BAB III METODOLOGI
3.1
Pendekatan Penelitian Awal dari studi ini adalah identifikasi masalah yang mengarahkan penelitian pada
topik permasalahan yang lebih fokus. Analisa kinerja sistem polder Pluit ini dibantu dengan program MIKE URBAN SWMM untuk menganalisa besarnya pengaruh kinerja sistem polder Pluit terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia. Dari hasil analisa dapat dilakukan solusi usulan penanggulangan genangan banjir di kawasan tersebut. Penelitian ini dibagi dalam 7 (tujuh) bagian utama, yaitu Identifikasi Masalah, Pengumpulan Data, Pemodelan, Pengujian Model, Hasil Penelitian, Analisa Kinerja Sistem Polder Pluit dan Kesimpulan. Dan secara umum metodologi yang dilakukan dalam analisa kinerja sistem polder Pluit terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia dapat dilihat pada gambar 3.1.
23
Mulai
Identifikasi Permasalahan
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
Pengumpulan Data Sekunder : Peta Topografi yang Pernah Ada Peta Situasi, Sungai atau Badan Air Foto Udara atau Landsat RUTR dan Master Plan Drainase DKI Jakarta Lokasi dan Elevasi Bench Mark Terdekat Data Geospasial (digitasi) menggunakan ArcView GIS 3.3 Data Curah Hujan 25 – 100 Tahunan dan Pos Hujan Data Profil Sungai Eksisting (Cross Section) Data Kapasitas Pompa dan Bangunan Air di Waduk Pluit Data Hidrograf Debit Banjir (Inflow) Data Pasang Surut Air Laut Pengumpulan Data Primer : Pengukuran Elevasi Titik Patok Bench Mark Terdekat dan Pengukuran Elevasi Muka Tanah di Lapangan Pengikatan Elevasi Muka Tanah Dari Data Profil Sungai terhadap Elevasi Muka Tanah Sungai Besar
1. 2. 3. 4.
Pemodelan Sistem Polder Pluit: Skematisasi Sistem Drainase Utama Pemodelan Waduk, Pompa, dan Bangunan Bendung Sistem Polder Pluit Menentukan Batas Daerah Layanan (Catchment Area) dan Arah Aliran Input Parameter Hidrologi dan Hidraulik Pada Program
Kalibrasi
NO
Pemodelan = Kondisi Lapangan ?
Pemeriksaan Ulang Output
YES Analisa Kinerja Sistem Polder Pluit Dengan Simulasi Hujan Rencana 25, 50, dan 100 Tahun dan Kondisi Pompa
Kinerja Sistem Polder Pluit OK? YES selesai
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
NO Usulan Penanggulangan
24 3.2
Teknik Pengumpulan Data Data-data yang diperlukan diperoleh dari Pusat Penelitian dan Pengembangan
Sumber Daya Air (PUSAIR) dan digolongkan menjadi dua bagian, yaitu Data Sekunder dan Data Primer. Tinjauan kepustakaan dilakukan berdasarkan data dari laporan, diktat, buku, dan informasi lain yang berhubungan dengan topik penelitian untuk memahami konsep dan teorinya. Pengumpulan Data Sekunder bertujuan untuk menyiapkan data untuk digunakan sebagai masukan data model yang dimodelkan dan dipakai untuk identifikasi daerah studi dan mengetahui diskripsi daerah studi. Pengumpulan data terdiri dari pengumpulan data baik spasial maupun non-spasial, digitasi peta yang didapatkan dalam bentuk peta analog, konversi format dan editing peta digital, key-in data non-spasial dan persiapan untuk data masukan model. Bagian ini termasuk juga pekerjaan pengolahan data DEM dan rasterisasi atau pembuatan data grid serta analisis spasial, untuk mendapatkan parameter atau propertas hidrologi seperti arah aliran, kemiringan lahan, koefisien kekasaran manning, curve number dan lainnya yang digunakan dalam model hidrologi yang dikembangkan. Pengumpulan Data Primer bertujuan untuk melengkapi data dan validasi data yang sudah ada. Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini adalah pengukuran elevasi titik Bench Mark terdekat dengan waterpass. Pengukuran elevasi titik Bench Mark di lapangan digunakan sebagai titik acuan (patokan) pengukuran elevasi muka tanah Sungai Besar yang terletak di belakang Kompartemen Museum Bank Indonesia. Hasil dari pengukuran elevasi muka tanah Sungai Besar tersebut disesuaikan dengan elevasi muka tanah dari data profil sungai yang sudah ada, sehingga dari hasil penyesuaian ini data profil sungai yang digunakan dapat diketahui validasinya.
25 3.2.1 Pengumpulan Data Sekunder Data-data sekunder yang dibutuhkan antara lain : 1. Data dan Pos Hujan Untuk memperkirakan Hujan Rencana terdistribusi, dilakukan analisis hidrologi dengan menggunakan Pos hujan yang berada pada lokasi Pantai Indah Kapuk, yaitu pos hujan 02026A (Kapuk). Ketersediaan data hujan harian maksimum dari tahun 1982 sampai dengan 2006 (24 tahun data), terdiri atas: a. Tahun 1982 sampai dengan 1999 dari studi Ciliwung-Cisadane River Flood Control Project, Volume 4 Annex-3 Hydrological Study by Niken Consultants Inc. et al, 2000 for The Ministry of Settlement and Regional Development. b. Sedangkan untuk tahun 2000 sampai dengan 2006 diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG). Perlu dicatat bahwa data hujan dari pos hujan 02026A (Kapuk) sejak tahun 2000 menggunakan data Pos Cengkareng, karena ada perpindahan pos hujan dari Kapuk ke Cengkareng. Peta Pos Hujan dapat dilihat pada gambar 3.3. 2. Analisis Statistik untuk Menghitung Hujan Rencana Analisis Statistik untuk Menghitung Hujan Rencana dilakukan dengan metodologi sebagai berikut : a. Pemeriksaan data hujan maksimum harian dari pos hujan Kapuk atau Cengkareng. Data hujan maksimum harian sepanjang 25 tahun yang disajikan pada Gambar 3.2 memiliki karakteristik statistik sebagai berikut :
26 Rata-rata
=
108.044 mm
Median
=
93 mm
Simpangan baku =
53.204 mm
Skewness
=
2.158
Kurtosis
=
6.352
Minimum
=
54 mm
Maksimum
=
301 mm
Rainfall Station 02026A ( Kapuk / Cengkareng) M a x im u m D a ily R a in f a ll ( m m )
350 300 250 200 150 100 50 0 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Year (Sumber: Laporan Akhir Pengendalian Polder Pantai Indah Kapuk, Puslitbang SDA 2005)
Gambar 3.2 Hujan Maksimum Harian di Kapuk (02026A) b. Untuk mendapatkan hujan rencana pada berbagai kala ulang, maka perlu dilakukan penentuan distribusi statistik dari hujan maksimum harian. Distribusi statistik yang dicoba adalah distribusi Normal, Log-Normal, LogPearson Tipe III, dan Gumbel, sedangkan kecocokan data terhadap distribusi diuji berdasarkan kriteria Chi-kuadrat serta Kolmogorov-Smirnov.
27 c. Hujan kawasan ini perlu dikalikan dengan faktor reduksi konversi dari besaran pos hujan (point rainfall) ke hujan kawasan (areal rainfall) karena luas kawasan polder yang besar. d. Penentuan distribusi hujan menurut waktu (jam-jaman), digunakan berdasarkan distribusi yang disarankan pada Pedoman Bendungan Pengaman Banjir (Pedoman Seri PSA). Tabel 3.1 Persentase Distribusi Hujan Rencana Periode Ulang 5 10 25 50 100 1,000 PMP
0,5 jam 0,75 jam 32 41 30 38 28 36 27 35 26 34 25 32 20 27
Distribusi Hujan (%) 1 jam 2 jam 3 jam 48 59 66 45 57 64 43 55 63 42 53 61 41 52 60 39 49 57 34 45 52
6 jam 78 76 75 73 72 69 64
12 jam 88 88 88 88 88 88 88
(Sumber: Laporan Akhir Pengendalian Polder Pantai Indah Kapuk, Puslitbang SDA 2005)
3. Distribusi Hujan Rencana Dengan distribusi statistik Log-Normal dan distribusi menurut waktu berdasarkan PSA, maka diperoleh hujan rencana untuk beberapa kala ulang pada tabel di bawah ini :
28 Tabel 3.2 Distribusi Hujan Rencana Jam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Jumlah
2
5
45.60
67.06
Kala Ulang 10 25 78.04
94.71
50
100
108.381
122.2743
10.45 15.37 20.81 26.43 28.3855 32.8053 6.65 9.78 12.14 17.62 20.644 23.8584 3.80 5.59 6.94 8.81 10.322 11.9292 3.80 5.59 6.94 8.81 10.322 11.9292 3.80 5.59 6.94 8.81 10.322 11.9292 1.58 2.33 3.47 4.77 6.45125 7.9528 1.58 2.33 3.47 4.77 6.45125 7.9528 1.58 2.33 3.47 4.77 6.45125 7.9528 1.58 2.33 3.47 4.77 6.45125 7.9528 1.58 2.33 3.47 4.77 6.45125 7.9528 1.58 2.33 3.47 4.77 6.45125 7.9528 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 0.95 1.40 1.73 2.20 2.5805 2.9823 95.00 139.70 173.41 220.25 258.05 298.23 (Sumber: Laporan Akhir Pengendalian Polder Pantai Indah Kapuk, Puslitbang SDA 2005)
4. Data Evapotranspirasi Pada studi ini digunakan besaran evapotranspirasi dari Pos Iklim Kemayoran sebagai berikut : Tabel 3.3 Data Evapotranspirasi di Kemayoran Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des mm/bln 124 122 142 142 136 125 141 153 156 165 145 139 mm/hr 4.0 4.4 4.6 4.7 4.4 4.2 4.5 4.9 5.2 5.3 4.8 4.5 (Sumber: Laporan Akhir Pengendalian Polder Pantai Indah Kapuk, Puslitbang SDA 2005)
29 5. Data Kapasitas Pompa Posisi stasiun pompa eksisting terletak di Waduk Pluit (hilir) dengan jumlah pompa sebanyak 11 buah yang dibagi menjadi 3 grup pompa. Data pompa Waduk Pluit ini dapat dilihat pada table 3.4 di bawah ini. Tabel 3.4 Kapasitas Pompa Eksisting di Waduk Pluit Pompa Operasi (On)
Pompa Stop (Off)
Elev. Air Waduk (m)
P.Timur 1x3,7m3/s 3x3,2m3/s
P.Tengah 4x4m3/s -
P. Barat 3x6m3/s -
P.Timur 1x3,7m3/s 3x3,2m3/s
P.Tengah 4x4m3/s -
P.Barat 3x6m3/s -
< -190 -170 -160 -150 -140
4 4 1, 2 3, 4 1, 2
1,2 1 3, 4 1, 2, 3
-
1, 2, 3 1, 2, 3 3, 4 1, 2 3, 4
1, 2, 3, 4 3, 4 2, 3, 4 1, 2 4
1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3
-130
3, 4
1, 2, 3, 4
-
1, 2
-
1, 2, 3
1 1, 2, 3
-
-
1, 2, 3 2, 3 -
-110 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4 -100 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4 -90 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4 (Sumber: Agus Johan, 2007)
Keterangan Dipertahankan -1,9m PP
8 jam operasi penuh, istirahat 1 unit bergantian
6. Data Pasang Surut Data pasang surut dibutuhkan untuk mengetahui pengaruh pasang surut terhadap muka air di saluran, serta menunjukkan seberapa tinggi muka air laut dapat menggenangi wilayah kota jakarta. Kondisi pasang surut di teluk Jakarta tergolong dalam tipe pasang surut harian tunggal, yaitu dalam 24 jam terjadi satu kali pasang dan satu kali surut. Data peil muka air laut bulan Mei tahun 2003 menunjukkan tinggi pasang laut maksimum sebesar +1,95 MPP dan muka air laut normal yaitu +1,4 MPP. Sedangkan dataran yang berada di wilayah Jakarta Utara berada diantara -0,5 hingga +1,2 m. Peta Topografi dapat dilihat pada Gambar 3.3.
30 7. Peta Topografi Peta Digital Topografi skala 1 : 1000 dari Bakosurtanal dibutuhkan untuk mendapatkan informasi atau data ketinggian lahan di Lokasi studi, yang merupakan bagian dari perencanaan sistem drainase baik secara makro maupun mikro. Berdasarkan peta topografi di bawah dapat diketahui bahwa elevasi di sekitar kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia berdataran rendah. Peta Topografi dan Lokasi Titik Bench Mark dapat dilihat pada gambar 3.3.
(Sumber : Puslitbang SDA, 2007)
Gambar 3.3 Peta Topografi Global 8. Data Bench Mark (BM) Di lokasi studi terdapat beberapa data titik-titik ketinggian sebagai titik ikat, dengan tiga sistem titik ketinggian atau elevasi yang berbeda, yaitu : a. PP (Peil Priok) terhadap LWL dibuat oleh DKI b. NEDECO BM
31 c. BPN d. TTG (Titik Tinggi Geodesi) terhadap MSL dibuat oleh Bakosurtanal Tetapi karena tidak terdapat data pengikatan antar sistem pengukuran elevasi, maka penyamaan elevasi dilakukan berdasarkan analisis korelasi terhadap elevasi Spotheight yang diperoleh dari Bakosurtanal. Lokasi Bench Mark (BM) yang diketahui di kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia dapat dilihat pada tabel 3.5 di bawah ini. Tabel 3.5 Lokasi Titik Bench Mark Terdekat di Kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia Koordinat
Pertigaaan Jl. Bank (dekat jembatan) Jl. Pintu Besar (depan gerbang Museum BI) Dinding Jembatan Kereta Api Tn. Abang – Tj. Priok Teras Museum Sejarah
Hasil Pengukuran
x
y
T. BM [m PP]
700533
9321339
BM 5 DKI
2.096779
700654
9321259
BM 2 DKI
1.366779
700872
9322053
700421
9321034
Lokasi Titik
PP 135 DKI PP NWP 017 DKI
Lapangan (m.dpl)
1.174779 1.391779
(Sumber: Puslitbang SDA 2007)
9. Peta Situasi Sungai atau Badan Air Peta situasi sungai atau badan air diperlukan untuk mengetahui seberapa banyak atau bagian sungai di sekitar lokasi studi yang mempengaruhi sistem drainase dan seberapa luas DPS yang berpengaruh terhadap lokasi studi. Peta situasi dapat dilihat pada Gambar 3.4.
32
(sumber : Puslitbang SDA, 2007)
Gambar 3.4 Peta Situasi Dengan Fokus Area Pemodelan dan Pos Hujan
3.2.2 Pengumpulan Data Primer Kegiatan yang dilakukan adalah pengukuran elevasi titik Bench Mark terdekat, yaitu Bench Mark 5 DKI dengan pengukuran sipat datar (Waterpass) sebagai titik acuan (patokan) pengukuran elevasi muka tanah dan muka air Sungai Besar yang terletak di belakang Kompartemen Museum Bank Indonesia. Pengukuran ini bertujuan untuk pemeriksaan (checking) validasi data dan pengikatan elevasi muka tanah dari data profil sungai yang sudah ada, khususnya data profil Sungai Besar terhadap hasil pengukuran elevasi muka tanah di lapangan. Pengikatan kedua elevasi muka tanah ini minimal tidak memiliki selisih yang besar atau sama dengan nol. Data seluruh hasil pengukuran di lapangan dapat dilihat pada Lampiran 1 dan Penjelasan mengenai pengikatan elevasi dan validasi data akan dibahas pada BAB IV.
