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).
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
5/76
iii
Teristimewa buat abah & ummi serta keluarga tercinta
Pengorbanan & Kepercayaan
Pendorong Kejayaan
Rakan-rakan tersayang
Jasa & Kasih Sayang
Sentiasa dikenang
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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,
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
45/76
30
Rajah 3.5 :Pemaparan keputusan dalam bentuk grafik.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
52/76
37
ii. British Geological Survey (BGS)
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
57/76
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.htm8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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.htm8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
60/76
LAMPIRAN A
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
62/76
LAMPIRAN B
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
65/76
47
Plot Click Event
End
Call PlotDTM
Show Plot Form
Call PlotRiver
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
71/76
53
2nd
Point Click
Event
End
First = False
Second = True
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
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
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
74/76
56
Calc Click Event
i
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
75/76
57
FloodPlot
i
8/7/2019 Permodelan Kawasan Banjir 2005
76/76
58
A
Area = 0
i = 1
i