakan metode articial neural network menghasilkan nilai koefesien korelasi pada tahap pelatihan sebesar 0,98, pada tahap pengujian sebesar 0,85 dan pada tahap validasi sebesar 0,89. Jumlah iterasi yang dibutuhkan pada metode artificial neural network adalah sebanyak 7515 epoch.

PENERAPAN SISTEM PERINGATAN DINI SUNGAI KELAY UNTUK PENGAMANAN RESIKO BANJIR PADA PIT BLOK-7 TAMBANG BINUNGAN – PT BERAU COAL

ABSTRAK Pit E dan Pit 7B West adalah Pit yang berada di Blok-7 Tambang Binungan PT Berau Coal yang berdekatan dengan bibir sungai. Kedua pit ini memiliki resiko tinggi terhadap potensi banjir luapan air sungai. Sungai Kelay termasuk kategori Sungai Besar karena memiliki luas daerah aliran sungai (DAS) 7,027km2 (>500km2) dan panjang ±155 km. Seiring dengan peningkatan target produksi PT Berau Coal (PTBC) tahun 2019 maka, bukaan penambangan menuju kearah utara mendekati bibir sungai. Kondisi ini akan berpotensi meluapnya air Sungai Kelay menuju Pit Blok-7 karena menerima kiriman banjir dari hulu. Banjir yang terjadi di area penambangan akan mempengaruhi kondisi keselamatan dan operasional penambangan serta ketercapaian produksi PTBC pada tahun 2019 secara keseluruhan. Berdasarkan historis kejadian banjir di Pit Blok-7 yang terjadi pada bulan Juni tahun 2017, luapan banjir dari Sungai Kelay mencapai elevasi +8.3MRL. Arah aliran banjir melalui area rawa pada sisi utara Pit dan menggenangi Pit 7B West. Sistem mitigasi telah dibangun di akhir tahun 2017 dan selesai pada akhir tahun 2018. Sistem mitigasi ini mencakup pengambilan data batimetri, HEC-HMS, HEC-RAS hingga analisis Neural Network yang menghasilkan waktu prediksi banjir untuk setiap titik pantau terdekat Pit yang telah ditentukan. Waktu prediksi banjir akan digunakan sebagai waktu tenggang untuk evakuasi alat beserta manusia. Sistem ini didukung oleh pembangunan instrumen monitoring otomatis berupa Automatic Rain Gauge dan Automatic Water Level Recorder pada titik hulu dan hilir Sungai Kelay, sehingga mampu menghasilkan analisis yang lebih cepat dan akurat terhadap kondisi aktual di lapangan serta dapat menggambarkan daerah terdampak banjir untuk kala ulang 50 tahun dan rekomendasi geometri tanggul penahan banjir yang sesuai. Sistem mitigasi dibagi menjadi 4 kode berdasarkan sisa waktu evakuasi mulai dari aman hingga bahaya yaitu hijau (≥12h), kuning (≤12h), oranye (≤5h), dan merah(≤2h). Dalam keberjalanannya selama periode Des’18-Juli’19, ketinggian elevasi muka air Sungai Kelay beberapa kali melewati batas hijau dan kuning. Ketika kondisi ini terjadi, instrumen pemantauan secara otomatis mengirimkan peringatan melalui surel, sms, serta fitur whatsapp sesuai dengan peruntukan tingkatan peringatannya. Sistem mitigasi ini juga memberikan peringatan secara otomatis melalui alarm yang terpasang di Control Room. Dengan adanya notifikasi secara otomatis, informasi peringatan dapat tersampaikan dengan cepat sehingga proses evakuasi di lapangan dapat segera dilakukan sesuai prosedur mitigasi bencana banjir PT Berau Coal. Kata kunci: peringatan dini, mitigasi banjir, hec-hms, hec-ras, neural network ABSTRACT Pit E and Pit 7B West are Pits located in Block-7 Binungan Mine Operation of PT Berau Coal which is adjacent to the river bank. The Pits have high risk of flood potential from the river. Kelay River belongs to the Great River category because the river basin area (DAS) is covering 7,027km2 (>500km2) and the length of ± 155km. In line with the increase of PT Berau Coal's (PTBC) production target in 2019 resulting the advancement of Pits mining sequence towards the north approching the river bank. This condition will cause a high risk of overflowing the Kelay River water to Pit Block-7 especially when the heavy rain occurred in the upstream of the river. Flood that occurs inside the mining area will affect safety conditions of mining operations and the overall production achievements of PT Berau Coal in 2019. Historically, flood had been occurred in June, 2017 where the flood from Kelay River overflowed at +8.3 elevation through the swamp area in the north and inundated Pit 7B West. Thus, the mitigation system has built at the end of 2017 and completed by the end of 2018. The mitigation system covered from bathymetry data collection, HEC-HMS, HEC-RAS to Neural Network analysis which results the water elevation prediction for each predetermined monitoring station. This prediction time will be used as lag time for the evacuation of equipments and human. This system is also integrated with automatic monitoring instruments as off Automatic Rain Gauge and Automatic Water Level Recorder at the Kelay River’s upstream and downstream station. The overall system will generate fast and accurate analysis results based on actual condition, also describe affected flood area for 50 year return period, and recommendations for the appropriate flood embankment geometry in areas that need to be protected. Mitigation system is divided into 4 codes based on remaining evacuation time as off green(≥12h), yellow (≤12h), orange (≤5h), and red (≤2h). Along December 2018 to July 2019, several elevations were exceeded the green and yellow code. This event triggered the monitoring instrument to automatically sends warning notification via e-mail, message, and whatsapp. The system also provides an automatic warning through alarm installed in Control Room. With the automatic notifications, warning can be conveyed quickly to carry out field evacuation process immediately according to Flood Mitigation Procedure of PT Berau Coal. Keywords: early warning, flood mitigation, hec-hms, hec-ras, neural network

Analisis Model Ketersediaan Air Pada Sungai Siak Bagian Hulu Dengan Menggunakan Model GR2M (Studi Kasus: Daerah Aliran Sungai Siak Bagian Hulu, AWLR Pantai Cermin)

Pengalihragaman hujan menjadi debit merupakan suatu proses untukmenghitung debit dengan data masukan berupa data hujan di lapangan.Terdapat beberapa metode perhitungan transformasi hujan – debit yangdigunakan dalam penelitian di Indonesia seperti Mock, NRECA dan TankModel. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode GR2Mkarena lebih sederhana dibanding dengan metode lainnya. GR2M hanyamemiliki dua variabel yang akan digunakan dalam perhitungan. Lokasipenelitian di DAS Siak Bagian Hulu AWLR Pantai Cermin. Penelitian inidilakukan untuk mengetahui efektifitas model GR2M dalam analisis hujanaliranpada DAS Siak Bagian Hulu AWLR (Automatic Water Level Recorder)stasiun Pantai Cermin. Hasil penelitian menunjukkan keefektifan metodeGR2M yang sangat efisien dengan nilai ketelitian efiseinsi sebesar 90%.

Pembangunan Sistem Pengukuran Muka Air Otomatis (Automatic Water Level Recorder) Berbasis Gelombang Akustik Untuk Pengamatan Pasang Surut Laut

AbstrakPasang surut adalah fenomena naik turunnya muka air. Pasut dapat diukur dengan berbagai macam metode, baik manual maupu otomatis. Pengukuran otomatis dengan menggunakan alat pengukur pasut, khususnya untuk pengukuran jangka panjang dinilai relatif lebih berbiaya rendah dibandingkan dengan pengukuran manual, akan tetapi alat pengukur pasut otomatis hampir semuanya memiliki harga yang relatif mahal sehingga diperlukan peralatan yang lebih terjangkau dan andal. Pengembangan sistem automatic water level recorder (AWLR) berbasis gelombang akustik dilakukan dengan membangun dan merancang sistem perangkat lunak maupun perangkat keras alat dengan berbasiskan perangkat open source Arduino. Alat yang dihasilkan dapat mengukur dengan baik di skala laboratorium maupun lapangan. Pengukuran skala lapangan menunjukkan RMSE 36,6 cm di daerah terpencil dan RMSE 11 cm untuk daerah yang memungkinkan alat dipasang dengan stabil.Kata Kunci : AWLR, pengukur pasut otomatis, skala lapangan, skala laboratorium.AbstractTides were phenomenon of rising water levels. Tides could be measured by various methods, manual or automatic way. Measurements using automatic tide gauges, especially for long-term measurements, usually needed lower cost compared to manual ones, but in facts automatic tide gauges were relatively more expensive prices, so it was worthy to develop the reliable equipment with lower cost. This automatic water level recorder (AWLR) system using acoustic waves was developed by building and designing a software and hardware system based on an open source device named Arduino. The builded equipment had could reached well level in scales, laboratory or field scales. Field scale measurements showed that RMSE in outlying areas reached 36.6 centimeters and could be better for areas where tide gauges could be installed stably (11 centimeters).Keywords: AWLR, automatic tide gauges, field scale, laboratory scale

Stream’s regime coefficient in upstream Rokan watershed of Riau Province

Flood disaster in Rokan Hulu Regency often occurs every year. High streamflow conditions during rainy season as one of the causes of the flood. Stream’s Regime Coefficient (KRS) is the ratio of maximum and minimum discharge in a watershed that shows the watershed condition. The higher KRS means the worse the watershed condition. The study areas are located in the upstream Rokan watershed. Upstream Rokan watershed with the AWLR (Automatic Water Level Recorder) Lubuk Bendahara and Pasir Pangaraian in Riau Province were picked up as study area of this research. The results show the indicator of stream’s regime coefficient at Lubuk Bendahara AWLR valued 217.45 which placed on poor class and the indicator of stream’s regime coefficient at Pasir Pangaraian AWLR valued 38.25 which placed on good class.

Implikasi Pemberian Lubang Resapan Biopori Terhadap Laju Infiltrasi Pada Lahan Perkebunan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis)

Abstrak. Laju infiltrasi dipengaruhi oleh kondisi fisik tanah seperti tekstur dan kandungan bahan organik serta vegetasi yang berada pada permukaan tanah yang dicirikan oleh tipologi perakarannya. Tanaman kelapa sawit merupakan tanaman berakar serabut, dan juga menghasilkan tandan kosong yang dapat digunakan sebagai pupuk organik yang mampu menyerap air dalam jumlah relatif lebih tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui implikasi pemberian lubang resapan biopori terhadap laju infiltrasi pada lahan perkebunan kelapa sawit (Elaeis guineensis). Penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan dan pengukuran secara langsung laju infiltrasi untuk perlakuan lubang resapan biopori denganTKKS (plot TB) dan tanpa TKKS (plot B) selama 2 minggu. Pengukuran laju infiltrasi menggunakan AWLR (Automatic Water Level Recorder) dan software Global Logger v 1.50. Diameter lubang 6 inci dengan kedalaman tiap lubang yaitu 100 cm. Pengukuran laju infiltrasi pada lubang resapan biopori dilakukan dengan mengisi air pada lubang sampai konstan dengan tinggi muka air 98 cm. Hasil pengukuran menunjukkan terdapat perbedaan laju infiltrasi yang signifikan antara lubang resapan biopori tanpa TKKS dan dengan TKKS. Selama pengukuran bahan organik tanah mengalami peningkatan di lubang dengan TKKS dari sebesar 1,32% menjadi 3,26 %. Laju infiltrasi yang tertinggi pada lubang resapan biopori dengan TKKS besar 1,78 cm/menit dengan kadar air tanah awal 31,47% serta akumulasi 5,12 cm, sedangkan yang terendah yaitu sebesar 0,21 cm/menit dengan kadar air tanah awal 31,59% serta akumulasi yang diperoleh sebesar 1,18 cm. Hal ini membuktikan terjadi peningkatan laju infiltrasi sebesar 0,93 cm/menit. Hasil laju infiltrasi yang diperoleh yaitu plot TB menghasilkan persamaan laju infiltrasi f = 0,665t-0,024. Sama halnya plot B menghasilkan persamaan laju infiltrasi f = 0,572t-0,0011 dan f = 0,776t-0,016.Implications Of Granting Biopore Infiltration Hole Against The Rate Of Infiltration In The Oil Palm Plantation(Elaeis guineensis)Abstract. The rate of infiltration is influenced by soil physical conditions including texture, organic matter and vegetation on the soil surface characterized by its root typology. Palm oil is rooted fiber plant, also produce empty bunches that can be used as an organic fertilizer that can absorb water in relatively high amount. The aim of this study is to discover the implication of given biopore absorption hole on the infiltrasi rate of palm oil (Elaeis guineensis) plantation land. This study was done by observation and measurement of the infiltration rate directly for the treatment of biopore absorption hole at plot TB and plot B during two weeks period. Measurement of infiltration rate used AWLR (Automatic Water Level Recorder) and software global logger V.1.50. Diameter of hole is 6 inches and the depth of each hole is 100 cm. For measurement of infiltration rate, biopore absorption hole is filled water until water depth of 98 cm. Measurement result shows that there is a significant difference in infiltration rate between biopore absorption hole without empty bunches and with empty bunches. From the measurement, soil organic matter in the hole with TKKS undergoes enhancement from 1,32% to 3,26%, highest infiltration rate in biopore absorption hole with TKKS is 1,78 cm/minutes with initial soil moisture contents 31,47% and accumulation of 5,12 cm, meanwhile lowest infiltration rate is 0,21 cm/minute with initial soil moisture contents 31,59% and accumulation of 1,18 cm. The results show that is plot TB produce determination value (R2) 0,998 is f = 0,665t-0,024. Similary, plot B result is f = 0,572t-0,0011 and f = 0,776t-0,016.

STUDI PENGENDALIAN BANJIR DI KOTA BARABAI TERKAIT RENCANA PEMBANGUNAN BENDUNGAN PANCUR HANAU DI SUNGAI BARABAI KABUPATEN HULU SUNGAI TENGAH

Banjir besar melanda Kota Barabai pada bulan juni tahun 2013, dimana kejadian ini mengakibatkan kerusakan di sempadan sungai dan banjir menggenangi Kota Barabai. Curah hujan dan ketinggian muka air Sungai Barabai pada saat kejadian banjir tersebut sempat terekam oleh Pos Automatic Water Level Recorder (AWLR) Baruh Batung yang terletak di Kecamatan Hantakan Kabupaten Hulu Sungai Tengah. Dalam hal ini, Pemerintah Kabupaten Hulu Sungai Tengah berencana untuk membangun Bendungan Pancur Hanau di Sungai Barabai sehingga diharapkan dapat mereduksi debit banjir di Kota Barabai. Kalibrasi koefisien pengaliran dan debit banjir pada bulan Juni tahun 2013 sangat diperlukan dalam desain Bendungan Pancur Hanau dan penentuan ketinggian muka air sebagai peringatan dini bahaya banjir. Metode yang digunakan untuk menentukan koefisien pengaliran menggunakan persamaan Dr. Kawakami. Dalam kalibrasi debit banjir pada DAS Barabai menggunakan metode analisis hidrolika dan analisis hidrologi. Metode penentuan ketinggian muka air sebagai peringatan dini bahaya banjir menggunakan penelusuran banjir di atas pelimpah. Hasilnya koefisien pengaliran pada periode ulang 100 tahun sebesar 0,895 dan debit banjir yang setara pada bulan juni tahun 2013 di DAS Barabai sebesar 605,64 m3/dt. Ketinggian muka air banjir di atas Pelimpah Bendungan Pancur Hanau sebagai peringatan dini bahaya banjir untuk kondisi siaga 1, siaga 2 dan siaga 3 masing-masing sebesar 1,55 m, 1,65 m dan 1,78 m. Dengan adanya pembangunan Bendungan Pancur Hanau di Sungai Barabai, maka reduksi debit banjir Q100, Q1000 dan QPMF masing-masing sebesar 11,70%, 11,19% dan 9,75%.