Kajian Kapasitas Sungai Sunter (Ruas Jalan Tol Jakarta Cikampek Sampai dengan Pertemuan Kanal Banjir Timur) Jakarta Timur Aprilia Undipasari.1,Ir. Dwi Priyantoro, MS.2, Ir. M. Taufiq, MT.2 Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2) Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jalan MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mail:
[email protected] 1)
ABSTRAK Sungai Sunter merupakan salah satu dari 13 sungai di Daerah Khusus Ibukota (DKI) Jakarta yang mengalir melewati Kota Jakarta Timur dengan hulu sungai yang terletak di Kecamatan Cimanggis, Depok. Pada musim hujan aliran air banjir cukup besar, sedangkan alur sungai menyempit dan dangkal sehingga tidak mampu untuk mengalirkan debit banjir. Pada bagian hilir sungai sunter dipotong oleh KBT (Kanal Banjir Timur) dan dialirkan langsung ke laut bermuara di daerah Marunda Jakarta Utara. Dimana debit banjir rencana pada ruas pertemuan dengan KBT (Kanal Banjir Timur) sesuai desain Q100th = 135 m3/dtk kemudian terdapat debit tambahan dari sodetan Sungai Ciliwung ke KBT (Kanal Banjir Timur) sebesar 60 m 3/dtk. Dengan total menjadi 195 m3/dtk dialirkan melalui KBT dan merupakan pertemuan Sungai Sunter bagian hilir. Pada kajian ini, langkah awal yang dilakukan dalam kajian ini adalah analisa hidrologi. Untuk mendapatkan debit banjir rancangan menggunakan metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun didapat debit banjir sebesar 151,396 m3/dtk. Program HEC-RAS 4.1 untuk menganalisa kapasitas penampang sungai sunter kondisi existing dan normalisasi penampang sungai menggunakan metode steady flow. Pada kondisi eksisting hampir semua patok terjadi banjir, sedangkan kondisi setelah di normalisasi aman tidak terjadi banjir. Kata kunci: Sungai Sunter, Banjir, Normalisasi, Kanal Banjir Timur, HEC-RAS
ABSTRACT Sunter River is one of 13 rivers in Jakarta which flows through the City of East Jakarta with upstream located in Subdistrict Cimanggis, Depok. In rainy season the flows of floodwater is large enough, while the river channel narrows and shallow so it is not able to drain the flood discharge. In the downstream part of the Sunter River cut by KBT (East Flood Canal) and flowed directly into the sea which empties in the Marunda, North Jakarta. Which is flood discharge plan on encounter with KBT (East Flood Canal) segment by design is Q100th= 135 m3/sec, then there is an additional discharge from Ciliwung River spatula to KBT (East Flood Canal) by 60 m 3/sec. With a total of 195 m3 / sec flow through the canal and this is the encounter of Sunter River downstream. The analyze the flood water level of East Flood Canal on the ecounter Sunter River segment with the flood discharge plan Q100th= 135 m3/sec. Obtained flood water level at peg 341 is +8,97 m. peg 341 is a joint encounter with the sunter river on the downstream area. Based on the resultsof analysis obtained water level in the lower reaches of the sunter river on peg 3 by +9,49 m. While the water levelof East Flood Canalon peg 341 which is the encounter with sunter river obtained by + 8,97 m. The water level of sunter river is higher than the water level of East Flood Canal, so the condition is safe and not occurring back water condition. Keywords: Sunter River, Flood, Normalitation, East Flood Canal, HEC-RAS
1.
PENDAHULUAN Sungai Sunter merupakan salah satu dari 13 sungai di DKI Jakarta yang mengalir melewati Kota Jakarta Timur dengan hulu sungai yang terletak di Kecamatan Cimanggis, Depok, memiliki luas DAS ± 73,1 km2 dan panjang alur sungai utama ± 32,80 km, dengan kemiringan sungai 25-35% yang merupakan alur alam mempunyai daerah tangkapan (cacthment area) yang cukup luas, dengan kondisi alur yang berkelokkelok. Pada musim hujan aliran air banjir cukup besar, sedangkan alur sungai di daerah hilir Pondok Gede, Kalimalang, dan Cipinang menyempit dan dangkal tidak mampu untuk mengalirkan debit banjir ditambah pada hilir sungai sunter terdapat KBT (Kanal Banjir Timur) yang mempunyai fluktuasi debit dan elevasi muka air banjir yang mempengaruhi kecepatan aliran, sehingga mengakibatkan genangan-genangan disekitarnya. Sungai Sunter pada bagian hilir yang dipotong oleh KBT (Kanal Banjir Timur) dan dialirkan langsung ke laut bermuara di daerah Marunda Jakarta Utara. Dengan debit banjir rencana pada ruas pertemuan dengan KBT (Kanal Banjir Timur) sesuai desain Q100th= 135 m3/dtk. Kemudian terdapat debit tambahan dari sodetan Sungai Ciliwung ke KBT (Kanal Banjir Timur) sebesar 60 m3/dtk dengan total menjadi 195 m3/dtk dialirkan melalui KBT dan merupakan pertemuan Sungai Sunter bagian hilir. Dalam kajian ini menganalisa debit banjir dan kapasitas tampung sungai serta upaya metode pengendalian banjir melalui pendekatan pemodelan hidraulik sungai. Khususnya pada ruas-ruas sungai
yang padat pemukiman penduduk dan terkena dampak bencana banjir., 2.
BAHAN DAN METODE Lokasi yang akan dikaji berada di Sungai Sunter mulai dari ruas jalan tol Jakarta Cikampek sampai dengan pertemuan KBT (Kanal Banjir Timur) panjang sungai yang dikaji yaitu ± 4 km. Data pendukung yang dibutuhkan antara lain adalah data curah hujan harian digunakan untuk menganalisa hidrologi, peta Topografi untuk mengetahui kondisi morfometri sungai (luas DAS, panjang dan lebar sungai), data pengukuran profil sungai sunter seperti long section dan cross section, data genangan sungai sunter, data cross dan long section KBT (Kanal Banjir Timur), dan data debit rencana KBT (Kanal Banjir Timur). Secara umum tahapan pengerjaan yang dilakukan terdiri dari dua tahap, yang pertama yaitu dengan melakukan analisa hidrologi dan analisa hidrolika.
Gambar 1.
Peta DAS Sunter
Gambar 2.
Skema sistem Sungai Sunter dan KBT (Kanal Banjir Timur) Jakarta Timur
2.1.
Analisa Hidrologi Langkah awal yang dilakukan dalam kajian ini adalah analisa hidrologi. Analisa hidrologi dilakukan dengan uji konsistensi untuk mengetahui penyimpangan data hujan. Lalu menghitung curah hujan wilayah dengan metode Aritmatic karena menggunakan dua stasiun curah hujan yaitu stasiun hujan Cibinong dan stasiun hujan Depok. Kemudian menghitung hujan rancangan menggunakan metode Log Pearson Type III yang kemudian diuji kesesuaian distribusi dengan menggunakan Uji Smirnov – Kolmogorov dan Uji Chi Square. Analisa Curah hujan jam-jaman menggunakan Mononobe. Perhitungan debit banjir rancangan menggunakan metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun. Berikut merupakan bagan alir pengerjaan skripsi
Mulai
Data Curah Hujan Harian
Data Karakteristik Sungai (Cross Section) dan Geologi
Curah Hujan Wilayah
Analisa Profil muka air banjir S.sunter Kondisi Existing dgn Qrencana (Q25th)
Data Topografi Tata Guna Lahan Koefisien Pengaliran dan Analisa Karakteristik DAS (A, L, dan Slope)
Analisa Distribusi Frekuensi tidak
Debit Banjir Rencana KBT (Q100) = 195 m3/dtk
Data Cross dan long Section KBT
Analisa Profil muka air banjir KBT pd pertemuan dgn S.Sunter
Tidak
Kapasitas S.Sunter aman mengalirkan debit banjir rencana
Upaya penambahan kapasitas s.sunter tidak
Analisa profil elevasi muka air banjir s.sunter kondisi normalisasi
Uji Kesesuaian Distribusi
ya
Distribusi Hujan Jam-jaman
Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu
ya
Kapasitas s.sunter setelah normalisasi, aman mengalirkan Qrencana dan tidak terjadi back water effect dari KBT ya
Debit Banjir Rancangan
Kesimpulan dan Saran
Keterangan: Rumusan Masalah 1
Selesai
Rumusan Masalah 2 Rumusan Masalah 3 Rumusan Masalah 4 Rumusan Masalah 5
Gambar 3.
Bagan alir skripsi
pengerjaan
2.2.
Analisa Hidrolika Tahap selanjutnya dilakukan analisa hidrolika untuk mengetahui kondisi eksisting dengan kala ulang 25 tahun dengan untuk mengetahui seberapa besar dampak banjir. Analisa hidrolika dilakukan dengan menggunakan program HEC-RAS versi 4.1.0 dengan menginput data debit banjir rancangan kala ulang 25 tahun. Berikut merupakan bagan alir pengerjaan program HEC-RAS versi 4.1.0. Mulai
Debit Banjir Rancangan KBT (Q100 = 195 m3/dtk)
Sumber: Hasil Perhitungan
Debit Banjir Rancangan S.Sunter (Q25)
Data Cross Section KBT
Data Penampang Sungai Sunter
Pembuatan Geometri Sungai
Analisa Kapasitas Sungai Kondisi Eksisting
Analisa Kapasitas Sungai Kondisi Normalisasi
Running HEC-RAS (Steady Flow)
Verifikasi Parameter Hidrolik: - Tinggi Muka Air - Bilangan Froude -Kecepatan -Penampang Basah
lahan untuk menghitung nilai koefisien pengaliran. Tabel 1. Distribusi hujan jamjaman metode Mononobe
Analisa banjir rancangan yang akan dipakai sebagai input data simulasi hidraulika aliran pada program HECRAS dilakukan dengan menghitung debit banjir rancangan menggunakan HSS Nakayasu didapat debit kala ulang 25 tahun yaitu 151,396 m3/dtk. Berikut merupakan gambar Hidrograf Nakayasu kala ulang 25 tahun.
Tidak
Ya Tampilan: 1. Long Section 2. Cross Section
Selesai
Gambar 4.
3.
Bagan alir pengerjaan program HEC-RAS.
HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam kajian ini, analisa curah hujan jam-jaman menggunakan Metode Mononobe. Untuk menghitung hujan jam-jaman terdapat data koefisien pengaliran diambil nilai 0,70 karena Jakarta merupakan daerah perkantoran pusat kota dan masih ada sedikit semak belukar. Hasil yang lebih akurat sebaiknya menggunakan peta tata guna
Gambar 5.
Hidrografbanjir rancangan kala ulang 25 tahun metode nakayasu Sumber: Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil perhitungan debit rencana tersebut kemudian dipakai sebagai input data pada analisa profil aliran dengan menggunakan program HEC-RAS versi 4.1.0. Pada program HEC-RAS, reach boundary condition (kondisi batas) digunakan dua bagian yaitu kondisi batas
hulu dan kondisi batas hilir. Syarat batas untuk kondisi hulu dan hilir digunakan normal depth yang merupakan menyajikan data slope. Berikut merupakan hasil analisa aliran kondisi eksisting. Sunter Eks Q25
Plan: Plan 01 9/21/2016
kali sunter 1 18
Legend EG Q25 WS Q25
16
Crit Q25 Ground LOB ROB
Elevation (m)
14
12
STA 121 STA 122 STA 124
STA 119
STA 78 STA 80 STA 82 STA 84 STA 86 STA 88 STA 90 STA 92 STA 94 STA 96 STA 100 STA 102 STA 104 STA 106 STA 110 STA 113 STA 115 STA 116 STA 117
STR 71 STA 73 STA 74
STR 69
STR 50 STR 51 STR 53 STR 54 STR 56 STR 57 STR 58 STR 61 STR 63 STR 65 STR 67
STR 20 STR 22 STR 24 STR 27 STR 29 STR 31 STR 33 STR 35 STR 37 STR 38 STR 40 STR 43 STR 45
STR 12 STR 13 STR 14 STR 15 STR 16
STR 10
ST... STR ... STR 8
8
STR 48 up jembatan kalimalang...
10
6 0
1000
2000
3000
4000
Main Channel Distance (m)
Gambar 6.
Long section sungai sunter kondisi eksisting Sumber: Hasil analisa program HECRAS 4.1.0 Sunter Eks Q25 Plan: Plan 01 9/21/2016 RS = 53 STR 50 .035
.035
.035
15
Legend EG Q25
14
kedalaman yaitu 4,03 m. Dari data genangan sungai sunter diketahui bahwa tinggi genangan di patok 50 yaitu ± 4 m. Hasil running program HEC-RAS lebih tinggi 0,03 m dari data dilapangan sehingga hasilnya tidak terlalu jauh. Dari hasil analisa profil muka air pada kondisi eksisting, dapat diketahui bahwa hampir semua daerah sepanjang alur sungai Sunter bagian hulu dan hilir mulai patok 125-3 merupakan daerah yang rawan terjadi banjir. Alternatif penanganan yang diusulkan dalam mengatasi masalah banjir di sungai Sunter yaitu Penambahan kapasitas dengan normalisasi sungai untuk melewatkan debit banjir rancangan. Dalam kajian ini menggunakan debit banjir rancangan Q25th sebesar 151,396 m3/detik. Berikut merupakan hasil analisa aliran kondisi normalisasi dengan menggunakan bantuan program HECRAS versi 4.1.0.
WS Q25
Elevation (m)
Crit Q25 13
SUNTER BKT BARU ND
Plan: Plan 10
12/26/2016
KALI SUNTER HULU
Ground
18
Legend EG PF 1
Levee
WS PF 1 16
Bank Sta
12
Crit PF 1 Ground LOB ROB
14
Elevation (m)
11
12
10 0
10
20
30
40
50
60
70
10
Dari hasil running program HECRAS dapat diketahui bahwa kapasitas sungai tidak mampu untuk menampung debit kala ulang 25 tahun yaitu 151,396 m3/dtk. Hampir semua patok dari 125-3 mengalami limpasan. Tinggi elevasi muka air banjir pada patok 50 adalah +14,36 dan tinggi kedalaman di patok 50 yaitu 3,43 m. Berdasarkan informasi yang didapat dari survey lapangan bahwa tinggi genangan yang melimpas di daerah cipinang yaitu ± 0,6 m. Sehingga banjir yang terjadi di patok 50 dengan tinggi
STR121 STR123 STR125
STR100 STR102 STR104 STR106 STR109 STR112 STR113 STR115 STR117 STR119
STR81 STR84 STR86 STR87 STR89 STR92 STR94 STR96
STR67 STR68 STR70 STR71 STR73 STR75 STR78
STR63 STR65
STR55 STR57 STR58 STR61
STR 13 STR 14 STR 16 STR 19 STR 21 STR 23 STR 26 STR 28 STR 30 STR 32 STR 34
8 STR 10 STR 11
Cross section di patok 50 sungai sunter kondisi eksisting Sumber: Hasil analisa program HECRAS 4.1.0
STR 5 STR 7 STR 9
Gambar 7.
STR 37 STR 40 STR 43 STR 45 STR 47 dwn Jemb kali m... STR49 STR51 STR53
Station (m)
6 0
1000
2000
3000
Main Channel Distance (m)
Gambar 8.
Long section kondisi setelah ada normalisasi Sumber: Hasil analisa program HECRAS 4.1.0
4000
SUNTER BKT BARU ND BISMILLAHFIX Plan: Plan 10 1/15/2017 RS = 341 Pertemuan dgn sunter
SUNTER BKT BARU ND Plan: Plan 10 RS = 50 STR50 .02
.016
12/26/2016
.02
.016
. 0 1 6
16
.02
13
Legend
Legend EG PF 1
14
WS PF 1
12
Bank Sta
EG PF 1 WS PF 1
11
Bank Sta
Elevation (m)
Ground
Ground Elevation (m)
12
10
10
8
9
6 0
20
40
60
80
100
Station (m)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Station (m)
Gambar 9.
Cross section di patok 50 sungai sunter kondisi normalisasi Sumber: Hasil analisa program HECRAS 4.1.0 Dari gambar diatas dapat diketahui tinggi elevasi muka air pada patok 50 adalah +12,06 m. Diketahui elevasi muka air eksisting pada patok 50 adalah +14,36 m sehingga terjadi penurunan elevasi muka air banjir setelah di normalisasi sebesar 2,3 m sehingga aman dari banjir. Dari hasil running program HECRAS dapat diketahui pengaruh arus balik (back water effect) sungai Sunter dibagian hilir pada kondisi setelah di normalisasi. Akibat pengaruh pertemuan muka air banjir KBT (Kanal Banjir Timur) pada patok 341 dengan sungai sunter dibagian hilir pada patok 3, dimana debit banjir rencana KBT Q100th =135 m3/detik menjadi 195 m3/detik karena adanya penambahan debit sebesar 60 m3/detik dari sodetan sungai ciliwung Dari hasil analisa HEC-RAS dapat diketahui elevasi muka air Kanal Banjir Timur pada patok 341 adalah +8,97 m.
Gambar 10. Cross section KBT di patok 341 setelah adanya penambahan debit dari sodetan ciliwung Q100 th 195 m3/detik. Sumber: Hasil analisa program HECRAS 4.1.0 SUNTER BKT BARU ND BISMILLAHFIX
Plan: Plan 10 1/15/2017
BKT HILIR
BKT HULU
20
Legend EG PF 1 WS PF 1
18
Crit PF 1 Ground
Patok 341 merupakan pertemuan dengan sungai sunter
16
Elevation (m)
8
14
LOB ROB
12
10
8
6 0
200
400
600
800
1000
Main Channel Distance (m)
Gambar 11. Long section KBT (Kanal Banjir Timur) Sumber: Hasil analisa program HECRAS 4.1.0 Dari hasil analisa hidrolika dengan menggunakan program HEC-RAS didapatkan hasil elevasi muka air di bagian hilir sungai sunter pada patok 3 sebesar +9,49 m. Sedangkan hasil elevasi muka air KBT pada patok 341 yang merupakan pertemuan dengan sungai sunter didapat sebesar +8,97 m. Maka elevasi muka air sungai sunter +9,49 m lebih tinggi dari pada elevasi muka air KBT +8,97 m sehingga aman tidak terjadi aliran balik (back water). 4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan dan analisa yang dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain Dengan menggunakan Metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun didapat debit banjir sebesar 151,396
m3/detik. Dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1. kapasitas penampang sungai sunter kondisi eksisting hampir semua patok terjadi banjir. Dengan kala ulang Q25th debit banjir sebesar 151,396 m3/detik. Patok yang melimpas terjadi pada bagian hulu dan hilir sungai sepanjang 3950 m dari Patok 125 sampai dengan Patok 3. Hasil analisa menggunakan HECRAS 4.1 Kapasitas penampang sungai sunter setelah di normalisasi aman tidak terjadi banjir. Dengan kala ulang Q25th debit banjir sebesar 151,396 m3/detik. Diketahui elevasi muka air banjir eksisting pada patok 50 adalah +14,36 m setelah di normalisasi menjadi +12,06 m sehingga terjadi penurunan elevasi muka air banjir sebesar 2,3 m. Sedangkan kapasitas Kanal Banjir Timur aman tidak terjadi banjir. Dimana debit banjir rencana KBT Q100th =135 m3/detik menjadi 195 m3/detik karena adanya penambahan debit sebesar 60 m3/detik dari sodetan sungai ciliwung. Diketahui elevasi muka air banjir pada patok 341 adalah +8,97 m. Dari hasil analisa hidrolika dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1 didapatkan hasil elevasi muka air banjir di bagian hilir sungai sunter pada patok 3 sebesar +9,49 m. Sedangkan hasil elevasi muka air KBT pada patok 341 yang merupakan pertemuan dengan sungai sunter didapat sebesar +8,97 m. sehingga aman tidak terjadi aliran balik (back water). 4.2. Saran Berdasarkan analisa yang telah dilakukan, ada beberapa saran yang dapat untuk dilakukan antara lain perhitungan curah hujan seharusnya menggunakan data dari stasiun hujan terdekat untuk menentukan debit banjir rancangan sehingga didapat debit banjir rancangan secara akurat. Dan dalam kajian ini
diperhitungkan untuk analisa back water dari sodetan Ciliwung ke Kanal Banjir Timur. DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2005. HEC-RAS River Analysis System. Hydrologic Engineering Center U.S Army Corps of Engineers USA. Anonim, 2003. Pengukuran dan Detail Desain K.Sunter, K. Bekasi, Sistem Polder Periuk Jaya. Jakarta : SKS Pengendalian Banjir dan Pengamanan Pantai Ciliwung Cisadane. Asdak, C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan DAS. Yogjakarta: Gajah Mada University Press. Chow, Ven Te. 1997. Hidrolika Saluran Terbuka. Jakarta: Erlangga. Harto, Sri. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka. Istiarto. 2012. Modul Pelatihan – Simulasi Aliran 1 Dimensi dengan Bantuan Program Hidrodinamika HEC-RAS. Yogyakarta : Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gajah Mada. Limantara, Lily M. 2009. Hidrologi Teknik Terapan. Malang : CV. Citra Malang. Soemarto, CD. 1999. Hidrologi Teknik. Jakarta : Erlangga. Soewarno. 1995. Hidrologi – Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai (Hidrometri). Bandung : Nova. Sosrodarsono, S Dan K. Takeda. 1983.Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Sosrodarsono, S Dan M. Tominaga. 1985. Perbaikan dan Pengaturan Sungai. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Triatmojo, Bambang. 1993. Hidraulika I. Yogjakarta: Betta Ofset.
