EVALUASI SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN RANCAMAYA, BOGOR DENGAN MENGGUNAKAN MODEL EPA SWMM 5.1
FAJAR NUR HUDA
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Saluran Drainase di Perumahan Rancamaya, Bogor dengan Menggunakan Model EPA SWMM 5.1 adalah benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2016 Fajar Nur Huda NIM F44120072
ABSTRAK FAJAR NUR HUDA. Evaluasi Saluran Drainase di Perumahan Rancamaya, Bogor dengan Menggunakan Model EPA SWMM 5.1. Dibimbing oleh ASEP SAPEI. Ketersediaan dan keberadaan saluran drainase sebagai saluran pembuangan dalam suatu kawasan kota sangat perlu diperhatikan. Saluran drainase yang buruk dapat menimbulkan berbagai masalah seperti terjadinya genangan air atau banjir. Cluster Bogor Balcony Grande pada saat hujan terdapat saluran yang meluap sehingga menyebabkan genangan. Berdasarkan permasalahan tersebut maka perlu adanya evaluasi untuk mengetahui kesesuaian saluran drainase. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung besarnya limpasan dan debit aliran menggunakan model EPA SWMM 5.1, menganalisis kesesuaian jaringan drainase dan menentukan dimensi saluran drainase yang optimal untuk menampung debit aliran rencana. Penelitian dilakukan pada bulan April hingga Juni 2016. Setelah model saluran drainase berhasil disimulasikan, didapatkan limpasan puncak yang terjadi pada subcatchment rata-rata sebesar 0,018 m3/detik. Rata-rata total limpasan pada tiap subcatchment sebanyak 179,6 m3. Debit aliran pada saluran C31 dan C39 melebihi kapasitas saluran sehingga meluap. Dalam upaya perbaikan saluran, dilakukan perubahan dimensi saluran C31, C33, C37 dan C39 dengan cara menambah kedalaman sebesar 0,2 m. Kata kunci: curah hujan, limpasan, model SWMM, saluran drainase
ABSTRACT FAJAR NUR HUDA. Evaluation of Drainage System at Rancamaya Residence, Bogor using EPA SWMM 5.1 Model. Supervised by ASEP SAPEI. The availability and existence of drainage channels as a sewer in an urban area is very important. Poor drainage channels may cause various problems like puddles or floods. Cluster Bogor Balcony Grande during rainfall there are overflowed channels. Based on these problems it was needed to evaluate and to find out the capacity of the drainage channels. This research aimed to analyze runoff and discharge flow using EPA SWMM model 5.1, analyzing the suitability of drainage system and to determine the optimal drainage channel dimensions according to predicted discharge. Research was conducted since April until June 2016. After conducting drainage channel model simulation, the result showed that the average peak runoff at the subcatchment was 0.018 m3/s. The average of total runoff at each subcatchment was 179.6 m3. Discharge flow in channels C31 and C39 was bigger than the capacity of the channel so these two channels were overflowed. To repair the drainage channels, it was needed to increase the channels depth of channels C31, C33, C37 and C39 about 0.2 m. Keywords: drainage channels, rainfall, runoff, SWMM model
EVALUASI SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN RANCAMAYA, BOGOR DENGAN MENGGUNAKAN MODEL EPA SWMM 5.1
FAJAR NUR HUDA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2016 ini ialah Evaluasi Saluran Drainase di Perumahan Rancamaya, Bogor dengan Menggunakan Model Epa SWMM 5.1. Penyusunan karya ilmiah ini dilakukan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor. Terima kasih diucapkan kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam membantu secara langsung maupun tidak langsung, khususnya kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS sebagai dosen pembimbing tugas akhir yang telah memberikan bimbingan, masukan dan saran 2. Bapak Sutoyo, S.TP, M.Si dan Bapak Tri Sudibyo, S.T, M.Sc sebagai dosen penguji tugas akhir 3. Orang tua dan keluarga besar atas do’a, motivasi, restu dan kasih sayang yang begitu besar 4. Saudari Andini Ginawati Gunawan sebagai rekan terbaik yang selalu memberikan kasih sayang, dukungan dan motivasi yang begitu besar 5. Sahabat-sahabat terbaik, yaitu Alifia Octasuzan, Tiar Ansori, Jemmy Arismaya, Nurul Hidayati, Tadzalli Tigin Syahidan yang selalu memberikan semangat dan dukungannya 6. Rekan-rekan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor Angkatan 49 (SIL 49) atas dukungannya. Disadari bahwa dalam skripsi ini terdapat banyak sekali kekurangannya, sehingga kritik dan saran yang membangun diharapkan dapat diberikan untuk perbaikan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2016 Fajar Nur Huda
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Manfaat Penelitian Ruang Lingkup Penelitian TINJAUAN PUSTAKA Analisis Hidrologi Sistem Drainase Perkotaan Model EPA SWMM METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Alat dan Bahan Prosedur Penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN Keadaan Umum Lokasi Penelitian Analisis Curah Hujan Rencana Evaluasi Saluran Drainase menggunakan Model EPA SWMM 5.1 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP
vii ix ix ix 1 1 2 2 2 2 3 3 3 4 5 5 5 6 10 10 11 13 19 19 20 20 22 32
DAFTAR TABEL
1 2 3 4 5 6
Kriteria parameter distribusi probabilitas Curah hujan harian maksimum di stasiun Katulampa Hasil perbandingan parameter distribusi probabilitas Hasil analisis frekuensi curah hujan rencana Nilai karakteristik subcatchment pada SWMM Hasil perhitungan perubahan dimensi saluran
9 11 12 12 13 18
DAFTAR GAMBAR
1 Peta lokasi penelitian 2 Diagram alir penelitian 3 Pemodelan jaringan drainase 4 Pemodelan distribusi curah hujan 5 Pergerakan debit limpasan subcatchment S9 6 Hasil simulasi aliran limpasan 7 Profil aliran pada node J33-Out1 8 Perubahan debit terhadap waktu saluran C31 dan C39 9 Profil aliran saluran drainase hasil perbaikan 10 Hasil simulasi setelah dilakukan perbaikan
5 7 14 14 15 16 16 17 18 19
DAFTAR LAMPIRAN
1 2 3 4 5 6 7 8
Peta masterplan Perumahan Rancamaya Cluster Bogor Balcony Grande Nilai karakteristik subcathcment pada cluster Bogor Balcony Grande Hasil simulasi limpasan yang terjadi pada tiap subcatchment Panjang saluran dan debit maksimum hasil simulasi Parameter saluran hasil perhitungan Denah lokasi saluran drainase yang diubah dimensinya Desain saluran hasil perbaikan Rencana anggaran biaya perbaikan saluran
22 23 24 25 26 28 29 31
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang Ketersediaan dan keberadaan saluran drainase sebagai saluran pembuangan dalam suatu kawasan kota sangat perlu diperhatikan. Saluran drainase yang buruk dapat menimbulkan berbagai masalah akibat dari genangan air atau banjir, seperti rusaknya lapisan struktur jalan yang akan menghambat lalu lintas dan aktifitas masyarakat (Dewi et al. 2013). Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa ketika hujan tiba sering terjadi genangan yang disebabkan karena tidak berfungsinya saluran drainase dengan optimal (Tangkudung et al. 2013). Selain karena masalah sedimentasi, kondisi saluran yang rusak juga menjadi salah satu penyebab terjadinya genangan (Luciana et al. 2013). Oleh karena itu setiap perkembangan suatu daerah harus diikuti dengan evaluasi saluran drainase secara menyeluruh, tidak hanya pada lokasi pengembangan, tetapi juga daerah sekitarnya yang terpengaruh (Kodoatie 2003). USEPA Storm Water Management Model (SWMM) merupakan program komputer yang digunakan untuk menghitung limpasan dan kualitas serta kuantitas limpasan di daerah perkotaan maupun pedesaan. Analisis limpasan dalam SWMM merupakan kumpulan daerah subcatchment yang menerima curah hujan kemudian memrosesnya menjadi limpasan dan angkutan polutan (Rossmann 2004). SWMM telah teruji sejak awal 1970-an dan merupakan program yang paling banyak digunakan untuk menganalisis limpasan serta air limbah di Amerika Utara. SWMM menghasilkan volume dan kualitas limpasan yang diteruskan dari masing-masing subcatchment, dengan kecepatan alirannya, kedalaman aliran, dan kualitas air pada masing-masing pipa dan saluran selama periode simulasi yang terdiri dari berbagai tahapan waktu sehingga sesuai jika digunakan di daerah perkotaan (James et al. 2010). Penelitian terkait telah dilakukan oleh Fadhlillah (2014) di Perumahan Bogor Nirwana Residence. Pada perumahan tersebut terjadi degradasi lahan terbuka hijau sehingga menyebabkan tingginya limpasan di daerah tersebut. Alih fungsi lahan di perumahan tersebut dari lahan pertanian ke areal perumahan menyebabkan dampak bagi kondisi DAS dan daerah sekitarnya. Penelitian terkait juga pernah dilakukan Aditya (2015) di Perumahan Griya Telaga Permai, Depok. Saluran drainase di daerah tersebut tidak dapat menampung aliran permukaan pada saat hujan dengan intensitas yang tinggi. Pada saat hujan dengan intensitas tinggi beberapa saluran meluap sehingga terjadi genangan. Hal ini mengakibatkan jalan di perumahan tersebut mudah rusak. Perumahan Rancamaya merupakan salah satu perumahan terbesar yang terdapat di Kota Bogor. Wilayah tersebut merupakan salah satu kawasan resapan air sesuai dengan Perda No. 8 Tahun 2011 tentang Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Bogor. Awalnya Perumahan Rancamaya dibangun pada lahan seluas 400 ha yang memiliki konsep Golf Estate dengan suasana pegunungan yang sejuk. Sekarang sudah terdapat 24 cluster yang telah dibangun dan beberapa diantaranya masih dalam tahap pengembangan.
2 Sebagai salah satu prasarana yang sangat penting, sistem drainase sangat diperhatikan oleh pihak pengembang Perumahan Rancamaya. Saluran drainase di perumahan ini berjenis saluran terbuka yang terbuat dari beton. Pada saat hujan lebat terdapat beberapa saluran yang meluap. Berdasarkan permasalahan tersebut maka perlu adanya evaluasi untuk mengetahui kesesuaian saluran drainase yang terdapat pada Perumahan Rancamaya.
Perumusan Masalah Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi saluran drainase di Cluster Bogor Balcony Grande Perumahan Rancamaya, Bogor. Permasalahan yang akan dibahas pada penelitian ini adalah: 1. Limpasan yang terjadi pada area subcatchment. 2. Kesesuaian dimensi saluran drainase yang ada dengan debit limpasan yang terjadi.
Tujuan Tujuan diadakannya penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Menghitung besarnya limpasan dan debit aliran yang terjadi menggunakan model EPA SWMM 5.1. 2. Menganalisis kesesuaian jaringan drainase eksisting dengan besarnya limpasan yang terjadi sesuai model yang dibuat. 3. Menentukan dimensi saluran drainase yang optimal untuk menampung debit aliran rencana.
Manfaat Penelitian Manfaat hasil penelitian ini adalah memberikan informasi bagi pengembang Perumahan Rancamaya mengenai kondisi jaringan drainase yang ada pada saat penelitian dan sebagai informasi untuk pengelola perumahan dalam merencanakan dan memelihara jaringan drainase yang baik.
Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup dari penelitian ini adalah: 1. Penelitian hanya membahas mengenai teknis hidrologis hubungan antara curah hujan dengan limpasan dengan menggunakan program EPA SWMM 5.1.
3 2. Penelitian dilaksanakan di Bogor, Jawa Barat dengan menggunakan data-data sekunder seperti peta tata guna lahan, data curah hujan, data kontur, dan masterplan Perumahan Rancamaya.
TINJAUAN PUSTAKA
Analisis Hidrologi Analisis hidrologi diperlukan dalam perencanaan berbagai macam bangunan air, seperti persoalan drainase dan bangunan pengendalian banjir khususnya masalah hujan sebagai sumber air yang akan dialirkan pada sistem drainase dan limpasan sebagai akibat tidak mampunya sistem drainase mengalirkan ke tempat pembuangan akhir (Raghunath 2006). Analisis hidrologi dimaksudkan untuk memperoleh besarnya debit banjir rencana. Debit banjir rencana merupakan debit maksimum rencana di sungai atau saluran alamiah dengan periode ulang tertentu yang dapat dialirkan tanpa membahayakan lingkungan sekitar dan stabilitas sungai. Dalam mendapatkan debit banjir rencana yaitu dengan menganalisis data curah hujan maksimum pada daerah aliran sungai yang diperoleh dari beberapa stasiun hujan terdekat (Wilson 1990). Hujan merupakan komponen yang penting dalam analisis hidrologi perencanaan debit untuk menentukan dimensi saluran drainase. Analisis intensitas curah hujan ini dapat diproses dari data curah hujan yang terjadi pada masa lampau (Raghunath 2006). Penentuan hujan rencana dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data curah hujan harian maksimum tahunan, dengan lama pengamatan sekurang-kurangnya 10 tahun. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan empat jenis distribusi yang paling banyak digunakan dalam bidang hidrologi yaitu distribusi normal, distribusi log normal, distribusi Log Person III dan distribusi Gumbel (Handajani 2005). Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa-peristiwa ekstrem yang terjadi melalui penerapan distribusi probabilitas. Data hidrologi yang dianalisis diasumsikan tidak bergantung (independent) dan terdistribusi secara acak dan bersifat stokastik dengan anggapan bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian hujan di masa lalu (Sriyono 2012).
Sistem Drainase Perkotaan Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia Nomor 12 /PRT/M/2014, sistem drainase perkotaan adalah satu kesatuan sistem teknis dan non teknis dari prasarana dan sarana drainase perkotaan. Prasarana drainase adalah lengkungan atau saluran air di permukaan atau di bawah tanah, baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia, yang berfungsi menyalurkan kelebihan
4 air dari suatu kawasan ke badan air penerima. Sarana drainase adalah bangunan pelengkap yang merupakan bangunan yang ikut mengatur dan mengendalikan sistem aliran air hujan agar aman dan mudah melewati jalan, belokan daerah curam, bangunan tersebut seperti gorong-gorong, pertemuan saluran, bangunan terjunan, jembatan, tali-tali air, pompa, pintu air. Sistem drainase perkotaan harus disesuaikan dengan limpasan yang terjadi. Ada dua faktor utama yang mempengaruhi besarnya air limpasan, yaitu faktor yang berkaitan dengan karakteristik hujan dan faktor yang berkaitan dengan sifat fisik daerah aliran sungai (DAS). Faktor-faktor yang berkaitan dengan curah hujan yaitu jenis presipitasi, intensitas hujan, durasi curah hujan, distribusi curah hujan, kelembapan tanah, arah pergerakan curah hujan dan kondisi meteorologi lainnya. Faktor-faktor yang berkaitan dengan sifat fisik DAS meliputi penggunaan lahan, daerah pengaliran, kondisi topografi, jenis tanah dan faktor lainnya (Wibowo 2005). Permasalahan drainase perkotaan bukanlah persoalan yang sederhana, banyak faktor yang harus dipertimbangkan. Faktor permasalahan drainase dalam perencanaan antara lain, pertambahan debit banjir akibat perubahan tata guna lahan, penyempitan dan pendangkalan saluran akibat desakan permukiman dan endapan sedimen dan permasalahan sampah. Prioritas penanganan masalah drainase ditentukan juga berdasarkan perilaku tindakan cepat dan manfaat pembangunan. Hal ini merupakan prioritas utama dan diharapkan menjadi perhatian serius bagi Pemerintah daerah (Supriyani et al. 2012).
Model EPA SWMM USEPA Storm Water Management Model (SWMM) merupakan program komputer yang digunakan untuk menghitung limpasan dan kualitas serta kuantitas limpasan di daerah perkotaan maupun pedesaan. Model ini digunakan untuk menyimulasikan kejadian tunggal atau berkelanjutan dalam waktu lama, baik berupa volume limpasan maupun kualitas air, terutama pada suatu daerah perkotaan. Analisis limpasan dalam SWMM merupakan kumpulan daerah subcatchment yang menerima curah hujan kemudian memrosesnya menjadi limpasan dan angkutan polutan (Rossmann 2004). SWMM telah teruji sejak awal 1970-an dan merupakan program yang paling banyak digunakan untuk menganalisis limpasan serta air limbah di Amerika Utara. Analisis limpasan dapat dilakukan pada berbagai macam media penyaluran seperti sistem perpipaan, jaringan saluran terbuka, tampungan atau instalasi pengolahan, pompa dan pengatur. SWMM menghasilkan volume dan kualitas limpasan yang diteruskan dari masing-masing subcatchment, dengan kecepatan alirannya, kedalaman aliran, dan kualitas air pada masing-masing pipa dan saluran selama periode simulasi yang terdiri dari berbagai tahapan waktu (James et al. 2010). Situmorang (2015) pernah melakukan penelitian menggunakan SWMM di Perumahan Darmawangsa Residence, Bekasi. Berdasarkan penelitian tersebut, dari curah hujan rencana sebesar 252 mm terjadi debit limpasan rata-rata pada subcatchment sebesar 70 lt/detik. dimensi saluran pada perumahan tersebut masih dapat menampung debit limpasan maksimum sehingga saluran tidak meluap.
5 Penelitian terkait telah dilakukan oleh Fadhlillah (2014) di Perumahan Bogor Nirwana Residence. Pada perumahan tersebut terjadi degradasi lahan terbuka hijau sehingga menyebabkan tingginya limpasan di daerah tersebut. Alih fungsi lahan di perumahan tersebut dari lahan pertanian ke areal perumahan menyebabkan dampak bagi kondisi DAS dan daerah sekitarnya. Berdasarkan analisis yang dilakukan, debit maksimum pada saluran outlet didapatkan sebesar 1355,97 lt/dt. Secara keseluruhan, jaringan drainase pada kawasan tersebut memadai karena dimensi saluran dapat menampung limpasan yang terjadi. Penelitian terkait juga pernah dilakukan Aditya (2015) di Perumahan Griya Telaga Permai, Depok. Saluran drainase di daerah tersebut tidak dapat menampung aliran permukaan pada saat hujan dengan intensitas yang tinggi. Pada saat hujan dengan intensitas tinggi beberapa saluran meluap sehingga terjadi genangan. Hal ini mengakibatkan jalan di perumahan tersebut mudah rusak. Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan, evaluasi saluran drainase menggunakan metode trial and error dengan program EPA SWMM akan menghasilkan dimensi saluran yang lebih kecil daripada metode rasional sehingga akan lebih efisien apabila digunakan dalam perancangan perbaikan saluran drainase perkotaan (Fairizi 2015).
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian dilakukan pada bulan April hingga Juni 2016. Pengambilan data dilakukan di Perumahan Rancamaya cluster Bogor Balcony Grande yang berlokasi di Selatan Kota Bogor. Analisis data dilaksanakan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor. Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 1 (Sumber: Google Earth).
Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain seperangkat komputer dengan perangkat lunak EPA SWMM 5.1, pita ukur 50 m, alat tulis, kalkulator, theodolite, target rod dan kompas. Bahan yang digunakan berupa data primer dan data sekunder. Data primer berupa data dimensi dan karakteristik saluran drainase yang ada di Perumahan Rancamaya. Data sekunder yang digunakan berupa data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun di daerah Bogor, peta tutupan lahan, peta masterplan perumahan dan peta topografi.
6
Prosedur Penelitian Langkah awal dari penelitian ini adalah mencari dan menentukan gagasan atau ide penelitian yang dilanjutkan dengan identifikasi masalah dan tujuan penelitian, kemudian studi literatur dan studi lapangan. Setelah itu, dilanjutkan dengan pengumpulan data. Langkah berikutnya adalah pengolahan data, kemudian dilakukan analisis data. Langkah-langkah penelitian disajikan dalam Gambar 2. Tahap Persiapan Pada tahap persiapan ini disusun hal-hal penting yang harus segera dilakukan dengan tujuan untuk mengefektifkan waktu dan pekerjaan. Tahap persiapan ini meliputi kegiatan sebagai berikut: 1. Studi pustaka landasan teori yang berkaitan dengan penanganan permasalahan untuk menentukan garis besar. 2. Menentukan kebutuhan data. 3. Survei lokasi untuk mendapatkan gambaran umum kondisi lokasi sehingga dari tahap persiapan ini dapat diketahui langkah-langkah penyelesaian pekerjaan secara berurutan dan teratur agar didapatkan hasil yang optimal.
7
Mulai
Data Sekunder: 1. Data curah hujan 2. Peta tutupan lahan 3. Peta masterplan 4. Peta topografi
Data Primer: Dimensi dan elevasi saluran drainase Luas subcatchment
Analisis luas subcatchment
Analisis curah hujan rencana
Simulasi dengan SWMM
Analisis daerah pervious dan impervious
Modifikasi sistem drainase
1. Volume limpasan 2. Profil aliran
Saluran drainase sesuai dengan debit rencana
Ya Selesai Gambar 2 Diagram alir penelitian
Tidak
8 Pengumpulan Data Data yang dibutuhkan berupa data primer dan data sekunder. Data primer mencakup kondisi jaringan drainase pada saat penelitian yang meliputi jenis saluran, panjang saluran, lebar saluran, kedalaman saluran, dan batas daerah tangkapan air untuk setiap subcatchment. Data primer didapat dengan cara pengamatan dan pengukuran langsung di lapangan. Selain itu dibutuhkan juga data sekunder berupa curah hujan harian, peta topografi, peta tutupan lahan dan peta lokasi studi. Data sekunder didapat dari instansi terkait, studi pustaka dan data-data hasil penelitian sebelumnya yang terkait dengan penelitian ini. Analisis Data 1. Penentuan Nilai Curah Hujan Rencana Untuk menganalisa frekuensi curah hujan digunakan empat metode sebagai perbandingan, yaitu metode Distribusi Normal, metode Distribusi Log Normal, metode Distribusi Gumbel dan metode Distribusi Log Pearson Tipe III. Distribusi Normal merupakan distribusi yang paling banyak dipakai dalam penelitian. Distribusi ini menyerupai bentuk lonceng (bell shape) dengan nilai rerata sebagai sumbu simetrinya. Distribusi Log Normal digunakan untuk menggambarkan distribusi yang tidak simetris terhadap harga reratanya (Suripin 2004). Analisis dilakukan dengan menggunakan Persamaan (1). Yr=Y+Kr S (1) Keterangan: Yr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan Y = nilai rata-rata S = standar deviasi Kr = faktor frekuensi Distribusi Log Pearson Tipe III digunakan untuk mendapatkan kedekatan yang lebih kuat antara data dan teori daripada yang ditunjukkan oleh distribusi Normal dan Distribusi Log Normal (Suripin 2004). Analisis dilakukan dengan menggunakan Persamaan (2). log Xr=X+Kr S (2) Keterangan: Xr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan X = nilai rata-rata S = standar deviasi Kr = faktor frekuensi Distribusi Gumbel menggunakan harga ekstrem untuk menunjukkan bahwa dalam sebuah deret harga-harga ekstrem mempunyai fungsi distribusi eksponensial ganda (Suripin 2004). Analisis dilakukan dengan menggunakan Persamaan (3) dan Persamaan (4). 1
XT =b+ a YT (3)
(3)
9 a=
Sn S
dan b=X-
Yn S
(4)
Sn
Keterangan: XT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan X = nilai rata-rata S = standar deviasi YT = reduced variate Sn = reduced standard deviation Yn = reduced mean Setelah itu dilakukan perbandingan koefisien kepencengan (Cs) dan koefisien kurtosis (Ck) untuk menentukan jenis probabilitas yang sesuai. Kriteria parameter distribusi yang memenuhi disajikan dalam Tabel 1 (Soewarno 1995). Tabel 1 Kriteria parameter distribusi probabilitas No. Distribusi 1 Gumbel 2 3
Normal Log Normal
4
Log Pearson Tipe III
Persyaratan Cs ≤ 1,14 Ck ≤ 5,4 Cs=0 Cs = 3 Cv + Cv2 Cs = 0,8325 Cs≠0
Setelah didapatkan distribusi yang memenuhi persyaratan, kemudian dilakukan uji kesesuaian distribusi frekuensi, yaitu dengan Uji SmirnovKolmogorov dan Uji Chi-Kuadrat. Hasil pengujian Smirnov–Kolmogorov dikatakan memenuhi syarat apabila nilai Do max kurang dari nilai D kritis (Harahap 2010). Selanjutnya dilakukan uji kesesuaian distribusi Chi Kuadrat. Pemeriksaan uji kesesuaian ini dimaksudkan untuk memberi kepastian kebenaran dari suatu hipotesis dengan memperhatikan populasi dari masing-masing sampel yang akan digunakan dalam analisa frekuensi. Setelah ditentukan distribusi yang digunakan, kemudian dihitung nilai curah hujan rencana. Nilai curah hujan rencana yan digunakan yaitu dengan periode ulang 5 tahun untuk drainase saluran pada daerah tangkapan air yang luasnya kurang dari 10 ha (KemenPU 2011). 2. Analisis Luas Subcatchment Penentuan ini dilakukan dengan menghitung luas daerah pada area penelitian dengan memperhatikan elevasi lahan dan pergerakan limpasan yang masuk ke dalam saluran drainase. Alat yang digunakan dalam pengukuran yaitu kompas, theodolite dan target rod. Kemudian, hasil pengukuran digunakan sebagai input pada program SWMM. 3. Penentuan Daerah Pervious dan Impervious Penentuan ini dilakukan dengan mengamati daerah tangkapan air hujan pada wilayah penelitian. Setelah diketahui daerah mana saja yang dapat menyerap air hujan (pervious) dan yang tidak dapat menyerap air hujan (impervious), maka dihitung persentase masing-masing area pervious dan impervious sebagai masukan data subcatchment.
10 Pemodelan menggunakan Program SWMM 1. Pembagian subcatchment Langkah awal dalam penggunaan SWMM 5.1 adalah pembagian subcatchment berdasarkan pada area penelitian. Pembagian subcatchment dilakukan dengan memperhatikan elevasi lahan dan pergerakan limpasan yang masuk ke dalam saluran drainase. 2. Pembuatan model jaringan Pembuatan model jaringan dilakukan berdasarkan sistem drainase yang ada di lapangan sehingga didapat model jaringan yang dapat mewakili keadaan yang sebenarnya. Model jaringan ini dibuat dari kumpulan objek-objek visual dan nonvisual seperti rain gage, subcatchment, junction, outfall, conduit, map label dan time series. 3. Simulasi model Simulasi dilakukan setelah model jaringan dibuat dan seluruh parameter selesai dimasukkan. Simulasi dikatakan berhasil ketika continuity error < 10%. Continuity error merupakan nilai yang menunjukkan kesalahan (error) yang terjadi pada proses pemodelan menggunakan program SWMM. Dalam simulasi SWMM besarnya debit banjir dihitung dengan cara memodelkan suatu sistem drainase. Aliran permukaan terjadi jika air yang ada di dalam tanah mencapai maksimum dan tanah menjadi jenuh. 4. Output SWMM SWMM akan mengeluarkan hasil simulasi dalam tabel, seperti besar limpasan pada masing-masing subcatchment, kedalaman air pada masing-masing node, besar aliran pada masing-masing node dan saluran, node yang banjir dan saluran yang melimpah. 5. Kesesuaian kapasitas saluran drainase Dari hasil analisis dengan menggunakan model SWMM dapat dilihat kesesuaian kapasitas saluran drainase dengan besar limpasan yang terjadi. Apabila masih terdapat saluran yang melimpah atau node yang banjir, maka dapat disimpulkan bahwa kapasitas saluran belum sesuai dengan besar limpasan. Untuk itu diperlukan pengubahan dimensi saluran drainase sampai ditemukan dimensi yang sesuai sehingga tidak lagi terdapat saluran yang melimpah maupun node yang banjir.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian Perumahan Rancamaya merupakan salah satu perumahan terbesar yang terdapat di Kota Bogor. Wilayah tersebut merupakan salah satu kawasan resapan air sesuai dengan Perda No. 8 Tahun 2011 tentang Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Bogor. Awalnya Perumahan Rancamaya dibangun pada lahan seluas 400 ha
11 yang memiliki konsep golf estate. Sekarang sudah terdapat 24 cluster yang telah dibangun dan beberapa diantaranya masih dalam tahap pengembangan. Daerah Rancamaya memiliki ketinggian 445-455 mdpl dengan kemiringan sebagian besar antara 8-15%. Lahan yang diamati yaitu Cluster Bogor Balcony Grande yang memiliki luas sekitar 8,5 ha. Berdasarkan pengamatan di lapangan, persentase lahan terbangun berkisar antara 80-85%, sehingga air hujan yang terinfiltrasi ke tanah sedikit dan sisanya menjadi limpasan. Saluran drainase pada cluster ini berbentuk segi empat. Sistem pembangunan saluran drainase di cluster ini ditempatkan pada setiap daerah pelayanan. Saluran ini memiliki dimensi lebar 30 cm dan tinggi 40 cm, serta saluran drainase utama yang berdimensi lebar 40 cm dan tinggi 60 cm. Pada kompleks perumahan, panjang saluran berkisar antara 6–112 m tergantung dari jaringan dan daerah tangkapan air. Saluran terbuat dari beton dengan permukaan halus sehingga koefisien Manning yang dipakai sebesar 0,01.
Analisis Curah Hujan Rencana Dalam pemodelan menggunakan SWMM digunakan curah hujan rencana yang dihitung dengan menggunakan analisis statistik. Data curah hujan yang dipakai adalah data curah hujan harian maksimum tahun 2006-2015 yang didapatkan dari stasiun klimatologi bendung Katulampa. Data curah hujan dari Stasiun Katulampa Bogor dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Curah hujan harian maksimum di stasiun Katulampa Tahun 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Curah Hujan Harian Maksimum (mm) 73 172 166 112 145 102 136 99 99 97
Berdasarkan data curah hujan harian maksimum tahun 2006-2015 (Tabel 2), dihitung nilai curah hujan rencana dengan menggunakan distribusi probabilitas. Jenis distribusi probabilitas yang digunakan adalah Normal, Log Normal, Log Pearson Tipe III dan Gumbel. Setelah itu dilakukan perbandingan koefisien kepencengan (Cs) dan koefisien kurtosis (Ck) untuk menentukan jenis probabilitas yang sesuai. Hasil perbandingan kedua parameter dapat dilihat pada Tabel 3 (Soewarno 1995).
12 Tabel 3 Hasil perbandingan parameter distribusi probabilitas No. Distribusi
Persyaratan
1
Gumbel
2 3
Normal Log Normal
4
Log Pearson Tipe III
Cs ≤ 1,14 Ck ≤ 5,4 Cs=0 Cs = 3 Cv + Cv2 Cs = 0,8325 Cs≠0
Hasil Perhitungan 0,45 1,53 0,45 0,18
Tidak memenuhi Tidak memenuhi
0,03
Memenuhi
Keterangan Memenuhi
Berdasarkan hasil perbandingan parameter distribusi probabilitas (Tabel 3), yang memenuhi kriteria adalah distribusi Gumbel dan Log Pearson Tipe III. Kemudian untuk menentukan parameter distribusi yang sesuai digunakan uji kesesuaian distribusi frekuensi, yaitu Uji Smirnov-Kolmogorov dan Uji ChiKuadrat. Hasil pengujian Smirnov–Kolmogorov dikatakan memenuhi syarat apabila nilai Do max kurang dari nilai D kritis (Harahap 2010). Parameter distribusi terbaik merupakan parameter yang memiliki Do max terkecil, yaitu distribusi Gumbel dengan nilai Do max sebesar 0,134. Distribusi Gumbel memenuhi karena nilai D max kurang dari D kritis (0,134 < 0,410). Setelah didapat metode distribusi yang digunakan, selanjutnya dilakukan uji kesesuaian distribusi Chi Kuadrat. Pemeriksaan uji kesesuaian ini dimaksudkan untuk memberi kepastian kebenaran dari suatu hipotesis dengan memperhatikan populasi dari masing-masing sampel yang akan digunakan dalam analisa frekuensi. Setelah diuji ditemukan bahwa untuk derajat kebebasan sama dengan 1 dan signifikasi 5%, maka harga X2 = 4. Karena nilai X2 < X2 kritis (4 < 5,991) maka uji Chi Kuadrat dinyatakan berhasil. Hasil perhitungan periode ulang menggunakan distribusi Gumbel disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Hasil analisis frekuensi curah hujan rencana Periode Ulang (tahun) 2 5 10 20 50
Curah Hujan (mm) 114,70 143,73 162,95 181,38 205,24
Mengacu pada Tabel 4, maka curah hujan rencana yang digunakan adalah 143,73 mm. Nilai tersebut didapat dari periode ulang 5 tahun untuk drainase saluran pada daerah tangkapan air yang luasnya kurang dari 10 ha (KemenPU 2011).
13 Evaluasi Saluran Drainase menggunakan Model EPA SWMM 5.1 Pembagian Subcatchment Cluster Bogor Balcony Grande terbagi atas 24 subcatchment berdasarkan arah aliran dan elevasinya. Sebagian subcatchment memiliki daerah impervious sekitar 80-85% dan sedikit daerah pervious yang berupa halaman dan taman. Nilai karakteristik pada masing-masing subcatchment dapat dilihat pada Lampiran 2. Pembuatan Model Jaringan Pemodelan jaringan merupakan hal utama dalam simulasi dengan SWMM. Karakteristik jaringan drainase yang dimasukkan ke dalam pemodelan adalah subcatchment area, junction (persimpangan saluran), conduit (saluran utama) dan outfall nodes (saluran pembuang). Pada cluster ini memiliki 24 subcatchment, 53 junction, 43 conduit dan 1 outfall node. Model jaringan dibuat dengan memperhatikan kondisi eksisting jaringan drainase di lapangan. Pembuatan model juga dapat dilakukan dengan melihat peta masterplan kemudian membandingkannya dengan kondisi aslinya. Setelah model jaringan dibuat, kemudian diinput karakteristik masing-masing jaringan drainase. Karakteristik lain yang digunakan sebagai input yaitu kemiringan lahan (% slope), nilai konstanta Manning untuk daerah impervious dan pervious (NImpervious dan N-Pervious), kedalaman depression storage pada daerah impervious dan pervious (Dstore-Imperv dan Dstore-Perv), persen daerah impervious yang tidak memiliki depression storage (%zero impervious) dan nilai curve number. Besarnya nilai dari karakteristik pada masing-masing subcatchment dapat dilihat pada Lampiran 2 dan untuk karakteristik subcatchment secara umum ditunjukkan pada Tabel 5. Tabel 5 Nilai karakteristik subcatchment pada SWMM Karakteristik subcatchment %Slope N-Impervious N-Pervious Dstore-Impervious Dstore-Pervious %Zero Impervious Curve Number
Nilai 0,010 0,012 0,150 1,800 3,810 25,000 85,000
Berdasarkan Tabel 5, dapat dilihat karakteristik dari subcatchment. Nilai NImperv yang digunakan sebesar 0,012 karena sebagian besar lahan impervious tertutupi oleh semen. Nilai N-Perv yang digunakan sebesar 0,15 karena sebagian besar lahan pervious tertutupi oleh rumput. Kemudian nilai-nilai tersebut diinput ke dalam program SWMM. Hasil pemodelan dari jaringan drainase dapat dilihat pada Gambar 3.
14
Gambar 3 Pemodelan jaringan drainase
Simulasi Aliran pada Time Series Simulasi aliran dilakukan dengan menggunakan data curah hujan rencana yang didapat dari analisis sebelumnya yaitu 143,73 mm. Pada wilayah Jabodetabek memiliki durasi hujan 4 jam dengan persentase pada jam pertama dan selanjutnya secara berurutan adalah 22%, 39%, 26% dan 13% (Priambodo 2004). Hasil distribusi curah hujan rencana disajikan pada Gambar 4.
Curah Hujan (mm)
60 50 40 30 20 10 0 00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
Waktu (jam)
Gambar 4 Pemodelan distribusi curah hujan Berdasarkan simulasi yang dilakukan didapatkan hasil continuity error untuk limpasan dan penelusuran aliran masing-masing -0,12% dan -0,01%. Menurut Rossman (2004) jika continuity error mencapai 10%, maka analisisnya
15
Limpasan (m3/det)
diragukan. Berdasarkan hal tersebut maka hasil simulasi yang didapat termasuk baik. Dari total hujan 143,73 mm, tiap subcatchment menunjukkan bahwa total infiltrasi cukup kecil yaitu antara 0,88-1,40 mm dan sisanya menjadi limpasan. Hasil simulasi limpasan yang terjadi pada tiap subcatchment dapat dilihat pada Lampiran 3. Berdasarkan hasil pemodelan, limpasan puncak yang terjadi pada subcatchment rata-rata sebesar 0,018 m3/detik. Total limpasan pada masing-masing subcatchment rata-rata sebanyak 179,6 m3. Besarnya total limpasan pada setiap subcatchment berbeda-beda karena perbedaan luas area impervious pada tiap subcatchment serta luas subcatchment itu sendiri. Semakin besar area impervious, maka semakin besar curah hujan menjadi limpasan dan semakin besar luas subcatchment maka semakin besar pula limpasannya. Berdasarkan Lampiran 3 dapat dilihat subcatchment yang paling banyak menghasilkan limpasan adalah subcatchment S9 yaitu sebanyak 320 m3. Pergerakan debit limpasan terhadap waktu untuk subcatchment S9 dapat dilihat pada Gambar 5.
Waktu (jam)
Gambar 5 Pergerakan debit limpasan subcatchment S9 Berdasarkan Gambar 5, limpasan puncak terjadi pada jam ketiga dengan kecepatan aliran sebesar 0,04 m/detik. Besarnya limpasan puncak tiap subcatchment menggambarkan nilai debit limpasan puncak sesuai dengan curah hujan yang terjadi. Dari Lampiran 3 dapat dilihat limpasan puncak paling tinggi terdapat pada subcatchment S9. Hal ini disebabkan subcatchment S9 merupakan subcatchment yang paling luas dan luas area impervious-nya sebesar 80%. Penggunaan lahan untuk perumahan di cluster ini termasuk tinggi karena memiliki daerah impervious antara 80%-95% (Gulbaz 2012). Berdasarkan Gambar 6 dapat dilihat bahwa terdapat 3 saluran yang kedalaman alirannya di atas 80%, yaitu saluran C31, C33 dan C39. Saluran tersebut ditunjukkan oleh garis berwarna merah. Saluran-saluran tersebut merupakan saluran drainase utama yang berada di antara node J33 dan outlet dan memiliki kedalaman 0,6 m dan lebar 0,4 m. Profil aliran saluran-saluran tersebut dapat dilihat pada Gambar 7.
16
Elevasi (m)
Gambar 6 Hasil simulasi aliran limpasan
Jarak (m)
Gambar 7 Profil aliran pada node J33-Out1 Elevasi air tertinggi terjadi pada jam ketiga. Gambar 7 menunjukkan bahwa kapasitas saluran drainase utama C31 dan C39 tidak dapat menampung debit rencana yang terjadi. Saluran ini meluap karena dimensinya tidak mampu menampung debit gabungan dari limpasan yang tidak terinfiltrasi pada setiap subcatchment. Sementara saluran C33 yang kedalaman alirannya diatas 80% tidak meluap karena dimensinya masih dapat menampung debit aliran yang ada. Selain itu, saluran C33 memiliki kemiringan saluran yang cukup curam sehingga kecepatan alirannya tinggi, hal itu membuat saluran ini tidak meluap walaupun mengalirkan debit yang tinggi. Debit maksimum pada saluran C31 sebesar 0,975
17
Debit (m3/det)
m3/detik dan saluran C39 sebesar 1,093 m3/detik. Debit aliran berangsur turun terhadap waktu. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 8.
Waktu (jam)
Gambar 8 Perubahan debit terhadap waktu saluran C31 dan C39 Berdasarkan Gambar 8 dapat dilihat perubahan debit terhadap waktu. Pada saluran C39 mengalirkan debit puncak pada jam ke-2,8 sampai jam ketiga. Sedangkan saluran C31 mengalirkan debit puncak pada jam ketiga. Melihat hasil tersebut maka perlu dilakukan perbaikan saluran drainase dengan cara mengubah dimensi saluran agar volumenya dapat menampung jumlah debit maksimum yang terjadi. Evaluasi dan Perbaikan Sistem Drainase Pemilihan upaya peningkatan kapasitas saluran harus mempertimbangkan keadaan lapangan dan disesuaikan dengan kebutuhan. Pelebaran saluran berakibat pada terambilnya sebagian lahan di sekitar saluran. Hal tersebut dapat berarti terambilnya sebagian halaman rumah warga atau mempersempit lebar badan jalan. Penambahan kedalaman saluran juga harus memperhatikan volume galian yang harus dilakukan juga yang paling penting kemiringan saluran serta elevasinya (Aditya 2015). Hasil simulasi menunjukkan beberapa saluran tidak dapat menampung debit rencana sehingga perlu dilakukan perbaikan. Saluran tersebut yaitu saluran C31 dan C39. Debit simulasi pada saluran C31 sebesar 0,975 m3/detik sedangkan debit maksimum kapasitas saluran sebesar 0,803 m3/detik. Debit simulasi pada saluran C39 sebesar 1,093 m3/detik sedangkan debit maksimum kapasitas saluran sebesar 0,813 m3/detik. Perhitungan yang dilakukan untuk menentukan kapasitas saluran drainase menggunakan Pedoman Perencanaan Drainase Jalan 2006 (Pd-02-2006-B). Perubahan dimensi saluran yang dilakukan yaitu dengan mengubah kedalaman saluran. Hal tersebut dipilih karena saluran yang ada tidak memungkinkan untuk diubah lebar salurannya karena lahan yang sempit. Namun akibat dari perubahan kedalaman saluran, maka terdapat saluran yang juga harus diubah kedalamannya yaitu saluran C37 dan C39. Hal tersebut dikarenakan saluran-saluran tersebut
18 berada di antara saluran-saluran yang meluap. Hasil perubahan dimensi saluran dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6 Hasil perhitungan perubahan dimensi saluran Nama saluran C31 3 Debit simulasi (m /detik) 0,975 Parameter Awal - Lebar (m) 0,4 - Kedalaman (m) 0,6 Debit maksimum saluran awal (m3/detik) 0,803 Parameter Rencana - Lebar (m) 0,4 0,8 - Kedalaman (m) 3 Debit maksimum saluran rancangan (m /detik) 1,118
C37 0,988 0,4 0,6 1,137 0,4 0,8 1,583
C39 1,093 0,4 0,6 0,813 0,4 0,8 1,132
C33 0,975 0,4 0,6 1,061 0,4 0,8 1,476
Elevasi (m)
Berdasarkan Tabel 6 dapat dilihat dimensi rencana hasil perhitungan. Perubahan dimensi saluran dilakukan dengan menambah kedalaman saluran C31, C37, C39 dan C33 sebesar 0,2 m menjadi 0,8 m. Perubahan dimensi saluran dilakukan dengan membongkar saluran drainase lama lalu membuat saluran dengan dimensi yang direncanakan. Pada Lampiran 6 dapat dilihat skema jaringan drainase saluran-saluran yang meluap. Saluran-saluran tersebut terdiri dari 3 saluran terbuka dan 1 saluran gorong-gorong. Saluran terbuka rencana memiliki dimensi lebar 0,6 m dan kedalaman 0,8 m. Saluran tersebut yaitu saluran C31, C33 dan C39. Ketiga saluran tersebut termasuk kedalam golongan saluran drainase utama yang memiliki dimensi sama. Gambar teknik saluran drainase tersebut dapat dilihat pada Lampiran 7. Saluran goronggorong yang juga meluap yaitu saluran C37. Saluran tersebut memiliki dimensi lebar 0,6 m dan kedalaman 0,8 m. Saluran tersebut memiliki penutup pada bagian atas karena diatas saluran digunakan sebagai jalan perumahan. Gambar teknik saluran tersebut dapat dilihat pada Lampiran 7. Setelah dilakukan penambahan kedalaman saluran, debit maksimum keempat saluran lebih besar dari debit simulasi yang terjadi sehingga saluran tidak meluap. Profil aliran saluran C31, C37, C33 dan C39 setelah dilakukan perbaikan dapat dilihat pada Gambar 9.
Jarak (m)
Gambar 9 Profil aliran saluran drainase hasil perbaikan
19 Pada Gambar 9 dapat dilihat profil aliran setelah dilakukan perubahan dimensi saluran. Gambar tersebut menunjukkan setelah dilakukan perubahan kedalaman, saluran yang awalnya meluap menjadi tidak meluap. Perubahan dimensi saluran-saluran yang meluap tidak terlalu mempengaruhi saluran-saluran yang lain. Hal ini dapat dibuktikan dengan hasil simulasi setelah dilakukan perbaikan saluran yang dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Hasil simulasi setelah dilakukan perbaikan Berdasarkan Gambar 10 dapat dilihat hasil simulasi limpasan setelah dilakukan perbaikan. Pada saluran C31, C37, C33 dan C39 tidak terjadi luapan. Saluran-saluran lain yang tidak diubah dimensinya tidak mengalami dampak yang nyata terhadap debitnya. Berdasarkan rencana perbaikan saluran, didapatkan estimasi biaya perbaikan saluran sebesar Rp. 94.524.000, berdasarkan Daftar Harga Satuan Pekerjaan Kota Bogor tahun 2014 (DPBP 2014). Rencana anggaran biaya perbaikan saluran dapat dilihat pada Lampiran 8.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan Berdasarkan simulasi model yang telah dibuat dapat disimpulkan:
20 1. Limpasan puncak yang terjadi pada subcatchment rata-rata sebesar 0,018 m3/detik dan total limpasan pada masing-masing subcatchment rata-rata sebanyak 179,6 m3 2. Debit aliran maksimum pada saluran C31 dan C39 melebihi kapasitas saluran sehingga meluap 3. Dalam upaya perbaikan saluran, dilakukan perubahan dimensi pada saluran C31, C33, C37 dan C39 dengan cara penambahan kedalaman saluran sebesar 0,2 m.
Saran Perlu dilakukan pembagian subcatchment pada masing-masing daerah pelayanan sehingga pemodelan jaringan irigasi dapat dibuat dengan lebih baik sehingga hasil simulasi yang didapat lebih sesuai dengan kondisi di lapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Aditya E. 2015. Evaluasi Saluran Drainase Dengan Model Epa Swmm 5.1 di Perumahan Griya Telaga Permai, Depok, Jawa Barat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Dewi I, Arsana K, Suputra O. 2013. Analisis Kapasitas Saluran Drainase Sekunder dan Penanganan Banjir di Jl Gatot Subroto Denpasar. Jurnal Ilmiah Elektronik Infrastruktur Teknik Sipil. [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 2(2):151-155. Tersedia pada: http://ojs.unud.ac.id/index.php/jieits/article/ download/5621/4265. [DPBP] Dinas Pengawasan Bangunan dan Pemukiman Kota Bogor. 2014. Daftar Harga Satuan Pekerjaan Tahun 2014 Kota Bogor. Bogor (ID): Pemerintah Kota Bogor. Fadhlillah M. 2014. Evaluasi Saluran Drainase di Bogor Nirwana Residence Dengan Model EPA SWMM 5.1 [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Fairizi D. 2015. Analisis dan Evaluasi Saluran Drainase pada Kawasan Perumnas Talang Kelapa di Subdas Lambidaro Kota Palembang. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 3(1):755-765. Tersedia pada: http://ejournal.unsri.ac.id/index.php/jtsl/article/view/520/pdf. Gulbaz S. 2012. Impact of Land Use/Cover Changes on Water Quality and Quantity in a Calibrated Hydrodynamic Model. Conference Proceedings CD-ROM, 10th International Congress on Advances in Civil Engineering (ACE 2012). Ankara (TR): Middle East Technical University. Handajani N. 2005. Analisa Distribusi Curah Hujan dengan Kala Ulang Tertentu. Jurnal Rekayasa Perencanaan. [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 3(1):755-
21 Tersedia pada: http://eprints.upnjatim.ac.id/2528/1/NOVIE_ 767. HANDAJANI.pdf. Harahap MS. 2010. Studi Identifikasi dan Analisa Sistem Drainase untuk Penanggulangan Banjir pada Kecamatan Medan Johor dan Kecamatan Medan Polonia [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. James W, Rossman LE, James WRC. 2010. Water Systems Models User’s Guide to SWMM5 13th ed. Cincinnati (US): Chi pr. [KemenPU] Kementrian Pekerjaan Umum. 2011. Materi Bidang Drainase. Jakarta (ID) : Kementrian Pekerjaan Umum. Kodoatie RJ. 2003. Manajemen dan Rekayasa Infrastruktur. Yogyakarta (ID): Pustaka Pelajar. Luciana RF, Edijatno, Sofia F. 2013. Analisa Sistem Drainase Saluran Kupang Jaya akibat Pembangunan Apartemen Puncak Bukit Golf di Kota Surabaya. Jurnal Teknik Pomits. [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 1(1):1-5. Tersedia pada: digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28575-3111105032-paper.pdf. Priambodo S. 2004. Karakteristika Hujan di Beberapa Stasiun Hujan di Wilayah DKI Jakarta [tesis]. Yogyakarta (ID) : Universitas Gadjah Mada. Raghunath HM. 2006. Hydrology 2nd ed. New Delhi (IN): New Age International (P) Limited. Rohmat D, Setiawan I. 2010. Tipikal Kuantitas Infiltrasi menurut Karakteristik Lahan. Bionatura – Jurnal Ilmu-ilmu Hayati dan Fisik. . [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 12(1):14-24. Tersedia pada: http://jurnal.unpad.ac.id/ bionatura/article/viewFile/7669/3539. Rossman LE. 2004. Storm Water Management Model User’s Manual Version 5.0. Cincinnati (US): Chi pr. Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Jilid I. Bandung (ID): Nova. Situmorang R. 2015. Penerapan Model EPA SWMM 5.1 untuk Evaluasi Saluran Drainase di Darmawangsa Residence, Bekasi, Jawa Barat. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sriyono E. 2012. Analisis Debit Banjir Rancangan Rehabilitasi Situ Sidomukti. Jurnal Teknik. [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 2(2):78-87. Tersedia pada: http://jurnalteknik.janabadra.ac.id/wp-content/uploads/2014/03/01-EdySriyono-FINAL-Akhir.pdf Supriyani E, Bisri M, Dermawan V. 2012. Studi Pengembangan Sisem Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan. Jurnal Teknik Pengairan. [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 3(2):112-121. Tersedia pada: http://jurnalpengairan.ub.ac.id/index.php/jtp/article/download/156/152. Suripin M. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta (ID): ANDI. Tangkudung H, Kawet L, Wuisan EM, Pania HG. 2013. Perencanaan Sistem Drainase Kawasan Kampus Universitas Sam Ratulangi. Jurnal Sipil Statik. [internet]. [diunduh 2016 Feb 03]; 1(3):164-170. Tersedia pada: http://download.portalgaruda.org/article.php?article=15267&val=1013. Wibowo M. 2005. Analisis Pengaruh Perubahan Penggunaan Lahan terhadap Debit Sungai. Jurnal Teknik Lingkungan P3TL-BPPT [internet]. [diunduh 2016 Feb 02]; 6(1):283-290. Tersedia pada: http://www.kelair.bppt.go.id/Jtl/ 2005/vol6-1/05debit. Wilson EM. 1990. Engineering Hydrology. London (UK): Mac Millan Education.
22 Lampiran 1 Peta masterplan Perumahan Rancamaya Cluster Bogor Balcony Grande
23 Lampiran 2 Nilai karakteristik subcathcment pada cluster Bogor Balcony Grande
Subcatchment S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24
Luas (ha) 0,21 0,09 0,09 0,1 0,12 0,17 0,12 0,09 0,23 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,16 0,11 0,05 0,11 0,09 0,07 0,08 0,13
Lebar (m) 28 12 16 15 20 15 17 12 33 12 19 12 20 15 15 15 17 17 15 16 15 22 10 15
Lahan Impervious (%) 85 85 80 85 85 80 80 80 80 85 85 80 85 80 80 85 85 80 80 85 85 85 85 85
Lahan Pervious (%) 15 15 20 15 15 20 20 20 20 15 15 20 15 20 20 15 15 20 20 15 15 15 15 15
24 Lampiran 3 Hasil simulasi limpasan yang terjadi pada tiap subcatchment
Subcatchment S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24
Total Total Limpasan puncak Infiltrasi limpasan (m3/det) (mm) (mm) 0,95 139,15 0,03 0,95 140,55 0,01 1,27 140,26 0,01 0,94 140,67 0,02 0,93 140,76 0,02 1,38 139,34 0,03 1,3 140,03 0,02 1,33 139,96 0,01 1,3 140,04 0,04 1,01 139,86 0,02 0,96 140,5 0,02 1,4 139,15 0,02 0,95 140,55 0,02 1,36 139,55 0,02 1,36 139,55 0,02 0,99 140,21 0,02 0,98 140,29 0,02 1,29 140,13 0,02 1,21 140,65 0,01 0,95 140,64 0,01 0,93 140,76 0,01 0,88 141,16 0,01 0,96 140,48 0,01 0,97 140,39 0,02 Jumlah total limpasan Rata-rata total limpasan
Total Limpasan (m3) 300 130 130 140 170 240 170 130 320 210 210 210 210 210 210 210 220 150 70 150 130 100 110 180 4310 179,6
25 Lampiran 4 Panjang saluran dan debit maksimum hasil simulasi Kode Saluran C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22
Panjang (m) 66,2 69,7 68,4 28,9 27,6 36,9 37,5 6,96 33,6 38,4 20 62,4 52,7 6,46 52,4 40,3 8,63 32,6 59 56,7 6,87 32,4
Debit maks (m3/det) 0,031 0,050 0,035 0,035 0,035 0,035 0,039 0,070 0,109 0,047 0,155 0,066 0,047 0,124 0,035 0,089 0,937 0,795 0,058 0,058 0,953 0,711
Kode Saluran C23 C24 C25 C26 C27 C28 C29 C30 C31 C32 C33 C34 C35 C36 C37 C38 C39 C40 C41 C42 C43
Panjang (m) 92,6 64,7 55 53,9 6,89 31,5 51,6 50,9 66,5 112 20,8 9,25 40,8 58,2 7,75 34 36,8 18,6 70,2 6,17 31,2
Debit maks (m3/det) 0,237 0,864 0,058 0,058 0,969 0,728 0,089 0,058 0,975 0,082 0,975 0,842 0,907 0,113 0,988 0,043 1,093 0,019 0,058 0,817 0,171
26 Lampiran 5 Parameter saluran hasil perhitungan Saluran C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 C25 C26 C27 C28 C29 C30 C31 C32 C33 C34 C35 C36 C37 C38 C39 C40 C41
S 0,030 0,029 0,066 0,035 0,036 0,027 0,040 0,046 0,015 0,026 0,025 0,016 0,028 0,048 0,019 0,025 0,032 0,015 0,017 0,009 0,030 0,015 0,016 0,031 0,048 0,051 0,030 0,016 0,045 0,069 0,014 0,031 0,025 0,026 0,033 0,051 0,028 0,044 0,014 0,054 0,021
D 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,6 0,6 0,4 0,4 0,6 0,6 0,4 0,6 0,4 0,4 0,6 0,6 0,4 0,4 0,6 0,4 0,6 0,6 0,6 0,4 0,6 0,4 0,6 0,4 0,4
L 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 0,3 0,4 0,3 0,4 0,4 0,4 0,3 0,4 0,3 0,4 0,3 0,3
A 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,24 0,24 0,12 0,12 0,24 0,24 0,12 0,24 0,12 0,12 0,24 0,24 0,12 0,12 0,24 0,12 0,24 0,24 0,24 0,12 0,24 0,12 0,24 0,12 0,12
P 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,6 1,6 1,1 1,1 1,6 1,6 1,1 1,6 1,1 1,1 1,6 1,6 1,1 1,1 1,6 1,1 1,6 1,6 1,6 1,1 1,6 1,1 1,6 1,1 1,1
R 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,109 0,150 0,150 0,109 0,109 0,150 0,150 0,109 0,150 0,109 0,109 0,150 0,150 0,109 0,109 0,150 0,109 0,150 0,150 0,150 0,109 0,150 0,109 0,150 0,109 0,109
V 3,968 3,867 5,856 4,247 4,346 3,758 4,566 4,876 2,785 3,684 3,610 2,890 3,852 4,992 3,154 3,596 5,049 3,496 2,972 2,144 4,860 3,507 2,906 4,964 4,992 5,146 4,857 3,557 4,824 5,987 3,346 4,036 4,420 4,550 5,166 5,144 4,738 4,795 3,389 5,294 3,337
Qmaks 0,476 0,464 0,703 0,510 0,521 0,451 0,548 0,585 0,334 0,442 0,433 0,347 0,462 0,599 0,378 0,432 1,212 0,839 0,357 0,257 1,166 0,842 0,349 1,191 0,599 0,617 1,166 0,854 0,579 0,718 0,803 0,484 1,061 1,092 1,240 0,617 1,137 0,575 0,813 0,635 0,400
27 Lampiran 5 Lanjutan Saluran C42 C43
S 0,031 0,016
Keterangan: S : D : L : A : P : R : V : Qmaks :
D 0,6 0,4
L 0,4 0,3
A 0,24 0,12
P 1,6 1,1
R 0,150 0,109
Kemiringan dasar saluran Kedalaman saluran (m) Lebar dasar saluran (m) Luas penampang saluran (m2) Perimeter terbasahkan (m) Jari-jari hidrolik (m) Kecepatan aliran (m/detik) Debit maksimum kapasitas saluran (m3/detik)
V Qmaks 4,964 1,191 2,890 0,347
28 Lampiran 6 Denah lokasi saluran drainase yang diubah dimensinya
29
Elevasi (m)
Lampiran 7 Desain saluran hasil perbaikan
30
Elevasi (m)
Lampiran 7 Lanjutan
31 Lampiran 8 Rencana anggaran biaya perbaikan saluran No
Jenis Pekerjaan
Volume
Satuan
Harga Satuan (Rp)
Jumlah Harga (Rp)
Pekerjaan Persiapan 1
1.1. Pembersihan Lahan dan perataan 1.2. Mobilisasi dan Demobilisasi
52,74
m2
10.090,00
532.146,60
5,00
hari
200.000,00
1.000.000,00
27,69
m3
73.830,00
2.044.352,70
210,96
m2
8.380,00
1.767.844,80
13,19
m3
240.730,00
3.174.025,05
263,70
m2
324.130,00
85.473.081,00
10.090,00
532.146,60
Pekerjaan Tanah 2 2.1 Galian tanah Pekerjaan Saluran
3
3.1 Pembongkaran saluran eksisting 3.2 Urugan Pasir 3.3 Pembuatan Saluran baru
Pekerjaan Timbunan dan Pembersihan Akhir 4 4.1 Pembersihan Akhir
52,74
m2
TOTAL BIAYA 94.523.596,75 PEMBULATAN
94.524.000,00
32
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 2 Desember 1993 dari pasangan Bapak Mansyur dan Ibu Dede Faridah. Penulis adalah anak ketiga dari empat bersaudara. Pada tahun 2006 penulis lulus dari SDN Lawanggintung 2 Bogor. Pada tahun 2009 penulis lulus dari SMPN 9 Bogor dan diterima di SMAN 3 Bogor. Penulis lulus SMA pada tahun 2012 dan pada tahun yang sama diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur ujian tertulis di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama menjadi mahasiswa di IPB, penulis pernah mengikuti kepanitiaan dalam kegiatan seminar dan lomba kreativitas ICEF pada tahun 2014. Selain itu, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Gambar Teknik pada tahun ajaran 2013/2014. Penulis melaksanakan praktik lapangan pada bulan Juli – Agustus 2015 di Balai Besar Wilayah Sungai Serayu-Opak, dengan judul “Manajemen Sumberdaya Air dalam Sistem Irigasi di Bendungan Sermo, Kulonprogo, Yogyakarta”. Pada Agustus 2016 penulis menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Evaluasi Saluran Drainase di Perumahan Rancamaya, Bogor dengan menggunakan Model EPA SWMM 5.1” di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir Asep Sapei, MS.
