Perencanaan Ulang Sistem Drainase Di Daerah Semarang Tengah Redesign Drainage System In Central Semarang Area Dadi Abdilah dan Didik Bambang Supriyadi Jurusan Teknik Lingkungan, Kampus ITS Sukolilo Surabaya. Email:
[email protected]
Abstrak Daerah Semarang Tengah merupakan daerah yang selalu tergenang air pada saat hujan khususnya di sekitar Kelurahan Sekayu, Kauman, Kranggan, dan Purwodinatan yang berada pada Subsistem Kali Semarang. Pada kawasan tersebut terjadi genangan saat hujan setinggi sekitar 10-30 cm dengan lama genangan 1-2 jam. Hal ini disebabkan tidak berfungsinya dengan baik saluran drainase. Dengan adanya permasalahan diatas, Tugas Akhir ini bertujuan untuk merencanakan ulang sistem drainase eksisting Kali Semarang berdasarkan kapasitas dan fungsinya. Yang pertama dilakukan pada perencanaan ulang drainase ini adalah analisa hidrologi menggunakan metode Gumbel, van Breen, dan Talbot. Kemudian dilakukan analisa hidrolika dengan cara mengevaluasi debit saluran eksisting dengan debit rencana yang merupakan penjumlahan limpasan hujan dan air buangan. Analisa ini untuk mengetahui apakah saluran eksisting dapat menampung debit limpasan sehingga dapat dilakukan tindak lanjut untuk mengatasinya. Hasil evaluasi dapat disimpulkan bahwa 34 saluran perlu dilakukan perubahan desain diantaranya 12 saluran dilakukan pelebaran saluran yang didesain berbentuk trapesium dengan pasangan batu kali dan 22 saluran dilakukan penambahan kedalaman saluran. Jumlah anggaran yang diperlukan untuk perbaikan tersebut sebesar Rp 12.854.727.000,00
Kata Kunci : Sistem drainase, Genangan, Kali Semarang. Abstrac Central Semarang is always flooded by the rain, consequently in the subdistrict of Sekayu, Kauman, Kranggan, and Purwodinatan at drainage system Semarang river. The stagnan water usually happened 1-2 hours with 10-30cm depth. The problem of stagnant water caused by the drainage channels not active. Referring to that condition, this final project was aimed to redesign Semarang river system based on capacity and functionality.. The first doing on redesign drainage is analysis hidrology with Gumbel method, Van Breen, and Talbot. Then calculate hydraulic analysis to evaluate the capacity existing channel and capacity of calculation with content wastewater. The purpose the analysis is want to know drainage channels catch the surface runoff. Referring to evaluation can to knows that 34 channels must be redesign, among them extension 12 channels with design trapezium types and 22 channels with increase the depth. The total cost for redesign is Rp 12.854.727.000,00
Keyword : Drainage system, Flood, Semarang river
1. Pendahuluan Kota Semarang mempunyai lokasi yang strategis sebagai pusat administrasi sekaligus sebagai pusat pengembangan ekonomi dan perdagangan di Jawa Tengah. Tetapi masalah banjir yang sering terjadi di Semarang Tengah menjadikan perekonomian dan perdagangan tidak bisa berkembang pesat. Semarang Tengah merupakan salah satu daerah rawan banjir ketika musim hujan tiba. Khusus untuk Semarang Tengah beberapa kawasan yang rawan banjir yaitu sekitar Kelurahan Sekayu, Kauman, Kranggan, dan Purwodinatan. Banjir terutama terjadi pada musim hujan, akibat debit besar melampaui kapasitas penampang aliran yang telah mengalami degradasi kapasitas. Hal ini diakibatkan oleh hasil erosi dari hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) atau Sub DAS-nya. Disamping sedimentasi, penurunan fungsi, dan kapasitas sungai serta Drainase Perkotaan juga disebabkan adanya bangunan-bangunan ilegal di bantaran atau bahkan badan sungai atau saluran, yang mengurangi fungsi kapasitas luberan (High Water Channel) dari palung sungai (Low Water Channel) diatas debit normal, meningkatnya unit hydrograph debit banjir, dan semakin cepatnya waktu konsentrasi debit akibat menurunnya fungsi resapan daerah tangkapan air (DAS) nya pada waktu musim hujan. Sebaliknya juga, menurunnya base flow debit andalan menyebabkan kekeringan dimusim kemarau. Hal ini mengakibatkan defisit neraca air yang berefek pada menyusutnya debit andalan. Dengan meningkatnya konsentrasi beban kandungan limbah termasuk sedimen akan terjadi penurunan kualitas air. Merujuk pada kondisi yang rawan banjir di kawasan Semarang Tengah maka diperlukan evaluasi mengenai sistem drainase yang telah ada sebagai bentuk usaha mengatasi banjir dan juga sebagai bahan masukan bagi pihak Pemerintah Kota dalam usaha mengatasi permasalahan banjir di Semarang Tengah.
2. Tinjauan Pustaka Drainase berasal dari bahasa Inggris, yaitu drainage yang mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalirkan air. Drainase merupakan suatu sistem pembuangan air yang berfungsi untuk mengalirkan kelebihan air hujan menuju ke badan air penerima dengan aman, sehingga dapat mengendalikan terjadinya banjir (Masduki, 1988). Yang termasuk penyebab banjir karena akibat dari tindakan manusia adalah perubahan kondisi daerah pengaliran sungai, kawasan perkotaan yang kumuh, sampah, drainase lahan, bendung dan bangunan air, kerusakan bangunan pengendali banjir, perencanaan sistem pengendalian banjir yang tidak tepat. Upaya pengendalian banjir diantaranya mengetahui periode ulang hujan, melakukan analisis hidrologi, pengamatan data curah hujan, analisis curah hujan rata-rata daerah aliran, analisis curah hujan harian maksimum, analisis distribusi intensitas curah hujan, analisis lengkung intensitas hujan, analisis hidrolika, debit limpasan hujan, dimensi saluran, bentuk dan jenis saluran, analisa air buangan, bangunan pelengkap, tinggi jagaan. 3. Metodologi Penelitian Penelitian yang dilakukan menggunakan kerangka perencanaan sebagai pedoman penelitian. Kerangka perencanaan dapat diliat pada Gambar 3.1 berikut :
IDE STUDI Perencanaan Ulang Sistem Drainase Di Daerah Semarang Tengah
IDENTIFIKASI MASALAH
• Terjadinya genangan air di daerah studi • Mengevaluasi sistem drainase eksisting • Mengidentifikasi penyebab terjadinya genangan dan upaya pengendaliannya
• • • •
STUDI LITERATUR Drainase Perkotaan Penyebab dan Pengendali Banjir Analisis Hidrologi Hidrolika Saluran Terbuka
PENGUMPULAN DATA PRIMER
• Kondisi Saluran Drainase, meliputi : • Dimensi Saluran • Bentuk Saluran • Tinggi Endapan bulan Maret & Mei 2009 • Arah Aliran • Tinggi Muka Air di Saluran Primer • Debit Air Buangan Domestik • Lebar Jalan (untuk panjang gorong-gorong)
• • • • •
PENGUMPULAN DATA SEKUNDER
• Data Curah Hujan • Data/Peta Topografi, TataGuna Lahan, Genangan Air • Data Jumlah penduduk dan Fasilitas Umum di wilayah studi • Data Sistem Drainase Eksisting
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN Analisis Hidrologi Analisis Hidrolika Evaluasi Saluran dan Bangunan Pelengkap Gambar Detail Perhitungan BOQ dan RAB
KESIMPULAN DAN SARAN
Gambar 3.1. Kerangka Perencanaan
4. Analisa dan Pembahasan Pada analisa dan pembahasan ini digunakan dua jenis analisa yaitu analisa hidrologi dan analisa hidrolika. Analisa hidrologi ini menggunakan data curah hujan maksimum yang diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Semarang. Data tersebut diperoleh selama 20 tahun terakhir,
sejak tahun 1989 sampai tahun 2008 berdasarkan stasiun pengamat yang terdekat dengan wilayah perencanaan, yaitu stasiun Siliwangi, A.Yani, dan Deli.
Intensitas Hujan (mm/jam)
Lengkung Intensitas Hujan PUH 5 Tahun 400 300
I talbot
200
I sherman
100
I ishiguro
0 0
100
200
300
Durasi (mm/jam)
Gambar 3.2. Grafik Intensitas Hujan PUH 5 Tahun
Intensitas Hujan (mm/jam)
Lengkung Intensitas Hujan PUH 10 Tahun 500 400 300 200 100 0
I talbot I sherman I ishiguro
0
100
200
300
Durasi (menit)
Gambar 3.3. Grafik Intensitas Hujan PUH 10 Tahun
Berdasarkan hasil analisa maka nilai yang dipilih adalah hasil perhitungan Metode Talbot dengan selisih intensitas hujan ( I) yang terkecil untuk PUH 5 dan 10 tahun. Dipilih nilai terkecil karena
memiliki
tingkat
kesalahan
terkecil
sehingga
untuk
perhitungan
diharapkan
penyimpangannya kecil dengan tingkat kesalahan kecil. Dengan demikian, persamaan intensitas hujan yang digunakan, sebagai berikut : PUH 5 Tahun → I =
13075
PUH 10 Tahun → I=
16975
49 + t
49 + t
Analisis Hidrolika 1.
Pembagian Blok Pelayanan
Pembagian blok pelayanan selain berdasarkan pada keadaan topografi dan tata guna lahan yang ada di wilayah studi juga berdasarkan pada data eksisting yang ada yang sesuai dengan batas administratif. Blok pelayanan ini dibagi menjadi 14 blok. 2.
Perhitungan Koefisien Pengaliran Perhitungan ini dilakukan setelah penentuan blok pelayanan yang berdasarkan atas keadaan
topografi dan tata guna lahan yang ada. Tata guna lahan memberikan pengaruh pada nilai koefisien pengaliran air hujan (runoff) ditunjukkan dengan nilai C. Data ini dapat diperoleh dari data tata guna lahan yang dapat digunakan sebagai dasar penentuan harga koefisien pengaliran (C). Besarnya nilai C dapat diambil dari pola pengaliran terhadap bentuk-bentuk peruntukkan lahan, sedangkan untuk tiap beban yang lebih dari satu saluran dilakukan perhitungan koefisien pengaliran gabungan (Cr gabungan). 3.
Perhitungan Debit Limpasan Hujan Perhitungan ini berdasarkan nilai koefisien pengaliran (c), intensitas hujan rencana
(berdasarkan rumus hujan yang terpilih, yaitu metode Talbot) dan luas daerah aliran (A). Sebelumnya ditentukan terlebih dahulu panjang saluran (Ld), panjang limpasan (Lo), beda elevasi antar saluran dan beda elevasi pada limpasan. 4.
Debit Rencana Total Perhitungan debit rencana total merupakan hasil penjumlahan debit air buangan dan debit
limpasan hujan. Debit hasil penjumlahan inilah yang nantinya dibandingkan dengan debit saluran eksisting sehingga dapat diketahui apakah saluran tersebut aman atau tidak. 5.
Perhitungan Kapasitas Saluran Eksisting Kapasitas saluran eksisting dihitung dari kapasitas saluran penuh untuk debit hujan yang
direncanakan dan dari kapasitas dengan adanya sedimen dalam saluran eksisting. 6.
Evaluasi Debit Eksisting dengan Debit Limpasan Perlunya evaluasi ini untuk mengetahui apakah saluran eksisting dapat menampung debit
limpasan sehingga dapat dilakukan tindakan lanjut untuk mengatasinya. 7.
Dari analisa sebelumnya, dapat diketahui beberapa saluran yang kapasitasnya tidak
memenuhi maupun yang memenuhi. Untuk memudahkan dalam menganalisis, berikut penjelasan dari tiap-tiap saluran : a. Saluran Sekunder Bedakan (5-6), Karang Anyar (15-16), Beteng (17-16), Subandaran (1819), Kimang (20-21), Kakun (22-23), Petudungan (24-25), Pekojan (26-27), Gambiran (2829), Sendowo (33-34) 1. Saluran tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 5 tahun pada saat kapasitas saluran kosong maupun pada saat kapasitas saluran terdapat sedimen. 2. Kondisi lahan sempit dan tidak memungkinkan untuk memperlebar saluran, upaya : pendalaman saluran berupa pengerukan agar kapasitas saluran menjadi optimal. b. Saluran Sekunder Thamrin (7-8) (9-8), Gajah Mada (10-11) (12-11), Agsa (30-31) (32-31) 1. Saluran tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 5 tahun pada saat kapasitas saluran kosong maupun pada saat kapasitas saluran terdapat sedimen. 2. Dengan kondisi jalan raya, maka pelebaran saluran berupa pengerukan dapat dilakukan agar kapasitas saluran menjadi optimal. c. Saluran Sekunder Simpang (1-2), Batan (3-4), Plampitan (13-14) 1. Saluran ini tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 5 tahun saat kapasitas saluran ada sedimen. 2. Untuk itu, diperlukan pemeliharaan saluran berupa pembersihan dan pengerukan karena saluran ini dekat dengan pemukiman padat penduduk dan agar kapasitas menjadi optimal. d.
Saluran Primer Kase 1. Saluran ini tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 10 tahun pada saat kapasitas saluran terdapat sedimen.
2. Kondisi lahan eksisting yang berupa pemukiman dan jalan raya membuat saluran perlu
dilakukakan perubahan dimensi berupa pengerukan agar kapasitas saluran menjadi optimal. 8.
Perhitungan Perubahan Desain Saluran Perubahan desain saluran dapat dilakukan dengan cara melebarkan saluran dan atau dengan
menambah kedalaman saluran, sehingga luas penampang saluran menjadi sama atau lebih besar dari luas penampang saluran rencana (saluran eksisting dengan debit rencana). Pada perhitungan ini, pemilihan pelebaran saluran dijadikan sebagai alternatif pertama dengan pertimbangan kondisi di lapangan masih tersedia lahan atau tidak. Apabila lahan yang ada tidak memungkinkan untuk dilakukan pelebaran, maka alternatif lain adalah dengan menambah kedalaman saluran (pendalaman saluran) dengan pertimbangan elevasi muka air saluran sekunder tidak boleh berada dibawah elevasi muka air saluran primer. Saluran
ID Saluran
Ld (m)
Hd (m)
Sd
Dimensi rencana b
y
z
A (m2)
P (m)
R (m)
n
v (m/s)
Q (m3/s)
Sekunder (tipe saluran B) Simpang
1-2
267
0.08
0.0002996
1.5
1.3
1.95
4.1
0.48
0.015
0.703
1.909
Batan
3-4
254
0.11
0.0004331
1.4
1.05
1.47
3.5
0.42
0.015
0.776
0.993
Bedakan
5-6
331
0.1
0.0003021
1.6
1.1
1.76
3.8
0.46
0.015
0.692
3.397
Thamrin
7-8
407
0.05
0.0001229
1.75
1.6
2.8
4.95
0.57
0.015
0.616
4.523
Thamrin
9-8
343
0.07
0.0002041
1.75
1.4
2.45
4.55
0.54
0.015
0.629
3.938
Gama
10-11
636
0.18
0.000283
1.4
1.3
1.82
4
0.46
0.015
0.662
5.720
Gama
12-11
547
0.1
0.0001828
1.5
1.4
2.1
4.3
0.49
0.015
0.706
10.48
Plampitan
13-14
611
0.06
0.000098
1.2
1
1.2
3.2
0.38
0.015
0.608
5.127
Kr.Anyar
15-16
674
0.12
0.000178
1.3
1.1
1.43
3.5
0.41
0.015
0.611
4.566
Beteng
17-16
483
0.06
0.0001242
1.3
1.2
1.56
3.7
0.42
0.015
0.715
1.969
Subandaran
18-19
662
0.15
0.0002266
1
1
1
3
0.33
0.015
0.621
4.796
Kimang
20-21
789
0.24
0.0003042
1.15
1.1
1.265
3.35
0.38
0.015
0.605
5.661
Kakun
22-23
140
0.06
0.0004286
1.3
0.9
1.17
3.1
0.38
0.015
0.718
0.979
Petudungan
24-25
127
0.06
0.0004724
1.2
0.9
1.08
3
0.36
0.015
0.731
0.964
Pekojan
26-27
254
0.04
0.0001575
1.2
1
1.2
3.2
0.38
0.015
0.674
1.673
Gambiran
28-29
165
0.09
0.0005455
1.1
0.7
0.77
2.5
0.31
0.015
0.707
1.286
Agsa
30-31
229
0.06
0.000262
1.7
1.1
1.87
3.9
0.48
0.015
0.659
2.430
Agsa
32-31
458
0.07
0.0001528
1.8
1.4
2.52
4.6
0.55
0.015
0.662
2.312
Sendowo
33-34
433
0.14
0.0003233
1.2
1
1.2
3.2
0.38
0.015
0.621
1.478
Pemuda
35-37
1984
2.25
0.0011341
1.4
0.95
1.33
3.3
0.4
0.015
1.241
3.052
Imbo
36-37
560
0.19
0.0003393
1.6
1.05
1.68
3.7
0.45
0.015
0.724
12.57
Suprapto
38-37
458
0.08
0.0001747
1.9
1.5
2.85
4.9
0.58
0.015
0.613
1.654
Primer (tipe saluran A) Kase
0-2
280
Kase
2-4
153
0.07
0.00046
3.6
1.5
0.25
5.965
6.693
0.89
0.015
1.32
15.94
Kase
4-6
38
0.06
0.00158
3.8
1.5
0.25
6.265
6.893
0.91
0.015
2.485
15.57
Kase
6-8
293
0.15
0.00051
4.3
1.5
0.25
7.015
7.393
0.95
0.015
1.456
13.72
Kase
8-11
394
0.28
0.00071
4.85
1.5
0.25
7.84
7.943
0.99
0.015
1.762
34.04
Kase
11-14
305
0.33
0.00108
5.5
1.6
0.24
9.414
8.791
1.07
0.015
2.296
39.87
Kase
14-16
51
0.07
0.00137
6
1.6
0.24
10.21
9.291
1.1
0.015
2.632
43.97
Kase
16-19
331
0.11
0.00033
6.3
1.6
0.24
10.69
9.591
1.12
0.015
1.307
48.06
Kase
19-21
191
0.11
0.00058
6.5
1.8
0.23
12.45
10.19
1.22
0.015
1.829
50.45
Kase
21-23
191
0.16
0.00084
6.9
1.8
0.23
13.17
10.59
1.24
0.015
2.232
56.46
Kase
23-25
153
0.32
0.00209
7.6
1.8
0.23
14.43
11.29
1.28
0.015
3.592
51.82
Kase
25-27
114
0.08
0.0007
7.9
1.8
0.23
14.97
11.59
1.29
0.015
2.095
56.67
Kase
27-29
153
0.1
0.00065
8.8
1.8
0.23
16.59
12.49
1.33
0.015
2.061
58.72
Kase
29-31
280
0.09
0.00032
9.6
1.8
0.23
18.03
13.29
1.36
0.015
1.466
63.38
Kase
31-34
140
0.09
0.00064
9.9
1.8
0.23
18.57
13.59
1.37
0.015
2.083
69.79
Kase
34-37
127
0.08
0.00063
10.3
1.8
0.23
19.29
13.99
1.38
0.015
2.074
73.62
10.
0.22
0.00079
3.5
1.5
0.25
5.815
6.593
0.88
0.015
1.718
9.989
Evaluasi Bangunan Pelengkap Dari pengamatan diwilayah evaluasi dan perencanaan terdapat beberapa bangunan
pelengkap yang berupa gorong-gorong yang juga perlu dilakukan evaluasi mengenai kapasitas dan kecepatan aliran air suatu saluran. Gorong-gorong yang dievaluasi adalah gorong-gorong yang melintasi jalan raya. Pada perhitungan kapasitas gorong-gorong ini menggunakan PUH 10 tahun. 11.
Bill Of Quantity (BOQ) dan Rencana Anggaran Biaya (RAB) Bill Of Quantity merupakan perincian seluruh bahan-bahan yang dibutuhkan dalam
perencanaan. Pada perhitungan ini akan dijelaskan mengenai bahan-bahan apa saja yang dibutuhkan serta berapa jumlah bahan yang dibutuhkan setelah dilakukan perencanaan ulang. Jumlah anggaran yang diperlukan untuk perbaikan tersebut sebesar Rp 12.854.727.000,00.
5. Kesimpulan Kesimpulan yang dihasilkan dari hasil analisis dan pembahasan mengenai sistem drainase kawasan Semarang Tengah Subsistem Kali Semarang, diantaranya :
1. Yang menjadi penyebab adanya genangan di kawasan Semarang Tengah Subsistem Kali Semarang adalah adanya kapasitas saluran yang kurang memadai yang disebabkan oleh dimensi saluran yang tidak sesuai dengan kapasitas rencana dan terjadinya pendangkalan dan penyempitan saluran akibat adanya sedimen yang menumpuk. 2. Terdapat beberapa saluran yang perlu dilakukan perubahan dimensi berupa pendalaman saluran serta pelebaran saluran yaitu pada saluran di jl.Simpang, jl.Bedakan, jl. Thamrin, jl.Gajah Mada, Plampitan, jl.Gambiran, jl.Imam Bonjol, dimana untuk perbaikan tersebut diperlukan biaya yang terdapat dalam RAB (Rencana Anggaran Biaya) sebesar Rp 12.854.727.000,00
Daftar Pustaka
Anggrahini, 1997, Hidrolika Saluran Terbuka, CV. Citra Media, Surabaya.
Anonim, 1986, Standard Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan, Dirjen Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum, Galang Persada, Bandung.
Anonim, 1999, Petunjuk Teknis Perencanaan Pembangunan dan Pengelolaan Bidang ke-PLPan Perkotaan dan Pedesaan, Volume 1, Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Cipta Karya. Jakarta.
Anonim, 2000, Laporan Akhir Semarang Drainage Master Plan (SDMP) 2018, Jilid 2, Juli 2007, Dinas PSDA & ESDM Kota Semarang.
Anonim, 2006, Standar Harga Satuan Pokok Pekerjaan (HSPK) Kota Semarang Tahun 2005, Pemerintah Kota Semarang, Semarang.
Anonim, 2008, Kota Semarang Dalam Angka 2007, Badan Pusat Statistik Kota Semarang, Semarang.
Anonim, 2008, Kecamatan Semarang Tengah Dalam Angka 2007, Badan Pusat Statistik Kota Semarang, Semarang. Chow, V. T., 1959, Hidrolika Saluran Terbuka, terjemahan, 1997 : E.V. Nensi Rosalina, Erlangga, Jakarta.
Chow, V. T., 1988, Applied Hydrology, Mc. Graw-Hill Book Company, New York.
Kodoatie, Robert J., Sugiyanto, 2002, Banjir, Beberapa Penyebab dan Metode Pengendaliannya dalam Perspektif Lingkungan, Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Masduki H.M., 1988, Diktat Kuliah Drainase Pemukiman, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Pandebesie, Hartati, Salami, Wijaya, Sijoatmodjo, 2002, Pengelolaan Sistem Drainase dan Penyaluran Air Limbah, Teknik Perencanaan Penyehatan Lingkungan Permukiman Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP-ITS.
Subarkah, I., 1980, Hidrologi Untuk Bangunan Air, Idea Dharma, Bandung.
Suripin, 2004, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Andi Yogyakarta, Yogyakarta.
Sosrodarsono dan Takeda, 1987, Hidrologi Untuk Pengairan, Pradnya Paramitha, Jakarta.
www.semarang.go.id. 2006. Penanganan Banjir Di Semarang.
