Permodelan Kawasan Banjir 2005

8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005

1/76

PPSSZZ1199::1166((PPiinndd..11//9977))

UUNNIIVVEERRSSIITTIITTEEKKNNOOLLOOGGIIMMAALLAAYYSSIIAA

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

JUDUL : PERMODELAN KAWASAN BANJIR

SESI PENGAJIAN : 2005/2006

Saya _ SYED EDDY ASYRAF B. SYED ABDULLAH _(HURUF BESAR)

mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan

Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut :

1.Hakmilik tesis adalah di bawah nama penulis melainkan penulisan sebagai projek bersama dandibiayai oleh UTM, hakmiliknya adalah kepunyaan UTM.

2.Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk tujuan pengajiansahaja.

3.Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran di antara institusipengajian tinggi.

4.** Sila tandakan ( )

SULIT (Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau kepentinganMalaysia seperti yang termaktub didalam AKTA RAHSIA RASMI1972.)

TERHAD (Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan olehorganisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan.)

TIDAKTERHAD

Disahkan oleh,

(TANDATANGAN PENULIS)

(TANDATANGAN PENYELIA)

Alamat Tetap : 18 Kg Contoh,

Paya Pulai Tengah,

28000 Temerloh, Pahang.

PN. ZAINAB BT. MOHAMED YUSOF

Nama Penyelia

Tarikh : 26 APRIL 2006 Tarikh : 26 APRIL 2006

Catatan * Potong yang tidak berkenaan.

** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak berkuasa/

organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali tempoh tesis ini perlu dikelaskansebagai SULIT atau TERHAD.

Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secarapenyelidikan, atas disertasi bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan, atauLaporan Projek Sarjana Muda (PSM).


2/76

Saya akui bahawa saya telah membaca tesis ini dan pada pandangan saya tesis ini

adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahanIjazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam

Tandatangan : _____________________________

Nama Penyelia : Pn. Zainab Bt. Mohamed Yusof

Tarikh : 26 April 2006


3/76

PERMODELAN KAWASAN BANJIR

SYED EDDY ASYRAF B. SYED ABDULLAH

Tesis ini dikemukakan sebagai memenuhi

sebahagian daripada syarat penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam

Fakulti Kejuruteraan Awam

Universiti Teknologi Malaysia

APRIL, 2006


4/76

ii

Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri

kecuali nukilan dan ringkasan yang tiap-tiap satunya

telah saya jelaskan sumbernya.

Tandatangan : ________________________________

Nama Penulis : Syed Eddy Asyraf B. Syed Abdullah

Tarikh : 26 April 2006


5/76

iii

Teristimewa buat abah & ummi serta keluarga tercinta

Pengorbanan & Kepercayaan

Pendorong Kejayaan

Rakan-rakan tersayang

Jasa & Kasih Sayang

Sentiasa dikenang


6/76

iv

PENGHARGAAN

Syukur ke hadrat Allah s.w.t kerana dengan izinNya, saya dapat menyiapkan

Projek Sarjana Muda ini dengan sempurnanya.

Sekalung terima kasih diucapkan kepada Pn. Zainab Bt Mohamed Yusof

selaku penyelia Projek Sarjana Muda ini dan juga En. Shahabuddin B. Ameruddin.

Bimbingan dan nasihat yang diberikan telah banyak membantu menjalankan dan

menjayakan Projek Sarjana Muda ini.

Saya juga ingin merakamkan penghargaan ikhlas saya kepada keluarga

tercinta (abah, ummi, abang, kak yanie, angah, ateh, fifi, haiqal dan aiman).

Kerinduan menjadi perangsang.

Penghargaan istimewa saya kepada Jojoe di atas bantuan yang diberikan

sepanjang menjalankan Projek Sarjana Muda ini. Semoga Tuhan membalas jasa.

Akhir sekali, tidak dilupakan rakan-rakan lain yang disayangi (Yadi, Daus,

PJG, Volvo, Hood, Che Gu, SeDe dan yang lain-lain). Terima kasih di atas bantuan

sepanjang pengajian di Skudai dan di atas segala perbincangan yang sangat berbuah.

Semoga kenangan kita bersama berkekalan selamanya.

Syed Eddy Asyraf


7/76

v

ABSTRAK

Banjir adalah merupakan salah satu bencana alam yang serius dan biasa

dihadapi oleh banyak negara di serata dunia. Menganggarkan keluasan banjir secara

tepat adalah perlu untuk mengurangkan kerugian terutamanya kehilangan nyawa.Jika jangkaan kawasan banjir yang dibuat kurang daripada yang sepatutnya, akan

meningkatkan risiko. Manakala jika jangkaan kawasan banjir dibuat lebih dari

sepatutnya, akan mengurangkan penggunaan tanah di dalam sesuatu projek. Sebuah

model untuk menganggarkan kawasan banjir di sebahagian Sungai Trent telah

dibangunkan dalam kajian ini dengan menggunakan bahasa pengaturcaraan

Microsoft Visual Basic 6.0. Dalam kajian ini, persamaan Manning digunakan untuk

mengira kenaikan aras air sungai untuk membuat jangkaan kawasan yang berpotensi

untuk dibanjiri. Kajian permodelan ini adalah berdasarkan kepada data input

berkaitan aras laras permukaan tanah, lokasi sungai, dan ketinggian aras air sungai.

Untuk menentukan kejituan model yang dihasilkan, kawasan yang dijangkakan

banjir dibandingkan dengan dengan set-set data sebenar yang diperolehi daripada

kejadian banjir pada November 2000. Analisis secara visual dilakukan untuk

menunjukkan keputusan yang diperolehi.


8/76

vi

ABSTRACT

Flood is one of the serious, common, and costly natural disasters several

countries are facing. Predicting the flood extent accurately is necessary to reduce

losses especially in lives. Expecting less area than the true will increase the risk, andexpecting greater area will reduce the use of the land in any project as well as its

value. A modelling approach to predict the extent of flood water propagation in an

area part of the River Trent, are done in this research using Microsoft Visual Basic

programming language. In this study, Mannings equation has being used to

calculate the increment of river water level to predict the affected areas. This

approach was based on input data relating to terrain elevation, river location and

river heights. In order to evaluate the accuracy of this model, the flood extent was

compared against truth data sets, obtained from the November 2000 flood event. A

visual analysis was then carried out to show the findings of the results.


9/76

vii

KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT

JUDUL i

PENGAKUAN iiDEDIKASI iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

KANDUNGAN vii

SENARAI JADUAL x

SENARAI RAJAH xi

SENARAI SIMBOL xii

SENARAI LAMPIRAN xiii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan 1

1.2 Kenyataan Masalah Kajian 3

1.3 Objektif Kajian 3

1.4 Skop Kajian 4

BAB 2 KAJIAN LITERATUR

2.1 Bencana Banjir 6


10/76

viii

2.1.1 Definasi Banjir 6

2.1.2 Dataran Banjir 6

2.1.3 Jenis-jenis Banjir 7

2.1.3.1 Banjir Sungai 7

2.1.3.2 Banjir Pantai 8

2.1.3.3 Banjir Bandar 8

2.1.3.4 Banjir Kilat 8

2.1.4 Faktor Penyebab Banjir 9

2.1.4.1 Pembangunan dan Perbandaran 9

2.1.4.2 Sistem Saluran Tidak Sempurna 10

2.1.4.3 Jenis Tanah 11

2.2 Model Banjir 12

2.2.1 Pengumpulan Data 12

2.2.2 Penganggaran Profil Banjir 13

2.2.3 Pengiraan Kawasan Banjir 14

2.3 Digital Terrain Model (DTM) 15

2.3.1 Pengenalan 14

2.3.2 Asas dan Definasi 15

2.3.2.1 DTM dan DSM 15

2.3.2.2 Resolusi 16

2.3.3 Kepentingan DTM untuk Permodelan Hidrologi 16

2.3.4 Teknologi Menghasilkan DTM/DSM 17

2.3.4.1 Daripada Peta 17

2.3.4.2 Pengumpulan Data di Lapangan 18

2.3.4.3 Teknik Fotogrametri 18

2.3.4.4 Teknik Pengesan Aktif Penderiaan Jauh 19

2.3.5 Teknologi Menggambarkan Dasar Sungai 20

2.3.6 Kesan Ketepatan Pugak DTM ke atas Pengiraan

Kawasan Banjir 20

2.3.7 Kesan Resolusi DTM ke atas Pengiraan

Kawasan Banjir 21


11/76

ix

BAB 3 PEMBANGUNAN MODEL

3.1 Pengenalan 22

3.2 Penganalisisan dan Penterjemahan Fail Input 23

3.2.1 Mengenalpasti Keratan Rentas 23

3.2.2 Pengiraan Kedalaman Air 24

3.2.2.1 Contoh Pengiraan 26

3.3 Penganalisisan dan Penterjemahan Fail Output 29

BAB 4 ANALISIS KEPUTUSAN

4.1 Pengenalan 31

4.2 Cara Penggunaan dan Antaramuka Program 32

4.3 Analisis Keputusan 36

BAB 5 KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan 40

5.2 Cadangan 41

RUJUKAN 42


12/76

x

SENARAI JADUAL

NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT

2.1 Nilai Kebolehtelapan Tanah 11

3.1 Nilai Cadangan untuk Pekali Manning, 254.1 Perbandingan Luas Kawasan Banjir 39


13/76

xi

SENARAI RAJAH

NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT

1.0 Kawasan Kajian 4

2.1 Konsep Dataran Banjir 7

2.2 Kesan Pembangunan dan Perbandaran 10

2.3 Output Tipikal Untuk Keratan Rentas (HEC-RAS) 14

2.4 Teknik Imbasan Laser 19

3.1 Carta Alir Pembangunan Model 23

3.2 Contoh Gambarajah untuk mengira hi 27

3.3 Contoh Data Sebenar Untuk Keratan Rentas Pertama 28

3.4 Keputusan Pengiraan h Bagi Setiap Keratan Rentas 29

3.5 Pemaparan Keputusan Dalam Bentuk Grafik 30

4.1 Antaramuka Awal 32

4.2 Plotan Gambaran Permukaan Kawasan 33

4.3 Penentuan Keratan Rentas 44

4.4 Penentuan Nilai Kadar Alir, Q 35

4.5 Pemetaan Kawasan Banjir 36

4.6 Poligon Kawasan Banjir Jangkaan EA dan BGS 37

4.7 Perbandingan Kawasan Banjir 38


14/76

xii

SENARAI SIMBOL

h kenaikan aras air

Q kadar alir (m3/s)

A luas keratan rentas (m2

)R radius hidraulik (m)

S kecerunan dasar saluran

pekali Manning

x grid resolusi (m)

V isipadu (m3)

t masa (saat)

b kelebaran

x aras laras


15/76

xiii

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT

A Fail keluaran keputusan h bagi Q = 600 m3/s 44

B Carta alir terlibat 45


16/76

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan

Banjir adalah merupakan salah satu bencana alam yang serius dan biasa

dihadapi oleh banyak negara di serata dunia. Hampir setiap tahun, ratusan nyawa

terkorban akibat banjir. Pada suatu kala masa yang tertentu, sungai dan tasik akan

melimpah daripada tebingnya dan akan menggenangi kawasan tanah yang

bersebelahan. Bencana banjir hanya berlaku apabila manusia mengganggu proses

aliran banjir semulajadi dengan menukar atau merubah anak sungai, membangunkan

kawasan di atas lembangan dan membuat pembinaan yang tidak sesuai di atas

dataran banjir itu sendiri.

Penyelesaian tradisional kepada masalah banjir ialah dengan melalui

pembinaan struktur penahan seperti empangan, penyimpang banjir dan tembok

penahan banjir. Malangnya, perbelanjaan untuk membina struktur-struktur tersebut

semakin meningkat saban tahun. Oleh itu, menganggarkan keluasan banjir secara

tepat adalah perlu untuk mengurangkan kerugian terutamanya kehilangan nyawa.

Jika jangkaan kawasan banjir yang dibuat kurang daripada yang sepatutnya, akan


17/76

2

meningkatkan risiko. Manakala jika jangkaan kawasan banjir dibuat lebih dari

sepatutnya, akan mengurangkan penggunaan tanah di dalam sesuatu projek.

Permodelan dataran banjir melibatkan dua aspek: hidrologi dan hidraulik

(H&H). Analisis hidrologi menentukan aliran banjir puncak dan analisis hidraulik

menentukan aras permukaan air. Maklumat air larian permukaan daripada model

hidrologi boleh digabungkan dengan maklumat keratan rentas saluran di dalam

model hidraulik untuk menentukan kedalaman banjir. Data-data seperti jenis

penutup tanah untuk kawasan sekeliling saluran dan data aras laras permukaan tanah,

yang akan digambarkan oleh Digital Terrain Model (DTM) adalah diperlukan.

Mengikut kepada amaun kadar alir tertentu, profil saluran dapat dibentuk.

Dengan menggunakan persamaan Manning, kenaikan aras air dalam saluran pada

setiap keratan rentas dapat dikira. Apabila aras air dalam saluran melebihi aras

tebing saluran, air akan melimpah ke kawasan bersebelahan. Dengan menggunakan

kedua-dua maklumat tentang aras air dan data aras laras di setiap keratan rentas yang

berbeza di sepanjang sungai, kawasan yang dibanjiri boleh dikira.

Untuk menentukan profil banjir di sepanjang sungai, kadar alir banjir perlu

disimulasikan menggunakan model simulasi hidraulik(hydraulic simulation model).

Kebanyakan model hidraulik adalah satu dimensi tetapi ada juga model dalam dua

dimensi contohnya model HEC-RAS yang merupakan milik US Army Crops of

Engineer, Hydraulic Engineering Centre.. Model satu dimensi mempertimbangkan

variasi sepanjang sungai sahaja manakala di dalam model dua dimensi, ciri-ciri aliran

berselisih di dalam dua-dua arah saluran.

Kebanyakan perisian-perisian komersial tidak membolehkan pengguna

melihat formulasi yang digunakan dan bagaimana penyelesaian masalah dilakukan.

Model simulasi ini boleh dihasilkan menggunakan Microsoft Visual Basic V6.0


18/76

3

kerana ia menyediakan platform menginput data yang mudah dan mesra pengguna,

selain dari menyediakan paparan grafik yang menarik dan mudah difahami.

1.2 Kenyataan Masalah Kajian

Saluran semulajadi adalah berbeza berbanding dengan saluran buatan

manusia, sama ada dari segi bentuk dan material saluran tersebut. Kekasaran

permukaan yang sentiasa berubah menyukarkan analisis saluran semulajadi dibuat

untuk mendapatkan keputusan yang tepat. Situasi ini boleh menjadi lebih rumit jika

sempadannya adalah tidak tetap. Oleh itu, untuk menganalisis ciri-ciri geometri

saluran, gambaran keratan rentas adalah diperlukan.

Kajian ini adalah merupakan kesinambungan dari kajian yang telah

dilakukan oleh Shahabuddin dan Zainab (2005) untuk menganggarkan kawasan

banjir di kawasan Nottingham, U.K. Memandangkan penganggaran banjir yang

dianalisis tidak menyentuh aspek hidrologi, maka ianya akan diteruskan dengan

mengambil kira faktor/aspek hidrologi; seperti kadar alir, geseran, pekali Manning,

faktor hantaran dan sebagainya.

1.3 Objektif Kajian

Objektif utama kajian Projek Sarjana Muda ini adalah untuk membangunkan

sebuah model banjir menggunakan Microsoft Visual Basic 6.0 untuk

mensimulasikan luas kawasan yang berpotensi mengalami banjir. Bagi mencapai

matlamat tersebut, aturcara hendaklah mampu melakukan perkara-perkara berikut:

i. Mengenalpasti keratan rentas saluran.


19/76

4

ii. Menentukan kenaikan aras air, h apabila nilai kadar alir, Q dimasukkan.iii. Memetakan kawasan yang berpotensi mengalami banjir.

Objektif seterusnya adalah untuk menentukan kejituan model yang dihasilkan

dengan membandingkan keputusan yang diperolehi dengan set data sebenar yang

diperolehi daripada kejadian banjir pada November 2000.

1.4 Skop Kajian

Skop kajian merangkumi aspek-aspek berikut:

i. Kawasan kajian meliputi sebahagian sungai Trent di Nottingham, di wilayahNottinghamshire, U.K. seperti dalam Rajah 1 berikut (Shahabuddin dan

Zainab, 2005):

Rajah 1.0 : Kawasan Kajian (merah)

ii. Nilai kadar alir, Q dan pekali Manning, di anggap sama di sepanjangsaluran.

iii. Menggunakan persamaan Manning untuk menentukan profil saluran di lokasiberbeza di sepanjang saluran.


20/76

5

iv. Kenaikan aras air dianggap semakin berkurang berpandukan kepada arahaliran sungai tersebut.

v. Kawasan yang dibanjiri ditentukan berdasarkan kepada kenaikan aras airmaksimum di sepanjang saluran tersebut.


21/76

BAB 2

KAJIAN LITERATUR

2.1 Bencana Banjir

2.1.1 Definasi Banjir

Secara amnya, banjir boleh didefinasikan sebagai suatu aliran yang besar

pada ketinggian yang luar biasa yang melepasi tebing/tambak sehingga

menenggelami kawasan di sekitarnya (Chow et al., 1988).

2.1.2 Dataran Banjir

Dataran banjir adalah kawasan tanah kering di sekitar sungai, laut, tasik atau

kolam yang boleh ditenggelami air apabila banjir melanda. Kawasan ini boleh

dikatakan sebagai kawasan yang akan membawa aliran keluar dari saliran. Kawasan


22/76

7

ini boleh mengecil sehingga lebar lembah saliran yang kecil atau membesar sehingga

kelebaran lembah saliran tersebut, bergantung kepada topografi kawasan tersebut

(Chow et al., 1988).

Rajah 2.1 : Konsep Dataran Banjir

2.1.3 Jenis-jenis Banjir

Terdapat jenis banjir yang berbeza-beza mengikut apa yang menyebabkannya

berlaku atau di mana ia berlaku. Di bawah adalah diterangkan beberapa jenis banjir

yang utama [URL1,URL2]:

2.1.3.1 Banjir Sungai

Berlaku apabila sungai menakungi jumlah air yang terlalu banyak sehingga

melebihi kapasiti saluran sungai tersebut. Walaupun banjir sungai ini terjadi

mengikut musim, ia dikategorikan sebagai kejadian yang tidak disangka. Kadang

kala apabila hujan mencairkan salji, jumlah air yang banyak dan tidak disangka akan

memenuhi sungai dengan cepat dan menyebabkan banjir sungai yang lebih serius.


23/76

8

2.1.3.2 Banjir Pantai

Terjadi di kawasan pantai apabila air laut melimpah ke darat yang disebabkan

oleh ribut tropika, ribut taufan dan sebagainya. Banjir pantai juga boleh berlaku

apabila berlaku gempa bumi atau aktiviti gunung berapi yang menyebabkan ombak

besar menghempas pantai .

2.1.3.3 Banjir Bandar

Merupakan banjir yang berlaku di kawasan bandar disebabkan hujan dan

pertukaran kelakunan air larian permukaan kerana penutup tanah yang dahulunya

mampu meresap air telah bertukar menjadi jalan berturap yang tidak mempunyai ciri

ketelapan air. Air larian permukaan di kawasan bandar adalah lebih tinggi sehingga

menjangkau enam kali ganda daripada yang sepatutnya. Maka, atas sebab inilah,

jalan raya bertukar menjadi sungai yang deras manakala dasar jalan tersebut menjadi

perangkap maut apabila ia dipenuhi air.

2.1.3.4 Banjir Kilat

Berlaku apabila terdapat jumlah air banjir yang banyak dalam masa yang

singkat, beberapa minit atau jam. Kejadian yang singkat ini berlaku secara tiba-tiba

tanpa sebarang amaran (Moreland, 1993). Banjir kilat ini boleh berlaku disebabkan

kadar hujan yang agak luar biasa atau juga disebabkan oleh kegagalan empangan.

Oleh sebab banjir kilat ini boleh memusnahkan bangunan, pokok, jambatan dan juga

membentuk saluran baru semasa dalam laluannya, ianya dikategorikan sebagai banjir

yang paling serius dan bencana banjir paling dahsyat. Aras air banjir tersebutmeningkat dengan cepat dan mampu menjangkau 10 meter tinggi atau lebih. Banjir


24/76

9

kilat juga boleh menyebabkan kejadian yang lebih berbahaya seperti banjir lumpur

yang banyak menyebabkan kerosakan infrastruktur seperti jalan raya.

2.1.4 Faktor-faktor Yang Menyebabkan Banjir Berlaku

Banjir di sesuatu kawasan yang berlaku sebenarnya adalah dipengaruhi oleh

beberapa faktor yang utama di mana faktor-faktor inilah yang menyebabkan

penambahan kuantiti air larian permukaan sehingga sistem saliran yang sedia ada

tidak mampu menampung kuantiti tersebut dan kemudiannya melimpah keluar dari

saliran. Antara faktor-faktornya yang menyebabkan kegagalan sistem saliran

menampung kapasiti air adalah seperti berikut;

2.1.4.1 Pembangunan dan Perbandaran

Pertukaran penutup tanah akan mempengaruhi rejim semulajadi air larian

permukaan. Penukaran kawasan-kawasan tadahan daripada padang dan hutan

kepada jalanraya dan tempat letak kereta misalnya akan mengurangkan kebolehan

tanah untuk meresap air , yang mana akan menyumbang kepada peningkatan kadar

aliran permukaan (Laman, 2000). Kenaikan amaun air aliran permukaan ini akan

menyebabkan isipadu aliran dalam sungai atau saluran bertambah. Apabila isipadu

air ini melebihi kapasiti tadahan sungai, maka banjir akan berlaku.


25/76

10

Rajah 2.2 : Kesan Pembangunan dan Perbandaran (Nagwa, 2003)

Oleh yang demikian, jelaslah bahawa pembangunan dan perbandaran

kawasan tadahan akan menyebabkan banjir di kawasan tadahan itu sendiri selain

meningkatkan magnitud dan frekuensi banjir. Apabila banjir dengan magnitud yang

tinggi seringkali berlaku, saluran di kawasan tadahan akan menjadi lebih dalam dan

lebar dan akan memindahkan lebih air dan mendapan ke sungai utama, yang mana

mengurangkan kedalaman sungai dan sekaligus meningkatkan kadar alir sungai.

2.1.4.2 Sistem Saliran Yang Tidak Sempurna

Sekiranya sistem saliran sesuatu kawasan tidak sempurna dari segi

pembinaan atau pengendalian, ini akan menjadi salah satu sebab atau faktor yang

menyebabkan banjir berlaku. Apabila sistem saliran tidak sempurna, ini akan

menyukarkan air mengalir dengan sempurna dengan kelajuan yang sepatutnya.


26/76

11

Apabila hujan turun, pertambahan kuantiti air akan menjadikannya lebih sukar untuk

mengalirkan air keluar dari kawasan tersebut. Keadaan ini akan menimbulkan

masalah banjir.

2.1.4.3 Jenis Tanah Di Sesuatu Kawasan

Setiap jenis tanah di setiap kawasan adalah berbeza-beza. Biasanya tanah

adalah terdiri daripada jenis yang berlainan untuk sesuatu kawasan. Contohnya

berkelikir, berpasir, berkelodak ataupun bertanah liat. Jenis tanah yang berlainan ini

akan menghasilkan sifat kebolehtelapan air yang berlainan di mana ianya sangat

bergantung kepada saiz partikelnya. Semakin besar saiznya, maka semakin besar

nilai kebolehtelapan air. Oleh itu, tanah bersifat kelikir adalah sangat telap air

sedangkan tanah liat sangat sukar untuk menelap air. Jadual 2.1 menunjukkan julat

nilai kebolehtelapan mengikut jenis tanah dan juga sifat aliran.

Jadual 2.1 :Nilai Kebolehtelapan Tanah (Craigh, 1993)

JENIS TANAH

NILAI

KEBOLEHTELAPAN

(mm/s)

SIFAT ALIRAN

Kelikir 10 1000 Baik

Pasir 0.01 10 Baik

Kelodak 0.00001 0.01 Lemah

Tanah Liat < 0.00001 Tidak boleh telap


27/76

12

2.2 Model Banjir

Model banjir ialah permodelan hidraulik yang digunakan untuk

menganggarkan kawasan banjir. Selepas mengumpulkan data kawasan sungai dan

magnitud banjir, prosedur permodelan banjir adalah mengikuti dua langkah utama.

Langkah pertama ialah mengenalpasti profil saluran di lokasi yang berbeza

disepanjang saliran, dan yang kedua ialah mengira luas kawasan yang dijangkakan

akan dibanjiri (Chow et al., 1988).

2.2.1 Pengumpulan Data

Untuk mengira kawasan dataran banjir dan aras air banjir, beberapa data

diperlukan iaitu:

Data kadar alir banjir sepanjang sungai atau data hujan.Data penutup tanah, termasuk tumbuh-tumbuhan dan jenis tanah, untuk

pengiraan pekali kekasaran.

Data tinjauan keratan rentas.Kekasaran saluran dianggarkan di beberapa titik sepanjang saliran.

Jika terdapat stesen pengukur berhampiran kawasan dan data-data yang

diperlukan boleh didapati, maka kadar alir banjir akan dapat dikira untuk setiap

tempoh kembali (return periods) menggunakan data aliran banjir dari stesen

pengukur berkenaan. Kadar alir untuk sesuatu tempoh kembali ialah magnitud

minimum yang mempunyai kebarangkalian untuk berlaku hanya sekali dalam

tempoh ini. Tempoh kembali yang biasa digunakan ialah 50, 100 dan kadang kala

500 tahun.


28/76

13

Jika tidak terdapat data dari stesen pengukur, data air larian hujan harus

dianalisis untuk menganggarkan kadar alir banjir menggunakan model hidrologi.

Terdapat beberapa model yang boleh digunakan untuk tujuan ini, bergantung

terutamanya kepada data keamatan hujan, kawasan yang cenderung kepada hujan,

maklumat penutup tanah, data cerun dan data ketumpatan saliran di dalam pengiraan

kadar alir banjir.

Sebagai pertambahan kepada data kadar alir banjir, data tinjauan keratan

rentas adalah diperlukan untuk memberi maklumat tentang aras laras dasar sungai

dan data kawasan persekitaran di lokasi yang berbeza sepanjang sungai. Data-data

topografi yang lain juga diperlukan untuk memberi maklumat tentang jenis penutup

tanah disekitar sungai untuk menganggar kekasaran permukaan bumi di kawasan

bersebelahan dengannya yang diperlukan untuk menganggar kawasan banjir (Chow,

et al., 1988).

2.2.2 Penganggaran Profil Banjir

Langkah pertama selepas pengumpulan data ialah mensimulasikan kadar alir

banjir untuk menentukan profil banjir di sepanjang sungai menggunakan model

simulasi hidraulik(hydraulic simulation model). Kebanyakan model hidraulik

adalah satu dimensi tetapi ada juga model dalam dua dimensi. Model satu dimensi

mempertimbangkan variasi sepanjang sungai sahaja manakala di dalam model dua

dimensi, ciri-ciri aliran berselisih di dalam dua-dua arah saluran (Chow, et al., 1988).

Salah satu model yang boleh digunakan ialah model HEC-RAS yang mana

merupakan produk milik US Army Crops of Engineers, Hydraulic Engineering

Centre. Model HEC-RAS ini ialah sistem analisis sungai yang direkabentuk untuk

menentukan aras air permukaan di seluruh rangkaian sungai dan juga bertujuan untukmenganalisis jambatan dan pembetung. Model ini menggunakan geometri dan data


29/76

14

alir untuk menghasilkan plot-plot dalam perspektif 3D untuk struktur keratan rentas

sepanjang rangkaian sungai (Hydraulic Engineering Centre, 2000). Rajah 2.3

menunjukkan output tipikal model banjir HEC-RAS (Hydraulic Engineering Centre,

2000).

Rajah 2.3 : Output Tipikal Untuk Keratan Rentas (HEC-RAS)

(Hydraulic Engineering Centre, 2000)

2.2.3 Pengiraan Kawasan Banjir

Mengikut kepada amaun kadar alir tertentu, profil saluran dapat dibentuk.

Apabila aras air dalam saluran melebihi aras tebing saluran, air akan melimpah ke

kawasan bersebelahan. Dengan menggunakan kedua-dua maklumat tentang aras air


30/76

15

dan data aras laras di setiap keratan rentas yang berbeza di sepanjang sungai,

kawasan yang dibanjiri boleh dikira.

Sebagai kesimpulannya, mana-mana model banjir bergantung terutamanya

pada; kadar aliran banjir, jenis penutup tanah untuk kawasan sekeliling saluran dan

data aras laras permukaan tanah, yang digambarkan dengan Digital Terrain Model,

(DTM).

2.3 Digital Terrain Model (DTM)

2.3.1 Pengenalan

Digital Terrain Model (DTM), memainkan peranan penting dalam aplikasi

yang berbeza. Sesetengah aplikasi yang ada tidak memerlukan ketepatan DTM yang

tinggi, terutamanya untuk tujuan perancangan. Berbeza dengan bidang-bidang lain

seperti bidang permodelan hidrologi yang sangat memerlukan ketepatan yang tinggi.

2.3.2 Asas dan Definisi

2.3.2.1 Digital Terrain Model dan Digital Surface Model

Konsep DTM boleh digunakan untuk menggambarkan keadaan sesuatu

kawasan secara digital menggunakan titik-titik yang banyak yang mana tiga

koordinatnya, X, Y dan Z adalah diketahui (El-Sheimy, 1999). Model seperti inimembolehkan komputer memproses dengan lebih baik dan pantas. Dalam


31/76

16

mempersembahkan gambaran permukaan, tinggi objek-objek yang melebihi aras

datum tertentu akan disertakan. IstilahDigital Surface Model, DSM pula digunakan

untuk memerihal geometri permukaan sesuatu kawasan termasuk objek-objek di

atasnya. Ini adalah kerana, ada juga sesetengah aplikasi yang memerlukan ketinggian

objek-objek di atas permukaan tanah.

2.3.2.2 Resolusi

Resolusi DTM dan DSM boleh ditakrifkan sebagai titik-titik grid model

tersebut, (bersamaan dengan saiz pixel fail raster DTM/DSM).

2.3.3 Kepentingan DTM untuk Permodelan Hidrologi

Mana-mana model dataran banjir memerlukan maklumat tentang aras titik di

permukaan tanah yang berada dalam kawasan yang cenderung mengalami banjir.

Oleh sebab DTM dan DSM adalah gambaran kawasan tanah dalam 3 dimensi, ia

merupakan maklumat yang sangat penting dalam permodelan dataran banjir.

Bolehlah juga dikatakan bahawa DTM dan DSM adalah tulang belakang kepada

penganggaran banjir.

Terdapat banyak kegunaan DTM, tetapi kegunaan yang paling penting dalam

bidang hidrologi adalah seperti berikut (Idaho Geospatial Data Center, 1999):

Penyimpanan data aras laras untuk peta topografi digital di dalam pangkalandata negara.

Memperlihatkan sesuatu kawasan tanah dalam bentuk 3 dimensi.


32/76

17

Perancangan sistem rangkaian pengairan (parit dan longkang) dan lokasiempangan.

Penentuan isipadu pemotongan dan penambakan (cut & fill).Mengira isipadu kolam takungan air (reservoir) di dalam projek-projek

hidrologi.

Menentukan parameter-parameter di dalam model hirologi seperti cerun danaspek peta, dan profil cerun yang boleh digunakan untuk menjangka

magnitud banjir dan membantu kajian geomorfologi seperti menjangka

bencana hakisan dan juga menentukan kebarangkalian berlakunya tanah

runtuh.

2.3.4 Teknologi Yang Digunakan Untuk Menghasilkan DTM/DSM

Terdapat beberapa cara atau kaedah untuk menghasilkan DTM, ada di

antaranya yang mudah dan cepat tetapi ada juga yang kompleks dan memakan masa.

Teknik-teknik yang boleh digunakan disenaraikan seperti berikut:

Pendigitalan/pengimbasan peta yang sedia ada.Pengumpulan data di lapangan.Teknik Fotogrametri.Teknik pengesan aktif penderiaan jauh (active remote sensing sensors) iaitu

menggunakan radar atau pengesan laser.

2.3.4.1 Daripada Peta Sedia Ada

Garisan kontour dan titik ketinggian di atas peta topografi perlu melalui

proses pengimbasan dan pendigitalan, kemudian dengan menggunakan teknikinterpolasi, DTM boleh dihasilkan. Kaedah ini murah dan kadangkala cepat tetapi


33/76

18

ketepatan output adalah tidak berapa bagus dan bergantung kepada ketepatan, kualiti

skala peta itu sendiri dan bila peta tersebut dihasilkan.

2.3.4.2 Pengumpulan Data di Lapangan

Dengan menggunakan alat-alat takometer tradisional seperti Theodolite,

koordinat X, Y dan Z untuk titik-titik grid pada jarak yang sama boleh diperolehi

dengan menggunakan kaedah tekimetri. Teknik baru sepertiGlobal Positioning

System (GPS) juga boleh digunakan. Terdapat teknik penggunaan GPS yang

berlainan iaitu kinematik dan semi-kinematik GPS. Dengan memahami titik-titik

koordinat 3-Dimensi dan kemudiannya menginterpolasikan data tersebut, koordinat

X, Y dan Z dengan jarak yang malar boleh dikira. Kaedah ini boleh memberikan

resolusi DTM yang tinggi dan baik tetapi agak memakan masa sekiranya kawasan

terlalu besar.

2.3.4.3 Teknik Fotogrametri

Daripada pasangan stereo, sama ada gambar dari udara atau imej dari satelit,

dan dengan menggunakan persamaan koloniariti, koordinat-koordinat 3-Dimensi di

titik permukaan dapat ditentukan. Pada masa kini, terdapat beberapa pakej-pakej

perisian komputer yang mampu melakukan penyegitigaan automatik(automatic

aerial triangulation) dan seterusnya dapat menjimatkan masa dan tenaga daripada

mengorientasi imej-imej yang besar.


34/76

19

2.3.4.4 Teknik Pengesan Aktif Penderiaan Jauh (Active Remote Sensing

Techniques)

Terdapat pelbagai pengesan aktif yang boleh digunakan untuk menghasilkan

DTM, seperti imej radar dan imbasan laser. Di dalam imej radar, pelbagai fasa

informasi digunakan. Maklumat ini diperolehi dari ofset dua pemancar gelombang

mikro berpandukan kepada dua antena yang berlainan berada pada platform yang

sama. Dengan mengukur dua gelombang yang diterima di antena tersebut, jurang

perbezaan boleh dikira dan aras laras objek-objek di atas tanah boleh ditentukan

secara relatif kepada kedudukan pengesan yang diketahui.

Teknik imbasan laser ialah sistem penentu jarak. Sistem akan menghantar

isyarat ke tanah dan menerima kembali isyarat yang dibalikkan. Dengan mengukur

julat masa di antara penghantaran dan penerimaan isyarat, dan juga dengan

mengetahui kelajuan cahaya, jarak di antara pengesan dan titik di permukaan tanah

dapat ditentukan. Dengan mengetahui secara tepat kedudukan dan altitud sistem

laser ketika menghantar isyarat laser, kedudukan titik-titik di permukaan tanah dapat

dikira dengan tepat.

Rajah 2.4 : Teknik Imbasan Laser


35/76

20

2.3.5 Teknologi Yang Digunakan Untuk Menggambarkan Dasar Sungai

Untuk menggambarkan dasar sungai di dalam DTM, teknik-teknik lain yang

lebih sesuai digunakan di bawah permukaan air perlu digunakan. Di antara teknik-

teknik yang sesuai adalah:

Teknik tinjauan tapak yang menggunakan peralatan takometer atau GPS.Kaedah ini sesuai untuk kawasan yang kecil dan berair cetek.

Menggunakan peralatan ultrasonik kerana perjalanan bunyi amat laju didalam air [URL3] dan kemudian dipantulkan oleh dasar sungai. Konsepnya

adalah sama dengan sistem laser tetapi teknik ini menggunakan bunyi sebagai

ganti kepada cahaya. Dengan mengukur tempoh di antara masa menghantar

dan menerima kembali isyarat bunyi, kedalaman air boleh dikira. Koordinat-

koordinat dasar sungai atau laut juga boleh dikira dengan memperolehi data

kedudukan lokasi yang tepat semasa menghantar dan menerima kembali

isyarat bunyi tersebut.

Sistem imbasan laser yang khas juga boleh digunakan, yang ianyamemancarkan bukan sahaja inframerah, tetapi juga denyutan biru-hijau (blue-

green pulse). Denyutan inframerah akan dipantulkan oleh air permukaan,

manakala denyutan biru-hijau akan menembusi permukaan air dan

dipantulkan oleh dasar sungai atau laut (Irish, J., 1999). Tetapi sistem ini

hanya boleh digunakan apabila terdapat air yang bersih, jika tidak denyutan

laser akan dipantulkan kembali oleh zarah-zarah di dalam air. Oleh itu,

sistem ini tidak sesuai digunakan untuk air sungai disebabkan oleh kekeruhan

airnya.

2.3.6 Kesan Ketepatan Pugak DTM ke atas Pengiraan Kawasan Banjir

Ketepatan pugak DTM adalah sangat diperlukan di dalam pengiraan kawasanbanjir oleh sebab ia memberi kesan langsung ke atas ketepatan pengiraan tersebut,


36/76

21

sebarang kesilapan di aras tanah akan memberikan pengiraan kawasan banjir yang

salah. Bagi kawasan yang rata, sebarang perbezaan kecil nilai aras laras boleh

menyebabkan pengiraan kawasan banjir sehingga melibatkan kawasan yang luas.

Apabila banjir melanda kawasan tersebut, kenaikan air banjir walaupun sedikit boleh

menenggelamkan sehingga kawasan seluas ribuan ekar. Oleh sebab model-model

hidrologi bergantung kepada data aras laras di dalam pengiraannya, maka DTM

dengan nilai ketepatan aras laras yang tinggi adalah satu keperluan dalam pemetaan

kawasan banjir.

2.3.7 Kesan Resolusi DTM ke atas Pengiraan Kawasan Banjir

Dalam beberapa penyelidikan, saiz grid DTM telah dibincangkan dan

kesannya tehadap pengiraan analisis air hujan dan air larian permukaan dikaji, tetapi

setiap penyelidikan membincangkan model, kawasan kajian dan saiz resolusi yang

berbeza-beza. Maka tiada keputusan penyelidikan yang boleh diumumkan. Oleh itu,

adalah sangat penting untuk melakukan analisis sensitiviti di setiap kawasan kajian.

Menurut Cajina (2002), kualiti pemetaan banjir adalah berhubungan langsung

dengan kualiti (resolusi) DTM. DTM dengan resolusi yang tinggi akan

menghasilkan ketepatan grid yang lebih.


37/76

BAB 3

PEMBANGUNAN MODEL

3.1 Pengenalan

Untuk tujuan Projek Sarjana Muda ini, perisian Microsoft Visual Basic 6.0

telah digunakan untuk menghasilkan model banjir mudah yang mensimulasikan

kawasan banjir berdasarkan nilai kadar alir yang dimasukkan sendiri oleh pengguna.

Secara teorinya, dengan menggunakan persamaan Manning, nilai kadar alir tersebut

digunakan untuk mengira kenaikan aras air sungai untuk keratan rentas yang

pertama. Nilai kenaikan air tersebut akan digunakan untuk mengira kenaikan air

bagi keratan-keratan rentas yang lain. Kenaikan air tersebut kemudiannya akan

ditambah dengan aras air untuk setiap keratan rentas yang sepadan. Akhir sekali,

peta banjir akan dihasilkan dengan membandingkan nilai aras laras grid dengan aras

air baru yang diperolehi untuk setiap keratan rentas.

Proses permodelan banjir bagi Projek Sarjana Muda ini melibatkan berbagai-

bagai peringkat bermula daripada peringkat penganalisisan dan penterjemahan fail

input sehinggalah ke peringkat penterjemahan keputusan yang akan dihasilkan oleh

program ini. Peringkat-peringkat yang terlibat ini akan dibincangkan dengan lebih

lanjut di dalam bahagian-bahagian berikutnya.


38/76

23

Analisis fail DTM dan

Sungai

Plot

Menentukan keratan

rentas

Menentukan nilai

kadar alir, Q

Keputusan:

- pemaparan kawasan banjir- luas kawasan banjir

Rajah 3.1 : Carta alir pembangunan model.

3.2 Peringkat Penganalisisan dan Penterjemahan Fail Input

3.2.1 Mengenalpasti Keratan Rentas

Dalam proses menganalisis, fail DTM dan sungai digunakan sebagai data

input. Fail DTM mengandungi data aras laras (ketinggian) permukaan manakala

data sungai mengandungi kedudukan sungai tersebut dengan aras laras air yangdiubah suai. Fail sungai tersebut akan digunakan untuk menentukan lokasi sebenar


39/76

24

sungai di dalam fail DTM. Kedua-dua fail ini seterusnya akan digunakan untuk

menggambarkan keratan rentas pada mana-mana bahagian sungai.

Keratan rentas geometri saluran dapat ditentukan dengan koordinat-koordinat

jarak sisi dan aras laras permukaan tanah yang menentukan titik-titik di permukaan

tanah. Keratan rentas adalah diambil normal daripada arah aliran di sepanjang

garisan lurus, tetapi untuk dataran banjir yang besar ataupun penuh dengan liku,

adalah perlu untuk menggunakan seksyen di sepanjang persilangan garisan lurus.

3.2.2 Pengiraan Kedalaman Air

Untuk mengira kedalaman air pada setiap keratan rentas, formula Manning

adalah sesuai digunakan kerana penggunaannya yang meluas dalam pengiraan kadar

alir bagi saluran terbuka. Formula Manning adalah dalam bentuk seperti di bawah

(De Roo et al., 2000):

Qij = Aij Rij2/3

Sij1/2

(1)

di mana,

Aij = (hi hj) x

Rij= [(hi hj) x]

[x + 2(hi hj)]

Sij = (hi hj)

x


40/76

25

di mana,

Qij kadar alir (m3/s) di antara sel i dan j,

A luas keratan rentas (m2)

Rij radius hidraulik (m)

Sij kecerunan dasar saluran

pekali Manning (Jadual 3.1)

hi dan hj kedalaman air (m)

x grid resolusi (m)

Jadual 3.1 :Nilai cadangan untuk pekali Manning,(Urban Drainage Design and

Procedures for Peninsular Malaysia).

Type of channel and Description Minimum Normal Maximum

1. Closed Conduits Flowing Partly Full

Concrete culvert, straight and free of debris

Concrete culvert with bends, connections with

some

debris

0.01

0.011

0.011

0.013

0.013

0.014

2. Lined or Built up Channels

Precast invert sections and concrete lined channels

Concrete bottom with cemented rubble stone sides

Channels with earth bottom, rubble sides

0.013

0.017

0.02

0.015

0.02

0.023

0.017

0.024

0.026

3. Natural Streams

Clean straight gassed banks

Some weeds and stones

0.025

0.03

0.03

0.035

0.035

0.04

4. Vegetal Lining 0.03 0.035 0.05


41/76

26

Untuk mendapatkan nilai hi sebelum menggunakan persamaan Manning, isipadu, V

pada keratan rentas perlu ditentukan.

Isipadu, Vpada keratan rentas pertama,

Vi = Q t (2)

dimana,

Q kadar alir purata harian maksimum

t masa dalam saat

3.2.2.1 Contoh Pengiraan

Sebagai contoh, Qmax = 10 m3 / s

Daripada persaman (2),

Isipadu, Vi = 60 (10) = 600 m3

Untuk mendapatkan hi,

Isipadu, Vi = Ai (x)

600 = b {(hi x1) + (hi x2) + (hi xn)} x

hi = nilai daripada pengiraan di atas


42/76

27

di mana,

b lebar setiap sel yang dipertimbangkan

hi kenaikan aras air

x1 xn data aras laras bagi setiap titik yang dipertimbangkan

Secara teorinya Rajah 3.2 menunjukkan contoh bagaimana untuk

mendapatkan kedalaman air, hi untuk keratan rentas pertama. Rajah 3.3 pula

menunjukkan contoh data sebenar yang diberikan oleh data-data DTM dan sungai.

Rajah 3.2 :Contoh gambarajah untuk mengira hipada keratan rentas pertama.


43/76

28

Rajah 3.3 :Contoh Data Sebenar Untuk Keratan Rentas Pertama

Berdasarkan kepada nilai h1 yang dikira, langkah seterusnya ialah

menentukan h2, h3, hnmenggunakan persamaan Manning (Persamaan 1). Nilai-

nilai h tersebut akan ditokok dengan aras air dari data DTM.

Akhir sekali, perbandingan di antara aras air yang diperoleh dengan data aras

laras dari DTM dibuat untuk setiap lajur; bahagian atas dan bahagian bawah sungai

tersebut. Jika nilai aras laras DTM rendah daripada aras air yang diperoleh, maka

sel-sel DTM adalah dianggap banjir.


44/76

29

3.3 Peringkat Penganalisisan dan Penterjemahan Fail Output

Proses menganalisis data akan dijalankan oleh program ini setelah butang

Load Files ditekan. Terlebih dahulu pengguna perlu memasukkan nama dan

alamat fail input iaitu fail DTM dan fail sungai yang akan dimuatkan ke dalam

aturcara, fail-fail ini kemudiannya akan dianalisis dan sedia untuk di plot. Setelah

analisis selesai, butang Plot boleh ditekan dan keputusan akan dipaparkan dalam

bentuk jadual seperti Rajah 3.4 dan juga dalam bentuk grafik seperti dalam Rajah 3.5

berikut.

Rajah 3.4 : Keputusan pengiraan h (kenaikan aras air) bagi setiap keratan rentas.


45/76

30

Rajah 3.5 :Pemaparan keputusan dalam bentuk grafik.


46/76

BAB 4

ANALISIS KEPUTUSAN

4.1 Pengenalan

Di dalam bab ini akan dibincangkan mengenai analisis keputusan yang telah

diperolehi menggunakan program yang telah dibangunkan. Analisis keputusan ini

perlu dilakukan untuk mengetahui kejituan keputusan yang diperolehi dan juga untuk

memastikan program yang dibangunkan bebas daripada sebarang kesilapan

pengiraan.

Cara penggunaan dan antaramuka program juga akan dibincangkan secara

terperinci. Dengan adanya cara pengunaan ini, ia dapat membantu kefahaman

pengguna tentang bagaimana model ini berfungsi.


47/76

32

4.2 Cara Penggunaan dan Antaramuka Program

Program yang telah dibangunkan adalah ringkas dan amat mudah untuk

difahami oleh pengguna. Rajah 4.1 menunjukkan antaramuka awal program.

Pengguna diminta untuk memasukkan alamat bagi data-data yang diperlukan untuk

dijadikan fail input.

Rajah 4.1 : Antaramuka awal.

Setelah butang Load Files pada antaramuka awal ditekan, data-data DTM

dan sungai yang digunakan sebagai input akan dianalisis dan sedia untuk diplot.

Pengguna diberikan beberapa pilihan warna untuk digunakan dalam plotan data-data

tersebut.


48/76

33

Untuk membuat plotan, butang Plot perlu ditekan dan seterusnya

antaramuka baru akan dipamerkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.2.

Rajah 4.2 : Plotan gambaran permukaan kawasan.

Untuk menentukan profil banjir, beberapa keratan rentas perlu ditentukan di

sepanjang sungai dan data-data keratan rentas ini perlu disimpan di alamat yang

perlu ditetapkan oleh pengguna. Seterusnya untuk menentukan keratan rentas di

sepanjang sungai, pengguna perlu menekan butang 1st Point untuk titik yang

pertama dan kemudiannya 2nd Point untuk titik kedua yang merentasi sungai

tersebut secara normal terhadap arah aliran. Kemudian, butang Save perlu ditekan

untuk mendapatkan data-data keratan rentas tersebut di direktori yang telah

ditetapkan oleh pengguna sendiri. Proses ini diulang bagi keratan rentas yang

berikutnya. Rajah 4.3 menunjukkan keratan rentas yang telah ditentukan disepanjang sungai.


49/76

34

Rajah 4.3 : Penentuan keratan rentas.

Setelah selesai menentukan keratan rentas, butang End perlu ditekan dan

kemudiannya pengguna perlu memasukkan nilai kadar alir, Q (m3/s) untuk

menentukan kenaikan aras air, h bagi setiap keratan rentas yang dipertimbangkan

seperti dalam Rajah 4.4.


50/76

35

Rajah 4.4 : Penentuan nilai kadar alir, Q

Seterusnya, apabila butang Calc!! ditekan, keputusan pengiraan h ini akan di

simpan di direktori yang telah ditetapkan oleh pengguna sendiri. Kemudian

pemetaan kawasan yang akan dibanjiri berpandukan kepada nilai maksimum

kenaikan aras air, h akan ditunjukkan di antaramuka yang berikutnya seperti dalam

Rajah 4.5. Warna hitam menunjukkan kawasan yang berpotensi mengalami banjir

kerana mempunyai aras laras yang lebih rendah daripada aras air banjir.


51/76

36

Rajah 4.5 : Pemetaan kawasan banjir.

4.3 Analisis Keputusan

Keputusan yang ditunjukkan seperti dalam Rajah 4.5 di atas iaitu gambaran

kawasan banjir dan juga luas kawasan banjir adalah diperolehi apabila nilai kadar

alir, Q yang dianggap bernilai 600 m3/s. NilaiQ yang berbeza akan menghasilkan

keputusan yang berbeza. Keputusan tersebut kemudiannya dibandingkan dengan dua

set data sebenar yang diperolehi daripada poligon kawasan banjir yang dihasilkan

oleh:

i. British Environmental Agency (BEA), dan


52/76

37

ii. British Geological Survey (BGS)


53/76

38

Poligon kawasan banjir yang diperolehi daripada BEA menunjukkan kawasan

yang dibanjiri bagi satu kejadian banjir dalam tempoh 100 tahun, manakala BGS

pula memberikan poligon kawasan banjir bagi kejadian banjir pada Oktober 2000.

Luas kawasan yang dibanjiri telah didigitalkan secara manual melalui rakaman video

yang diambil daripada helikopter. Rajah 4.6 menunjukkan poligon kawasan banjir

tersebut.

Rajah 4.6 : Poligon kawasan banjir jangkaan oleh BEA (merah) dan BGS (hijau)

(Shahabuddin dan Zainab, 2005).

Keputusan yang diperolehi daripada program akan dibandingkan dengan

poligon kawasan banjir seperti Rajah 4.6 di atas. Hasil perbandingan keputusan

tersebut dapat ditunjukkan dalam Rajah 4.7 berikut.


54/76

39

Rajah 4.7 : Kawasan banjir yang dijangkakan daripada model (hitam),

ditindihkan dengan poligon kawasan banjir BEA (merah) dan

BGS (hijau).

Melalui perbandingan yang dibuat, keputusan yang dihasilkan oleh program

ini kelihatan mempunyai bentuk yang agak sama dengan kawasan banjir keseluruhan

seperti yang ditunjukkan oleh data sebenar. Tetapi kawasan (A) telah dianggap banjir

oleh program ini dan keputusan tersebut adalah kurang tepat jika dibandingkan

dengan data sebenar. Bagaimanapun, program ini menunjukkan kejituan yang baik

seperti yang dapat dilihat di dalam kawasan (B) di mana kawasan-kawasan kecil

tidak dibanjiri dan ini adalah tepat berdasarkan kepada jangkaan BGS.

Perbandingan keputusan luas kawasan yang dibanjiri juga dibuat untuk

mengetahui kejituan program yang dibina. Perbandingan tersebut dapat dilihat

seperti dalam Jadual 4.1 berikut.


55/76

40

Jadual 4.1 :Perbandingan luas kawasan banjir

Sumber Data Luas kawasan

permukaan dataran banjir (km2)

BGS 5.764

EA 7.181

Program yang dibangunkan 6.304

Keputusan pengiraan luas kawasan dataran banjir menunjukkan bahawa

nilainya berada di dalam lingkungan ketepatan yang baik iaitu di antara jangkaan

BEA dan BGS.


56/76

BAB 5

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Setelah analisis dijalankan dan keputusan dibincangkan, kesimpulan yang

dapat diperolehi bagi Projek Sarjana Muda ini adalah:

1.Sebuah program untuk menentukan kawasan yang berpotensi untukdibanjiri telah berjaya dibangunkan. Program ini memerlukan data

DTM dan sungai bagi kawasan yang ingin dianalisis.

2.Keputusan yang diperolehi telah dianalisis dan dibandingkan denganset-set data sebenar yang diperolehi daripada kejadian banjir pada

November 2000.

3.Ketepatan/kejituan program telah ditentukan, dan ia dilakukan didalam dua cara, iaitu analisis secara visual dan perbezaan luas

kawasan banjir.


57/76


58/76

RUJUKAN

Chow, V. T., Maidment, D.R., Mayes, L.W., (1988), Applied Hydrology, McGraw

Hill, International Edition.

Craigh , R.F., (1993), Soil Mechanics, Chapman and Hall.

De Roo, A.P.J, Van Der Kniff, J., Schmuck, G. and Bates, P., (2000), A simple

floodplain inundation model to assist in floodplain management, New Trends

in Water and Environmental Engineering for Safety and Life, Maione, Majone

Lehto & Monti (eds), Balkema, Rotterdam.

El-Sheimy, N., (1999), Digital Terrain Modelling, The University of Calgary,

Canada, Lecture Notes, ENGO 573, Chapter 1, http://www.ensu.ucalgary.ca/~nel-

shei/lecture.htm (diakses pada 4/8/2005).

Hydraulic Engineering Centre (2000), HEC-RAS (Version 3.0), River Analysis

System, Users Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Davis, CA.

Idaho Geospatial Data Center, (1999), Uses of DEMS (DEMS), University of Idaho,

http://geolibrary.uidaho.edu/GeoLib/tutorial/dem_uses.htm(diakses pada

4/8/2005).

Irish, J., Lillycrop, W., (1999), Scanning Laser Mapping of the Coastal Zone: the

SHOALS System, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol.

54, No. 2-3, pp.123-129.
http://www.ensu.ucalgary.ca/~nel-shei/lecture.htmhttp://www.ensu.ucalgary.ca/~nel-shei/lecture.htmhttp://geolibrary.uidaho.edu/GeoLib/tutorial/dem_uses.htmhttp://geolibrary.uidaho.edu/GeoLib/tutorial/dem_uses.htmhttp://www.ensu.ucalgary.ca/~nel-shei/lecture.htmhttp://www.ensu.ucalgary.ca/~nel-shei/lecture.htm


59/76

43

Laman, C. J., (2000), Supporting Flood Prevention Along the Rhine and the

Meuse, THE IRMAPROGRAMME: PRELIMINARY RESULTS AND

RECOMMENDATIONS FOR A FOLLOWUP, 3rd International Rhine

Conference, Ecology and Flood Prevention, Cologne, Germany,

http://www.iksr.org/laman%20L%20d.htm (diakses pada 4/8/2005).

Moreland, J. A.,(1993), USGS, Floods and Floodplains, U.S Geological Survey,

Reston, VA, United States.

Shahabuddin Amerudin dan Zainab Mohamed Yusof (2005), Flood Extend

Modelling Using Threshold Method, Prosiding Seminar Kebangsaan

Penyelidikan Kejuruteraan Awam (SEPKA 2005), Fakulti Kejuruteraan Awam,

Skudai, Johor, pp. 199-206.

Urban Drainage Design and Procedures for Peninsular Malaysia

URL diakses pada 4/8/2005

1. http://www.srh.noaa.gov/lmrfc/education/safety.shtml

2. http://www.insurance.ca.gov/EXECUTIVE/CatSeries?flooding/floodintro.htm

3. http://www.gvsu.edu/wri/education/manual/depth.htm
http://www.iksr.org/laman%20L%20d.htmhttp://www.srh.noaa.gov/lmrfc/education/safety.shtmlhttp://www.srh.noaa.gov/lmrfc/education/safety.shtmlhttp://www.insurance.ca.gov/EXECUTIVE/CatSeries?flooding/floodintro.htmhttp://www.insurance.ca.gov/EXECUTIVE/CatSeries?flooding/floodintro.htmhttp://www.gvsu.edu/wri/education/manual/depth.htmhttp://www.gvsu.edu/wri/education/manual/depth.htmhttp://www.gvsu.edu/wri/education/manual/depth.htmhttp://www.insurance.ca.gov/EXECUTIVE/CatSeries?flooding/floodintro.htmhttp://www.srh.noaa.gov/lmrfc/education/safety.shtmlhttp://www.iksr.org/laman%20L%20d.htm


60/76

LAMPIRAN A


61/76

44

Lampiran A : Fail keluaran keputusan h bagi Q = 600 m3/s.

1 4.988661

2 3.518598

3 2.111059

4 0.7369752

5 -0.6287322

6 -1.876895

7 -3.131226

8 -4.433152

9 -5.739724

10 2.571698

11 1.325428

12 0.1326848

13 -1.157955

14 -2.504752

15 -3.843858

16 -5.240262

17 -6.521169

18 -7.808485

19 4.992302

20 3.650172

21 2.279873

22 0.9409175

23 -0.3968421

24 -1.782071

25 -3.099077

26 -4.409003

27 -5.759805

28 5.569286

29 4.203574

30 2.86581


62/76

LAMPIRAN B


63/76

45

Lampiran B :Carta Alir Terlibat

Macro Level Design

Main Form

DTM filename

textbox

Load

Command

Button

Plot Command

Button

Form Load

Event

River filename

textbox

End Command

Button

Click event

Click event Click event

Micro Level Design

End Click Event

Terminate Program

End


64/76

46

Form Load

Event

Disable Plot Command

Button

End

Load Click

Event

End

File DTM = txtOpenDTM

File River = txtOpenRiver

Call ReadDTM

Enable Plot Command Button


65/76

47

Plot Click Event

End

Call PlotDTM

Show Plot Form

Call PlotRiver


66/76

48

ReadDTM

Open FileDTM

O en FileRiver

Input NumberofColumnsInput NumberofRowsInput CellsizeInput NoData

i = 1

Close FileDTM

Close FileRiver

j = 1

Input DTM (i,j)

Input River (i,j)

j = j + 1

j = j + 1

True

False

j < =

NumberofColumns

End

i < =NumberofRows

True


67/76

49

PlotDTM

i = 1

i < =

NumberofRows

End

j = 1

j < =NumberofColumns

Get Color for DTM (i,j)

True

False

i = i + 1

True

Print colour at picPlot (i,j)

j = j + 1

False


68/76

50

PlotRiver

i = 1

i < =

NumberofRows

End

j = 1

j < =NumberofColumns

Colour = White

True

False

i = i + 1

True

Print colour at

picPlot (i,j)

j = j + 1

False

River (i,j) =

NoData?

False

True


69/76

51

Macro Level Design

Plot Form

picPlot

Picture Box

Save

Calculate

Command

Button

Form Load

Event

1st Point

Command

Button

txtQinitTextbox

Click event

Click event

End

Command

Button

Click event

2nd

Point

Command

Button

Click event

txtFile

Textbox

Click event

lblAreaLabel

Click event


70/76

52

Micro Level Design

Form Load

Event

Disable:

textQinit Textbox Calc Command

End

First = False

Second = False

1st

Point Click

Event

End

First = True

Second = False


71/76

53

2nd

Point Click

Event

End

First = False

Second = True


72/76

54

picPlot Click

Event

First = True?

End

Get Coordinate

for 1st

Point

True

False

Second = True?Get Coordinate

for 2nd Point

True

Get Length of

Cross SectionFalse


73/76

55

Save Click

Event

End

FileSection = txtFile

Open FileSection for Output

Output:

every coordinate of lineDTM data for coordinate

Close FileSection

End Click Event

End

Enable:

txtQinit Textbox Calculate Command Button


74/76

56

Calc Click Event

i


75/76

57

FloodPlot

i


76/76

58

A

Area = 0

i = 1

i

Documents

Permodelan Kawasan Banjir 2005