perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI SISTEM POLDER KOTA LAMA DAN BANDARHARJO SEMARANG TERHADAP PENGENDALIAN BANJIR DAN ROB THE EVALUATION OF POLDER SYSTEM AT KOTA LAMA AND BANDARHARJO SEMARANG ON FLOOD CONTROL AND ROB
TESIS Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun oleh:
VICTOR TRI KARYANTO NUGROHO S 941008020
MAGISTER TEKNIK SIPIL KO NSE NTRASI TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL PRO GRAM PAS CA SARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2012 commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI SISTEM POLDER KOTA LAMA DAN BANDARHARJO SEMARANG TERHADAP PENGENDALIAN BANJIR DAN ROB
Disusun oleh:
VICTOR TRI KARYANTO NUGROHO S 941008020
Telah disetujui oleh Tim Pembimbing Jabatan
Nama
Tanda Tangan
Tanggal
Pembimbing I :
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S. NIP. 194804221985032001
....................
....................
Pembimbing II :
Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc. NIP. 196308221989031002
....................
....................
Mengetahui, Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S. NIP. 194804221985032001
commit to user ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI SISTEM POLDER KOTA LAMA DAN BANDARHARJO SEMARANG TERHADAP PENGENDALIAN BANJIR DAN ROB Disusun Oleh:
VICTOR TRI KARYANTO NUGROHO NIM. S941008020 Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Tesis Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari Kamis, tanggal 26 Januari 2012 Dewan Penguji: Jabatan
Nama
Tanda Tangan
Ketua
Ir. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D NIP. 196612041995121001
..........................
Sekretaris
Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M.T. NIP. 196301201988032002
..........................
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S. NIP. 194804221985032001
..........................
Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc. NIP. 196308221989031002
..........................
Penguji I
Penguji II
Mengetahui: Direktur Program Pascasarjana
Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil
Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M.S. NIP. 196107171986011001
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S. NIP. 194804221985032001
commit to user iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Victor Tri Karyanto Nugroho NIM
: S 941008020
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul:
EVALUASI SISTEM POLDER KOTA LAMA DAN BANDARHARJO SEMARANG TERHADAP PENGENDALIAN BANJIR DAN ROB adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya, tertulis dalam tesis tersebut, diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari tesis tersebut.
Surakarta,
Januari 2012
Yang membuat pernyataan
VICTOR TRI KN
commit to user iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO & PERSEMBAHAN
A Never Ending Spirit.....................
... setiap kata yang terukir, kupersembahkan seutuhnya pada Istri dan Anak-anakku atas seluruh cinta, kasih sayang, dan pengorbanan tulus yang mereka berikan demi kesuksesanku... Istriku Dina Retno Herawaty S.Kep. Anakku Naufal Hanif Mumtaz Anakku Fauzan Habib Haidar
commit to user v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur kepada Allah Yang Maha Esa, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik. Tesis dengan judul Evaluasi Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang terhadap Pengendalian Banjir dan Rob dapat terselesaikan berkat bantuan dari beberapa pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang kepada: 1.
Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta,
2.
Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta,
3.
Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang, Pusat Pendidikan dan Pelatihan (PUSDIKLAT), Kementrian Pekerjaan Umum yang telah memberikan beasiswa pendidikan kepada penulis,
4.
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S. selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Pembimbing Akademis serta Pembimbing Utama Tesis,
5.
Ir. Ary Setyawan, M.Sc.(Eng)., Ph.D. selaku Sekretaris Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Dosen Penguji,
6.
Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc. selaku Pembimbing Pendamping yang dengan sabar telah memberikan saran dan pemahaman dalam penyusunan tesis,
7.
Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M.T. selaku Dosen Penguji yang telah banyak memberikan
masukan,
pemahaman
dan
saran
dalam
penyempurnaan
penyusunan tesis, 8.
Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah mau berbagi ilmu dan pengalaman melalui perkuliahan,
9.
Para Pimpinan dan Rekan di Badan Kepegawaian Daerah Kota Semarang yang telah membantu dan memberi kesempatan untuk mengikuti tugas belajar,
10. Para Pimpinan dan Rekan di Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air dan Energi Sumber Daya Mineral yang telah membantu dan memberikan ijin untuk dapat menempuh studi S2, 11. Mas Januar dan mas Agus yang telah dengan ikhlas melayani dan membantu proses perkuliahan,
commit to user vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
12. Teman-teman Mahasiswa Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta angkatan 2010 atas kekompakan dan kerjasamanya. Terima kasih telah menjadi sahabat yang baik bagi penulis. You are my family at Solo City, 13. Bapak H. S. Priyo Atmojo, Ibu Hj. Siti Aminah dan Ibu Mertua Hj. Djuwariyah yang begitu sabar dan ikhlas dalam membantu kelancaran serta kesuksesan kuliah. Sujud bhaktiku untuk bapak, ibu dan ibu mertua, 14. Istriku Dina Retno Herawaty, S. Kep. dan anak-anakku mas Naufal Hanif Mumtaz dan dek Fauzan Habib Haidar atas pengorbanan, kerelaan, serta ketabahan sehingga penulis mampu menyelesaikan studi lanjut ini. You are my spirit, 15. Mas Sigit, mas Dwi,
Endah dan keluarganya atas dukungan moril yang
diberikan, 16. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini namun tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Tidak ada yang bisa penulis berikan Allah SWT memberi anugrah dan balasan atas segala kebaikan. Surakarta,
Januari 2012
Penulis
commit to user vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Kota Semarang sebagai ibukota Provinsi Jawa Tengah merupakan kota pantai karena berada di daerah Pantai Utara Pulau Jawa. Permasalahan banjir dan rob yang sering terjadi menjadikan perekonomian dan perdagangan tidak bisa berkembang pesat. Pembangunan sistem polder Kota Lama yang berlokasi di Kecamatan Semarang Utara dimaksudkan sebagai sarana dan prasarana lingkungan untuk mengatasi permasalahan banjir dan rob yang terjadi pada lingkungan sekitarnya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan nilai kondisi fisik, mendapatkan hasil evaluasi kapasitas saluran dan mendapatkan hasil evaluasi kinerja Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang. Metode penelitian dilakukan dengan melakukan observasi langsung di lapangan yang meliputi penilaian masing-masing komponen drainase dan sistem polder, wawancara dan analisis data sekunder. Penelusuran banjir pada tampungan dan saluran digunakan untuk melakukan evaluasi kinerja sistem polder dan menganalisis konsep penanganan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang mempunyai nilai kondisi fisik sebesar 50,02%. Nilai ini termasuk dalam kategori cukup (diantara 50%-79%). Nilai ini diartikan bahwa sebagian infrastruktur tidak dapat beroperasi maksimal. Sebagian infrastruktur lain dalam kondisi rusak/tidak ada. Hasil evaluasi kapasitas saluran menunjukkan bahwa 8 dari 17 saluran yang dihitung terjadi limpas pada debit kala ulang 5 tahun. Hasil evaluasi kinerja Sistem Polder Kota Lama Semarang menggunakan Pompa Kalibaru dengan kapasitas 2,9 m 3/dt didapatkan pada jam ke-0,5 sampai dengan jam ke-1,0 masih terjadi limpas pada debit kala ulang 10 tahun. Hasil evaluasi kinerja Sistem Polder Bandarharjo Semarang menggunakan Pompa Lanal dengan kapasitas 1,4 m 3/dt didapatkan pada jam ke-0,5 sampai dengan jam ke-1,4 masih terjadi limpas pada debit kala ulang 10 tahun. Konsep penanganan untuk meningkatkan kinerja Sistem Polder Kota Lama adalah dengan penambahan kapasitas pompa Kali Baru sebesar 0,5 m3/dtk sehingga polder dan saluran tidak limpas. Konsep penanganan untuk meningkatkan kinerja Sistem Polder Bandarharjo adalah dengan penambahan kapasitas Pompa Lanal sebesar 1,6 m3/dtk sehingga saluran tidak limpas. Kata kunci: Evaluasi Sistem Polder, Peningkatan Kinerja
commit to user viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT Semarang City as the capital of Central Java province is a coastal city because its located in the north coast of Java Island. Flooding and rob are the problems that often occur on these area. That problems cause the trade and the economy are not able to grow rapidly. Construction of polder systems where located in Old Town District of North Semarang is intended as an environmental infrastructure to solve the rob and flooding problems that occurred in the surrounding area. The aims of this study are to obtain the value of physical condition, to obtain the capacity of channel, and to obtain the results of performance evaluation from the Polder Systems on Old Town and Bandarharjo Semarang. Methods of research is conducting by straight observations which consist of assessment to each drainage structure and polder system, interview and secondary data. Flood routing on the polders and channels to evaluate the drainage system and polder performance then to find the concept of problem solution. The results showed that the Old Town Polder Systems and Bandarharjo Semarang has a value of 50.02% physical condition. This value is included in the category enough (between 50% -79%). This value is interpreted that most of the infrastructure cannot operate optimally. Some other infrastructure conditions do not exist/out of order. The results of evaluation from channel capacity concluded that there are 8 of 17 segments of the evaluated channel show that the capacity does not enough for the discharge with return period of 5 years. The results of evaluation from the polder Systems on Old Town by using a Kalibaru pump with a total capacity equal to 2.9 m 3/s is obtained at 0.5 hour to 1.0 hour when the overflow is still occurs for the discharge with 10 years return period. The results of evaluation from the polder system on Bandarharjo by using a Lanal pump with a total capacity equal to 1.4 m3/s is obtained at 0.5 hour to 1.4 hour when the overflow is still occurs for the discharge with 10 years return period. The solving concept to improve the polder system on Old Town performance is by adding the pumping capacity at 0.5 m 3/s so the drainage system and polder does not overflow. The solving concept to improve the polder system on Bandarharjo performance is by adding the pumping capacity at 1.6 m 3/s so the drainage does not overflow.
Keywords: The Evaluation of Polder System, Performance Improvement
commit to user ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat, hidayah, karunia, anugerah, berkah, serta kesehatan, kesempatan, kemauan, juga kemampuan sehingga penulis dapat menyelesaikan dengan baik tesis berjudul Evaluasi Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang terhadap Pengendalian Banjir dan Rob. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Pasca Sarjana dan meraih gelar Magister Teknik. Sebagaimana himbauan dari PUSBIKTEK yang saat ini menjadi PUSDIKLAT agar tesis karyasiswa lebih diarahkan untuk mengatasi permasalahan yang ada di daerah, maka penulis merasa perlu untuk mengevaluasi Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang terhadap pengendalian banjir dan rob yang terjadi di Kota Semarang. Penulis berusaha menilai kondisi eksisting dan mengetahui kinerja sistem polder terhadap pengendalian banjir dan rob. Penulis menyadari bahwa tesis ini jauh dari kata sempurna, tidak ada manusia yang sempurna karena manusia adalah tempatnya khilaf dan lupa. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik yang membangun serta saran yang mendukung demi penyempurnaan tulisan ini. Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi Dunia Teknik Sipil Indonesia pada umumnya dan Pemerintah Kota Semarang khususnya dalam rangka meningkatkan derajat keiluman dan kesejahteraan masyarakat.
Surakarta,
Januari 2012
Penulis
commit to user x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................... iii PERNYATAAN ......................................................................................................... iv MOTTO & PERSEMBAHAN .................................................................................... v UCAPAN TERIMA KASIH ...................................................................................... vi ABSTRAK ................................................................................................................ viii ABSTRACT ................................................................................................................ ix KATA PENGANTAR ................................................................................................. x DAFTAR ISI............................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xviii DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ................................................................. xix BAB I. PENDAHULUAN ........................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2
Rumusan Masalah ......................................................................................... 2
1.3
Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3
1.4
Manfaat Penelitian ........................................................................................ 3
1.5
Batasan Masalah............................................................................................ 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ................................... 4 2.1
Tinjauan Pustaka ........................................................................................... 4
2.1.1
Operasi Sistem Polder ............................................................................ 6
2.1.2
Sedimentasi pada Sistem Drainase ........................................................ 6
2.2
Landasan Teori .............................................................................................. 7
2.2.1
Penilaian Kondisi Sistem Polder............................................................ 7
2.2.2
Sistem Polder ......................................................................................... 9
2.2.3
Hujan .................................................................................................... 13
2.2.4
Analisis Intensitas Hujan ..................................................................... 16
2.2.5
Waktu Konsentrasi ............................................................................... 16
commit to user xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.6
Perhitungan debit banjir puncak .......................................................... 16
2.2.7
Penelusuran Aliran ............................................................................... 20
2.2.8
Perhitungan kapasitas saluran .............................................................. 21
2.2.9
Rob (Banjir Air Pasang) ...................................................................... 23
BAB III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 24 3.1
Lokasi Penelitian ......................................................................................... 24
3.2
Teknik Pengumpulan Data .......................................................................... 25
3.3
Teknik Analisis Data ................................................................................... 26
BAB IV. HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN ............................................... 29 4.1.
Analisis Komponen Sistem Polder.............................................................. 29
4.1.1.
Komponen Sistem Polder .................................................................... 29
4.1.2.
Penyusunan Penilaian Kondisi Sistem Polder ..................................... 29
4.2.
Desain Penilaian Komponen dan Pembobotan ........................................... 35
4.3.
Penerapan Desain Penilaian Komponen ..................................................... 38
4.3.1.
Penilaian Kondisi Sistem Polder.......................................................... 38
4.3.1.1.
Tanggul Keliling .............................................................................. 39
4.3.1.2.
Stasiun Pompa .................................................................................. 41
4.3.1.3.
Kolam Retensi .................................................................................. 43
4.3.1.4.
Saluran Drainase .............................................................................. 44
4.3.2. 4.4.
Hasil Penilaian Kondisi Sistem Polder ................................................ 49
Analisis Hidrologi ....................................................................................... 49
4.4.1.
Data Curah Hujan Harian maksimum .................................................. 49
4.4.2.
Distribusi Hujan ................................................................................... 50
4.4.3.
Curah hujan rencana ............................................................................ 51
4.4.4.
Perhitungan Waktu Konsentrasi .......................................................... 52
4.4.5.
Intensitas Hujan Rencana ..................................................................... 53
4.5.
Perhitungan Debit Banjir ............................................................................. 54
4.5.1.
Luas Catchment Area........................................................................... 54
4.5.2.
Debit Banjir 2 tahunan ......................................................................... 59
4.5.3.
Debit Banjir 5 tahunan ......................................................................... 59
4.5.4.
Debit Banjir 10 tahunan ....................................................................... 60
4.6.
Perhitungan Kapasitas Saluran .................................................................... 61
commit to user xii
perpustakaan.uns.ac.id
4.7.
digilib.uns.ac.id
Evaluasi Kapasitas Saluran ......................................................................... 63
4.7.1.
Evaluasi Kapasitas Saluran terhadap Debit Banjir 2 tahunan .............. 63
4.7.2.
Evaluasi Kapasitas Saluran terhadap Debit Banjir 5 tahunan .............. 64
4.7.3.
Evaluasi Kapasitas Saluran terhadap Debit Banjir 10 tahunan ............ 66
4.8.
Analisis Debit Banjir Rancangan ................................................................ 67
4.8.1.
Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA MT. Haryono .................... 68
4.8.2.
Hidrograf Banjir Rancangan DTA MT. Haryono ................................ 71
4.8.3.
Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Ronggowarsito ................. 72
4.8.4.
Hidrograf Banjir Rancangan DTA Ronggowarsito ............................. 75
4.8.5.
Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Mpu Tantular.................... 76
4.8.6.
Hidrograf Banjir Rancangan DTA Mpu Tantular ................................ 78
4.8.7.
Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Arteri ................................ 79
4.8.8.
Hidrograf Banjir Rancangan DTA Arteri ............................................ 82
4.8.9.
Hidrograf Aliran .................................................................................. 83
4.8.9.1.
Penelusuran Banjir di Polder Tawang .............................................. 83
4.8.9.2.
Pengaruh rob (banjir pasang air laut) ............................................... 87
4.8.9.3.
Penelusuran Banjir di Saluran Bandarharjo ..................................... 87
4.8.9.4.
Penelusuran Banjir di Saluran Arteri ............................................... 90
4.9.
Konsep Penanganan .................................................................................... 92
4.9.1.
Konsep Penanganan Sistem Polder Kota Lama ...................................... 92
4.9.2.
Konsep Penanganan Sistem Bandarharjo ................................................ 96
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 99 5.1.
Kesimpulan ................................................................................................. 99
5.2.
Saran .......................................................................................................... 100
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... xxi LAMPIRAN
commit to user xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Besarnya sedimentasi tahunan di masing-masing sub sistem drainase ....... 7 Tabel 2.2 Desain Penilaian Bangunan Outlet/Muara pada Jaringan Drainase ............ 8 Tabel 2.3 Parameter statistik untuk menentukan jenis distribusi............................... 13 Tabel 2.4 Nilai K untuk distribusi Log-Pearson III ................................................... 15 Tabel 2.5 Koefisien Aliran Permukaan (C) ............................................................... 17 Tabel 2.6 Tipikal harga koefisien kekasaran Manning .............................................. 22 Tabel 3.1 Matrik proses penelitian ............................................................................ 28 Tabel 4.1 Komponen- Komponen Sistem Polder ...................................................... 29 Tabel 4.2 Penyusunan Penilaian Kondisi Sistem Polder ........................................... 30 Tabel 4.3 Desain Penilaian Tanggul keliling pada Sistem polder ............................. 30 Tabel 4.4 Desain Penilaian Stasiun Pompa pada Sistem Polder ................................ 31 Tabel 4.5 Desain Penilaian Kolam retensi pada Sistem Polder ................................. 32 Tabel 4.6 Desain Penilaian Saluran Drainase pada Sistem Polder ............................ 33 Tabel 4.7 Bobot Komponen Sistem Polder ............................................................... 35 Tabel 4.8. Data dan Nilai Kondisi rata-rata tanggul keliling ..................................... 39 Tabel 4.9. Bobot Kondisi Talud saluran/jalan ........................................................... 40 Tabel 4.10. Bobot Kondisi Parapet ............................................................................ 41 Tabel 4.11. Bobot Kondisi Tanggul Keliling ............................................................ 41 Tabel 4.12. Data dan Nilai Kondisi rata-rata stasiun pompa ..................................... 41 Tabel 4.13. Bobot Kondisi Pompa ............................................................................. 42 Tabel 4.14. Bobot Kondisi Generator set .................................................................. 42 Tabel 4.15. Bobot Kondisi Pintu air .......................................................................... 42 Tabel 4.16. Bobot Kondisi Rumah Pompa ................................................................ 42 Tabel 4.17. Bobot Kondisi Stasiun Pompa ................................................................ 42 Tabel 4.18. Data dan Nilai Kondisi rata-rata kolam retensi ...................................... 43 Tabel 4.19. Bobot Kondisi kolam penangkap sedimen ............................................. 43 Tabel 4.20. Bobot Kondisi pintu inlet........................................................................ 43 Tabel 4.21. Bobot Kondisi pintu outlet...................................................................... 44 Tabel 4.22. Bobot Kondisi saringan sampah ............................................................. 44
commit to user xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.23. Bobot Kondisi Kolam Retensi ................................................................ 44 Tabel 4.24. Data dan Nilai Kondisi rata-rata saluran drainase .................................. 45 Tabel 4.25. Bobot Kondisi saluran primer ................................................................. 48 Tabel 4.26. Bobot Kondisi saluran sekunder ............................................................. 48 Tabel 4.27. Bobot Kondisi saluran tersier ................................................................. 48 Tabel 4.28. Bobot Kondisi Saluran Drainase ............................................................ 48 Tabel 4.29. Hasil penilaian Kondisi Sistem Polder ................................................... 49 Tabel 4.30. Data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun (Sta. 42A)........... 50 Tabel 4.31. Data curah hujan harian maksimum setelah diurutkan ........................... 50 Tabel 4.32. Perhitungan parameter statistik ............................................................... 51 Tabel 4.33. Perhitungan distribusi metode log pearson type III ................................ 51 Tabel 4.34. Nilai curah hujan rencana ....................................................................... 52 Tabel 4.35. Data Kemiringan Saluran ....................................................................... 52 Tabel 4.36 Hasil Perhitungan Waktu Konsentrasi (tc) .............................................. 53 Tabel 4.37 Hasil Perhitungan Intensitas Hujan ......................................................... 53 Tabel 4.38. Catchment Area dan Koefisien Pengaliran ............................................. 56 Tabel 4.39. Keterangan Nomor Sub Daerah Tangkapan Air (DTA) ......................... 58 Tabel 4.40. Keterangan Kode Saluran/Pompa ........................................................... 58 Tabel 4.41. Debit Banjir Kala Ulang 2 Tahunan ....................................................... 59 Tabel 4.42. Debit Banjir Kala Ulang 5 Tahunan ....................................................... 60 Tabel 4.43. Debit Banjir Kala Ulang 10 Tahunan ..................................................... 61 Tabel 4.44 Perhitungan kapasitas saluran .................................................................. 62 Tabel 4.45. Perbandingan Debit Banjir 2 tahunan dengan Kapasitas Saluran .......... 63 Tabel 4.46. Perbandingan Debit Banjir 5 tahunan dengan Kapasitas Saluran .......... 64 Tabel 4.47. Perbandingan Debit Banjir 10 tahunan dengan Kapasitas Saluran ........ 66 Tabel 4.48 Perhitungan intensitas hujan jam-jaman .................................................. 67 Tabel 4.49 Curah hujan jam-jaman............................................................................ 68 Tabel 4.50 Curah Hujan Efektif jam-jaman (Re) ...................................................... 68 Tabel 4.51. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA MT. Haryono ........................ 70 Tabel 4.52. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA Ronggowarsito ...................... 73 Tabel 4.53. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA Mpu Tantular ........................ 77 Tabel 4.54. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA Arteri ..................................... 80
commit to user xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.55. Hubungan antara tinggi peluapan (H) dan tampungan (S) ..................... 83 Tabel 4.56 Data Pompa Kali baru .............................................................................. 85 Tabel 4.57. Penelusuran banjir Polder Tawang Kala Ulang 10 tahun ....................... 85 Tabel 4.58. Hubungan tinggi peluapan (H) dan tampungan (S) dan Outflow (O) .... 88 Tabel 4.59. Penelusuran banjir di Saluran Bandarharjo ............................................ 89 Tabel 4.60. Penelusuran banjir di Saluran Arteri ....................................................... 91 Tabel 4.61. Kapasitas genset dan listrik (PLN) untuk pompa Kali Baru................... 93 Tabel 4.62 Kondisi setelah adanya penambahan kapasitas pompa ........................... 94 Tabel 4.63 Data Pompa setelah ada penambahan kapasitas ...................................... 95 Tabel 4.64 Konfigurasi Operasional Pompa Kali Baru ............................................. 96 Tabel 4.65 Penelusuran Banjir di Saluran Arteri setelah penambahan pompa .......... 97
commit to user xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sistem Drainase Polder tipe 1 ................................................................ 10 Gambar 2.2 Sistem Drainase Polder tipe 2 ................................................................ 10 Gambar 2.3 Sistem Drainase Polder tipe 3 ................................................................ 11 Gambar 2.4 Sistem Drainase Polder tipe 4 ................................................................ 11 Gambar 2.5 Sistem Drainase Polder tipe 5 ................................................................ 11 Gambar 2.6 Sistem Drainase Polder tipe 6 ................................................................ 12 Gambar 2.7 Elemen Sistem polder ............................................................................ 12 Gambar 2.8 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu ......................................... 19 Gambar.3.1 Lokasi penelitian .................................................................................... 24 Gambar 3.2 Bagan Alir Penelitian ............................................................................. 27 Gambar 4.1 Distribusi Komponen dan Bobot pada Sistem Polder............................ 36 Gambar 4.2. Pembagian catchment area saluran sistem polder ................................ 55 Gambar 4.3. Skema Drainase Sistem Polder Lama dan Bandarharjo ....................... 57 Gambar 4.4. Perbandingan debit banjir 2 tahunan dengan kapasitas saluran ............ 64 Gambar 4.5. Perbandingan debit banjir 5 tahunan dengan kapasitas saluran ............ 65 Gambar 4.6. Perbandingan debit banjir 10 tahunan dengan kapasitas saluran .......... 67 Gambar 4.7. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA MT. Haryono ..................... 71 Gambar 4.8. Hidrograf Banjir Rancangan DTA MT Haryono .................................. 72 Gambar 4.9. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Ronggowarsito .................. 75 Gambar 4.10. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Ronggowarsito ............................ 75 Gambar 4.11. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Mpu Tantular ................... 78 Gambar 4.12. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Mpu Tantular ............................... 79 Gambar 4.13. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Arteri ............................... 82 Gambar 4.14. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Arteri ........................................... 82 Gambar 4.15. Grafik hubungan H dan S ................................................................... 84 2 ..................................................................
84
Gambar 4.17. Grafik hidrograf aliran ........................................................................ 87
commit to user xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
Desain Penilaian Jaringan Drainase.............................
LA-1
Lampiran B
Distribusi Komponen dan Bobot Jaringan Drainase.......
LB-1
Lampiran C
..........
LC-1
Lam piran D
..........
LD-1
Lampiran E
Peta Topografi Sistem Polder......................................
LE-1
Lampiran F
Peta Elevasi Lahan pada Sistem Polder........................
LF-1
Lampiran G
Peta Tata Guna Lahan................................................
LG-1
Lampiran H
Tabel Hidrograf Banjir Metode Nakayasu .
..........
LH-1
Lampiran I
Data Pompa Banjir .............................
...
LI-1
Lampiran J
Foto Dokumentasi .............................
....
LJ-1
Lampiran K
As Built Drawing .............................
commit to user xviii
....
LK-1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
A
: :
A 1, A2 B BL BP b C Cd Ck Cs Cv C1, C2 dS dt EL H Ha H I 1
2
K Km Kr KSP Ktk Ksp Kkr Ksd L Log X Log Xi N O O1,O2 Op P PRP Pe PS Q
n
n
: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :
Luas Daerah Aliran Sungai (km2) Luas saluran (m2) Luas DAS ke 1 sampai ke n (km2) Lebar ambang bangunan pelimpah (m) Bocoran limpas Bocoran pintu Lebar saluran (m) Koefisien pengaliran Koefisien debit bangunan pelimpah (1,7-2,2 m/detik) Koefisien kurtosis Koefisien skewness/kemencengan Koefisien variety Koefisien pengaliran ke 1 sampai ke n Perubahan tampungan (storage) di ruas sungai (m³) Interval waktu penelusuran (detik, jam atau hari) Endapan lumpur Tinggi peluapan (m) Hektare Tinggi penampang saluran (m) Intensitas hujan (mm/jam) Inflow (m 3/detik) Inflow (m 3/detik) pada waktu ke-1 dan ke-2 (m 3/detik) Koefisien tampungan Keamanan Kerusakan Kondisi sistem polder (%) Kondisi tanggul keliling (%) Kondisi stasiun pompa (%) Kondisi kolam retensi (%), Kondisi saluran drainase (%) Panjang lintasan air (km) Nilai rata-rata dalam log Nilai varian ke-i dalam log Koefisien kekasaran manning Outflow (m3/detik) Outflow pada waktu ke-1 dan ke-2 (m 3/detik) Operasional Keliling basah (m) Pasangan retak pecah Pemeliharaan Profil saluran Debit (m3/detik) Debit rencana (m 3/detik)
commit to user xix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Qs Qp Qt Q1
: : : :
Q2 Q5 Q10 R
: : : : : : : : : : : : : :
Re Ro RT R (T-1) R 24 rT S Sd 1
2
T T tc tg Tp
: : : : :
Tr Tr T0,3
: : :
V
:
Debit saluran (m 3/detik) Debit puncak banjir (m3/detik) Debit total (m 3/detik) Debit yang keluar pada permulaan periode penelusuran (m3/detik) Debit dengan kala ulang 2 tahun (m 3/detik) Debit dengan kala ulang 5 tahun (m 3/detik) Debit dengan kala ulang 10 tahun (m 3/detik) Curah hujan rencana (mm) Jari-jari hidrolis (m) Curah hujan efektif (mm) Curah hujan satuan (mm) Intensitas hujan rerata sampai dengan jam ke-t (mm/jam) Rerata hujan dari awal sampai dengan jam ke-(t-1) Curah hujan dalam 1 hari (mm) Curah hujan pada jam ke-T Kemiringan lahan Standart deviasi Volume tampungan (m³) Volume tampungan pada waktu ke-1 dan ke-2 (m³) Waktu mulai hujan Durasi/lamanya hujan (jam) Waktu konsentrasi hujan (jam) Waktu konsentrasi (jam) Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam) Interval kejadian (periode ulang) Waktu naik dari curah hujan (jam) Waktu yang diperlukan pada penurunan debit puncak sampai ke debit sebesar 30% dari debit puncak (jam) Kecepatan air (m/dt)
commit to user xx
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Kota Semarang sebagai ibukota Provinsi Jawa Tengah merupakan salah satu
kota pantai karena berada di daerah Pantai Utara Pulau Jawa. Kota Semarang memiliki wilayah laut dengan garis pantai sepanjang 13,6 km yang memanjang di kawasan utara Jawa Tengah. Posisi geografis Kota Semarang terletak pada 6º5'-7º10' Lintang Selatan dan 110º35' Bujur Timur dengan luas mencapai 37.366 Ha atau 373,7 Km², terdiri atas dataran rendah di bagian utara yang dikenal dengan Semarang bawah, dan daerah perbukitan di bagian selatan yang dikenal dengan Semarang atas. Kota Semarang mempunyai fungsi yang strategis sebagai pusat administrasi sekaligus sebagai pusat pengembangan ekonomi dan perdagangan. Namun permasalahan banjir yang sering terjadi khususnya di daerah Semarang bawah menjadikan perekonomian dan perdagangan tidak bisa berkembang pesat. Banjir dengan debit besar pada musim hujan diakibatkan oleh hasil erosi dari hulu Daerah Aliran Sungan (DAS) atau sub DAS-nya. Hasil erosi yang mengendap di sungai/saluran menyebabkan sedimentasi sehingga terjadi degradasi/penurunan kapasitas saluran. Penurunan fungsi saluran juga disebabkan oleh adanya bangunan liar/ilegal yang berada dibantaran atau bahkan badan sungai/saluran. Penurunan fungsi saluran menyebabkan unti hidrograf banjir meningkat dan waktu konsentrasi semakin cepat. Permasalahan lain yang mempengaruhi sistem drainase adalah fenomena rob (banjir akibat pasang air laut), intrusi air asin di Kota Semarang bawah dan gejala penurunan elevasi tanah (Land subsidence). Beberapa lokasi di Kota Semarang yang sering menjadi langganan banjir dan rob adalah (1) Kecamatan Gayamsari, tinggi genangan 40-75 cm dan lama genangan 4-72 jam, (2) Kecamatan Tugu, tinggi genangan 20-200 cm dan lama genangan 1-72 jam, (3) Kecamatan Semarang Barat, tinggi genangan 30-100 cm dan lama genangan 1-9 jam, (4) Kecamatan Semarang Tengah, tinggi genangan 10-50 cm dan lama
commit to user
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 2
genangan 1-5 jam, (5) Kecamatan Semarang Utara, tinggi genangan 20-75 cm dan lama genangan 3-24 jam, (6) Kecamatan Ngaliyan, tinggi genangan 50-80 cm dan lama genangan 1-3 jam, (7) Kecamatan Pedurungan, tinggi genangan 30-90 cm dan lama genangan 3-72 jam, (8) Kecamatan Semarang Timur, tinggi genangan 10-60 cm dan lama genangan 1-12 jam, (9) Kecamatan Genuk, tinggi genangan 10-60 cm dan lama genangan 3-72 jam. Total luas genangan di Kota Semarang mencapai 2.111,84 hektar (DPU Kota Semarang, 2006). Sistem Polder dipandang sebagai alternatif terbaik untuk mengatasi banjir dan rob di Kota Semarang. Perencanaan dan pembangunan sistem polder Kota Lama yang berlokasi di Kecamatan Semarang Utara dimaksudkan sebagai sarana dan prasarana lingkungan untuk mengatasi permasalahan banjir dan rob yang terjadi pada lingkungan sekitarnya. Sistem Polder Kota Lama merupakan bagian dari Sistem Polder Bandarharjo dan saat ini dibatasi oleh rel Kereta Api (KA) Tawang. Wilayah sebelah selatan rel KA Tawang merupakan Sistem Polder Kota Lama sedangkan sebelah utara rel KA Tawang merupakan Sistem Polder Bandarharjo. Hal ini dimaksudkan agar banjir yang berada di sebelah selatan rek KA dibuang melalui Pompa Kali Baru. Banjir yang berada di sebelah utara rel KA dibuang melalui Pompa Lanal. Kenyataannya sampai saat ini wilayah Kota Lama dan Bandarharjo Semarang masih mengalami banjir dan rob yang berarti kinerja Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo ini kurang baik jika dilihat dari fungsi utamanya sebagai sarana pengendali banjir dan rob maupun dari aspek sosial, ekonomi dan pelestarian lingkungan. Perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui kondisi fisik dan kinerja sistem polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang. Evaluasi kinerja dilakukan terhadap masing-masing sistem sehingga akan diketahui permasalahan sesungguhnya yang mengakibatkan sistem polder ini tidak dapat berfungsi dengan baik. 1.2
Rumusan Masalah Rumusan masalah pada studi ini adalah:
1.
Bagaimana kondisi fisik Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang?
2.
Bagaimana kapasitas saluran pada Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang?
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 3
3.
Bagaimana kinerja Sistem Polder Kota Lama?
4.
Bagaimana kinerja Sistem Polder Bandarharjo Semarang?
1.3
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah:
1.
Mendapatkan nilai kondisi fisik Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo,
2.
Mendapatkan hasil evaluasi kapasitas saluran pada Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo,
3.
Mendapatkan hasil evaluasi kinerja Sistem Polder Kota Lama Semarang,
4.
Mendapatkan hasil evaluasi kinerja Sistem Polder Bandarharjo Semarang.
1.4
Manfaat Penelitian Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi dasar untuk peningkatan kinerja
Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang kepada Pemerintah Kota Semarang. 1.5
Batasan Masalah Agar lebih fokus dalam pembahasan dan menjaga supaya obyek studi tidak
meluas, maka penelitian ini mempunyai batasan sebagai berikut: 1.
Batas luar sistem polder yang dibuat untuk studi adalah Jalan Usman Janatin di sebelah utara, Jalan MT. Haryono dan Jalan Ronggowarsito di sebelah timur, Jalan Petudungan di sebelah barat dan Kali Semarang dan Kali Baru di sebelah barat,
2.
Penilaian kondisi sistem polder mengadopsi dari Desain Kriteria Penilaian Kondisi Jaringan Drainase dan Aplikasinya dalam Vadlon 2011,
3.
Data Curah Hujan yang digunakan adalah data curah hujan yang tercatat pada Stasiun 42A Kalisari yang mempunyai karakteristik sama dengan lokasi Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1
Tinjauan Pustaka Sistem polder merupakan salah satu alternatif rekayasa yang dinilai tepat dan
efektif untuk mengendalikan banjir dan mendukung pengembangan kawasan perkotaan di daerah dataran rendah rawan banjir. Sistem polder ini terdiri atas tanggul, kolam retensi, sistem drainase, pompa dan komponen lainnya yang merupakan satu sistem dan dirancang sesuai dengan lokasi dan permasalahan yang dihadapi (Joyce Martha Widaya, 2008). Sistem polder merupakan sebuah sistem tata air tertutup dengan elemen elemen tanggul, pompa, saluran, waduk retensi, pengaturan lansekap, saluran dan instalasi air kotor. Sistem polder ini harus bekerja sebagai sebuah kesatuan sistem dan terintegrasi dengan master plan drainase yang lebih makro (Gunawan Tanuwidjaja dan Joyce Martha Widaya, 2010). Konsep sistem polder adalah suatu sistem tata air tertutup menggunakan tanggul keliling dan pintu air sehingga menjadi solusi yang tepat dalam mengatasi masalah banjir dan genangan di daerah yang rendah. Disamping banjir dari laut, sistem ini juga dapat melindungi areal di dalam tanggul dari banjir akibat hujan melalui sistem manajemen pengairan yang memadai (Anonim, 2009). Sistem polder dibangun untuk menghindari air mengalir kembali ke dalam sistem dengan menggunakan pompa bila terjadi hujan. Pengeluaran air didalam sistem dapat dilakukan secara gravitasi apabila tinggi muka air di sungai lebih rendah dari dalam sistem (Kalmah dkk, 2009). Polder setiap saat beresiko terhadap banjir dan perlu perawatan untuk melindungi
tanggul
sekitarnya.
Tanggul sebagian besar dibangun
dengan
menggunakan bahan lokal yang masing-masing memiliki faktor resiko. Tanah misalnya rawan runtuh karena over saturasi (Martin Orfanus, 2009).
commit to user 4
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 5
Penurunan tanah serta meningkatnya permukaan air laut menimbulkan ancaman yang serius pada sistem polder. Tanah polder menjadi tidak stabil dan harus dilakukan investasi untuk menjaga daerah yang dihuni. Sebagai contoh di Belanda yang sebagian besar penduduknya kaya, masyarakat akan mampu untuk terus mempertahankan sistem polder (Schoubroeck, 2010). Sebuah metode pengawasan/kontrol sistem polder dapat diatur dengan memantau tampungan yang tersedia dalam sistem, selama dan setelah hujan. Dengan cara
ini
daerah
genangan/masalah
drainase
dapat
ditanggulangi
jika
pengawasan/kontrol diatur dengan benar sehingga mendapatkan kinerja yang baik (Peter Jules, 2003). Polder adalah sistem penanganan drainase lahan sebagai bentuk kombinasi antara: a) Sistem tanggul banjir, yang melokalisir areal pelayanan sehingga aliran dari daerah lain tidak dapat masuk, b) Sistem pintu air, yang digunakan untuk mencegah masuknya kembali aliran ke dalam saluran drainase yang terjadi pada saat elevasi muka air disebelah hulu atau pada saat terjadi air pasang di lokasi-lokasi yang terpengaruh oleh fluktuasi pasang surut, c) Sistem pompa digunakan untuk mengeluarkan/memindahkan aliran pada saat terjadi pasang karena elevasi muka air di hilir lebih tinggi dari pada di hulu pintu (Anonim, 2009). Sistem polder bisa dibuat untuk satu kawasan dengan luas bervariasi dari puluhan hingga ribuan hektar. Kawasan yang berpotensi banjir tersebut diberi batas keliling yang merupakan batas hidrologi. Air dari daerah lain tidak bisa masuk ke daerah polder meski tidak seluruhnya bisa ditahan karena ada air yang berasal dari rembesan (seepage) dan air yang berasal dari hujan yang turun di kawasan tersebut. Air-air ini harus dikelola dengan benar agar tidak menyebabkan banjir di dalam kawasan itu sendiri (Sawarendro, 2010). Badai Katrina menyebabkan banjir dahsyat di St. Bernard Parish Polder, Louisiana. Tingkat air yang ekstrim menyebabkan kerusakan dalam sistem tanggul/dinding. Sumber banjir diperiksa sepanjang pinggiran polder. Air banjir terutama masuk melalui sisi timur dan barat polder tersebut. Peningkatan hidrograf terjadi sepanjang batas polder (Ebersole, 2010). Daerah irigasi Mansour merupakan bagian dari Danau Burullus yang direklamasi, dikeringkan dan dikembangkan di tahun 1960. Reklamasi tidak
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 6
sepenuhnya berhasil dan air tanah masih terlalu tinggi sehingga drainase perlu ditingkatkan dan diperdalam. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi rembesan dari danau ke daerah polder (reklamasi). Perhitungan menunjukkan bahwa dengan perbaikan drainase akan mengurangi rembesan (Boumans, 1983). 2.1.1 1.
Operasi Sistem Polder
Pintu Air Pintu air disaratkan tidak boleh bocor dan mudah dioperasikan. Pintu air
dibuka pada saat muka air di bagian hilir pintu air lebih rendah dibandingkan dengan muka air di bagian hulu dan pintu air ditutup pada saat muka air di hilir lebih tinggi dibandingkan dengan muka air dibagian hulu (Al Falah, 2000). 2.
Pompa Bebarapa aspek penting yang diperhitungkan dalam perencanaan Standar
Operasi Pompa (Joyce Marta Widjaya, 2008) adalah: a. Kemudahan dalam penyediaan suku cadang agar diusahakan menggunakan pompa setipe bila diperlukan lebih dari satu pompa, b. Kemungkinan kegagalan dalam operasi pompa apabila pompa menggunakan genset (pembangkit listrik tenaga diesel) yang sama maka harus diupayakan agar genset tersebut tidak terlalu lama bekerja sendiri atau tunggal karena overpower ini, akan mengakibatkan terjadinya karbonasi yang berlebihan, c. Kecepatan peningkatan elevasi muka air di waduk akan menentukan waktu kapan pompa dioperasikan, d. Durasi kerja pompa diusahakan seminimal mungkin dengan alasan ekonomis. 3.
Kolam Tando a. pencatatan elevasi air kolam dan luar kolam, b. pencatatan elevasi air maksimum, c. evaluasi kapasitas berdasar data bulanan.
2.1.2
Sedimentasi pada Sistem Drainase Hasil erosi lahan dan sampah tidak tidak sepenuhnya masuk ke dalam
saluran/sungai.
Material
hasil
erosi
lahan
sebagian
mengendap
dalam
perjalananannya sebelum mencapai sungai atau saluran. Hasil erosi yang mengendap di saluran mengakibatkan sedimentasi/endapan lumpur. Sedimentasi akan meningkat
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 7
jika terdapat bangunan yang ada dibantaran sungai/saluran. Berdasarkan Laporan Akhir Penyusunan Dokumen Master Plan Drainase Kota Semarang Tahun 2007 besarnya sedimentasi seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Besarnya sedimentasi tahunan di masing-masing sub sistem drainase
Nama Sistem Drainase
Mangkang
Nama SubSistem
4.396,75
99.472
10.231
11.554
21.785
Bringin
4.760,50
119.804
11.638
12.510
24.148
604,75
4.523
698
1.589
2.287
Silandak
1.034,25
51.413
7.345
2.718
10.063
Siangker
1.275,50
10.516
1.382
3.352
4.734
19.896,50
1.337.673
91.726
52.284
144.011 297
BKB
Semarang Tengah
Bulu
76,00
427
98
200
Asin
264,00
1.485
255
694
948
Semarang
586,75
3.300
528
1.542
2.070
Baru
185,00
1.040
208
486
694
Bandarharjo
233,50
1.313
233
614
846
Simpang5
419,25
2.358
391
1.102
1.492
Banger
Semarang Timur
YIL Sedimen (m3/tahun)
Total Endapan Sedimen Di Sistem Drainase (m3/th)
Mangkang Tugu
Semarang Barat
Total Erosi (ton)
Luas DAS (ha)
Sampah Yang Masuk Sistem Drainase (m3/th)
550,75
3.097
496
1.447
1.943
BKT
3.702,75
135.760
14.740
9.730
24.470
Tenggang
1.133,75
6.376
838
2.979
3.817
Sringin
1.526,50
8.584
1.079
4.011
5.091
Babon
12.712,25
340.628
25.304
33.406
58.709
1.076,75
7.934
1.088
2.830
3.918
54.435,50
2.135.702
168.276
143.047
311.323
Pedurungan Jumlah
2.2
Landasan Teori
2.2.1
Penilaian Kondisi Sistem Polder Penilaian kondisi sistem polder dilakukan terhadap beberapa komponen yang
meliputi, tanggul keliling, stasiun pompa, kolam retensi, pintu air dan saluran drainase. Setiap komponen memberikan kontribusi terhadap kondisi fisik sistem polder secara keseluruhan. Bobot setiap komponen disusun atas besarnya pengaruh terhadap pengendalian banjir dan rob. Penilaian kondisi sistem polder mengambil rujukan pada (Vadlon, 2011) tentang Desain Penilaian Jaringan Drainase. Komponen yang ada di desain tersebut
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 8
sebagian digunakan untuk penilaian sedangkan komponen lainnya merupakan pengembangan. Desain penilaian Jaringan Drainase seperti ditunjukkan pada Tabel 2.2, selengkapnya ditunjukkan pada Lampiran A. Tabel 2.2 Desain Penilaian Bangunan Outlet/Muara pada Jaringan Drainase No
Bangunan Pintu Outlet - Pintu/Pintu Outlet
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Semua pintu dapat dioperasikan dengan baik, secara mekanis dan hidrolis - Terdapat atap pelindung dan Pengaman pintu outlet - Semua daun pintu yang terpasang tidak bocor - Terdapat petunjuk manual operasi pintu - Semua pintu dicat
- Endapan/ Lumpur
- Endapan di depan pintu tidak setinggi ambang pintu outlet - Mudah/selalu dikuras secara berkala
Parapet
- Konstruksi parapet masih baik dan berfungsi - Parapet mempunyai tinggi jagaan yang cukup untuk mencegah air melimpah selama masa operasi - Struktur goronggorong tidak mengalami retak/pecah yang mempengaruhi kapasitas rencana - Tidak ada penyumbatan saluran yang diakibatkan oleh penumpukan sampah sehingga berpengaruh terhadap kapasitas rencana saluran
- Pasangan batu retak/pecah
- Sampah
Kondisi Bangunan Cukup Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% - Sebagian pintu tidak dapat dioperasikan dengan lancar - Atap pelindung dan pengaman pintu sebagian ada yang rusak - Daun pintu yang terpasang dijumpai kebocoran - Terdapat petunjuk manual operasi - Sebagian cat pintu sudah mengelupas - Endapan di depan pintu mencapai tinggi ambang pintu outlet - Tidak selalu dikuras secara berkala - Konstruksi parapet terdapat beberapa kerusakan, tetapi masih berfungsi - Elevasi muka air maksimum operasi masih dalam batas jagaan yang diizinkan - Terdapat retak/pecah pada bangunan goronggorong yang tidak berpengaruh pada kapasitas rencana - Penyumbatan saluran yang diakibatkan oleh penumpukan sampah sedikit berpengaruh terhadap kapasitas rencana saluran
Sumber: Vadlon, 2011
commit to user
Rusak Kondisi rata-rata aspek 0% - 49% - Semua pintu tidak dapat dioperasikan dengan lancar - Tidak terdapat atap pelindung dan pengaman pintu - Daun pintu yang terpasang bocor - Tidak terdapat petunjuk manual operasi pintu - Cat semua pintu hampir pudar
- Endapan sering melampaui ambang pintu outlet - Sulit/tidak pernah/ jarang dikuras - Konstruksi parapet tidak berfungsi lagi - Tinggi parapet tidak memenuhi syarat untuk elevasi air maksimum selama operasi - Fungsi goronggorong berubah karena bangunan retak/pecah
- Penyumbatan saluran yang diakibatkan oleh penumpukan sampah sangat berpengaruh besar terhadap kapasitas rencana saluran
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 9
Metode perhitungan penilaian kondisi sistem polder mengadopsi dari perhitungan penilaian kondisi jaringan drainase yang secara keseluruhan didapatkan dengan menghitung kondisi bangunan outlet/muara (%), bangunan pelengkap (%), bangunan fasilitas (%) dan saluran drainase (%) dengan metode perhitungan sebagai berikut: Kondisi Jaringan Drainase dihitung dengan: KJD
=
dengan: KJD Kbom Kbp Kbf Ksd 2.2.2
Kbom + Kbp + Kbf + Ksd = = = = =
(2.1)
Kondisi Jaringan Drainase (%), Kondisi bangunan outlet/muara (%), Kondisi bangunan pelengkap (%), Kondisi bangunan fasilitas (%), Kondisi saluran drainase (%).
Sistem Polder Sistem Polder adalah suatu penanganan drainase perkotaan dengan cara
mengisolasi daerah yang dilayani (Catchment Area) terhadap masuknya air dari luar sistem baik berupa over flow (limpasan) maupun aliran bawah permukaan (goronggorong dan rembesan), serta mengendalikan ketinggian muka air banjir didalam sistem sesuai dengan rencana (Al Falah, 2000) Polder mempunyai sifat-sifat sebagai berikut (Suripin, 2004): 1. Polder adalah daerah yang dibatasi dengan baik, dimana air yang berasal dari luar kawasan tidak boleh masuk, hanya air hujan (dan kadang-kadang air rembesan) pada kawasan itu sendiri yang dikumpulkan, 2. Dalam polder tidak ada aliran permukaan bebas seperti pada daerah tangkapan air alamiah, tetapi dilengkapi dengan bangunan pengendali pada pembuangnya (dengan penguras atau pompa) untuk mengendalikan aliran air keluar, 3. Muka air di dalam polder (air permukaan maupun air di bawah permukaan) tidak bergantung pada permukaan air di daerah sekitarnya dan dinilai berdasarkan elevasi lahannya, sifat-sifat tanah, ikim dan tanaman. Komponen-komponen yang ada pada sistem polder meliputi: (1) Tanggul keliling dan/atau pertahanan laut (sea defence) atau konstruksi isolasi lainnya, (2) Sistem drainase lapangan (field drainage system), (3) Sistem pembawa (conveyance
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 10
system), (4) Kolam penampung dan stasiun pompa (outfall system), (5) Badan air penerima (recipient water). Kelima komponen sistem polder harus direncanakan secara integral, sehingga sistem dapat bekerja secara optimal. Tidak ada artinya membangun sistem drainase lapangan dan outfall yang sempurna dengan kapasitas tinggi, jika saluran pembawa tidak cukup mengalirkan air dari lapangan ke outfall, demikian juga sebaliknya (Al Falah, 2000). Menurut Al Falah (2000), sesuai dengan kondisi lapangan bentuk drainase sistem polder ada 6 yaitu: 1. Drainase sistem polder dengan menggunakan pompa dan kolam retensi di satu tempat. 3
1 4
6 2
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Pintu air Tanggul Stasiun Pompa Kolam Retensi Jaringan Saluran Drainase Saluran Kolektor
5 Gambar 2.1 Sistem Drainase Polder tipe 1 2. Drainase sistem polder dengan menggunakan pompa dan tanpa kolam retensi. 1 3 5
4
2
1. 2. 3. 4. 5.
Pintu air Tanggul Stasiun Pompa Jaringan Saluran Drainase Saluran Kolektor
Gambar 2.2 Sistem Drainase Polder tipe 2
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 11
3. Drainase sistem polder dengan menggunakan pompa dan long storage. 3
1 1. 2. 3. 4. 5. 6.
4
6
2
Pintu air Tanggul Stasiun Pompa Long Storage Jaringan Saluran Drainase Saluran Kolektor
5
Gambar 2.3 Sistem Drainase Polder tipe 3 4. Drainase sistem polder dengan menggunakan pompa dan kolam retensi tidak disatu tempat. 3
1 4
6
2
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Pintu air Tanggul Stasiun Pompa Kolam Retensi Jaringan Saluran Drainase Saluran Kolektor
5 Gambar 2.4 Sistem Drainase Polder tipe 4 5. Drainase sistem polder dengan menggunakan kolam dan tanpa pompa. 1 5 3
2
1. 2. 3. 4. 5.
Pintu air Tanggul Kolam Jaringan Saluran Drainase Saluran Kolektor
4 Gambar 2.5 Sistem Drainase Polder tipe 5
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 12
6. Drainase sistem polder tanpa menggunakan pompa dan kolam. 1 1. 2. 3. 4.
4
Pintu air Tanggul Jaringan Saluran Drainase Saluran Kolektor
2
3 Gambar 2.6 Sistem Drainase Polder tipe 6 Sistem Polder merupakan penanganan banjir secara terintregasi dengan beberapa elemen yang penting, diantaranya tanggul keliling yang melindungi dari pasang air laut (rob), stasiun pompa yang berguna untuk mengontrol elevasi air dan kolam retensi untuk menampung sementara air yang kemudian dialirkan ke badan penerima air (Herman Mondeel & Hermono S Budinetro, 2010). Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.7.
1. Tanggul Keliling 2. Sungai/laut/dam 3. Stasiun Pompa 4. Kolam Retensi Sumber: Herman Mondeel & Hermono S Budinetro, 2010
Gambar 2.7 Elemen Sistem polder
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 13
2.2.3
Hujan
2.2.3.1 Hujan Harian Maksimum Data hujan yang diperoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi hanya pada satu tempat atau titik saja (point rainfall). Perhitungan data hujan maksimum harus dilakukan secara benar yang diperlukan untuk analisis frekuensi. Curah hujan maksimum pada satu stasiun didapatkan dengan cara menentukan hujan harian maksimum pada setiap tahun selama 10 tahun, kemudian data diurutkan dari kecil ke besar ataupun sebaliknya. 2.2.3.2 Distribusi Hujan Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan (the goodness of fittest test) distribusi frekuensi dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut (Suripin, 2004). Setiap data hidrologi harus harus diuji kesesuaiannya dengan menggunakan parameter statistik data yang bersangkutan (Sri Harto, 1993). Ilmu statistik mengenal beberapa parameter yang berkaitan dengan analisis data meliputi rata-rata, simpangan baku, koefisien variasi, dan koefisien skewness (kecondongan atau kemencengan). Penentuan jenis distribusi yang sesuai dengan data dilakukan dengan mencocokan parameter statistik dengan syarat masing-masing distribusi seperti yang ditampilkan dalam Tabel 2.3. Tabel 2.3 Parameter statistik untuk menentukan jenis distribusi No
Jenis Distribusi
1
Normal
2
Log Normal
3
Gumbel
4
Log-Pearson III
Syarat
Cs (ln x) = 0 Ck (ln x) = 3 Cs = 1,139 Ck = 5,4002 Selain dari nilai di atas
Sumber: Sri Harto, 1993
2.2.3.3 Curah Hujan Rencana Setelah jenis distribusi yang cocok diketahui, maka langkah selanjutnya adalah dengan menghitung curah hujan rencana berdasarkan jenis distribusi sesuai dengan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 14
Tabel 2.3. Jika semua persyaratan tidak memenuhi maka yang dipakai adalah Distribusi Log-Pearson III. 2.2.3.4 Distribusi Log-Pearson III Tiga parameter penting dalam distribusi Log-Pearson III, yaitu : (1) Harga ratarata, (2) Simpangan baku, dan (3) Koefisien kemencengan. Berikut ini langkahlangkah penggunaan distribusi Log-Pearson III (Suripin, 2004): a) Pengubahan data ke dalam bentuk logaritmis, X = log X b) Perhitungan harga rata-rata dengan persamaan:
1 n log X i ni1
log X
(2.2)
c) Perhitungan harga simpangan baku dengan persamaan: n
log X i log X
2
i 1
s
(2.3)
n 1
d) Perhitungan koefisien kemencengan dengan persamaan:
G
n
log Xi log X
3
(2.4)
n 1 n 2 s3
e) Perhitungan logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan persamaan:
log Xt log X K .s
(2.5)
dengan K adalah variable standar (standardized variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan G. Tabel 2.4 memperlihatkan harga K untuk berbagi nilai kemencengan G. f) Perhitungan hujan atau banjir kala ulang T dengan menghitung antilog dari log XT
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 15
Tabel 2.4 Nilai K untuk distribusi Log-Pearson III Interval kejadian (Recurrence interval), tahun (periode ulang) Koefisien
1,0101
1,2500
(G)
2
5
10
25
50
100
Persentase peluang terlampaui 99
80
50
20
10
4
2
1
3,0
-0,667
-0,636
-0,396
0,420
1,180
2,278
3,152
4,051
2,8
-0,714
-0,666
-0,384
0,460
1,210
2,275
3,114
3,973
2,6
-0,769
-0,696
-0,368
0,499
1,238
2,267
3,071
2,889
2,4
-0,832
-0,725
-0,351
0,537
1,262
2,256
3,023
3,800
2,2
-0,905
-0,752
-0,330
0,574
1,284
2,240
2,970
3,705
2,0
-0,990
-0,777
-0,307
0,609
1,302
2,219
2,192
3,605
1.8
-1,087
-0,799
-0,282
0,643
1,318
2,193
2,848
3,499
1,6
-1,197
-0,817
-0,254
0,675
1,329
2,163
2,780
3,388
1,4
-1,318
-0,832
-0,225
0,705
1,337
2,128
2,706
3,271
1,2
-1,449
-0,844
-0,195
0,732
1,340
2,087
2,626
3,149
1,0
-1,588
-0,852
-0,164
0,758
1,340
2,043
2,542
3,022
0,8
-1,733
-0,856
-0,132
0,780
1,336
1,993
2,453
2,891
0,6
-1,880
-0,857
-0,099
0,800
1,328
1,939
2,359
2,755
0,4
-2,029
-0,855
-0,066
0,816
1,317
1,880
2,261
2,615
0,2
-2,178
-0,850
-0,033
0,830
1,301
1,818
2,159
2,472
0,0
-2,326
-0,842
0,000
0,842
1,282
1,751
2,051
2,326
-0,2
-2,472
-0,830
0,033
0,850
1,258
1,680
1,945
2,178
-0,4
-2,615
-0,816
0,066
0,855
1,231
1,606
1,834
2,209
-0,6
-2,755
-0,800
0,099
0,857
1,200
1,528
1,720
1,880
-0.8
-2,891
-0,780
0,132
0,856
1,166
1,448
1,606
1,733
-1,0
-3,022
-0,758
0,164
0,852
1,128
1,366
1,492
1,588
-1,2
-2,149
-0,732
0,195
0,844
1,086
1,282
1,379
1,449
-1,4
-2,271
-0,705
0,225
0,832
1,041
1,198
1,270
1,318
-1,6
-2,388
-0,675
0,254
0,817
0,994
1,116
1,166
1,197
-1,8
-3,499
-0,643
0,282
0,799
0,945
1,035
1,069
1,087
-2,0
-3,605
-0,609
0,307
0,777
0,895
0,959
0,980
0,990
-2,2
-3,705
-0,574
0,330
0,752
0,844
0,888
0,900
0,905
-2,4
-3,800
-0,537
0,351
0,725
0,795
0,823
0,830
0,832
-2,6
-3,889
-0,490
0,368
0,696
0,747
0,764
0,767
0,769
Sumber: Suripin, 2004
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 16
2.2.4
Analisis Intensitas Hujan Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu.
Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya Apabila data hujan jangka pendek tidak tersedia, yang ada hanya data hujan harian, maka intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus Mononobe (Suripin, 2004). Perhitungan intensitas hujan dengan rumus Mononobe menggunakan persamaan sebagai berikut: (2.6) dengan: I R24 t 2.2.5
: intensitas hujan (mm/jam), : curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm), : durasi/lamanya hujan (jam).
Waktu Konsentrasi Waktu konsentrasi (tc) suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air
hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran DAS (titik kontrol) setelah tanah menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Dalam hal ini diasumsikan bahwa jika durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi, maka setiap bagian DAS secara serentak telah menyumbangkan aliran terhadap titik kontrol (Suripin, 2004). Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan persamaan Kirpich sebagai berikut: (2.7) dengan: L S 2.2.6
: waktu konsentrasi (jam), : panjang lintasan air dari titik terjauh sampai titik yang ditinjau (km), : kemiringan lahan antara elevasi maksimum dan minimum.
Perhitungan debit banjir puncak
2.2.6.1 Metode Rasional Metode yang dipakai untuk memperkirakan aliran limpasan permukaan dengan metode Rasional. Menurut Goldman (1986) dalam Suripin (2004), metode Rasional dapat digunakan untuk derah pengaliran < 300 Ha. Menurut Ponce (1989) dalam Bambang Triatmodjo (2009), metode Rasional dapat digunakan untuk daerah
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 17
pengaliran < 2,5 Km 2. Pemakaian metode Rasional sangat sederhana, dan sering digunakan dalam perencanaan drainase perkotaan. (Bambang Triatmodjo, 2009). Rumus umum metode Rasional menggunakan persamaan sebagai berikut: Qp=0,278C.I.A
(2.8)
dengan: Q : debit puncak yang ditimbulkan oleh hujan (m3/dtk), C : koofisien aliran permukaan , I : intensitas hujan (mm/jam), A : luas daerah tangkapan (km2). Koofisien aliran permukaan (C) merupakan koofisien yang tergantung pada kondisi permukaan lahan di daerah pengaliran. Nilai C dapat dilihat pada Tabel 2.5. Makin tinggi daya serap tanah (infiltrasi) makin kecil nilai limpasan permukaan sehingga nilai C makin kecil, demikian pula sebaliknya. Biasanya pada suatu DAS terdapat nilai C sehingga perlu dicari nilai C ekivalen dengan rumus sebagai berikut: C
A1.C1
A2 .C 2 A1 A2
.............. An .C n ............. An
dengan: C A 1, A2 C1, C2
n n
(2.9)
: nilai koefisien pengaliran ekivalen, : luas ke 1 sampai ke n, : koefisien pengaliran ke 1 sampai ke n.
Tabel 2.5 Koefisien Aliran Permukaan (C) Tipe daerah aliran Rerumputan Tanah pasir Tanah gemuk Perdagangan Daerah kota lama Daerah pinggiran Perumahan Daerah single family Multi unit terpisah Multi unit tertutup Sub urban Industri Daerah ringan Daerah berat Taman, kuburan Tempat bermain Halaman kereta api Daerah tidak dikerjakan Jalan Atap Sumber: Bambang Triatmodjo, 2009
commit to user
C 0,50-0,20 0,13-0,35 0,75-0,95 0,50-0,70 0,30-0,50 0,40-0,60 0,60-0,75 0,25-0,40 0,50-0,80 0,60-0,90 0,10-0,25 0,20-0,35 0,20-0,40 0,10-0,30 0,70-0,95 0,75-0,95
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 18
2.2.6.2 Hidrograf Satuan Sintesis (HSS) Hidrograf Satuan Sintetis merupakan suatu cara untuk memperkirakan penggunaan konsep hidrograf satuan dalam suatu perencanaan yang tidak tersedia pengukuran-pengukuran langsung mengenai hidrograf banjir. Hidrograf Satuan Sintesis (HSS) yang telah dikembangkan oleh para pakar antara lain HSS Nakayasu, HSS Snyder, HSS Gama I, HSS Isochrones, dan HSS Limantara. Perhitungan hidrograf debit banjir menggunakan data hasil perhitungan ordinat HSS dengan periode penelusuran
t = 1 jam dan hasil perhitungan hujan efektif
periode ke-n (n=1 hingga 6). Hidrograf debit banjir merupakan jumlah total analisis dari periode ke-1 sampai periode ke-6. Satuan selang 6 jam ini adalah kira-kira cocok untuk digunakan dalam analisa-analisa curah hujan. Jika satuan selang diambil lebih lama maka variasi intensitas curah hujan itu tidak jelas (Suyono Sosrodarsono, 1977). Sebaran/distribusi hujan jam-jaman dihitung berdasarkan curah hujan harian menggunakan Persamaan 2.6. Curah hujan jam-jaman biasa dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: rT
(TxRT ) (T
1) xR(T
(2.10)
1)
dengan: rT = curah hujan jam-jaman/curah hujan pada jam ke-t sehingga: T = 1 jam T = 2 jam T = 3 jam T = 4 jam T = 5 jam T = 6 jam
r1 = (1 x R1) r2 = (2 x R2) r3 = (3 x R3) r4 = (4 x R4) r5 = (5 x R5) r6 = (6 x R6)
(1 (2 (3 (4 (5 (6
1) x R(1-1) = 0,550 R24, 1) x R(2-1) = 0,143 R24, 1) x R(3-1) = 0,100 R24, 1) x R(4-1) = 0,080 R24, 1) x R(5-1) = 0,068 R24, 1) x R (6-1) = 0,059 R24.
Hidrograf banjir pada sungai-sungai yang tidak ada atau sedikit sekali dilakukan observasi hidrograf banjirnya, maka perlu dicari karakteristik atau parameter daerah pengaliran (DAS) tersebut terlebih dahulu, misalnya waktu untuk mencapai puncak hidrograf (time to peak magnitude), lebar dasar, luas, kemiringan, panjang alur terpanjang (length of longest channel), koefisien limpasan (runoff coefficient), dan sebagainya (Lily Montarcih, L., 2010). Bentuk HSS Nakayasu dapat dilihat pada Gambar 2.8 dan persamaan hidrograf satuannya adalah sebagai berikut:
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 19
Debit Puncak Banjir: Qp
A.Ro 3.6(0.3TP T0,3 )
dengan: Qp A Ro Tp
: : : :
T0.3 :
(2.11)
debit puncak banjir (m3/dtk), luas DAS (sampai outlet) (km 2), hujan satuan (mm), tenggang waktu (time lag) dari permulaan hujan sampai dengan puncak banjir (jam), waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai menjadi 30 % dari debit puncak (jam).
0,3 Qp
0,32 Qp
Gambar 2.8 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu untuk: L < 15 km
tg = 0,21 . L0.7
(2.12)
L > 15 km
tg = 0,4 . 0.058 . L
(2.13)
dengan: L = panjang alur sungai (km), tg = waktu konsentrasi (jam). tr = 0.5 tg sampai tg
(2.14)
tp = tg + 0.8 tr
(2.15)
t0.3 =
(2.16)
. tg
1. Persamaan Hidrograf Satuan: 1.1. Pada Kurva Naik
2.4
Qt = Qp
t Tp
(2.17)
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 20
1.2. Pada Kurva Turun a. Tp < t < (Tp + T 0.3) Q t = Q p x 0. 3
t Tp T0.3
(2.18)
b. (Tp + T0.3 ) < t < (Tp + 1.5 T0.3) t Tp 0. 5.T 0. 3 1 .5 .T0.3
Qt = Qp x 0.3
c. t > (Tp + T 0.3 + 1.5T
(2.19)
0.3)
t Tp 0. 5.T 0. 3 2 .T 0.3
Qt = Qp x 0.3 2.2.7
(2.20)
Penelusuran Aliran Penelusuran aliran adalah prosedur untuk menentukan waktu dan debit aliran
(hidrograf aliran) di suatu titik pada aliran berdasarkan hidrograf yang diketahui di sebelah hulu (Bambang Triatmojo, 2009). Penelusuran aliran dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut: I-O = dengan: I O dS dt
(2.21)
: aliran masuk (inflow) ke ruas sungai (m³/dt), : aliran keluar (outflow) dari ruas sungai (m³/dt), : perubahan tampungan (storage) di ruas sungai (m³), : interval waktu penelusuran (detik, jam atau hari).
Penelusuran aliran di sungai menggunakan metode muskingum dengan persamaan 2.21, untuk aliran keluar (Outflow) dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut: O2 = C0I2+C1I1+C2O1
(2.21a)
dengan: C0,C1 dan C2 : konstantan yang nilai total ketiganya adalah 1. Suatu waduk/tampungan dilengkapi dengan bangunan pelimpah. Aliran melalui bangunan pelimpah tergantung pada lebar bangunan pelimpah (B), tinggi peluapan (H) dan koefisien debit (Cd) yang diberikan oleh bentuk berikut: O = Cd.B.H3/2 dengan: O Cd B H
(2.22)
: aliran keluar (outflow), (m³/dt), : koefisien debit (1,7), : lebar bangunan pelimpah (m), : tinggi peluapan (m).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 21
Penelusuran kolam datar (level pool routing) merupakan prosedur untuk menghitung hidrograf aliran keluar waduk yang mempunyai permukaan air horizontal dengan persamaan sebagai berikut: (2.23) dimana niali-nilai yang belum diketahui berada diruas kiri sedang nilai yang sudah diketahui disebelah kanan. dengan: : volume tampungan pada waktu ke-1 dan ke-2 (m³), : aliran masuk (inflow) pada waktu ke-1 dan ke-2 (m³/dt), : aliran keluar (outflow) pada waktu ke-1 dan ke-2 (m³/dt), : interval waktu (jam,menit,detik). Persamaan 2.25 dapat ditulis dalam bentuk : 2 = I1+I2
(2.24)
1
dengan: =
(2.24a)
1=
(2.24b)
2
Beberapa pintu pengendali pada saluran dinamakan pintu air aliran bawah, karena pada kenyataannya air mengalir melalui bagian bawah struktur (Chow, 1992). Perhitungan debit aliran keluar (outflow) melalui pintu air aliran bawah menggunakan persamaan sebagai berikut: (2.25)
1
dengan: C L h g y1 2.2.8
: koefisien pelepasan, : panjang pintu air, : tinggi bukaan pintu, : gaya gravitasi, : kedalaman air di hulu.
Perhitungan kapasitas saluran Pada aliran tetap (steady
(Suripin, 2004), sehingga menghasilkan persamaan sebagai berikut: Qs = AV
(2.26)
dengan: Qs: kapasitas saluran (m³/dt), A : luas penampang saluran (m²),
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 22
V : kecepatan (m/dt). Dari persamaan 2.9, untuk menghitung nilai V dapat digunakan persamaan Manning sebagai berikut: V=
(2.27)
dengan: R: jari-jari hidrolis (m), S : kemiringan dasar saluran, n : bilangan manning untuk kekasaran saluran. Untuk menghitung jari-jari hidrolis (R) digunakan persamaan sebagai berikut: R=
(2.28)
dengan: A= luas penampang saluran (m2), P = Keliling Basah (m). Luas penampang saluran (A) dihitung dengan persamaan sebagai berikut: A = bh
(2.29)
dengan: b = lebar dasar saluran (m), h = tinggi penampang (m). Keliling basah (P) dihitung dengan persamaan sebagai berikut: P = b+(2h)
(2.30)
Nilai koefisien n Manning dapat dilihat pada tabel 2.6. Tabel 2.6 Tipikal harga koefisien kekasaran Manning No
Tipe saluran Minimum
1
2
3
Beton - Gorong-gorong lurus dan bebas dari kotoran - Beton dipoles - Saluran pembuang dengan bak kontrol Tanah, lurus dan seragam - Bersih baru - Bersih telah melapuk - Berumput pendek, tanaman pengganggu Saluran alam - Bersih lurus - Bersih, berkelok-kelok - Banyak tanaman pengganggu - Dataran banjir berumput pendek-tinggi - Saluran di belukar
Sumber: Suripin, 2004
Harga n Normal Maksimum
0,010
0,011
0,013
0,011 0,013
0,012 0,015
0,014 0,017
0,016 0,018 0,022
0,018 0,022 0,027
0,020 0,025 0,033
0,025 0,033 0,050 0,025 0,035
0,030 0,040 0,070 0,030 0,050
0,033 0,045 0,08 0,035 0,07
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 23
2.2.9
Rob (Banjir Air Pasang) Rob dapat muncul karena dinamika alam atau karena kegiatan manusia.
Dinamika alam yang dapat menyebabkan rob adalah adanya perubahan elevasi pasang surut air laut. Sedangkan yang diakibatkan oleh kegiatan manusia misalnya karena pemompaan air tanah yang berlebihan, pengerukan alur pelayaran, reklamasi pantai dan lain-lain (Djoko Susilo Adhy, 2007). Pasang surut diukur dengan alat AWLR (Automatic Water Level Recorder) yang menghasilkan elevasi pasang dan surut pada lokasi dimana alat tersebut dipasang. Rata-rata Aritmatis dari ketinggian ini pada jangka waktu lebih dari sepuluh tahun memberikan angka MSL (Mean Sea Level/muka air laut rata-rata) (Hindarko, 2005). Di beberapa kota besar, khusunya kota pantai, genangan banjir semakin parah oleh adanya amblesan tanah (land subsidence). Amblesan tanah ini terutama disebabkan oleh pengambilan air tanah yang berlebihan sehingga mengakibatkan beberapa bagian kota berada dibawah muka air laut pasang (Suripin, 2004). Pasang surut mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap sistem drainase di wilayah perkotaan yang terletak di kawasan pantai, khususnya untuk daerah yang datar dengan elevasi muka tanah yang tidak cukup tinggi. Diantaranya terjadinya genangan, terhambatnya aliran air/banjir ke arah laut, drainase sistem gravitasi tidak dapat bekerja penuh dan bangunan-bangunan air, khsususnya metal mudah berkarat (Suripin, 2004).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Lokasi Penelitian Lokasi penelitian adalah Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo
Semarang yang terletak di Kota Semarang. Pada lokasi ini banyak terdapat bangunan bersejarah diantaranya Gedung Marba, Gedung Marabunta, Gereja Blenduk, Stasiun Kereta Api Tawang dan lainnya yang seharusnya bebas dari genangan/banjir. Lokasi ini dipilih karena pada setiap musim hujan mengalami banjir dan setiap musim kemarau terjadi rob. Ada beberapa penelitian/kegiatan terkait Sistem Polder Kota Lama diantaranya studi keberhasilan pembanganan Sistem Polder Kota Lama, DED water treatment Kolam Retensi Tawang yang dilakukan oleh individu/instansi, namun sejauh ini belum pernah ada penelitian terkait penilaian kondisi dan evaluasi kinerja sistem polder Kota Lama dan Bandarharjo. Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
LOKASI
Gambar.3.1 Lokasi penelitian
commit to user
24
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 25
Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo berada di Kecamatan Semarang Utara dan Kecamatan Semarang Tengah dengan catchment area ± 167 Ha atau 1,67 Km2, dibagian utara dibatasi Jalan Usman Janatin, dibagian timur dibatasi Jalan Ronggowarsito dan Jalan MT. Haryono, dibagian selatan dibatasi Jalan Petudungan dan Jalan Agus Salim dan dibagian barat dibatasi Jalan Pekojan, Kali Semarang dan Kali Baru. Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo mengalirkan air melalui beberapa saluran drainase utama, yaitu: 1
Saluran Bandarharjo yang berfungsi untuk mengalirkan air dari Jalan MT Haryono, Pekojan, Jurnatan Kota Lama dan Stasiun Tawang.
2
Saluran Usman Janatin yang berfungsi untuk mengalirkan air dari saluran Ronggowarsito dan Mpu Tantular.
3
Kali Baru sebagai saluran primer yang berfungsi membuang air dari saluran Bandarharjo dan Saluran Usman Janatin (saluran Arteri) menuju ke laut.
3.2
Teknik Pengumpulan Data Penelitian ini dimulai dengan mengumpulkan data-data yang dibutuhkan
yaitu: 1. Data Primer a. Dokumentasi kondisi Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo yang diperoleh dengan pemotretan langsung di lapangan, b. Observasi dan wawancara dengan pejabat terkait dan penjaga stasiun pompa dan polder. 2. Data Sekunder a. Data teknis Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo berupa gambar, peta dan data lainnya dari Satuan kerja Penyehatan Lingkungan Permukiman (Satker PLP) Jawa Tengah dan Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air dan Energi Sumber Daya Mineral (PSDA&ESDM) Kota Semarang, b. Data Curah Hujan dan Peta Daerah Aliran Sungai (DAS) dari Balai Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA) Jragung Tuntang c. Data sistem polder yang didapatkan dari studi pustaka, junal dan buku manual pedoman operasional sistem polder.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 26
3.3
Teknik Analisis Data
3.3.1. Analisis Penilaian Kondisi Sistem Polder Data teknis sistem polder terlebih dahulu diinvetarisasi berdasarkan komponen yang ada. Selanjutnya dari setiap komponen dianalisis dengan cara dilakukan pembobotan dan penilaian tiap komponen sehingga menghasilkan nilai kondisi
dari masing-masing
komponen. Hasil
penilaian
setiap komponen
dijumlahkan sehingga didapatkan nilai total kondisi sistem polder. 3.3.2. Analisis Hidrologi Data hujan yang dipakai adalah data hujan harian maksimum 10 tahun terakhir. Data hujan tersebut terlebih dahulu dilakukan pengujian parameter statistik untuk menetukan jenis distribusi menurut Tabel 2.3. Selanjutnya mencari intensitas hujan dengan menggunakan rumus Mononobe sesuai Persamaan 2.6. Perhitungan Debit Puncak banjir menggunakan metode Rasional sesuai Persamaan 2.8. Hidrograf banjir pada polder diperlukan input data berupa aliran masuk (inflow) dan aliran keluar (outflow). Data aliran masuk berupa hidrograf aliran yang diperoleh dengan menggunakan HSS Nakayasu berdasarkan ketersediaan data. Penelusuran aliran di polder (routing) digunakan untuk menentukan hidrograf outflow polder. 3.3.3. Analisis Hidrolika Dimensi saluran dipakai untuk mendapatkan kapasitas saluran dan data yang dipakai merupakan data sekunder. Data dimensi lebar dan tinggi saluran dipakai untuk mencari luas penampang saluran sesuai Persamaan 2.29. Data kecepatan air perlu adanya data kemiringan dasar saluran, jari-jari hidrolis dan kekasaran manning dan dimasukkan pada Persamaan 2.27. Setelah didapatkan luas penampang saluran dan kecepatan kemudian dimasukkan pada Persamaan 2.26. 3.3.4. Evaluasi debit banjir di saluran Evaluasi dilakukan dengan membandingkan kapasitas saluran dan debit banjir akibat hujan maksimum 2 tahunan, 5 tahunan dan 10 tahunan. Hasil dari evaluasi ini akan dapat diketahui ruas saluran yang terjadi limpas. Hal ini akan dapat memberikan gambaran tentang kondisi eksisting saluran yang berada di dalam Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 27
3.3.5. Evaluasi banjir di polder Evaluasi banjir pada polder dilakukan dengan penelusuran banjir (routing) menggunakan hidrograf aliran. Data banjir pasang air laut/rob digunakan untuk mengetahui beda elevasi Tinggi Muka Air di dalam dan di luar sistem polder. 3.3.6. Bagan Alir dan Matrik Penelitian Bagan alir dan matrik penelitian merupakan panduan dalam melakukan penelitian agar dapat berjalan secara lebih efektif dan efisien. Untuk jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.2 dan Tabel 3.1.
Gambar 3.2 Bagan Alir Penelitian
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 28
Tabel 3.1 Matrik proses penelitian INPUT
Data Teknis Sistem Polder
PROSES
Analisis dan Penilaian Komponen Sistem Polder
OUTPUT Hasil Penilaian Kondisi: Baik (80%-100%) Cukup (50%-79%) Rusak (0%-49%)
Data Saluran
Data Curah Hujan
Kapasitas saluran eksisting
Analisis Kapasitas Saluran
1. Analisis Intensitas Hujan 2. Analisis Hujan Efektif
1. Debit Puncak Banjir 2. HSS Nakayasu Evaluasi Tampungan dan Saluran
Data Rob
Limpas?
Peningkatan Sistem Polder
Kinerja Sistem Polder Baik
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB IV HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisis Komponen Sistem Polder 4.1.1. Komponen Sistem Polder Penentuan komponen sistem polder berdasarkan dari studi pustaka, jurnal, tesis dan manual pedoman operasional sistem polder serta hasil pengamatan di lokasi sistem polder Kota Lama dan Bandarharjo. Dasar penentuan komponen sistem polder disesuaikan dengan kondisi secara umum dari sistem polder dan fungsi dari masingmasing komponen yang saling berkaitan dan berpengaruh dalam pengendalian banjir dan rob. Secara rinci dapat ditunjukkan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Komponen- Komponen Sistem Polder No (1) 1
Komponen (2) Tanggul keliling
2
Stasiun Pompa
3
Kolam retensi
4
Saluran Drainase
Sub Komponen (3) Talud Saluran/Jalan Parapet Pompa Generator Set (Genset) Pintu air Rumah pompa
Pintu inlet Kolam penangkap sedimen Pintu outlet Saringan sampah Saluran Primer Saluran Sekunder Saluran Tersier
Uraian (4) Pasangan retak/pecah Bocoran/limpas Operasional Pemeliharaan Bocoran pintu Endapan/lumpur Keamanan Kerusakan Bocoran pintu Endapan/lumpur
Profil saluran Erosi dan /sedimentasi
4.1.2. Penyusunan Penilaian Kondisi Sistem Polder Penyusunan penilaian kondisi sistem polder mengambil rujukan pada Vadlon (2011) yang selanjutnya akan dimodifikasi. Penilaian kondisi sistem polder
commit to user
29
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 30
dilakukan terhadap beberapa komponen penting dan berkaitan yang meliputi tanggul keliling, stasiun pompa, kolam retensi dan saluran drainase. Penyusunan penilaian kondisi sistem polder mengambil penilaian secara umum yang dibagi dalam 3 kondisi yaitu: baik, cukup dan rusak, seperti ditunjukan pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Penyusunan Penilaian Kondisi Sistem Polder No
Kondisi
1
Baik
Penilaian Kondisi (80 100)%
Uraian
2
Cukup
(50
79)%
Infrastruktur sebagian tidak dapat beroperasi secara maksimal dan juga sebagian kondisi strukturnya tidak ada
3
Rusak
(0
49)%
Infrastruktur tidak dapat dioperasikan dan kondisi strukturnya tidak ada
Infrastruktur masih beroperasi secara maksimal dan dapat menjamin pembuangan air serta kondisi strukturnya masih lengkap
Penyusunan penilaian kondisi sistem polder berdasarkan Tabel 4.2 dan didapatkan desain penilaian kondisi pada masing-masing komponen sistem polder seperti ditunjukan pada Tabel 4.3
Tabel 4.6.
Tabel 4.3 Desain Penilaian Tanggul keliling pada Sistem polder
No 1
Bangunan Talud Saluran/Jalan
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Konstruksi talud saluran/jalan masih baik dan berfungsi - Talud saluran/jalan mempunyai tinggi jagaan yang cukup untuk mencegah air melimpah (over topping) selama masa operasi
Kondisi Bangunan Cukup Rusak Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% - Konstruksi talud - Konstruksi talud saluran/jalan saluran/jalan terdapat beberapa tidak berfungsi kerusakan, tetapi lagi masih berfungsi - Tinggi talud - Elevasi muka air saluran/jalan maksimum operasi tidak memenuhi masih dalam batas syarat untuk jagaan yang elevasi air diizinkan maksimum selama operasi
berlanjut...
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 31
Tabel 4.3 Desain Penilaian Tanggul keliling pada Sistem polder (lanjutan)
No 2
Bangunan Parapet
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Konstruksi parapet masih baik dan berfungsi - Parapet mempunyai tinggi jagaan yang cukup untuk mencegah air melimpah (over topping) selama masa operasi
Kondisi Bangunan Cukup Rusak Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% - Konstruksi parapet - Konstruksi terdapat beberapa parapet tidak kerusakan, tetapi berfungsi lagi masih berfungsi - Tinggi parapet - Elevasi muka air tidak memenuhi maksimum operasi syarat untuk masih dalam batas elevasi air jagaan yang maksimum diizinkan selama operasi
Tabel 4.4 Desain Penilaian Stasiun Pompa pada Sistem Polder
No
Bangunan
1
Pompa
2
Generator Set
3
Pintu Air
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Semua pompa beroperasi baik selama musim hujan - Setiap hari dilakukan pemanasan pompa, check/servis rutin bulanan - Selalu dapat memback up PLN, penggantian oli rutin setiap bulan - Setiap hari dilakukan perawatan bahan bakar, battery, oli - Semua pintu yang terpasang tidak dijumpai kebocoran yang mengakibatkan penurunan fungsi - Endapan di depan pintu tidak setinggi dasar pintu
Kondisi Bangunan Cukup Rusak Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% - Ada beberapa - Pompa tidak bisa beberapa pompa beroperasi baik yang tidak pada musim beroperasi hujan - Jarang dilakukan - Tidak pernah pemanasan mesin dilakukan pompa, pemanasan, check/servis rutin check/servis tidak setiap bulan tidak rutin - Tidak selalu - Tidak dapat dapat memback memback up up PLN, PLN, penggantian oli penggantian oli rutin setiap bulan tidak rutin - Tidak selalu - Tidak pernah dilakukan dilakukan perawatan bahan perawatan bakar, battery, oli - Ada beberapa - Ada bocoran bocoran pada besar pada pintu pintu yang yang terpasang terpasang - Endapan sering sehingga melampaui dasar mengakibatkan pintu penurunan fungsi - Endapan di depan pintu mencapai tinggi dasar pintu berlanjut...
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 32
Tabel 4.4 Desain Penilaian Stasiun Pompa pada Sistem Polder (lanjutan)
No
Bangunan
4
Rumah Pompa
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Lokasi dijaga oleh operator dan dilengkapi kunci pengaman - Konstruksi bangunan masih baik dan dapat melindungi pompa dan peralatan pendukung
Kondisi Bangunan Cukup Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% - Lokasi dijaga oleh operator namun tidak dilengkapi kunci pengaman/rusak - Terdapat kerusakan Konstruksi bangunan namun masih dapat melindungi pompa dan peralatan pendukung
Rusak Kondisi rata-rata aspek 0% - 49% - Lokasi tidak dijaga oleh operator dan tidak dilengkapi kunci pengaman - Terdapat kerusakan struktural bangunan dan tidak dapat melindungi pompa dan peralatan pendukung
Tabel 4.5 Desain Penilaian Kolam retensi pada Sistem Polder
No
Bangunan
1
Kolam penangkap sedimen
2
Pintu inlet
3
Pintu outlet
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Kapasitas tampungan masih dapat menangkap sedimen dan selalu dibersihkan - Semua pintu yang terpasang tidak dijumpai kebocoran yang mengakibatkan penurunan fungsi - Endapan di depan pintu tidak setinggi dasar pintu - Semua pintu yang terpasang tidak dijumpai kebocoran yang mengakibatkan penurunan fungsi - Endapan di pintu tidak setinggi dasar pintu
Kondisi Bangunan Cukup Rusak Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% - Kapasitas - Kapasitas tampungan masih tampungan tidak dapat menangkap dapat menangkap sedimen namun sedimen dan tidak selalu tidak pernah dibersihkan dibersihkan - Ada beberapa - Ada bocoran bocoran pada pintu besar pada pintu yang terpasang yang terpasang sehingga - Endapan sering mengakibatkan melampaui dasar penurunan fungsi pintu - Endapan di depan pintu mencapai tinggi dasar pintu - Ada beberapa bocoran pada pintu yang terpasang sehingga mengakibatkan penurunan fungsi - Endapan di pintu mencapai tinggi dasar pintu
commit to user
- Ada bocoran besar pada pintu yang terpasang - Endapan sering melampaui dasar pintu
berlanjut...
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 33
Tabel 4.5 Desain Penilaian Kolam retensi pada Sistem Polder (lanjutan) Kondisi Bangunan Baik Cukup Rusak No Bangunan Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% 4 Saringan - Konstruksi masih - Ada beberapa - Konstruksi sampah baik dan sampah bagian saringan saringan rusak dapat tertahan yang rusak dan dan sampah tidak serta selalu sampah tidak dapat tertahan dibersihkan semua dapat serta tidak pernah tertahan serta tidak dibersihkan selalu dibersihkan Tabel 4.6 Desain Penilaian Saluran Drainase pada Sistem Polder
No 1
Bangunan Saluran Primer - Profil saluran
- Erosi dan atau sedimenta si
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Terdapat saluran yang ukuran dan kapasitasnya jauh lebih besar dari saluran sekunder - Tanggul saluran mempunyai stabilitas yang baik - Tanggul saluran primer mempunyai tinggi jagaan yang cukup untuk mencegah air melimpah (over topping) selama masa operasi - Pada saluran pasang (lining) keadaannya masih baik - Tidak terdapat erosi dan sedimentasi yang menghambat aliran dan berpengaruh terhadap kapasitas rencana saluran atau terhadap fungsi saluran primer
Kondisi Bangunan Cukup Rusak Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% - Ukuran dan - Ukuran dan kapasitas saluran kapasitas saluran memenuhi syarat tidak memenuhi - Stabilitas tanggul syarat baik - Stabilitas - Elevasi muka air tanggul tidak maksimum operasi baik masih dalam batas - Tinggi tanggul jagaan yang tidak memenuhi diizinkan syarat untuk - Pada saluran elevasi muka air pasang (lining) maksimum terdapat sedikit selama operasi bagian yang - Pada saluran retak/pecah pasang (lining) (=<30%) keadaan banyak yang retak/pecah (>30%)
- Dibeberapa tempat terjadi erosi dan atau sedimentasi tetapi tidak menghambat aliran dan mempengaruhi kapasitas rencana atau fungsi saluran primer
commit to user
- Banyak terdapat erosi dan atau sedimentasi yang berpengaruh besar terhadap kapasitas dan fungsi saluran primer
berlanjut...
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 34
Tabel 4.6 Desain Penilaian Saluran Drainase pada Sistem Polder (lanjutan)
No 2
Bangunan Saluran Sekunder - Profil saluran
- Erosi dan atau sedimenta si
3
Saluran Tersier - Profil saluran
Baik Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% - Kapasitas saluran disesuaikan dengan debit yang dialirkan - Tanggul saluran mempunyai stabilitas yang baik - Tinggi jagaan cukup untuk mencegah air melimpah (over topping) selama masa operasi - Pada saluran pasang (lining) keadaannya masih baik - Tidak terdapat erosi dan atau sedimentasi yang menghambat aliran dan berpengaruh terhadap kapasitas rencana saluran atau terhadap fungsi saluran sekunder - Adanya saluran yang menerima air dari drainase lokal - Stabilitas tanggul baik - Tanggul saluran mempunyai tinggi jagaan yang cukup untuk mencegah air melimpah selama masa operasi - Pada saluran pasang (lining) keadaannya masih baik
Kondisi Bangunan Cukup Rusak Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% - Sebagian kapasitas - Kapasitas saluran saluran tidak tidak sesuai sesuai dengan dengan debit debit yang yang dialirkan dialirkan - Stabilitas - Stabilitas tanggul tanggul tidak baik baik - Elevasi muka air - Tinggi tanggul maksimum operasi tidak memenuhi masih dalam batas syarat untuk jagaan yang elevasi muka air diizinkan maksimum - Pada saluran selama operasi pasang (lining) - Pada saluran terdapat sedikit pasang (lining) bagian yang keadaan banyak retak/pecah yang retak/pecah (=,<30%) (>30%) - Dibeberapa tempat - Banyak terdapat terjadi erosi dan erosi dan atau atau sedimentasi sedimentasi yang tetapi tidak berpengaruh menghambat aliran besar terhadap dan mempengaruhi kapasitas dan kapasitas rencana fungsi saluran atau fungsi saluran sekunder sekunder
- Sebagian ada saluran penerima air dari drainase lokal - Stabilitas tanggul baik - Elevasi muka air maksimum operasi masih dalam batas jagaan yang diizinkan - Pada saluran pasang (lining) terdapat sedikit bagian yang retak/pecah (=,<30%)
commit to user
- Tidak ada saluran penerima air dari drainase lokal - Stabilitas tanggul tidak baik - Tinggi tanggul tidak memenuhi syarat untuk elevasi muka air maksimum selama operasi - Pada saluran pasang (lining) keadaan banyak yang retak/pecah (>30%) berlanjut...
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 35
Tabel 4.6 Desain Penilaian Saluran Drainase pada Sistem Polder (lanjutan)
No
Bangunan - Erosi dan atau sedimenta si
Kondisi Bangunan Baik Cukup Rusak Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata Kondisi rata-rata aspek 80% - 100% aspek 50% - 79% aspek 0% - 49% - Tidak terdapat - Dibeberapa tempat - Banyak terdapat erosi dan atau terjadi erosi dan erosi dan atau sedimentasi yang atau sedimentasi sedimentasi yang menghambat tetapi tidak berpengaruh aliran dan menghambat aliran besar terhadap berpengaruh dan mempengaruhi kapasitas dan terhadap kapasitas rencana fungsi saluran kapasitas rencana atau fungsi saluran tersier saluran atau tersier terhadap fungsi saluran tersier
4.2. Desain Penilaian Komponen dan Pembobotan Setiap komponen dibagi menjadi beberapa sub komponen, yang masingmasing perlu dinilai kondisinya. Setiap komponen akan memberikan konstribusi nilai kondisi terhadap komponen bangunan sistem polder secara keseluruhan. Kontribusi setiap komponen sistem polder terhadap keseluruhan fisik sistem polder mempunyai bobot yang tidak sama. Bobot setiap komponen disusun atas dasar besarnya pengaruh setiap komponen bangunan tersebut terhadap pengendalian banjir dan rob. Bobot yang besar adalah bobot yang paling dominan, sedang infrastruktur yang tidak dominan menjamin pengendalian banjir dan rob bobotnya kecil. Bobot setiap komponen sistem polder disusun dengan menggunakan cara yang hampir sama sebagaimana penyusunan bobot komponen irigasi dan drainase, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.7. Tabel 4.7 Bobot Komponen Sistem Polder No 1 2
3
Bangunan Irigasi Bendung 35% Bangunan bagi/sadap Bangunan pada saluran Saluran pembuang Saluran pembawa
25%
Drainase Bangunan outlet/muara Bangunan pelengkap
35%
Sistem Polder Tanggul keliling 25%
30%
Stasiun pompa
30%
10%
Bangunan fasilitas
10%
Kolam retensi
10%
25%
Saluran drainase
25%
Saluran drainase
35%
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 36
Bobot untuk setiap komponen sistem polder tersebut merupakan gabungan dari masing-masing komponen penyusunnya. Distribusi komponen didasarkan pada kondisi nyata yang ada pada sistem polder. Distribusi komponen dan bobot pada sistem polder ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Distribusi Komponen dan Bobot pada Sistem Polder
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 37
Metode perhitungan penilaian kondisi sistem polder secara keseluruhan didapatkan dengan menghitung kondisi tanggul keliling (%), stasiun pompa (%), kolam retensi (%) dan saluran drainase (%) dengan metode perhitungan sebagai berikut: Kondisi Sistem Polder dihitung dengan: KSP
=
dengan: KSP Ktk Ksp Kkr Ksd
Ktk + Ksp + Kkr + Ksd = = = = =
(4.1)
Kondisi Sistem Polder (%), Kondisi tanggul keliling (%), Kondisi stasiun pompa (%), Kondisi kolam retensi (%), Kondisi saluran drainase (%).
Kondisi Tanggul Keliling dihitung dengan: Ktk
=
Ktk (tk)1 + Ktk (tk)2 + .......... + Ktk (tk)n
dengan: Ktk = Ktk (tk)1 = Ktk (tk)2 = Ktk (tk) (n) =
(4.2)
Kondisi tanggul keliling (%), Kondisi rata-rata tanggul keliling 1 (%), Kondisi rata-rata tanggul keliling 2 (%), Kondisi rata-rata tanggul keliling (n) (%).
Kondisi Stasiun Pompa dihitung dengan : Ksp
=
Ksp (sp)1 + Ksp (sp)2 + ......... + Ksp (sp) (n)
dengan: Ksp Ksp (sp)1 Ksp (sp) 2 Ksp (sp) (n)
= = = =
(4.3)
Kondisi stasiun pompa (%), Kondisi rata-rata stasiun pompa 1 (%), Kondisi rata-rata stasiun pompa 2 (%), Kondisi rata-rata stasiun pompa (n) (%).
Kondisi Kolam Retensi dihitung dengan : Kkr
=
Kkr (kr) 1 + Kkr (kr) 2 + ....... + Kkr (kr) (n)
dengan: Kkr Kkr (kr)1 Kkr (kr)2 Kkr (kr) (n)
= Kondisi kolam retensi (%), = Kondisi rata-rata kolam retensi 1 (%), = Kondisi rata-rata kolam retensi 2 (%), = Kondisi rata-rata kolam retensi (n) (%).
commit to user
(4.4)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 38
Kondisi Saluran Drainase dihitung dengan : Ksd
=
Ksd (sd) 1 + Ksd (sd) 2 + ........ + Ksd (sd) (n)
dengan: Ksd Ksd (sd)1 Ksd (sd)2 Ksd (sd) (n)
(4.5)
= Kondisi saluran drainase (%), = Kondisi rata-rata saluran drainase 1 (%), = Kondisi rata-rata saluran drainase 2 (%), = Kondisi rata-rata saluran drainase (n) (%).
4.3. Penerapan Desain Penilaian Komponen Kondisi infrastruktur sistem polder pada wilayah studi secara umum ada yang masih baik, ada yang cukup namun tidak sedikit yang mengalami kerusakan sehingga untuk melakukan penilaian secara detail membutuhkan perangkat untuk menilai dari masing-masing bangunan yang berada di dalam sistem polder. Dari hasil pengamatan/observasi di lapangan kondisi bangunan yang masih cukup baik terdapat pada komponen saluran drainase dan tanggul keliling sedangkan yang mengalami kerusakan sampai tidak berfungsi terdapat pada komponen pompa dan kolam retensi. Evaluasi sistem polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang dilakukan dengan melakukan penilaian kondisi masing-masing komponen sehingga didapatkan nilai kondisi total untuk sistem polder. Perangkat yang digunakan untuk menilai kondisi sistem polder dengan menggnakan bantuan aplikasi Microsoft Excel 2007 karena selain lebih mudah juga lebih familiar. Untuk dukungan kondisi eksisting lapangan dengan menggunakan bantuan foto. Evaluasi sistem polder dengan melakukan penilaian kondisi ini penting karena akan diketahui kondisi yang mendekati aktual (nyata) dari masing-masing komponen sistem polder yang meliputi tanggul keliling, stasiun pompa, kolam retensi dan saluran drainase. Sehingga dapat bermanfaat untuk rencana rehabilitasi/perbaikan dari bangunan yang berada di sistem polder. 4.3.1. Penilaian Kondisi Sistem Polder Penilaian kondisi pada sistem polder dimulai dari menilai seluruh komponen (hasil inventarisasi) yang ada di sistem polder, dari tanggul keliling, stasiun pompa, kolam retensi dan saluran drainase. Setelah didapatkan nilai dari masing masing sub komponen kemudian dirata-rata nilai kondisinya dari keseluruhan sub komponen sehingga didapatkan satu nilai rata-rata dari masing masing sub komponen. Nilai sub
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 39
komponen tersebut dikalikan dengan bobot sub komponen sehingga menghasilkan nilai (bobot) kondisi lapangan. Nilai (bobot) kondisi lapangan dijumlahkan sehingga didapatkan hasil total untuk nilai kondisi fisik sistem polder. 4.3.1.1. Tanggul Keliling Tanggul keliling terdiri dari dua sub komponen yaitu talud saluran/jalan dan parapet. Dari hasil inventarisasi terdapat 2 parapet yaitu di Kali Semarang dan Kali Baru, sedangkan untuk talud saluran/jalan terdapat 4 lokasi yaitu, Talud Saluran Usman Janatin, Talud Saluran Jalan Ronggowarsito, Jalan MT.Haryono dan Jalan Petudungan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.8. Tabel 4.8. Data dan Nilai Kondisi rata-rata tanggul keliling No
Komponen
(1) (2) I Tanggul Keliling
Data
Jenis Kerusakan (4)
(3)
Nilai Kondisi (5) Talud saluran/jalan PRP
BL
(6) Parapet PRP
BL
1
Parapet Kali Semarang
Panjang 1465 meter, Tinggi 1,2 m, konstruksi pasangan batu kali diplester
Terdapat beberapa pengelupasan plesteran pada parapet namun tidak bocor
70%
60%
2
Parapet Kali Baru
Panjang 750 meter, Tinggi 1 meter, konstruksi pasangan batu kali diplester
Terdapat beberapa pengelupasan plesteran pada parapet namun tidak bocor
60%
60%
3
Talud Saluran Jalan Usman Janatin
Panjang 1131 meter, konstruksi pasangan batu kali diplester
Terdapat beberapa pengelupasan plesteran pada talud dan ada beberapa bocoran
Ket: PRP=Pasangan retak/pecah ; BL= Bocoran/limpas
commit to user
60%
40%
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 40
Tabel 4.8. Data dan Nilai Kondisi rata-rata tanggul keliling (lanjutan) No
Komponen
(1) (2) I Tanggul Keliling
Data
Jenis Kerusakan (4)
(3)
4
Talud Saluran Jalan Ronggowarsito
Panjang 1054 meter, konstruksi pasangan batu kali diplester
5
Jalan MT. Haryono
Panjang 1096 meter
6
Talud Jalan Petudungan
Panjang 295 meter
Nilai Kondisi (5) Talud saluran/jalan
Terdapat pengelupasan plesteran pada talud dan beberapa bocoran Tinggi jalan kurang memenuhi untuk menahan limpasan air di luar sistem (masih terjadi limpasan) Tinggi jalan kurang memenuhi untuk menahan limpasan air di luar sistem (masih terjadi limpasan)
Rata-rata
PRP 60%
BL 40%
60%
30%
60%
30%
60%
35%
(6) Parapet PRP
BL
65%
60%
Setelah didapatkan nilai rata-rata kondisi dari sub komponen tanggul keliling kemudian dikalikan dengan bobot sub komponen talud saluran/jalan dan parapet sehingga didapatkan nilai kondisi lapangan, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.9 Tabel 4.10. Tabel 4.9. Bobot Kondisi Talud saluran/jalan No 1 2
Uraian PASANGAN RETAK/PECAH BOCORAN/LIMPAS
Bobot 7% 3%
commit to user
Kondisi Fisik 60% 35% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 4,20% 1,05% 5,25%
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 41
Tabel 4.10. Bobot Kondisi Parapet No 1 2
Kondisi Fisik 65% 60% Jumlah
Bobot
Uraian PASANGAN RETAK/PECAH BOCORAN/LIMPAS
5% 10%
Bobot Kondisi Lapangan 3,25% 6,00% 9,25%
Bobot kondisi masing-masing sub komponen kemudian dijumlahkan sehingga didapatkan bobot kondisi untuk tanggul keliling, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.11. Tabel 4.11. Bobot Kondisi Tanggul Keliling No
Sub Komponen
Nilai Standar
Nilai Kondisi
1
Talud Saluran/jalan
10%
5,25%
2
Parapet
15%
9,25%
25%
14,50%
Jumlah
4.3.1.2. Stasiun Pompa Stasiun pompa terdiri dari empat sub komponen yaitu pompa, generator set, pintu air dan rumah pompa. Dari hasil inventarisasi terdapat 3 stasiun pompa yang berada didalam sistem polder kota lama dan bandarharjo Semarang, yaitu Stasiun Pompa Kali Baru, Stasiun Pompa Tawang, dan Stasiun Pompa Lanal. Masingmasing stasiun menpunyai 4 sub komponen seperti ditunjukkan pada Tabel 4.12. Tabel 4.12. Data dan Nilai Kondisi rata-rata stasiun pompa No (1) II
Kompo nen (2) Stasiun Pompa
1 Kali Baru
2 Tawang
3 Lanal Rata-rata
Kerusa kan (3)
Pompa masih baik pompa rusak 2, pintu air bocor pompa rusak 1
Nilai Kondisi (4) Pompa
(5) Generator Set
(6) Pintu Air
Op 80%
Pe 60%
Op 70%
Pe 60%
BP 60%
EL 60%
(7) Rumah Pompa Km Kr 80% 70%
0%
0%
0%
0%
30%
60%
60%
60%
50%
50%
40%
40%
60%
40%
60%
60%
43%
37%
37%
33%
50%
53%
67%
63%
Ket: Op=Operasional; Pe=Pemeliharaan; BP=Bocoran Pintu; EL=Endapan lumpur; Km=Keamanan; Kr=Kerusakan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 42
Setelah didapatkan nilai rata-rata kondisi dari sub komponen stasiun pompa kemudian dikalikan dengan bobot sub komponen pompa, generator set, pintu air dan rumah pompa sehingga didapatkan nilai kondisi lapangan, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.13-Tabel 4.16. Tabel 4.13. Bobot Kondisi Pompa Bobot Komponen 8% 4%
Nama Sub Komponen 1. OPERASIONAL 2. PEMELIHARAAN
Kondisi Fisik 43% 37% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 3,47% 1,47% 4,93%
Tabel 4.14. Bobot Kondisi Generator set Nama Sub Komponen 1. OPERASIONAL 2. PEMELIHARAAN
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 6% 63% 2% 0% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 3,80% 0,00% 3,80%
Tabel 4.15. Bobot Kondisi Pintu air Nama Sub Komponen 1. BOCORAN PINTU 2. ENDAPAN/LUMPUR
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 3% 50% 1% 53% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 1,50% 0,53% 2,03%
Tabel 4.16. Bobot Kondisi Rumah Pompa Nama Sub Komponen 1. KEAMANAN 2. KERUSAKAN
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 2% 67% 4% 63% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 1,33% 2,53% 3,87%
Setelah didapatkan bobot kondisi masing-masing sub komponen kemudian dijumlahkan sehingga didapatkan bobot kondisi untuk komponen stasiun pompa, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.17. Tabel 4.17. Bobot Kondisi Stasiun Pompa No 1 2 3 4
Sub Komponen Pompa Generator set Pintu air Rumah pompa Jumlah
Nilai Standar 12% 8% 4% 6% 30%
commit to user
Nilai Kondisi 4,93% 3,80% 2,03% 3,87% 14,63%
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 43
4.3.1.3. Kolam Retensi Kolam retensi terdiri dari empat sub komponen yaitu kolam penangkap sedimen, pintu inlet, pintu outlet dan saringan sampah. Dari hasil inentarisasi hanya terdapat 1 kolam retensi tawang seperti ditunjukkan pada Tabel 4.18. Tabel 4.18. Data dan Nilai Kondisi rata-rata kolam retensi No
Komponen
(1) (2) III Kolam Retensi
1 Polder Tawang
Data (3)
Kolam sedimen, 4 pintu inlet dan 2 pintu outlet, 6 saringan sampah
Jenis Kerusakan (4)
Sedimen menumpuk di saringan sampah, pintu inlet rusak/bocor
Nilai Kondisi (5) KPS
60%
(6) Pintu Inlet
(7) Pintu Outlet
BP
EL
BP
EL
20%
50%
20%
50%
(8) SS
30%
Rata-rata 60% 20% 50% 20% 50% 30% Ket: KPS=Kolam Penangkap Sedimen; SS=Saringan Sampah; BP= Bocoran Pintu; EL=Endapan lumpur
Setelah didapatkan nilai rata-rata kondisi sub komponen kolam retensi kemudian dikalikan dengan bobot sub komponen kolam penangkap sedimen, pintu inlet, pintu outlet dan saringan sampah sehingga didapatkan nilai kondisi lapangan, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.19-Tabel 4.22. Tabel 4.19. Bobot Kondisi kolam penangkap sedimen Nama Komponen KOLAM PENANGKAP SEDIMEN
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 2% 60% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 1,20% 1,20%
Tabel 4.20. Bobot Kondisi pintu inlet Nama Sub Komponen 1. BOCORAN PINTU 2. ENDAPAN/LUMPUR
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 2% 20% 1% 50% Jumlah
commit to user
Bobot Kondisi Lapangan 0,40% 0,50% 0,90%
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 44
Tabel 4.21. Bobot Kondisi pintu outlet Nama Sub Komponen 1. BOCORAN PINTU 2. ENDAPAN/LUMPUR
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 2% 20% 1% 50% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 0,40% 0,50% 0,90%
Tabel 4.22. Bobot Kondisi saringan sampah Nama Komponen SARINGAN SAMPAH
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 2% 30% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 0,60% 0,60%
Bobot kondisi masing-masing sub komponen kemudian dijumlahkan sehingga didapatkan bobot kondisi untuk komponen kolam retensi, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.23. Tabel 4.23. Bobot Kondisi Kolam Retensi No
Sub Komponen
Nilai Standar
Nilai Kondisi
1
Kolam penangkap sedimen
2%
1,20%
2
Pintu inlet
3%
0,90%
3
Pintu outlet
3%
0,90%
4
Saringan sampah
2%
0,60%
10%
3,60%
Jumlah
4.3.1.4. Saluran Drainase Saluran drainase didalam sistem polder Kota Lama dan Bandarharjo terdiri dari tiga sub komponen yaitu saluran primer, saluran sekunder dan saluran tersier. Dari hasil pengamatan di lapangan, lokasi saluran yang diinventarisasi seperti ditunjukkan pada Tabel 4.24.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 45
Tabel 4.24. Data dan Nilai Kondisi rata-rata saluran drainase No
Komponen
(1) (2) IV Saluran Drainase 1 Kali Baru
Data (3)
P=750 m, Lebar 2030m, T= 2.9m
Jenis Kerusakan (4)
Nilai Kondisi (5) SP
PS ES Terdapat 60% 60% kerusakan dinding saluran berupa plesteran mengelupas, Sedimen
(6) SSk PS ES
2
Saluran Jalan MT Haryono1
Pj=850m, L= 2m, T= 1.5m, saluran tertutup
Plesteran mengelupas, Sedimen
60% 20%
3
Saluran Jalan Cendrawasih Selatan
Pj=275m, L= 2m, T= 1.5m,
Sedimen
80% 60%
4
Saluran Jalan Bubakan
Pj=386m, L= 2m, T= 2m,
Plesteran mengelupas, Sedimen
60% 20%
5
Saluran Jalan Merak
Pj=358m, L= 2.5m, T= 1.5m,
Sedimen
80% 60%
6
Saluran Jalan Tawang
Pj=478m, L= 2.5m, T= 1.5m,
Sedimen
60% 60%
7
Saluran Bandarharjo
Pj=385m, L= 2.5m, T= 1.5m
Sedimen
70% 60%
(7) ST PS
ES
Ket: SP=Saluran Primer ; SSk=Saluran Sekunder ; ST= Saluran Tersier ; PS=Profil Saluran ; ES=Endapan/Sedimentasi
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 46
Tabel 4.24. Data dan Nilai Kondisi rata-rata saluran drainase (lanjutan) No
Komponen
(1) (2) IV Saluran Drainase
Data (3)
Jenis Kerusakan (4)
Nilai Kondisi (5) SP PS
ES
(6) SSk PS ES
8
Saluran Mpu Tantular selatan rel
Pj= 300m, L= 2m, T= 1.4m, saluran terbuka
Sedimen
50% 60%
9
Saluran Mpu Tantular utara rel
Pj= 716m, L= 2m, T= 1.4m, saluran terbuka
Plesteran mengelupas, Sedimen
50% 15%
10 Saluran Jalan Ronggowarsito utara perempatan Jalan Pengapon 11 Saluran Jalan Ronggowarsito selatan perempatan Jalan Pengapon 12 Saluran Jalan Usman Janatin
Pj= 500m, L= 1.9m, T= 1.3m, saluran terbuka
Sedimen
80% 60%
Pj= 250m, L= 1.7m, T= 1.3m, saluran terbuka
Sedimen
80% 60%
Pj= 400m, L= 3.5m, T= 1.5m, saluran terbuka
Sedimen, sampah
60% 60%
13 Saluran Jalan Tawang
Pj= 500m, L= 4m, T= 2m, saluran terbuka
Plesteran mengelupas, Sedimen
60% 30%
14 Saluran Kebonharjo
Pj= 500m, L= 4m, T= 2m, saluran terbuka
Sedimen
60% 60%
commit to user
(7) ST PS
ES
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 47
Tabel 4.24. Data dan Nilai Kondisi rata-rata saluran drainase (lanjutan) No
Komponen
(1) (2) IV Saluran Drainase
Data (3)
Jenis Kerusakan (4)
Nilai Kondisi (5) SP PS
(6) SSk ES
PS
(7) ST ES
PS
ES
15 Saluran Jalan Agus Salim
Pj=386m, L= 1m, T= 1.2m, saluran terbuka
Pasangan rusak, Sedimen
40%
0%
16 Saluran sendowo barat
Pj=237m, L= 0.6m, T= 0.5m, saluran terbuka
Sedimen
60%
60%
17 Saluran sendowo timur
Pj=330m, L= 0.6m, T= 0.6m, saluran terbuka
Sedimen
80%
60%
18 Saluran Jalan Merpati
Pj=1147m, L= 0.4m, T= 0.3m, saluran terbuka
Sedimen
80%
60%
19 Saluran Jalan Garuda
Pj= 110m, L= 0.4m, T= 0.4m, saluran terbuka
Sedimen
80%
60%
20 Saluran Jalan Petolongan
Pj=314.3m, Pasangan L= 0.3m, rusak, T= 0.4m, Sedimen saluran terbuka
30%
0%
60% 60% 65% 48% 62%
40%
Rata-rata
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 48
Setelah didapatkan nilai rata-rata kondisi sub komponen saluran drainase kemudian
dikalikan
dengan
bobot
sub
komponen
profil
saluran
dan
erosi/sedimentasi sehingga didapatkan nilai kondisi lapangan, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.25-Tabel 4.27. Tabel 4.25. Bobot Kondisi saluran primer Nama Sub Komponen 1. PROFIL SALURAN 2. EROSI/SEDIMENTASI
Bobot Komponen 10% 7%
Kondisi Fisik 43% 37% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 4,33% 2,57% 6,90%
Tabel 4.26. Bobot Kondisi saluran sekunder Nama Sub Komponen 1. PROFIL SALURAN 2. EROSI/SEDIMENTASI
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 7% 65% 4% 48% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 4,58% 1,92% 6,50%
Tabel 4.27. Bobot Kondisi saluran tersier Nama Sub Komponen 1. PROFIL SALURAN 2. EROSI/SEDIMENTASI
Bobot Komponen
Kondisi Fisik 5% 62% 2% 40% Jumlah
Bobot Kondisi Lapangan 3,08% 0,80% 3,88%
Setelah didapatkan bobot kondisi masing-masing sub komponen kemudian dijumlahkan sehingga didapatkan bobot kondisi untuk komponen saluran drainase, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.28. Tabel 4.28. Bobot Kondisi Saluran Drainase No
Sub Komponen
Nilai Standar
Nilai Kondisi
1
Saluran primer
17%
6,90%
2
Saluran Sekunder
11%
6,50%
3
Saluran tersier
7%
3,88%
35%
17,28%
Jumlah
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 49
4.3.2. Hasil Penilaian Kondisi Sistem Polder Penilaian kondisi sistem polder secara keseluruhan didapatkan dengan cara menjumlahkan seluruh nilai (bobot) kondisi lapangan dari masing-masing komponen yang meliputi tanggul keliling, stasiun pompa, kolam retensi dan saluran drainase sehingga diketahui hasilnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.29. Tabel 4.29. Hasil penilaian Kondisi Sistem Polder No. Komponen
Jenis Komponen
Bobot Komponen (%)
Nilai Kondisi Fisik (%)
Nilai Penurunan Fisik (%)
1.1
Tanggul keliling
25%
14,50%
10,50%
1.2
Stasiun pompa
30%
14,63%
15,37%
1.3
Kolam retensi
10%
3,60%
6,40%
1.4
Saluran drainase TOTAL
35% 100%
17,28%
17,72%
50,02%
49,98%
Dari tabel 4.29, dapat diketahui bahwa nilai kondisi tanggul keliling sebesar 14,50% sedangkan nilai standar 25% sehingga terjadi penurunan sebesar 10,50%. Nilai kondisi stasiun pompa sebesar 14,63% sedangkan nilai standar 30% sehingga terjadi penurunan sebesar 15,37%. Nilai kondisi kolam retensi sebesar 3,60% sedangkan nilai standar 10% sehingga terjadi penurunan sebesar 6,40%. Nilai kondisi saluran drainase sebesar 17,28% sedangkan nilai standar 35% sehingga terjadi penurunan sebesar 17,72%. Total penilaian kondisi untuk sistem polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang sebesar 50,02%. Berdasarkan tabel penilaian sistem polder yang telah disusun kondisinya masuk kategori cukup, yaitu nilai kondisi (50
79)%.
4.4. Analisis Hidrologi 4.4.1. Data Curah Hujan Harian maksimum Didalam wilayah studi tidak terdapat stasiun hujan maka dipakai stasiun hujan terdekat dari wilayah studi yang mempunyai karakteristik sama yaitu lokasi datar. Dari hasil pengumpulan data didapatkan data hujan dari stasiun hujan Kalisari (Sta No.42A) yang berjarak 4 km dari lokasi studi sehingga data ini yang dipakai. Data
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 50
curah hujan harian maksimum di stasiun Kalisari Semarang seperti ditunjukkan pada Tabel 4.30. Tabel 4.30. Data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun (Sta. 42A) R24 maks No
(mm)
R24 maks
Tahun
Tanggal
No
Tahun
Tanggal
(mm)
1
2001
08-Jan
110
6
2006
28-Jan
112
2
2002
06-Feb
55
7
2007
05-Mar
35
3
2003
22-Jan
68
8
2008
26-Oct
35
4
2004
31-Jan
73
9
2009
13-Nov
35
5
2005
14-Oct
115
10
2010
03-Aug
30
Sumber: Balai PSDA Jragung Tuntang Jawa Tengah, 2011
Dari data pada Tabel 4.30 diurutkan dari yang terkecil sampai terbesar sehingga didapatkan data seperti pada Tabel 4.31. Tabel 4.31. Data curah hujan harian maksimum setelah diurutkan No
Tahun
R24 maks (mm)
1
2010
30
2
2007
35
3
2008
35
4
2009
35
5
2002
55
6
2003
68
7
2004
73
8
2001
110
9
2006
112
10
2005
115
4.4.2. Distribusi Hujan Data curah hujan yang dipakai hanya 1 stasiun hujan yang berada di Stasiun Hujan Nomor 42A Kalisari Semarang. Data ini perlu dilakukan uji statistik untuk menganalisis frekuensi dan probabilitas data hujan. Dari hasil uji statistik akan didapatkan metode/jenis distribusi yang sesuai dengan perhitungan. Parameterparameter statistik hasil ditunjukkan pada Tabel 4.32.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 51
Tabel 4.32. Perhitungan parameter statistik m
Tahun
1 2010 2 2007 3 2008 4 2009 5 2002 6 2003 7 2004 8 2001 9 2006 10 2005 Jumlah data Rata-rata Standart Deviasi Coef Variety Coef Skewness Coef Kurtosis
P = m/(N+1)
Curah hujan (mm)
0,0909 0,1818 0,2727 0,3636 0,4545 0,5455 0,6364 0,7273 0,8182 0,9091 N = X = Sd = Cv=Sd/X = Cs = Ck =
30 35 35 35 55 68 73 110 112 115
Ln Curah hujan (mm) 3,4012 3,5553 3,5553 3,5553 4,0073 4,2195 4,2905 4,7005 4,7185 4,7449
10,0 66,800 34,640 0,519 0,459 -1,614
Hasil perhitungan parameter-parameter statistik diatas menghasilkan nilai Cs=0,459 dan Ck=-1,614 sehingga sesuai Tabel 2.3, jenis distribusi yang digunakan adalah distribusi Log-Pearson type III. 4.4.3. Curah hujan rencana Curah hujan rencana dihitung menggunakan pendekatan distribusi log pearson type III. Perhitungan distribusi log pearson type III ditunjukkan pada Tabel 4.33. Tabel 4.33. Perhitungan distribusi metode log pearson type III No Tahun 1 2010 2 2007 3 2008 4 2009 5 2002 6 2003 7 2004 8 2001 9 2006 10 2005 Jumlah
x 30 35 35 35 55 68 73 110 112 115
Log x 1,477 1,544 1,544 1,544 1,740 1,833 1,863 2,041 2,049 2,061 17,697
Peluang (%) 9,09091 18,18182 27,27273 36,36364 45,45455 54,54545 63,63636 72,72727 81,81818 90,90909
(log XLog X rt) -0,29256 -0,22561 -0,22561 -0,22561 -0,02932 0,06283 0,09364 0,27171 0,27954 0,29102
commit to user
(log X-Log X rt)² 0,08559 0,05090 0,05090 0,05090 0,00086 0,00395 0,00877 0,07383 0,07814 0,08469
(log X-Log X rt)³ -0,02504 -0,01148 -0,01148 -0,01148 -0,00003 0,00025 0,00082 0,02006 0,02184 0,02465
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 52
Hasil: Log X Rerata (Xrt) Simpangan baku (S) Koefisien kepencengan (Cs)
: 1,769 : 0,232 : 0,089
Nilai koefisien kepencengan (Cs)=0.089 maka dapat dihitung nilai K melalui interpolasi berdasarkan Tabel 2.6. Setelah nilai K didapatkan dihitung curah hujan rencana pada setiap periode ulang. Nilai curah hujan rencana seperti ditunjukkan pada Tabel 4.34. Tabel 4.34. Nilai curah hujan rencana T 2 5 10 25 50 100
K -0,015 0,837 1,291 1,781 2,102 2,363
K.S -0,004 0,195 0,301 0,415 0,490 0,550
log Xrt + K.S 1,7662 1,9646 2,0704 2,1847 2,2595 2,3202
X (mm) 58,3660 92,1746 117,6086 152,9964 181,7480 209,0172
4.4.4. Perhitungan Waktu Konsentrasi Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan persamaan 2.7. Data kemiringan saluran didapatkan dari pembacaan peta dengan menghitung selisih/beda tinggi lahan pada awal saluran dan akhir saluran pada peta yang ada kemudian dibagi panjang salurannya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.35. Tabel 4.35. Data Kemiringan Saluran Kode Elev. Elev. Beda Saluran Panjang Awal Akhir Elevasi Kemiringan (m) (m) (m) (m) 1 Sal. MT. Haryono 1 Mt-1 508,0 1,0 0,4 0,6 0,0011811 2 Sal. Agus Salim Ag 603,0 0,8 0,4 0,4 0,0006633 3 Sal. MT. Haryono 2 Mt-2 617,7 0,4 0,1 0,3 0,0004857 4 Sal. Letjend Suprapto Sp 574,3 0,5 0,2 0,3 0,0005224 5 Sal. Cendrawasih Cd 305,5 0,2 0,1 0,1 0,0003273 6 Sal. Ronggowarsito Ro 785,6 0,2 0,1 0,1 0,0001273 7 Sal. Jl. Merak Mr 390,0 0,2 0,1 0,1 0,0002564 8 Sal. Bandarharjo Bd 517,5 0,5 0,4 0,1 0,0001933 9 Sal. Kebonharjo Kb 1058,0 0,7 0,2 0,5 0,0004726 10 Sal. Arteri 1 Ar-1 712,4 0,3 0,2 0,1 0,0001404 11 Sal. Mpu Tantular Mp 977,1 0,1 -0,4 0,5 0,0005117 12 Sal. Arteri 2 Ar-2 414,4 0,9 0,2 0,7 0,0016893
No
Nama Saluran
Sumber: Anonim, 2011
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 53
Waktu konsentrasi (tc) dihitung dengan persamaan 2.7 dan hasilnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.36. Tabel 4.36 Hasil Perhitungan Waktu Konsentrasi (tc)
No
Nama Saluran
Kode
(1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
(2) Sal. MT. Haryono 1 Sal. Agus Salim Sal. MT. Haryono 2 Sal. Letjend Suprapto Sal. Cendrawasih Sal. Ronggowarsito Sal. Jl. Merak Sal. Bandarharjo Sal. Kebonharjo Sal. Arteri 1 Sal. Mpu Tantular Sal. Arteri 2
(3) Mt-1 Ag Mt-2 Sp Cd Ro Mr Bd Kb Ar-1 Mp Ar-2
Panjang Saluran (L) m km (4) (5) 508,0 0,508 603,0 0,603 617,7 0,618 574,3 0,574 305,5 0,306 785,6 0,786 390,0 0,390 517,5 0,517 1058,0 1,058 712,4 0,712 977,1 0,977 414,4 0,414
Kemiri ngan (S) (6) 0,0012 0,0007 0,0005 0,0005 0,0003 0,0001 0,0003 0,0002 0,0005 0,0001 0,0005 0,0017
Waktu Konsentrasi (Tc) jam (7) 0,5279 0,7522 0,8641 0,7943 0,5850 1,7412 0,7755 1,0750 1,3215 1,5553 1,2054 0,3932
4.4.5. Intensitas Hujan Rencana Intensitas hujan rencana dihitung menggunakan persamaan 2.6. Dengan memasukkan curah hujan harian maksimum dan waktu kosentrasi masing-masing saluran, maka intensitas hujan rencana untuk masing-masing saluran pada periode 2 tahunan, 5 tahunan dan 10 tahunan dapat dibuat seperti ditunjukkan pada Tabel 4.37. Tabel 4.37 Hasil Perhitungan Intensitas Hujan No 1
2
3
4
Tr
Saluran 2 Mt-1 5 10 2 Ag 5 10 2 Mt-2 5 10 2 Sp 5 10
tc (jam) 0,52731103
0,751373543
0,863055941
0,793391266
R24 (mm) 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011
commit to user
I (mm/jam) 31,00515436 48,96489768 62,47592637 24,48514855 38,66817689 49,33800103 22,32434396 35,25572572 44,98394214 23,61280666 37,29053075 47,58021692
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 54
Tabel 4.37 Hasil Perhitungan Intensitas Hujan (lanjutan) No 5
6
7
8
9
10
11
12
Tr 2 5 10 2 5 10 2 5 10 2 5 10 2 5 10 2 5 10 2 5 10 2 5 10
Saluran Cd
tc (jam) 0,584278234
Ro
1,739213801
Mr
0,774572584
Bd
1,073767328
Kb
1,319957641
Ar-1
1,553483985
Mp
1,204046355
Ar-2
0,392749239
R24 (mm) 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011 58,36604661 92,17459353 117,6086011
I (mm/jam) 28,95546284 45,72792185 58,34576224 13,99241069 22,09751804 28,19495139 23,99375140 37,89213782 48,34782721 19,29869978 30,47747640 38,88721638 16,81738717 26,55886284 33,88732822 15,08660919 23,82553128 30,39978043 17,88014533 28,23722394 36,02880445 37,73454915 59,59229606 76,03577414
4.5. Perhitungan Debit Banjir Debit banjir dihtung menggunakan persamaan 2.8, dimana sebelumnya harus diketahui luas catchment area, intensitas hujan dan koefisien pengaliran. Untuk intensitas hujan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.36, sedangkan luas catchment area dan koefisien pengaliran masing-masing saluran didapatkan dengan pengamatan dilapangan dan pembacaan peta (plotting area) 4.5.1. Luas Catchment Area Lokasi sistem polder kota lama dan bandarharjo Semarang terdapat di Kecamatan Semarang Tengah dan Kecamatan Semarang Utara dengan kondisi tanahnya datar dan merupakan daerah perdagangan, industri dan permukiman. Pembagian masing-masing catchment area dan koefisien pengaliran untuk tiap
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 55
saluran dilakukan dengan pengamatan di lapangan tentang arah aliran, pembacaan peta drainase kota lama dan hasil wawancara/masukan dari Dinas PSDA&ESDM Kota Semarang seperti ditunjukkan pada Gambar 4.2.
U
KEL. TANJUNG MAS KEC. SEMARANG UTARA
KEL. PURWODINATAN KEC. SEMARANG TENGAH
Gambar 4.2. Pembagian catchment area saluran sistem polder
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 56
Luas
masing-masing
catchment area
dihitung menggunakan bantuan
AUTOCAD 2006 didalam Modify-properties. Hasil yang ditampilkan dalam satuan hektare maka harus dirubah dalam satuan km² seperti ditunjukkan pada Tabel 4.38. Tabel 4.38. Catchment Area dan Koefisien Pengaliran NO SUB DTA
(1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Total
CATCHMENT AREA
KOEFISIEN ALIRAN PERMUKAAN
KOEFISIEN ALIRAN PERMUKAAN x CATCHMENT AREA
A
C
C*A
(4)
(5)
(Ha) (Km²) (2) (3) 3,29 0,033 2,97 0,030 3,92 0,039 6,91 0,069 11,33 0,113 2,69 0,027 8,72 0,087 8,79 0,088 10,72 0,107 5,23 0,052 5,48 0,055 5,77 0,058 6,22 0,062 26,41 0,264 11,79 0,118 35,28 0,353 12,08 0,121 167,61 1,676 Koefisien Pengaliran Rata-rata
0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,525 0,3 0,6 0,6 0,6 0,7 0,8 0,7 0,6
0,02 0,02 0,03 0,05 0,08 0,02 0,07 0,07 0,06 0,02 0,03 0,03 0,04 0,18 0,09 0,25 0,07 1,14
0,68
Perhitungan debit banjir akan lebih mudah dihitung jika terdapat skema saluran drainase. Pembuatan skema saluran drainase di dalam sistem polder mengacu pada peta Kota Semarang khususnya di Kecamatan Semarang Tengah dan Kecamatan Semarang Utara. Alat bantu yang dipakai untuk membuat skema draianse dengan bantuan Microsoft Visio 2010 sehingga dapat diketahui lokasi/titik perhitungan saluran seperti ditunjukkan pada Gambar 4.3.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 57
Keterangan: Notasi dan angka ditunjukkan pada Tabel 4.39 dan Tabel 4.40.
Gambar 4.3. Skema Drainase Sistem Polder Lama dan Bandarharjo
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 58
Hasil penggambaran skema saluran harus diberi kode/inisial agar lebih ringkas dan mudah dalam penulisannya, keterangan kode secara detail ditunjukkan pada Tabel 4.39 dan Tabel 4.40. Tabel 4.39. Keterangan Nomor Sub Daerah Tangkapan Air (DTA)
No Sub DTA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Keterangan Wilayah Petudungan Wilayah Petolongan Wilayah Bubakan Wilayah Pekojan Wilayah Agus Salim Wilayah MT. Haryono Wilayah Letjen Suprapto Wilayah Letjen Suprapto Utara dan Cendrawasih Wilayah Ronggowarsito Wilayah Polder Tawang Wilayah Jalan Merak Wilayah Mpu Tantular Selatan Wilayah Bandarharjo Selatan Wilayah Kebonharjo Wilayah Mpu Tantular Wilayah Arteri Utara sampai Jl. Mpu Tantular Wilayah Arteri Utara sampai Lanal
Tabel 4.40. Keterangan Kode Saluran/Pompa No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Nama Saluran Saluran MT. Haryono 1 Saluran Agus Salim Saluran MT. Haryono 2 Saluran Letjend Suprapto Saluran Cendrawasih Saluran Ronggowarsito Saluran Jl. Merak Saluran Bandarharjo Saluran Kebonharjo Saluran Arteri 1 Saluran Mpu Tantular Saluran Arteri 2 Pompa Kali Baru Pompa Lanal
Inisial di Gambar Mt-1 Ag Mt-2 Sp Cd Ro Mr Bd Kb Ar-1 Mp Ar-2 P1 P2
commit to user
Kode A, C B D, H E F, G I J K, L M N, O P Q P1 P2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 59
4.5.2. Debit Banjir 2 tahunan Perhitungan debit banjir maksimum 2 tahunan menggunakan persamaan 2.8. Setelah diketahui catchment area, koefisien pengaliran dan intensitas hujan maka dapat dihitung debit banjir untuk kala ulang 2 tahunan. Contoh perhitungan debit banjir maksimum Kala Ulang 2 tahunan dengan metode Rasional: Qp= 0,278.C.I.A, Qp= 0,278 x 0,75 x 31,0052 x 0,10, Qp= 0,6581 m³/dt. Perhitungan selengkapnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.41. Tabel 4.41. Debit Banjir Kala Ulang 2 Tahunan No
TITIK PERHITUNGAN C'
(1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
(Km²) (2) 0,10 0,18 0,28 0,31 0,09 0,09 0,18 0,49 0,11 0,05 0,70 0,82 0,26 0,12 0,38 0,35 0,86
(3) 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,53 0,60 0,67 0,66 0,70 0,80 0,73 0,70 0,70
KODE (4) A B C D E F G H I J K L M N O P Q
INTENSITAS HUJAN I (mm/jam) (5) 31,0052 24,4851 31,0052 22,3243 23,6128 23,6128 28,9555 22,3243 13,9924 23,9938 19,2987 19,2987 16,8174 15,0866 15,0866 17,8801 37,7345
DEBIT BANJIR Q (m³/dt) (6) 0,6581 0,9309 1,8368 1,4478 0,4295 0,4326 1,0571 2,2628 0,2188 0,2193 2,5185 2,9046 0,8644 0,3957 1,1712 1,2277 6,2809
4.5.3. Debit Banjir 5 tahunan Perhitungan debit banjir untuk kala ulang 5 tahunan dilakukan seperti pada perhitungan debit banjir kala ulang 2 tahunan hanya saja untuk intensitas hujan berbeda. Contoh perhitungan debit banjir maksimum Kala Ulang 5 tahunan dengan metode Rasional:
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 60
Qp= 0,278.C.I.A, Qp= 0,278 x 0,75 x 48,965 x 0,10, Qp= 1,0393 m³/dt. Perhitungan selengkapnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.42. Tabel 4.42. Debit Banjir Kala Ulang 5 Tahunan No TITIK PERHITUNGAN C' (1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
(Km²) (2) 0,102 0,182 0,284 0,311 0,087 0,088 0,175 0,486 0,107 0,055 0,700 0,820 0,264 0,118 0,382 0,353 0,856
(3) 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,525 0,600 0,670 0,660 0,700 0,800 0,731 0,700 0,700
KODE (4) A B C D E F G H I J K L M N O P Q
INTENSITAS HUJAN I (mm/jam) (5) 48,965 38,668 48,965 35,256 37,291 37,291 45,728 35,256 22,098 37,892 30,477 30,477 26,559 23,826 23,826 28,237 59,592
DEBIT BANJIR Q (m³/dt) (6) 1,0393 1,4701 2,9008 2,2864 0,6782 0,6832 1,6694 3,5735 0,3456 0,3463 3,9774 4,5870 1,3652 0,6250 1,8496 1,9388 9,9191
4.5.4. Debit Banjir 10 tahunan Perhitungan debit banjir untuk kala ulang 10 tahunan seperti pada perhitungan debit banjir kala ulang 2 tahunan hanya saja untuk intensitas hujan berbeda. Contoh perhitungan debit banjir maksimum Kala Ulang 10 tahunan dengan metode Rasional: Qp= 0,278.C.I.A, Qp= 0,278 x 0,75 x 62,476 x 0,10, Qp= 1,326 m³/dt. Perhitungan selengkapnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.43.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 61
Tabel 4.43. Debit Banjir Kala Ulang 10 Tahunan No TITIK PERHITUNGAN C' (1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
(Km²) (2) 0,10 0,18 0,28 0,31 0,09 0,09 0,18 0,49 0,11 0,05 0,70 0,82 0,26 0,12 0,38 0,35 0,86
(3) 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,53 0,60 0,67 0,66 0,70 0,80 0,73 0,70 0,70
KODE (4) A B C D E F G H I J K L M N O P Q
INTENSITAS HUJAN I (mm/jam) (5) 62,476 49,338 62,476 44,984 47,580 47,580 58,346 44,984 28,195 48,348 38,887 38,887 33,887 30,400 30,400 36,029 76,036
DEBIT BANJIR Q (m³/dt) (6) 1,3260 1,8757 3,7012 2,9173 0,8654 0,8717 2,1301 4,5596 0,4409 0,4418 5,0748 5,8527 1,7419 0,7974 2,3600 2,4738 12,6561
4.6. Perhitungan Kapasitas Saluran Perhitungan kapasitas saluran dilakukan setelah diketahui dimensi saluran dan kecepatan saluran kemudian dimasukkan dalam persamaan 2.26. Untuk mendapatkan nilai kecepatan saluran dipakai persamaan 2.27, selengkapnya dapat ditunjukkan pada Tabel 4.44.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 62
Tabel 4.44 Perhitungan kapasitas saluran
No
Nama Saluran
KODE SALURAN
(1)
(2) Saluran MT. Haryono 1 Saluran Agus Salim Saluran MT. Haryono 2 Sal. Letjend Suprapto Saluran Cendrawasih Saluran Ronggowarsito Saluran Jl. Merak Saluran Bandarharjo Saluran Kebonharjo Saluran Arteri 1 Saluran Mpu Tantular Saluran Arteri 2
(3) Mt-1 Ag Mt-2 Sp Cd Ro Mr Bd Kb Ar-1 Mp Ar-2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Dimensi saluran panjang lebar tinggi (m) (m) (m) L b h (4) (5) (6) 508,0 2,0 2,0 603,0 1,0 1,2 617,7 2,0 2,0 574,3 1,0 1,2 305,5 2,0 1,5 785,6 1,9 1,3 390,0 2,5 1,5 517,5 3,5 2,4 1058,0 2,0 1,5 712,4 1,8 2,1 977,1 2,0 1,4 414,4 3,5 1,5
Luas Penampang Basah (m2) A (7) 4,0 1,2 4,0 1,2 3,0 2,5 3,8 8,4 3,0 3,7 2,8 5,3
Tabel 4.44 Perhitungan kapasitas saluran (lanjutan) Keliling basah (m) P (8) 6,0 3,4 6,0 3,4 5,0 4,5 5,5 8,3 5,0 5,9 4,8 6,5
Jari-jari Koefisien hidrolis kekasaran (m) Kemiringan manning R S n (9) (10) (11) 0,6667 0,0012 0,0250 0,3529 0,0007 0,0250 0,6667 0,0005 0,0250 0,3529 0,0005 0,0250 0,6000 0,0003 0,0250 0,5489 0,0001 0,0250 0,6818 0,0003 0,0250 1,0120 0,0002 0,0250 0,6000 0,0005 0,0250 0,6254 0,0001 0,0250 0,5833 0,0005 0,0250 0,8077 0,0017 0,0250
Waktu Konsentrasi menit tc (12) 31,6752 45,1344 51,8431 47,6584 35,0971 104,473 46,5280 64,5004 79,2888 93,3166 72,3261 23,5921
commit to user
jam tc (13) 0,5279 0,7522 0,8641 0,7943 0,5850 1,7412 0,7755 1,0750 1,3215 1,5553 1,2054 0,3932
Kecepatan (m/dt) V (14) 1,0489 0,5143 0,6726 0,4564 0,5147 0,3025 0,4961 0,5605 0,6185 0,3465 0,6316 1,4257
Kapasi tas saluran (m3/dt) Q (15) 4,1958 0,6172 2,6905 0,5477 1,5441 0,7471 1,8604 4,7084 1,8555 1,2787 1,7685 7,4852
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 63
4.7. Evaluasi Kapasitas Saluran 4.7.1. Evaluasi Kapasitas Saluran terhadap Debit Banjir 2 tahunan Evaluasi kapasitas saluran terhadap debit banjir (limpasan) periode 2 tahunan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.45 dan Gambar 4.4. Tabel 4.45. Perbandingan Debit Banjir 2 tahunan dengan Kapasitas Saluran No
(1)
Titik Perhitungan C (C') (Km²) (2) (3) (4)
Intensitas Hujan I (mm/jam) (5)
Debit Banjir Q (m³/dt) (6)
Kapasitas saluran Q sal (m³/dt) (7)
1 2
0,102 0,182
0,75 0,75
A B
31,0052 24,4851
0,6581 0,9309
4,1958 0,6172
3
0,284
0,75
C
31,0052
1,8368
4,1958
4
0,311
0,75
D
22,3243
1,4478
2,6905
5
0,087
0,75
E
23,6128
0,4295
0,5477
6
0,088
0,75
F
23,6128
0,4326
0,5477
7
0,175
0,75
G
28,9555
1,0571
1,5441
8
0,486
0,75
H
22,3243
2,2628
2,6905
9
0,107
0,53
I
13,9924
0,2188
0,7471
10
0,055
0,60
J
23,9938
0,2193
1,8604
11
0,700
0,67
K
19,2987
2,5185
4,7084
12
0,82033
0,66
L
19,2987
2,9046
4,7084
13
0,264
0,70
M
16,8174
0,8644
1,8555
14
0,118
0,80
N
15,0866
0,3957
1,2787
15
0,38208
0,73
O
15,0866
1,1712
1,2787
16
0,353
0,70
P
17,8801
1,2277
1,7685
17
0,856
0,70
Q
37,7345
6,2809
7,4852
commit to user
Hasil
(8) Tidak Limpas Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 64
Gambar 4.4. Perbandingan debit banjir 2 tahunan dengan kapasitas saluran Dari Tabel 4.45 dan Gambar 4.4, dapat disimpulkan bahwa limpas hanya terjadi pada ruas saluran B (Saluran Jalan Agus Salim). Hasil ini menunjukkan bahwa saluran drainase yang berada di dalam Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo semarang masih cukup menampung debit banjir Kala Ulang 2 tahun. 4.7.2. Evaluasi Kapasitas Saluran terhadap Debit Banjir 5 tahunan Evaluasi kapasitas saluran terhadap debit banjir (limpasan) periode 5 tahunan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.46 dan Gambar 4.5. Tabel 4.46. Perbandingan Debit Banjir 5 tahunan dengan Kapasitas Saluran No
(1)
Titik Perhitungan C (C') (Km²) (2) (3) (4)
Intensitas Hujan I (mm/jam) (5)
Debit Banjir Q (m³/dt) (6)
Kapasitas saluran Q sal (m³/dt) (7)
1 2
0,102 0,182
0,75 0,75
A B
48,9649 38,6682
1,0393 1,4701
4,1958 0,6172
3
0,284
0,75
C
48,9649
2,9008
4,1958
4
0,311
0,75
D
35,2557
2,2864
2,6905
commit to user
Hasil
(8) Tidak Limpas Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 65
Tabel 4.46. Perbandingan Debit Banjir 5 tahunan dengan Kapasitas Saluran (lanjutan) No
(1) 5 6 7 8
Titik Perhitungan C (C') (Km²) (2) (3) (4) 0,087 0,75 E 0,088 0,75 F 0,175 0,75 G 0,486 0,75 H
Intensitas Hujan I (mm/jam) (5) 37,2905 37,2905 45,7279 35,2557
Debit Banjir Q (m³/dt) (6) 0,6782 0,6832 1,6694 3,5735
Kapasitas saluran Q sal (m³/dt) (7) 0,5477 0,5477 1,5441 2,6905
9
0,107
0,53
I
22,0975
0,3456
0,7471
10
0,055
0,60
J
37,8921
0,3463
1,8604
11
0,700
0,67
K
30,4775
3,9774
4,7084
12
0,82033
0,66
L
30,4775
4,5870
4,7084
13
0,264
0,70
M
26,5589
1,3652
1,8555
14 15 16 17
0,118 0,38208 0,353 0,856
0,80 0,73 0,70 0,70
N O P Q
23,8255 23,8255 28,2372 59,5923
0,6250 1,8496 1,9388 9,9191
1,2787 1,2787 1,7685 7,4852
Hasil
(8) Limpas Limpas Limpas Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Limpas Limpas Limpas
Gambar 4.5. Perbandingan debit banjir 5 tahunan dengan kapasitas saluran
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 66
Dari Tabel 4.46 dan Gambar 4.5, dapat disimpulkan bahwa limpas terjadi pada ruas saluran B (saluran Jl. Agus Salim), ruas saluran E (Saluran Jl. Letjend Suprapto), ruas saluran F&G (saluran Jl. Cendrawasih), ruas saluran H (saluran Jl. MT. Haryono 2), ruas saluran O (saluran Jl. Arteri 1), ruas saluran P (saluran Jl. Mpu Tantular) dan ruas saluran Q (saluran Jl. Arteri 2). 4.7.3. Evaluasi Kapasitas Saluran terhadap Debit Banjir 10 tahunan Evaluasi kapasitas saluran terhadap debit banjir (limpasan) periode 10 tahunan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.47 dan Gambar 4.6. Tabel 4.47. Perbandingan Debit Banjir 10 tahunan dengan Kapasitas Saluran No
(1)
Titik Perhitungan C (C') (Km²) (2) (3) (4)
Intensitas Hujan I (mm/jam) (5)
Debit Banjir Q (m³/dt) (6)
Kapasita s saluran Q sal (m³/dt) (7)
1 2
0,102 0,182
0,75 0,75
A B
62,4759 49,3380
1,3260 1,8757
4,1958 0,6172
3 4 5 6 7 8
0,284 0,311 0,087 0,088 0,175 0,486
0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75
C D E F G H
62,4759 44,9839 47,5802 47,5802 58,3458 44,9839
3,7012 2,9173 0,8654 0,8717 2,1301 4,5596
4,1958 2,6905 0,5477 0,5477 1,5441 2,6905
9
0,107
0,53
I
28,1950
0,4409
0,7471
10 11 12
0,055 0,700 0,82033
0,60 0,67 0,66
J K L
48,3478 38,8872 38,8872
0,4418 5,0748 5,8527
1,8604 4,7084 4,7084
13
0,264
0,70
M
33,8873
1,7419
1,8555
14 15 16 17
0,118 0,38208 0,353 0,856
0,80 0,73 0,70 0,70
N O P Q
30,3998 30,3998 36,0288 76,0358
0,7974 2,3600 2,4738 12,6561
1,2787 1,2787 1,7685 7,4852
commit to user
Hasil
(8) Tidak Limpas Limpas Tidak Limpas Limpas Limpas Limpas Limpas Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Limpas Limpas Tidak Limpas Tidak Limpas Limpas Limpas Limpas
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 67
Gambar 4.6. Perbandingan debit banjir 10 tahunan dengan kapasitas saluran Dari Tabel 4.47 dan Gambar 4.6, dapat disimpulkan bahwa limpas terjadi pada sebagian besar saluran yang berada di sistem polder, kecuali pada ruas saluran A, C, I, J, M dan N. 4.8. Analisis Debit Banjir Rancangan Perhitungan debit banjir rancangan menggunakan Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) maka perlu diketahui intensitas hujan jam-jamam dengan suatu interval tertentu dan curah hujan jam-jaman terlebih dahulu. 1. Analisis intensitas hujan jam-jaman dihitung menggunakan persamaan 2.6 dengan hasil selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.48. Tabel 4.48 Perhitungan intensitas hujan jam-jaman Jam ke-
I = (R24/t) x (t/t)2/3
I (RT)
(1) 1 2 3 4 5 6
(2) I = (R24/6) x (6/1)2/3 I = (R24/6) x (6/2)2/3 I = (R24/6) x (6/3)2/3 I = (R24/6) x (6/4)2/3 I = (R24/6) x (6/5)2/3 I = (R24/6) x (6/6)2/3
(3) 0,550R24 0,347R24 0,265R24 0,218R24 0,188R24 0,167R24
2. Curah hujan jam-jaman dihitung dengan menggunakan persamaan 2.10 dengan hasil selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.49.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 68
Tabel 4.49 Curah hujan jam-jaman Jam ke-
rT = (T x RT) - (T - 1) x R(T
(1) 1 2 3 4 5 6
(2) r1 = (1 x R1) - (1 - 1) x R(1 r2 = (2 x R2) - (2 - 1) x R(2 r3 = (3 x R3) - (3 - 1) x R(3 r4 = (4 x R4) - (4 - 1) x R(4 r5 = (5 x R5) - (5 - 1) x R(5 r6 = (6 x R6) - (6 - 1) x R(6
1)
rT (3) 0,550R24 0,143R24 0,100R24 0,080R24 0,068R24 0,059R24
1) 1) 1) 1) 1) 1)
3. Curah Hujan Efektif Jam ke-1 dengan rT = 0.550 x R24 Re
= 0,550 x R24 x C = 0,550 x 58,366 x 0,680 = 21,849
Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.50. Tabel 4.50 Curah Hujan Efektif jam-jaman (Re) T
R24
1
2
3
4
5
6
2 5 10 25
58,366 92,174 117,608 152,996
21,849 34,505 44,026 57,274
5,679 8,969 11,443 14,886
3,984 6,291 8,027 10,443
3,171 5,008 6,390 8,313
2,678 4,229 5,396 7,020
2,341 3,697 4,717 6,136
50 100
181,748 209,017
68,037 78,245
17,684 20,337
12,405 14,266
9,876 11,357
8,339 9,591
7,290 8,383
Hasil perhitungan curah hujan efektif digunakan untuk menghitung Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) Nakayasu. Hasil HSS Nakayasu dipakai untuk mendapatkan waktu puncak banjir. 4.8.1. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA MT. Haryono Parameter yang digunakan dalam perhitungan debit banjir menggunakan HSS Nakayasu adalah sebagai berikut: Luas DTA MT Haryono (A)
=
0,486 km2,
Panjang saluran sampai Outlet (L) =
1,288 km,
Koefisien karakteristik DT
=
2 (untuk daerah pengaliran biasa),
Curah hujan satuan (Ro)
=
1 mm.
1. Menghitung parameter-parameter yang diperlukan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 69
Waktu konsentrasi dihitung berdasarkan rumus 2.12: tg
= 0,21 x L0.7 karena (L < 15 km) = 0,2507 jam
Satuan waktu hujan dihitung berdasarkan rumus 2.14: tr
= 1,0 x tg (ketentuan Tr = 0,5*tg sampai dengan 1*tg) = 0,2507 jam
Waktu mulai hujan sampai dengan debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.15: Tp
= tg + 0.8 tr = 0,2507 + 0.8 x 0,2507 = 0,4513 jam s/d 1 jam (karena Tp<1jam)
T0.3
= = 2*0,2507 = 0,501 jam
Debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.11:
Qp
A.Re 3.6(0.3TP T0,3 ) = 0,08597 m3/dtk
2. Menghitung koordinat kurva naik dan kurva turun hidrograf a. Kurva naik =
1)
2. 4
Qn
= Qp
t Tp
b. Kurva turun = (1 Qt1
1,501)
= Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3] = (1,501
Qt2
= Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)] =
Qt3
2,254)
2,254
= Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Hasil persamaan ordinat hidrograf satuan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.51.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 70
Tabel 4.51. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA MT. Haryono Ket. t
Ket Pers U 2.4
Qn= Qp *
<1,501)
t Tp
Qt1 = Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3]Qt1
Qt2=Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
2,254
Qt3=Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
commit to user
t (jam) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,45 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,000 0,002 0,012 0,032 0,064 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,068 0,053 0,042 0,033 0,026 0,020 0,016 0,013 0,010 0,008 0,006 0,004 0,003 0,003 0,002 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 71
Tabel 4.51. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA MT. Haryono (lanjutan) Ket. t
Ket Pers U
t (jam) 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Berdasarkan persamaan ordinat Hidrograf satuan sintetis Nakayasu maka dapat digambarkan bentuk Hidrograf satuan sintetis Nakayasu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.7.
Q (m3/dt/mm)
U(t,T) (m3/dt/mm) 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000
0,0859
0.0
0.45
0.9
1.4
1.9
2.4
2.9
3.4
3.9
4.4
t (jam)
Gambar 4.7. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA MT. Haryono 4.8.2. Hidrograf Banjir Rancangan DTA MT. Haryono Setelah mendapatkan persamaan ordinat Hidrograf satuan sintetis Nakayasu dan debit puncak Qp = 0,08597m 3/dtk kemudian dilakukan analisa hidrograf banjir rancangan untuk mendapatkan debit banjir rancangan dengan beberapa periode ulang yang selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran H. Berdasarkan dari hasil perhitungan debit banjir rancangan menggunakan HSS Nakayasu maka diperoleh T p (waktu puncak banjir) sebesar 0,45 jam sampai dengan 1 jam (karena Tp <1jam), dengan gambar hidrograf banjir rancangan pada beberapa periode ulang dapat dilihat pada Gambar 4.8.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 72
4.000
Debit (m3/dt)
3.500 3.000 2.500
2 tahun 5 tahun 10 tahun
2.000 1.500 1.000 0.500 0.000 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Waktu (jam)
Gambar 4.8. Hidrograf Banjir Rancangan DTA MT Haryono Dari Gambar 4.8 dapat dijelaskan bahwa debit maksimum Kala Ulang 2 tahun adalah 1,878 m³/dt, debit maksimum Kala Ulang 5 tahun adalah 2,966 m³/dt dan debit maksimum Kala Ulang 10 tahun adalah 3,785 m³/dt. 4.8.3. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Ronggowarsito Parameter yang digunakan dalam perhitungan debit banjir menggunakan HSS Nakayasu adalah sebagai berikut: =
0,107 km2,
Panjang saluran sampai Outlet (L) =
0,7856 km,
Koefisien karakteristik DT
=
2 (untuk daerah pengaliran biasa),
Curah hujan satuan (Ro)
=
1 mm.
Luas DTA Ronggowarsito (A)
1. Menghitung parameter-parameter yang diperlukan Waktu konsentrasi dihitung berdasarkan rumus 2.12:: tg
= 0,21 x L0.7 karena (L < 15 km) = 0,1774 jam
Satuan waktu hujan dihitung berdasarkan rumus 2.14: tr
= 1,0 x tg (ketentuan Tr = 0,5*tg sampai dengan 1*tg) = 0,1774 jam
Waktu mulai hujan sampai dengan debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.15: Tp
= tg + 0.8 tr
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 73
= 0,1774 + 0.8 x 0,1774 = 0,3193 jam s/d 1 jam (karena Tp<1jam) T0.3
= = 0,355 jam
Debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.11:
Qp
A.Re 3.6(0.3TP T0,3 ) = 0,01339 m3/dtk
2. Menghitung koordinat kurva naik dan kurva turun hidrograf a. Kurva naik = = Qp
Qn b. Kurva turun
1) t Tp
2 .4
Qt2
= = = =
Qt3
= 887 = Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Qt1
(1 1,355) Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3] (1,355 887) Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Hasil persamaan ordinat hidrograf satuan DTA Ronggowarsito selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.52. Tabel 4.52. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA Ronggowarsito Ket. t
Ket Pers U 2 .4
Qn= Qp *
t Tp
Qt1 = Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3]Qt1
commit to user
t (jam) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,32 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,000 0,001 0,004 0,012 0,013 0,013 0,013 0,013 0,013 0,013 0,013 0,013 0,010
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 74
Tabel 4.52. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu Sub DTA Ronggowarsito (lanjutan) Ket. t
Ket Pers U
Qt2=Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Qt3=Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
t (jam) 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,007 0,005 0,003 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Berdasarkan persamaan ordinat Hidrograf satuan sintetis Nakayasu maka dapat digambarkan bentuk Hidrograf satuan sintetis Nakayasu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.9.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 75
U(t,T) (m3/dt/mm) 0.016
0,01339
Q (m3/dt/mm)
0.014 0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 0.0
0.4
0.9
1.4
1.9
2.4
2.9
3.4
3.9
4.4
t (jam)
Gambar 4.9. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Ronggowarsito 4.8.4. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Ronggowarsito Setelah mendapatkan persamaan ordinat Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu dan debit puncak Qp = 0,01339 m 3/dtk kemudian dilakukan analisa hidrograf banjir rancangan untuk mendapatkan debit banjir rancangan dengan beberapa periode ulang yang selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran H. Berdasarkan dari hasil perhitungan debit banjir rancangan menggunakan HSS Nakayasu maka diperoleh T p (waktu puncak banjir) sebesar 0,32 jam sampai dengan 1 jam (karena Tp <1jam), dengan gambar hidrograf banjir rancangan pada beberapa periode ulang dapat dilihat pada Gambar 4.10.
0.700 0.600 Debit (m3/dt)
0.500 0.400
2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun
0.300 0.200 0.100 0.000 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Waktu (jam)
Gambar 4.10. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Ronggowarsito
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 76
4.8.5. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Mpu Tantular Parameter yang digunakan dalam perhitungan debit banjir menggunakan HSS Nakayasu adalah sebagai berikut: =
0,353 km2,
Panjang saluran sampai Outlet (L) =
0,9771 km,
Koefisien karakteristik DT
=
2 (untuk daerah pengaliran biasa),
Curah hujan satuan (Ro)
=
1 mm.
Luas DTA Mpu Tantular (A)
3. Menghitung parameter-parameter yang diperlukan Waktu konsentrasi dihitung berdasarkan rumus 2.12:: tg
= 0,21 x L0.7 karena (L < 15 km) = 0,2066 jam
Satuan waktu hujan dihitung berdasarkan rumus 2.14: tr
= 1,0 x tg (ketentuan Tr = 0,5*tg sampai dengan 1*tg) = 0,2006 jam
Waktu mulai hujan sampai dengan debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.15: Tp
= tg + 0.8 tr = 0,2006 + 0.8 x 0,2006 = 0,4 jam s/d 1 jam (karena Tp<1jam)
T0.3
= = 2*0,2006 = 0,413 jam
Debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.11:
Qp
A.Re 3.6(0.3TP T0,3 ) = 0,05 m 3/dtk
4. Menghitung koordinat kurva naik dan kurva turun hidrograf a. Kurva naik Qn
= = Qp
b. Kurva turun Qt1 Qt2
= = = =
1) t Tp
2 .4
(1 1,4) Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3] (1,4 2,03) Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 77
= 2,03 = Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Qt3
Hasil persamaan ordinat hidrograf satuan DTA Mpu Tantular selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.53. Tabel 4.53. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA Mpu Tantular Ket. t
Ket Pers U 2 .4
Qn= Qp *
(1,4
2,0
t Tp
4)
Qt1 = Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3]Qt1
2,0)
Qt2=Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Qt3=Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
commit to user
t (jam) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,000 0,002 0,012 0,031 0,061 0,061 0,061 0,061 0,061 0,061 0,051 0,038 0,029 0,021 0,016 0,012 0,009 0,007 0,005 0,004 0,002 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 78
Tabel 4.53. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu Sub DTA Ronggowarsito (lanjutan) Ket. t
Ket Pers U
t (jam) 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Berdasarkan persamaan ordinat Hidrograf satuan sintetis Nakayasu maka dapat digambarkan bentuk Hidrograf satuan sintetis Nakayasu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.11.
0.070
0,061
0.060 Q (m3/dt/mm)
0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
t (jam)
Gambar 4.11. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Mpu Tantular 4.8.6. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Mpu Tantular Setelah mendapatkan persamaan ordinat Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu dan debit puncak Qp = 0,061 m 3/dt kemudian dilakukan analisa hidrograf banjir rancangan untuk mendapatkan debit banjir rancangan dengan beberapa periode ulang yang selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran H.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 79
Berdasarkan dari hasil perhitungan debit banjir rancangan menggunakan HSS Nakayasu maka diperoleh Tp (waktu puncak banjir) sebesar 0,4 jam sampai dengan 1 jam (karena Tp <1jam), dengan gambar hidrograf banjir rancangan pada beberapa periode ulang dapat dilihat pada Gambar 4.12.
3.000
Debit (m3/dt)
2.500 2.000 2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun
1.500 1.000 0.500 0.000 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Waktu (jam)
Gambar 4.12. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Mpu Tantular 4.8.7. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Arteri Parameter yang digunakan dalam perhitungan debit banjir menggunakan HSS Nakayasu adalah sebagai berikut: =
0,121 km2,
Panjang saluran sampai Outlet (L) =
0,4144 km,
Koefisien karakteristik DT
=
2 (untuk daerah pengaliran biasa),
Curah hujan satuan (Ro)
=
1 mm.
Luas DTA Arteri (A)
5. Menghitung parameter-parameter yang diperlukan Waktu konsentrasi dihitung berdasarkan rumus 2.12:: tg
= 0,21 x L0.7 karena (L < 15 km) = 0,113 jam
Satuan waktu hujan dihitung berdasarkan rumus 2.14: tr
= 1,0 x tg (ketentuan Tr = 0,5*tg sampai dengan 1*tg) = 0,113 jam
Waktu mulai hujan sampai dengan debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.15: Tp
= tg + 0.8 tr
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 80
= 0,113 + 0.8 x 0,113 = 0,20 jam s/d 1 jam (karena Tp<1jam) T0.3
= = 2*0,113 = 0,20 jam
Debit puncak dihitung berdasarkan rumus 2.11:
Qp
A.Re 3.6(0.3TP
T0,3 )
= 0,009 m3/dtk 6. Menghitung koordinat kurva naik dan kurva turun hidrograf a. Kurva naik = = Qp
Qn b. Kurva turun
1) t Tp
2 .4
Qt2
= = = =
Qt3
= 57 = Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Qt1
(1 1,23) Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3] (1,23 57) Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Hasil persamaan ordinat hidrograf satuan DTA Arteri selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.54. Tabel 4.54. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA Arteri Ket. t
Ket Pers U 2 .4
Qn= Qp *
t Tp
Qt1 = Qp*0,3^[(t-Tp)/T0,3]Qt1
commit to user
t (jam) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,000 0,002 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,006
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 81
Tabel 4.54. Persamaan Ordinat HSS Nakayasu DTA Arteri (lanjutan) Ket. t
Ket Pers U
Qt2=Qp*0,3^[(t-Tp+0,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
Qt3=Qp*0,3^[(t-Tp+1,5 T0,3)/(1,5 T0,3)]
t (jam) 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
U(t,T) (m3/dt/mm) 0,003 0,002 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Berdasarkan persamaan ordinat Hidrograf satuan sintetis Nakayasu maka dapat digambarkan bentuk Hidrograf satuan sintetis Nakayasu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.13.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Q (m3/dt/mm)
82
0.010 0.009 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000
0,009
U(t,T) (m3/dt/mm)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
t (jam)
Gambar 4.13. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu DTA Arteri 4.8.8. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Arteri Setelah mendapatkan persamaan ordinat Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu dan debit puncak Qp = 0,009 m 3/dt kemudian dilakukan analisa hidrograf banjir rancangan untuk mendapatkan debit banjir rancangan dengan beberapa periode ulang yang selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran H. Berdasarkan dari hasil perhitungan debit banjir rancangan menggunakan HSS Nakayasu maka diperoleh Tp (waktu puncak banjir) sebesar 0,2 jam sampai dengan 1 jam (karena Tp <1jam), dengan gambar hidrograf banjir rancangan pada beberapa
Debit (m3/dt)
periode ulang dapat dilihat pada Gambar 4.14.
0.450 0.400 0.350 0.300 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000
2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Waktu (jam)
Gambar 4.14. Hidrograf Banjir Rancangan DTA Arteri
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 83
4.8.9. Hidrograf Aliran 4.8.9.1. Penelusuran Banjir di Polder Tawang Debit banjir rancangan pada debit kala ulang 10 tahunan dengan metode HSS Nakayasu pada DTA MT Haryono dan Ronggowarsito digunakan sebagai data hidrograf aliran masuk (inflow). Selanjutnya untuk menghitung hidrograf aliran keluar (outflow) dari Polder Tawang diperlukan input data sebagai berikut: a. Lebar pintu air (B)
:3m
b. Koefisien pelepasan (Cd)
: 1,7
c. Elevasi bukaan pintu outlet (h)
: - 0,2 m s/d +1,5 m
d. Tinggi peluapan/pelepasan maksimal (H)
: 1,7 m
e. Luas Polder maksimal
: ± 6.720 m²
f. Volume tampungan maksimal
: ± 15.456 m³
Berdasarkan data tersebut selanjutnya dibuat hubungan antara tinggi peluapan (H) dan tampungan (S) seperti ditunjukkan pada Tabel 4.55. Tabel 4.55. Hubungan antara tinggi peluapan (H) dan tampungan (S)
Elevasi (m) (1) -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
Head (H) (m) (2) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7
Outflow (O) (m 3/dt) (3) 0,000 0,161 0,456 0,838 1,290 1,803 2,370 2,987 3,649 4,354 5,100 5,884 6,704 7,559 8,448 9,369 10,322 11,304
Luas (A) (m 2) (4) 6.165 6.165 6.165 6.275 6.275 6.275 6.385 6.385 6.385 6.496 6.496 6.496 6.608 6.608 6.608 6.720 6.720 6.720
Tampungan (S) (m3) (5) 0,00 616,50 1233,00 1865,93 2509,82 3137,28 3797,82 4469,39 5107,87 5796,31 6495,84 7145,42 7862,04 8589,83 9250,58 9995,67 10752,00 11424,00
commit to user
Tampungan dalam detik (S/dtk) (m 3/dt) (6) 0,00 0,17 0,34 0,52 0,70 0,87 1,05 1,24 1,42 1,61 1,80 1,98 2,18 2,39 2,57 2,78 2,99 3,17
2 3
(m /dt) (7) 0,00 3,59 7,31 11,20 15,23 19,23 23,47 27,82 32,03 36,56 41,19 45,58 50,38 55,28 59,84 64,90 70,06 74,77
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 84
Pada Tabel 4.55 tersebut, kolom 1 adalah elevasi bangunan pelimpah (pintu outlet), sedangkan kolom 2 adalah tinggi peluapan/pelepasan (head). Dengan menggunakan persamaan 2.22, nilai Outflow dapat diketahui seperti ditunjukkan pada kolom 3. Volume tampungan dihitung mulai diatas elevasi dasar pintu outlet sehingga pada elevasi -0,2 m volume tampungan adalah nol. Pada kenaikan 0,1 m, volume tampungan adalah luas rerata pada elevasi -0,2 dan -0,1 m dikalikan tinggi peluapan, seperti diberikan pada kolom 5. Pada kolom 6 adalah volume tampungan dalam m³/dt yang diperoleh dari kolom 5 dibagi 3600 detik. Hubungan antara tinggi peluapan H (kolom 2) dan tampungan S (kolom 6) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.15.dan menghasilkan persamaan sebagai berikut: S=0,001H² + 0,1678H -0,1691 S (m3/dt)
3.50
y = 0.001x2 + 0.1678x - 0.1691 R² = 1
3.00
S (m3/dt)
(4.1)
2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00
-0.50 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
H (m)
Gambar 4.15. Grafik hubungan H dan S Hubungan antara Outflow
2
(kolom 7) seperti ditunjukkan
pada Gambar 4.16.dan menghasilkan persamaan sebagai berikut: O=0,0227
2
2
+ 0,2499
0,4411
(4.2)
O (m3/dt)
15.0
y = 0.0227x2 + 0.2499x - 0.4411 R² = 0.9996
10.0 O (m 3/dt)
2+
5.0 0.0 0.00
1.87
4.48
7.57
11.07
14.92
-5.0
(m3/dt)
Gambar 4.16.
commit to user
2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 85
Berdasarkan persamaan 2.24 dapat dihitung tinggi peluapan (H), selanjutnya dihitung tampungan (S) dengan menggunakan persamaan 4.1 maupun dengan interpolasi. Nilai
1
dihitung berdasarkan persamaan 2.24b. Nilai
2
dihitung
berdasarkan persamaan 2.24a. Q pompa didasarkan pada kapasitas total Pompa Kalibaru sebesar 2,9 m3/dt menggunakan sistem operasi ON/OFF dengan data seperti ditunjukkan pada Tabel 4.56. Tabel 4.56 Data Pompa Kali baru
No 1 2 3
Uraian Pompa A Pompa B Pompa C Total
Kapasitas Total (m3/dt) 2,4 0,4 0,1 2,9
1 0,4 0,4 0,1
2 0,8
3 1,2
4 1,6
5 2
6 2,4
Aliran keluar (Outflow Polder) yang dapat dipompa maksimal sebesar 2,9 m 3/dtk, jika lebih akan terjadi limpas. Perhitungan Outflow Polder menggunakan persamaan 2.25, karena pengeluaran air melalui pintu air aliran bawah. Hasil selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.57. Tabel 4.57. Penelusuran banjir Polder Tawang Kala Ulang 10 tahun Waktu
Inflow
S
(jam)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m3/dt)
(1) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4
(2) 0,000 0,138 0,729 1,928 3,423 4,375 4,375 4,375 4,375 4,375 4,375 3,397 2,641 2,055 1,600
(3) 0,000 0,154 0,471 0,913 1,360 1,615 1,615 1,615 1,615 1,615 1,615 1,353 1,139 0,955 0,805
(4) 0,000 2,794 8,537 16,565 24,693 29,368 29,368 29,368 29,368 29,368 29,368 24,568 20,669 17,321 14,592
1
Q pompa
Outflow
h
(m3/dt)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m)
(5) 0,000 5,257 11,672 18,457 24,367 27,497 27,497 27,497 27,497 27,497 27,497 24,278 21,457 19,031 16,904
(6) 0,000 0,500 0,900 2,100 2,500 2,900 2,900 2,900 2,900 2,900 2,900 2,500 2,500 2,100 1,700
(7) 0,000 0,294 0,890 1,704 2,498 2,941 2,941 2,941 2,941 2,941 2,941 2,485 2,101 1,777 1,505
(8) 0,00 0,09 0,27 0,52 0,77 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,76 0,64 0,55 0,46
2
commit to user
Keterangan
(9) Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Limpas Limpas Limpas Limpas Limpas Limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 86
Tabel 4.57. Penelusuran banjir Polder Tawang Kala Ulang 10 tahun (lanjutan) Q pompa
Outflow
h
3
3
(m /dt)
(m)
(7) 1,274 1,080 0,916 0,777 0,654 0,651 0,555 0,406 0,364 0,326 0,292 0,262 0,235 0,211 0,189 0,186 0,167 0,150 0,134 0,120 0,108 0,097 0,087 0,078 0,070 0,067 0,060 0,054 0,049 0,044 0,039
(8) 0,39 0,33 0,28 0,24 0,20 0,20 0,17 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,06 0,06 0,05 0,05 0,04 0,04 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01
Waktu
Inflow
S
(jam)
3
(m /dt)
3
(m /dt)
(m /dt)
(m /dt)
(m /dt)
(1) 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
(2) 1,247 0,973 0,760 0,593 0,459 0,455 0,358 0,224 0,190 0,162 0,137 0,116 0,099 0,084 0,071 0,069 0,059 0,050 0,043 0,036 0,031 0,026 0,022 0,019 0,016 0,015 0,013 0,011 0,009 0,008 0,007
(3) 0,681 0,575 0,485 0,410 0,344 0,342 0,292 0,213 0,191 0,171 0,154 0,138 0,124 0,111 0,099 0,098 0,088 0,079 0,071 0,063 0,057 0,051 0,046 0,041 0,037 0,035 0,032 0,028 0,026 0,023 0,021
(4) 12,351 10,411 8,782 7,421 6,226 6,191 5,277 3,861 3,461 3,102 2,781 2,494 2,237 2,006 1,800 1,767 1,585 1,422 1,277 1,146 1,028 0,923 0,829 0,744 0,668 0,639 0,574 0,516 0,463 0,416 0,374
(5) 15,092 13,359 11,895 10,577 9,331 9,294 8,313 6,673 6,142 5,666 5,240 4,859 4,518 4,212 3,938 3,895 3,654 3,325 2,984 2,678 2,404 2,158 1,937 1,739 1,562 1,495 1,342 1,206 1,083 0,972 0,873
(6) 1,700 1,200 1,200 0,800 0,800 0,800 0,800 0,800 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100
1 3
2 3
Keterangan
(9) Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas Tidak limpas
Dari Tabel 4.57 dapat dibuat grafik hasil penelusuran banjir pada tampungan (Polder Tawang) dengan aliran masuk (inflow) dan aliran keluar (outflow) seperti ditunjukkan pada Gambar 4.17.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 87
5.00 4.00
Debit
3.00 Inflow (m³/dt) Outflow (m³/dt)
2.00 1.00 0.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50
Waktu (jam)
Gambar 4.17. Grafik hidrograf aliran 4.8.9.2. Pengaruh rob (banjir pasang air laut) Hasil pengamatan di lapangan dan wawancara dengan pejabat terkait dan operator pompa Kali Baru tentang rob didapatkan keterangan sebagai berikut: 1. Tinggi Muka Air Laut (TMA Laut) selama 1 tahun terakhir selalu berada diatas elevasi dasar pintu air di Kali Baru, 2. Beda elevasi TMA Laut dan dasar pintu air adalah 0,6 meter, 3. Pintu air Kali Baru dalam setahun terakhir tidak pernah dibuka sehingga aliran keluar menggunakan pompa. Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa ketinggian air laut selalu diatas dasar pintu air Kali Baru. Penelusuran banjir (routing) di Saluran Bandarharjo dan Saluran Arteri dihitung dengan kondisi pintu air tertutup. Aliran keluar (outflow) menggunakan sistem pompa dikarenakan sistem gravitasi tidak dimungkinkan. Besarnya rob akibat rembesan (seepage) tidak terukur maka tidak diperhitungkan dalam penelusuran banjir (routing). 4.8.9.3. Penelusuran Banjir di Saluran Bandarharjo Berdasarkan penelusuran banjir di Polder Tawang maka untuk mengetahui penelusuran banjir di saluran Bandarharjo dapat dihitung dengan memasukkan Outflow dari polder Tawang sebagai Inflow dari Saluran Bandarharjo. Hal ini dikarenakan Outlet Polder Tawang adalah Saluran Bandarharjo yang langsung membuang air menuju ke Kali Baru sebagai Saluran Primer yang langsung membuang air ke laut. Selanjutnya untuk menghitung hidrograf aliran keluar (outflow) dari Saluran bandarharjo diperlukan input data sebagai berikut: a. Lebar pintu outlet saluran (B)
: 3,2 m (jumlah pintu 2@1,6m)
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 88
b. Koefisien debit (Cd)
: 1,70
c. Elevasi awal (H)
: + 0,0
d. Luas saluran maksimal
: ± 1.811 m²
e. Volume tampungan maksimal
: ± 4.347 m³
Setelah diketahui data-data tersebut selanjutnya membuat hubungan antara tinggi peluapan (H) dan tampungan (S) seperti ditunjukkan pada Tabel 4.58. Tabel 4.58. Hubungan tinggi peluapan (H) dan tampungan (S) dan Outflow (O)
Elevasi (m) (1) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4
Head (H) (m) (2) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4
Outflow (O) (m3/dt) (3) 0,000 0,172 0,487 0,894 1,376 1,923 2,528 3,186 3,893 4,645 5,440 6,276 7,151 8,063 9,011 9,994 11,010 12,058 13,137 14,247 15,387 16,555 17,751 18,975 20,226
Luas (A) (m2) (4) 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811
Tampungan (S) (m3) (5) 0,00 181,13 362,25 543,38 724,50 905,63 1086,75 1267,88 1449,00 1630,13 1811,25 1992,38 2173,50 2354,63 2535,75 2716,88 2898,00 3079,13 3260,25 3441,38 3622,50 3803,63 3984,75 4165,88 4347,00
Tampungan dalam detik (S/dtk) (m3/dt) (6) 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,81 0,86 0,91 0,96 1,01 1,06 1,11 1,16 1,21
2
(m3/dt) (7) 0,00 1,18 2,50 3,91 5,40 6,95 8,57 10,23 11,94 13,70 15,50 17,34 19,23 21,14 23,10 25,09 27,11 29,16 31,25 33,37 35,51 37,69 39,89 42,12 44,38
Pada Tabel 4.58 tersebut, kolom 1 adalah elevasi bangunan pelimpah (pintu outlet), sedangkan kolom 2 adalah tinggi peluapan (head). Dengan menggunakan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 89
persamaan 2.22, nilai Outflow dapat diketahui seperti ditunjukkan pada kolom 3. Volume tampungan dihitung mulai diatas elevasi pintu outlet sehingga pada elevasi 0,0 m volume tampungan adalah nol. Pada kenaikan 0,1 m, volume tampungan adalah luas rerata pada elevasi +0,0 dan +0,1 m dikalikan tinggi peluapan, seperti diberikan pada kolom 5. Pada kolom 6 adalah volume tampungan dalam m³/dt yang diperoleh dari kolom 5 dibagi 3600 detik. Berdasarkan persamaan 2.22 dapat dihitung tinggi peluapan (H), selanjutnya dihitung tampungan (S) dengan interpolasi. Nilai
1
dihitung berdasarkan persamaan
2.24b. Aliran keluar (O) dihitung dengan persamaan 2.22 maupun dengan interpolasi. Nilai
2
dihitung berdasarkan persamaan 2.24a. Q pompa didasarkan
pada kapasitas total Pompa Kalibaru sebesar 2,9 m 3/dt dengan sistem operasi ON/OFF. Q saluran dihitung menggunakan persamaan 2.26. Hasil selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.58. Tabel 4.59. Penelusuran banjir di Saluran Bandarharjo
Waktu
Inflow
S
(jam)
3
3
(1)
(m /dt)
(m /dt)
1 3
(m /dt)
2 3
(m /dt)
Q sal 3
(m /dt)
Q pompa
Outflow
H
3
(m /dt)
3
(m /dt)
(m)
Keterangan
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
0,0
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,00
-
0,1
0,294
0,016
0,281
0,202
0,006
0,100
0,029
0,03
Tidak limpas
0,2
0,890
0,056
0,919
1,306
0,048
0,500
0,203
0,11
Tidak limpas
0,3
1,704
0,127
1,848
3,199
0,179
0,800
0,688
0,25
Tidak limpas
0,4
2,498
0,218
2,811
5,907
0,417
1,600
1,555
0,43
Tidak limpas
0,5
2,941
0,307
3,549
8,737
0,701
2,900
2,596
0,61
Tidak limpas
0,6
2,941
0,370
3,966
10,807
0,921
2,900
3,424
0,73
Tidak limpas
0,7
2,941
0,404
4,168
12,009
1,051
2,900
3,921
0,80
Tidak limpas
0,8
2,941
0,425
4,275
12,706
1,128
2,900
4,219
0,84
Limpas
0,9
2,941
0,437
4,334
13,124
1,175
2,900
4,398
0,87
Limpas
1,0
2,941
0,444
4,369
13,375
1,202
2,900
4,505
0,88
Limpas
1,1
2,485
0,434
4,322
13,038
1,165
2,900
4,361
0,86
Limpas
1,2
2,101
0,403
4,162
11,971
1,047
2,900
3,905
0,80
Tidak limpas
1,3
1,777
0,364
3,931
10,614
0,900
2,900
3,344
0,72
Tidak limpas
1,4
1,505
0,322
3,655
9,219
0,752
2,800
2,786
0,64
Tidak limpas
1,5
1,274
0,282
3,355
7,903
0,615
2,400
2,279
0,56
Tidak limpas
1,6
1,080
0,244
3,046
6,722
0,496
2,400
1,841
0,49
Tidak limpas
1,7
0,916
0,211
2,740
5,680
0,395
2,000
1,474
0,42
Tidak limpas
1,8
0,777
0,181
2,445
4,775
0,312
1,200
1,173
0,36
Tidak limpas
1,9
0,654
0,155
2,168
4,020
0,245
1,200
0,929
0,31
Tidak limpas
commit to user
(9)
(10)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 90
Tabel 4.59. Penelusuran banjir di Saluran Bandarharjo (lanjutan) Waktu
Inflow
S
(jam)
(m3/dt)
(m3/dt)
(1)
1
(m3/dt)
2
(m3/dt)
Q sal
Q pompa
Outflow
H
(m3/dt)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m)
Keterangan
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
2,0
0,651
0,135
1,938
3,421
0,196
0,800
0,752
0,27
Tidak limpas
2,1
0,555
0,119
1,753
2,979
0,161
0,800
0,625
0,24
Tidak limpas
2,2
0,406
0,102
1,548
2,543
0,127
0,800
0,499
0,20
Tidak limpas
2,3
0,364
0,087
1,342
2,085
0,097
0,400
0,388
0,17
Tidak limpas
2,4
0,326
0,074
1,175
1,749
0,076
0,400
0,308
0,15
Tidak limpas
2,5
0,292
0,064
1,037
1,499
0,060
0,400
0,248
0,13
Tidak limpas
2,6
0,262
0,056
0,921
1,309
0,048
0,400
0,203
0,11
Tidak limpas
2,7
0,235
0,049
0,822
1,149
0,039
0,400
0,168
0,10
Tidak limpas
2,8
0,211
0,044
0,736
0,957
0,032
0,400
0,140
0,09
Tidak limpas
2,9
0,189
0,039
0,661
0,801
0,027
0,400
0,117
0,08
Tidak limpas
3,0
0,186
0,035
0,602
0,686
0,022
0,100
0,100
0,07
Tidak limpas
3,1
0,167
0,032
0,554
0,599
0,019
0,100
0,088
0,06
Tidak limpas
3,2
0,150
0,029
0,507
0,519
0,016
0,100
0,076
0,06
Tidak limpas
3,3
0,134
0,026
0,462
0,447
0,014
0,100
0,065
0,05
Tidak limpas
3,4
0,120
0,024
0,420
0,383
0,012
0,100
0,056
0,05
Tidak limpas
3,5
0,108
0,021
0,381
0,328
0,010
0,100
0,048
0,04
Tidak limpas
3,6
0,097
0,019
0,345
0,280
0,008
0,100
0,041
0,04
Tidak limpas
3,7
0,087
0,017
0,312
0,239
0,007
0,100
0,035
0,03
Tidak limpas
3,8
0,078
0,016
0,282
0,204
0,006
0,100
0,030
0,03
Tidak limpas
3,9
0,070
0,014
0,255
0,174
0,005
0,100
0,025
0,03
Tidak limpas
4,0
0,067
0,013
0,232
0,150
0,004
0,100
0,022
0,03
Tidak limpas
4,1
0,060
0,012
0,213
0,131
0,004
0,100
0,019
0,02
Tidak limpas
4,2
0,054
0,011
0,195
0,113
0,003
0,100
0,017
0,02
Tidak limpas
4,3
0,049
0,010
0,177
0,098
0,003
0,100
0,014
0,02
Tidak limpas
4,4
0,044
0,009
0,160
0,084
0,002
0,100
0,012
0,02
Tidak limpas
4,5
0,039
0,008
0,145
0,072
0,002
0,100
0,010
0,02
Tidak limpas
4.8.9.4.
Penelusuran Banjir di Saluran Arteri
Penelusuran banjir di Saluran Arteri menggunakan persamaan 2.21a (metode Muskingum). Aliran masuk (inflow) didapatkan dari Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) Nakayasu DTA Mpu Tantular dan HSS Nakayasu DTA Arteri. Parameter tambahan yang digunakan untuk penelusuran banjir (routing) adalah kapasitas pompa lanal yang merupakan muara dari Saluran Arteri. Kapasitas Pompa Lanal saat ini sebesar 1,4 m 3/dt dengan rincian sebagai berikut:
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 91
1. Pompa submersible dengan kapasitas 1,0 m3/dt sejumlah 1 unit, 2. Pompa submersible dengan kapasitas 0,4 m3/dt sejumlah 1 unit, 3. Sumber daya (penggerak pompa) mengunakan generator set dengan kapasitan 250 kVA. Hasil penelusuran banjir (routing) Saluran Arteri selengkapnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.60. Tabel 4.60. Penelusuran banjir di Saluran Arteri Waktu (jam) (1) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9
Q Inflow C0I2 C1I1 C2O1 Pompa Outflow Keterangan (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 0,0000 0,0000 Tidak limpas 0,1738 0,0348 0,0000 0,0000 0,4000 0,0348 Tidak limpas 0,9173 0,1835 0,0348 0,0209 0,4000 0,2391 Tidak limpas 1,7589 0,3518 0,1835 0,1435 1,4000 0,6787 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,3518 0,4072 1,4000 1,3798 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,6209 0,8279 1,4000 2,0696 Limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,2418 1,4000 2,4835 Limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,4901 1,4000 2,7318 Limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,6391 1,4000 2,8808 Limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,7285 1,4000 2,9702 Limpas 2,6718 0,5344 0,6209 1,7821 1,4000 2,9373 Limpas 1,9435 0,3887 0,5344 1,7624 1,4000 2,6855 Limpas 1,4124 0,2825 0,3887 1,6113 1,4000 2,2825 Limpas 1,0320 0,2064 0,2825 1,3695 1,4000 1,8584 Limpas 0,7574 0,1515 0,2064 1,1150 1,4000 1,4729 Limpas 0,5578 0,1116 0,1515 0,8837 1,4000 1,1468 Tidak limpas 0,4121 0,0824 0,1116 0,6881 1,0000 0,8820 Tidak limpas 0,3051 0,0610 0,0824 0,5292 1,0000 0,6727 Tidak limpas 0,2264 0,0453 0,0610 0,4036 1,0000 0,5099 Tidak limpas 0,1699 0,0340 0,0453 0,3059 0,4000 0,3852 Tidak limpas 0,1596 0,0319 0,0340 0,2311 0,4000 0,2970 Tidak limpas 0,1191 0,0238 0,0319 0,1782 0,4000 0,2339 Tidak limpas 0,0856 0,0171 0,0238 0,1404 0,4000 0,1813 Tidak limpas 0,0702 0,0140 0,0171 0,1088 0,4000 0,1399 Tidak limpas 0,0576 0,0115 0,0140 0,0840 0,4000 0,1095 Tidak limpas 0,0473 0,0095 0,0115 0,0657 0,4000 0,0867 Tidak limpas 0,0388 0,0078 0,0095 0,0520 0,4000 0,0692 Tidak limpas 0,0319 0,0064 0,0078 0,0415 0,4000 0,0557 Tidak limpas 0,0262 0,0052 0,0064 0,0334 0,4000 0,0450 Tidak limpas 0,0216 0,0043 0,0052 0,0270 0,4000 0,0366 Tidak limpas
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 92
Tabel 4.60. Penelusuran banjir di Saluran Arteri (lanjutan) Waktu (jam) (1) 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
Q Inflow C0I2 C1I1 C2O1 Pompa Outflow Keterangan (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 0,0203 0,0041 0,0043 0,0220 0,4000 0,0303 Tidak limpas 0,0167 0,0033 0,0041 0,0182 0,4000 0,0256 Tidak limpas 0,0137 0,0027 0,0033 0,0154 0,4000 0,0214 Tidak limpas 0,0113 0,0023 0,0027 0,0129 0,4000 0,0179 Tidak limpas 0,0093 0,0019 0,0023 0,0107 0,4000 0,0148 Tidak limpas 0,0077 0,0015 0,0019 0,0089 0,4000 0,0123 Tidak limpas 0,0063 0,0013 0,0015 0,0074 0,4000 0,0102 Tidak limpas 0,0052 0,0010 0,0013 0,0061 0,4000 0,0084 Tidak limpas 0,0043 0,0009 0,0010 0,0050 0,4000 0,0069 Tidak limpas 0,0035 0,0007 0,0009 0,0042 0,4000 0,0057 Tidak limpas 0,0032 0,0006 0,0007 0,0034 0,4000 0,0048 Tidak limpas 0,0026 0,0005 0,0006 0,0029 0,4000 0,0040 Tidak limpas 0,0022 0,0004 0,0005 0,0024 0,4000 0,0034 Tidak limpas 0,0018 0,0004 0,0004 0,0020 0,4000 0,0028 Tidak limpas 0,0015 0,0003 0,0004 0,0017 0,4000 0,0023 Tidak limpas 0,0012 0,0002 0,0003 0,0014 0,4000 0,0019 Tidak limpas
4.9. Konsep Penanganan 4.9.1. Konsep Penanganan Sistem Polder Kota Lama Berdasarkan hasil penelusuran banjir (routing) pada kolam tampungan (Polder Tawang), didapatkan bahwa kapasitas pompa Kalibaru pada jam ke-0,5 sampai dengan jam ke-1,0 lebih kecil daripada Q outflow sehingga terjadi limpas. Hasil penelusuran banjir (routing) pada Saluran Bandarharjo dengan kondisi eksisting menggunakan pompa Kalibaru, terjadi limpas pada jam ke-0,8 sampai jam ke-1,1. Dari hasil tersebut perlu adanya perbaikan/rehabilitasi terhadap sistem polder. Berdasarkan pengamatan dilapangan menunjukkan bahwa kolam tampungan (Polder Tawang) dan Saluran Bandarharjo tidak bisa dilakukan pendalaman/pelebaran karena lokasinya dikelilingi oleh jalan kota dan permukiman padat. Selain itu tingkat sedimentasi yang ada di saluran-saluran kota di Semarang cukup tinggi seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1. Berdasarkan analisis konsep penanganan untuk perbaikan Sistem Polder Kota Lama Semarang dengan penambahan kapasitas Pompa. Penambahan kapasitas
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 93
Pompa Kalibaru dimaksudkan untuk mempercepat aliran air dari saluran Bandarharjo agar dapat segera dibuang ke Kalibaru menuju ke laut. Berdasarkan data pada pada Lampiran I, kapasitas total Pompa Kalibaru sebesar 2,9 m3/dt ternyata tidak cukup untuk mempercepat pembuangan air dari saluran Bandarharjo ke Kali Baru pada jam puncak (jam ke-0,8 sampai dengan jam ke-1,1) sehingga diupayakan untuk menambah kapasitas pompa dengan perhitungan sebagai berikut: Luas Catchment Area yang masuk polder (A) = 0,593 km 2 = 593.000 m 2 Waktu konsentrasi (tc) s/d waktu puncak
= 60 menit
Q maksimum (sesuai hidrograf aliran)
= 4,505 m 3/dt
Volume storage
= 20% x A x 0,1 = 16.604 m3
(20% = luas genangan dari total luas Catchment Area) (0,1 m = kedalaman maksimum genangan) Volume storage total = ½ x Q max x 2,5 tc x 60 16.604 = 75 Q max tc 16.604 = 75 x ((Q max
Q pompa)2/Q max) x 60
16.604 = 4500 x ((4,505 3,689 = ((4,505 16,62 = (4,505 4,077 = 4,505
Q pompa)2/4,505)
Q pompa)2/4,505) Q pompa)2 Q pompa
Q pompa = 0,427 m3/dt
0,5 m3/dt
Berdasarkan perhitungan didapatkan penambahan kapasitas sebesar 0,427 3
m /dt sehingga direncanakan penambahan kapasitas sebesar 0,5 m3/dt. Penambahan kapasitas pompa juga diupayakan menyesuaikan dengan sumber daya di stasiun pompa Kali Baru. Hasil pengecekan pompa dan sumber daya selengkapnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.61. Tabel 4.61. Kapasitas genset dan listrik (PLN) untuk pompa Kali Baru No 1 2 3
Jenis Pompa Sumber Daya Keterangan Pompa Submersible 6 unit Genset 2 unit total Sisa 70 kVA (1 unit pompa kapasitas @0,4 m3/dtk kapasitas 250 kVA membutuhkan 30 kVA) Pompa Centrifugal 1 unit Engine couple kapasitas 0,4 m3/dtk Pompa Axial 1 unit PLN kapasitas 0,1 m3/dtk
Sumber: Dinas PSDA&ESDM Kota Semarang, 2011
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 94
Dari Tabel 4.59 dapat diketahui bahwa terdapat sisa kapasitas genset sebesar 70 kVA, jika 1 pompa kapasitas 0,4 m 3/dt membutuhkan 30 kVA, maka penambahan 1 unit pompa dengan kapasitas 0,5 m3/dt masih dimungkinkan walaupun tanpa menambah daya. Penelusuran Banjir (Routing) setelah adanya penambahan kapasitas pompa selengkapnya seperti ditunjukkan pada Tabel 4.62. Tabel 4.62 Kondisi setelah adanya penambahan kapasitas pompa
Waktu
Inflow
(jam)
3
(1)
(m /dt)
S 3
(m /dt)
Q sal
Q pompa sebelum ditambah
Q pompa setelah ditambah
Outflow
H
3
(m /dt)
3
(m /dt)
3
(m /dt)
3
(m /dt)
(m)
(5)
(6)
Keterangan
(2)
(3)
(4)
(7)
(8)
0,0
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,00
-
0,1
0,294
0,016
0,006
0,100
0,100
0,029
0,03
Tidak limpas
0,2
0,890
0,056
0,048
0,500
0,500
0,203
0,11
Tidak limpas
0,3
1,704
0,127
0,179
0,800
0,800
0,688
0,25
Tidak limpas
0,4
2,498
0,218
0,417
1,600
1,600
1,555
0,43
Tidak limpas
0,5
2,941
0,307
0,701
2,900
2,900
2,596
0,61
Tidak limpas
0,6
2,941
0,370
0,921
2,900
2,900
3,424
0,73
Tidak limpas
0,7
2,941
0,404
1,051
2,900
2,900
3,921
0,80
Tidak limpas
0,8
2,941
0,425
1,128
2,900
3,400
4,219
0,84
Tidak limpas
0,9
2,941
0,437
1,175
2,900
3,400
4,398
0,87
Tidak limpas
1,0
2,941
0,444
1,202
2,900
3,400
4,505
0,88
Tidak limpas
1,1
2,485
0,434
1,165
2,900
3,400
4,361
0,86
Tidak limpas
1,2
2,101
0,403
1,047
2,900
2,900
3,905
0,80
Tidak limpas
1,3
1,777
0,364
0,900
2,900
2,900
3,344
0,72
Tidak limpas
1,4
1,505
0,322
0,752
2,800
2,800
2,786
0,64
Tidak limpas
1,5
1,274
0,282
0,615
2,400
2,400
2,279
0,56
Tidak limpas
1,6
1,080
0,244
0,496
2,400
2,400
1,841
0,49
Tidak limpas
1,7
0,916
0,211
0,395
2,000
2,000
1,474
0,42
Tidak limpas
1,8
0,777
0,181
0,312
1,200
1,200
1,173
0,36
Tidak limpas
1,9
0,654
0,155
0,245
1,200
1,200
0,929
0,31
Tidak limpas
2,0
0,651
0,135
0,196
0,800
0,800
0,752
0,27
Tidak limpas
2,1
0,555
0,119
0,161
0,800
0,800
0,625
0,24
Tidak limpas
2,2
0,406
0,102
0,127
0,800
0,800
0,499
0,20
Tidak limpas
2,3
0,364
0,087
0,097
0,400
0,400
0,388
0,17
Tidak limpas
2,4
0,326
0,074
0,076
0,400
0,400
0,308
0,15
Tidak limpas
2,5
0,292
0,064
0,060
0,400
0,400
0,248
0,13
Tidak limpas
2,6
0,262
0,056
0,048
0,400
0,400
0,203
0,11
Tidak limpas
2,7
0,235
0,049
0,039
0,400
0,400
0,168
0,10
Tidak limpas
2,8
0,211
0,044
0,032
0,400
0,400
0,140
0,09
Tidak limpas
2,9
0,189
0,039
0,027
0,400
0,400
0,117
0,08
Tidak limpas
commit to user
(9)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 95
Tabel 4.62 Kondisi setelah adanya penambahan kapasitas pompa (lanjutan)
Waktu
Inflow
S
Q sal
Q pompa sebelum ditambah
Q pompa setelah ditambah
Outflow
H
(jam)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m3/dt)
(m)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
3,0
0,186
0,035
0,022
0,100
0,100
0,100
0,07
Tidak limpas
3,1
0,167
0,032
0,019
0,100
0,100
0,088
0,06
Tidak limpas
3,2
0,150
0,029
0,016
0,100
0,100
0,076
0,06
Tidak limpas
3,3
0,134
0,026
0,014
0,100
0,100
0,065
0,05
Tidak limpas
3,4
0,120
0,024
0,012
0,100
0,100
0,056
0,05
Tidak limpas
3,5
0,108
0,021
0,010
0,100
0,100
0,048
0,04
Tidak limpas
3,6
0,097
0,019
0,008
0,100
0,100
0,041
0,04
Tidak limpas
3,7
0,087
0,017
0,007
0,100
0,100
0,035
0,03
Tidak limpas
3,8
0,078
0,016
0,006
0,100
0,100
0,030
0,03
Tidak limpas
3,9
0,070
0,014
0,005
0,100
0,100
0,025
0,03
Tidak limpas
4,0
0,067
0,013
0,004
0,100
0,100
0,022
0,03
Tidak limpas
4,1
0,060
0,012
0,004
0,100
0,100
0,019
0,02
Tidak limpas
4,2
0,054
0,011
0,003
0,100
0,100
0,017
0,02
Tidak limpas
4,3
0,049
0,010
0,003
0,100
0,100
0,014
0,02
Tidak limpas
4,4
0,044
0,009
0,002
0,100
0,100
0,012
0,02
Tidak limpas
4,5
0,039
0,008
0,002
0,100
0,100
0,010
0,02
Tidak limpas
Keterangan
Berdasarkan Tabel 4.60 maka data pompa setelah adanya penambahan kapasitas pompa Kali Baru sebesar 0,5 m3/dtk seperti ditunjukkan pada Tabel 4.63. Tabel 4.63 Data Pompa setelah ada penambahan kapasitas
No 1 2 3 4
Uraian Pompa A Pompa B Pompa C Pompa D Total
Kapasitas Total (m3/dtk) 2,4 0,4 0,1 0,5 3,4
1 0,4 0,4 0,1 0,5
2 0,8
3 1,2
4 1,6
5 2
6 2,4
Konfigurasi/pola operasional pompa Kali Baru masih ON/OFF namun pada jam puncak/limpas (jam ke-0,8 s/d jam ke-1,1) semua pompa harus dioperasikan. Hal
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 96
ini dimaksudkan agar tidak terjadi limpas pada debit puncak. Sistem operasional pompa Kali Baru selengkapnya dapat ditunjukkan pada Tabel 4.64. Tabel 4.64 Konfigurasi Operasional Pompa Kali Baru t (jam) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4
OPERASIONAL POMPA Sebelum+ Sesudah+ OFF ON 1C 1C ON 2BC 2BC ON 2AB 2AB ON 4AB 4AB ON 8ABC 8ABC ON 8ABC 8ABC ON 8ABC 8ABC ON 8ABC 9ABCD ON 8ABC 9ABCD ON 8ABC 9ABCD ON 8ABC 9ABCD ON 8ABC 8ABC ON 8ABC 8ABC ON 6AB 6AB ON 5AB 5AB ON 5AB 5AB ON 4AB 4AB ON 2AB 2AB ON 2AB 2AB ON 2A 2A ON 2A 2A ON 2A 2A ON 1A 1A ON 1A 1A
t (jam)
2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
OPERASIONAL POMPA Sebelum+ Sesudah+ ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON
1A 1A 1A 1A 1A 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C
1A 1A 1A 1A 1A 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C
4.9.2. Konsep Penanganan Sistem Polder Bandarharjo Hasil penelusuran banjir (routing) di Saluran Arteri yang bermuara di Kali Baru (Pompa Lanal) didapatkan pada jam ke-0,5 sampai dengan jam ke-1,4 terjadi limpas. Hal ini disebabkan karena Q Pompa lebih kecil dari pada aliran keluar (Outflow) sehingga perlu penambahan kapasitas pompa. Penambahan kapasitas pompa lanal direncanakan sebesar 1,6 m 3/dt, hal ini didasarkan pada penelusuran banjir (routing) saluran pada jam ke-0,9 bahwa aliran keluar (outflow) puncak sebesar 2,9702 m 3/dt. Kapasitas Pompa Lanal saat ini
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 97
sebesar 1,4 m 3/dt dan perlu ditambah sebesar 1,6 m3/dt sehingga total kapasitas pompa menjadi 3,0 m3/dt. Kapasitas pompa setelah ada penambahan lebih besar dari pada aliran keluar (outflow) sehingga tidak terjadi limpas. Hasil penelusuran banjir (routing) setelah ada penambahan Kapasitas Pompa Lanal seperti ditunjukkan pada Tabel 4.65. Tabel 4.65 Penelusuran Banjir di Saluran Arteri setelah penambahan pompa Waktu (jam) 1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0
Q Inflow C0I2 C1I1 C2O1 Pompa Outflow Keterangan (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) 2 3 4 5 6 7 8 0,0000 0,0000 Tidak limpas 0,1738 0,0348 0,0000 0,0000 0,4000 0,0348 Tidak limpas 0,9173 0,1835 0,0348 0,0209 0,4000 0,2391 Tidak limpas 1,7589 0,3518 0,1835 0,1435 1,4000 0,6787 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,3518 0,4072 1,4000 1,3798 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,6209 0,8279 3,0000 2,0696 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,2418 3,0000 2,4835 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,4901 3,0000 2,7318 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,6391 3,0000 2,8808 Tidak limpas 3,1043 0,6209 0,6209 1,7285 3,0000 2,9702 Tidak limpas 2,6718 0,5344 0,6209 1,7821 3,0000 2,9373 Tidak limpas 1,9435 0,3887 0,5344 1,7624 3,0000 2,6855 Tidak limpas 1,4124 0,2825 0,3887 1,6113 3,0000 2,2825 Tidak limpas 1,0320 0,2064 0,2825 1,3695 3,0000 1,8584 Tidak limpas 0,7574 0,1515 0,2064 1,1150 3,0000 1,4729 Tidak limpas 0,5578 0,1116 0,1515 0,8837 1,4000 1,1468 Tidak limpas 0,4121 0,0824 0,1116 0,6881 1,0000 0,8820 Tidak limpas 0,3051 0,0610 0,0824 0,5292 1,0000 0,6727 Tidak limpas 0,2264 0,0453 0,0610 0,4036 1,0000 0,5099 Tidak limpas 0,1699 0,0340 0,0453 0,3059 0,4000 0,3852 Tidak limpas 0,1596 0,0319 0,0340 0,2311 0,4000 0,2970 Tidak limpas 0,1191 0,0238 0,0319 0,1782 0,4000 0,2339 Tidak limpas 0,0856 0,0171 0,0238 0,1404 0,4000 0,1813 Tidak limpas 0,0702 0,0140 0,0171 0,1088 0,4000 0,1399 Tidak limpas 0,0576 0,0115 0,0140 0,0840 0,4000 0,1095 Tidak limpas 0,0473 0,0095 0,0115 0,0657 0,4000 0,0867 Tidak limpas 0,0388 0,0078 0,0095 0,0520 0,4000 0,0692 Tidak limpas 0,0319 0,0064 0,0078 0,0415 0,4000 0,0557 Tidak limpas 0,0262 0,0052 0,0064 0,0334 0,4000 0,0450 Tidak limpas 0,0216 0,0043 0,0052 0,0270 0,4000 0,0366 Tidak limpas 0,0203 0,0041 0,0043 0,0220 0,4000 0,0303 Tidak limpas
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 98
Tabel 4.65 Penelusuran Banjir di Saluran Arteri setelah penambahan pompa (lanjutan) Waktu (jam) 1 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5
Q Inflow C0I2 C1I1 C2O1 Pompa Outflow Keterangan (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) (m3/det) 2 3 4 5 6 7 8 0,0167 0,0033 0,0041 0,0182 0,4000 0,0256 Tidak limpas 0,0137 0,0027 0,0033 0,0154 0,4000 0,0214 Tidak limpas 0,0113 0,0023 0,0027 0,0129 0,4000 0,0179 Tidak limpas 0,0093 0,0019 0,0023 0,0107 0,4000 0,0148 Tidak limpas 0,0077 0,0015 0,0019 0,0089 0,4000 0,0123 Tidak limpas 0,0063 0,0013 0,0015 0,0074 0,4000 0,0102 Tidak limpas 0,0052 0,0010 0,0013 0,0061 0,4000 0,0084 Tidak limpas 0,0043 0,0009 0,0010 0,0050 0,4000 0,0069 Tidak limpas 0,0035 0,0007 0,0009 0,0042 0,4000 0,0057 Tidak limpas 0,0032 0,0006 0,0007 0,0034 0,4000 0,0048 Tidak limpas 0,0026 0,0005 0,0006 0,0029 0,4000 0,0040 Tidak limpas 0,0022 0,0004 0,0005 0,0024 0,4000 0,0034 Tidak limpas 0,0018 0,0004 0,0004 0,0020 0,4000 0,0028 Tidak limpas 0,0015 0,0003 0,0004 0,0017 0,4000 0,0023 Tidak limpas 0,0012 0,0002 0,0003 0,0014 0,4000 0,0019 Tidak limpas
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Sistem polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang mempunyai nilai kondisi fisik sebesar 50,02%. Nilai ini termasuk kategori cukup (diantara 50%-79%). Nilai ini diartikan bahwa sebagian infrastruktur tidak dapat beroperasi maksimal. Sebagian infrastruktur lain dalam kondisi rusak/tidak ada. 2. Hasil evaluasi kapasitas saluran menunjukkan bahwa sejumlah 8 dari 17 ruas saluran yang dihitung terjadi limpas pada debit kala ulang 5 tahun. Hal ini menunjukkan bahwa hampir dari 50% saluran yang berada di Sistem Polder Kota Lama dan Bandarharjo Semarang mempunyai kapasitas lebih kecil dari pada debit banjir kala ulang 5 tahun. 3. Hasil evaluasi kinerja Sistem polder Kota Lama menggunakan Pompa Kalibaru dengan kapasitas 2,9 m3/dt didapatkan pada jam ke-0,5 sampai dengan jam ke-1,0 masih terjadi limpas pada debit kala ulang 10 tahun. TMA Laut selama 1 tahun terakhir berada diatas dasar pintu air. Hal ini menunjukkkan bahwa rob rutin terjadi setiap hari sehingga Pintu Air di Stasiun Pompa Kali Baru selalu ditutup. Pembuangan air banjir menggunakan pompa karena sistem gravitasi tidak dimungkinkan. 4. Hasil evaluasi kinerja Sistem Polder Bandarharjo menggunakan Pompa Lanal dengan kapasitas 1,4 m 3/dt didapatkan pada jam ke-0,5 sampai dengan jam ke-1,4 masih terjadi limpas pada debit kala ulang 10 tahun. Pintu Air di Stasiun Pompa Lanal selalu ditutup untuk mencegah masuknya air laut (akibat rob) ke dalam sistem. Pembuangan air banjir menggunakan pompa karena sistem gravitasi tidak dimungkinkan.
commit to user 99
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 100
5.2.
Saran
Melalui penelitian ini penulis menyarankan: 1. Dapat dilakukan penelitian lebih lanjut dengan memasukkan beberapa variabel diantaranya dengan adanya penurunan tanah (land subsidence) dan pengambilan air bawah tanah serta komponen yang belum ada pada penelitian ini. 2. Perlu adanya perbaikan dan pemeliharaan infrastruktur pada bangunan Sistem Polder Kota Lama dengan menambah kapasitas pompa banjir di Stasiun Pompa Kali Baru sebesar 0,5 m3/dt. 3. Perlu adanya perbaikan dan pemeliharaan infrastruktur pada bangunan Sistem Polder Bandarharjo dengan menambah kapasitas pompa banjir di Stasiun Pompa Lanal sebesar 1,6 m 3/dt. 4. Penelitian
dapat
dilanjutkan
dengan
melibatkan
pemeliharaan Polder Tawang.
commit to user
masyarakat
dalam