UNIVERSITAS BINA NUSANTARA ANALISA KINERJA SISTEM POLDER PLUIT TERHADAP KOMPARTEMEN MUSEUM BANK INDONESIA DENGAN PROGRAM MIKE URBAN SWMM

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA _______________________________________________________________________ Jurusan Teknik Sipil Skripsi Sarjana Semester Genap Tahun 2007/2008 ANALISA KINERJA SISTEM POLDER PLUIT TERHADAP KOMPARTEMEN MUSEUM BANK INDONESIA DENGAN PROGRAM MIKE URBAN SWMM Arya Nanda Rosadi NIM: 0700724282

Abstrak Kompartemen Museum Bank Indonesia merupakan kawasan yang terletak di wilayah Utara Jakarta dan merupakan bagian dari wilayah sistem polder Pluit yang pernah mengalami banjir pada tahun 2002 yang disebabkan karena banjir kiriman, curah hujan tinggi, kondisi topografinya yang berdataran rendah akibat penurunan tanah dan dekat pantai sehingga diperlukan suatu penanganan limpasan permukaan yang sesuai untuk lokasi yang bertopografi rendah dan rawan banjir dimana salah satunya adalah melalui sistem polder. Oleh karena itu, diperlukan adanya evaluasi atau analisa kinerja dari sistem polder Pluit, untuk dapat meminimalkan terjadinya genangan di kawasan sistem polder Pluit tersebut. Penelitian ini dimaksudkan untuk melakukan analisa kinerja sistem polder Pluit dengan melihat neraca keseimbangan air (water balance) untuk curah hujan rencana 25, 50, 100 tahun, kecepatan aliran di Sungai Besar, kinerja pompa di Waduk Pluit, elevasi muka air di Waduk Pluit, elevasi muka air di Sungai Besar dan pengaruh kinerja sistem polder Pluit terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia. Hasil dari analisa kinerja sistem polder Pluit memberikan beberapa kesimpulan, pertama adalah kecepatan aliran di Sungai Besar memenuhi syarat batas yang ditentukan, yaitu kurang dari 3m/detik (berkisar antara 0.043-1.327 m/detik). Kedua, kinerja pompa memiliki peranan yang sangat penting dalam mengurangi volume limpasan permukaan pada sistem polder Pluit dan volume air di Waduk Pluit hingga mencapai 50 persen (2 kali lipat), namun lamanya kinerja pompa berkisar antara 28-33 jam sehingga mengakibatkan pompa beroperasi secara terus menerus. Ketiga, pengaruh kinerja sistem polder Pluit sangat mempengaruhi kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia, yaitu berupa adanya genangan hingga mencapai 38.1 cm dari permukaan tanah. Dan keempat, usulan penanggulangan untuk meminimalkan genangan banjir dari Sungai Besar terhadap kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia adalah pembuatan tanggul yang mengelilingi kawasan tersebut.

Kata Kunci Banjir, sistem polder Pluit, Kompartemen Museum Bank Indonesia, analisa kinerja, Sungai Besar, tinggi genangan, tanggul.

v

PRAKATA

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya yang diberikan sehingga penulisan laporan penelitian ini dapat terselesaikan. Penelitian ini dibuat dan diajukan sebagai syarat wajib dalam menempuh jenjang studi strata satu pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Penelitian ini berjudul Analisa Kinerja Sistem Polder Pluit Terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia Dengan Program MIKE URBAN SWMM. Dalam penyusunan laporan ini tidak lupa kami sampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah berjasa memberikan bantuan dan dukungannya, antara lain : 1. Bapak Prof. Gerardus Polla, M. App. Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Bina Nusantara. 3. Ibu Amelia Makmur, ST., MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara. 4. Bapak Made Suangga, Ir., MT., Dr., selaku Koordinator Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara. 5. Ibu Godeliva Juliastuti, Ir., MT., selaku Dosen Pembimbing Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara. 6. Puslitbang SDA atas kesempatan kerja dan pengumpulan data-data dalam penelitian ini.

vi

7. Ibu Joice Marta Widjaya, Ir., Msc. yang telah meluangkan waktu, bimbingan dan ilmunya yang begitu besar hingga terselesaikannya penelitian ini. 8. Rekan-rekan kerja Puslitbang SDA : Pak Rokhani, Pak Deny, Kak Agie, Kak Zamzam, Kak Roy, Sosro, Teh Petty, Teh Melly dan Teh Kokom yang telah membantu dalam penelitian ini. 9. Orang tua beserta seluruh keluarga yang telah mendukung secara materi dan moril hingga terselesaikannya penelitian ini. 10. Panda, Nelly, Dita, Sulung dan Michael yang menjadi rekan seperjuangan dalam penulisan laporan penelitian ini. 11. Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil (HIMTES) Universitas Bina Nusantara. 12. Serta seluruh pihak yang tidak disebutkan tetapi ikut membantu dalam penyusunan laporan penelitian ini. Walaupun penulis telah menyelesaikan laporan penelitian ini dengan sebaik mungkin, penulis menyadari laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan untuk menyempurnakan laporan penelitian ini.

Jakarta, September 2007

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN COVER DEPAN

i

HALAMAN COVER DALAM

ii

HALAMAN PERSETUJUAN HARDCOVER

iii

HALAMAN PERNYATAAN DEWAN PENGUJI PENDADARAN SKRIPSI

iv

ABSTRAK

v

PRAKATA

vi

DAFTAR ISI

viii

DAFTAR GAMBAR

xi

DAFTAR TABEL

xiv

DAFTAR NOTASI

xv

DAFTAR LAMPIRAN

xvi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

1

1.2 Identifikasi Permasalahan

3

1.3 Maksud dan Tujuan

4

1.4 Lingkup Penelitian

5

1.5 Sistematika Penulisan

6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Polder

8

2.1.1 Definisi Sistem Polder

8

viii

2.1.2 Karakteristik Sistem Polder

9

2.1.3 Fungsi Polder

10

2.1.4 Elemen-elemen Sistem Polder

10

2.2 Hidrologi

15

2.2.1 Evaporasi

15

2.2.2 Infiltrasi

16

2.3 Hidraulik

16

2.3.1 Aliran Air pada Saluran Terbuka (Open Channel Flow)

17

2.3.2 Aliran Air pada Saluran Tertutup (Pipe Channel Flow)

17

2.3.3 Sifat-sifat Aliran

17

2.4 Gambaran Umum Program MIKE URBAN SWMM 2.4.1 Metode Perhitungan pada Program MIKE URBAN SWMM

18 21

BAB III METODOLOGI 3.1 Pendekatan Penelitian

22

3.2 Teknik Pengumpulan Data

24

3.2.1 Pengumpulan Data Sekunder

25

3.2.2 Pengumpulan Data Primer

32

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Pemodelan Sistem Polder Pluit

33

4.1.1 Pemodelan Hidraulik

33

4.1.2 Pemodelan Hidrologi

43

4.1.3 Climatology

50

4.1.4 Time Series

51

ix

4.1.5 Raingauges

52

4.1.6 Inflow Hydrograph

53

4.2 Validasi Data Profil Sungai

55

4.3 Pengujian Model

57

4.3.1 Kalibrasi

58

4.3.2 Simulasi Model

60

4.4 Analisa Kinerja Sistem Polder Pluit

61

4.4.1 Neraca Keseimbangan Air (Water Balance)

61

4.4.2 Kecepatan Aliran (Velociy) Sungai Besar

63

4.4.3 Kinerja Pompa Waduk Pluit

64

4.4.4 Elevasi Muka Air Waduk Pluit

65

4.4.5 Elevasi Muka Air Sungai Besar

67

4.4.6 Pengaruh Kinerja Sistem Polder Pluit Terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia

71

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

73

5.2 Saran

74

DAFTAR PUSTAKA

xvii

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

xviii

LAMPIRAN-LAMPIRAN

xx

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Master Plan Sistem Drainase Jakarta Tahun 1973

2

Gambar 1.2 Polder Eksisting di DKI Jakarta Tahun 2007

3

Gambar 1.3 Peta Penurunan Tanah dan Banjir Februari 2002

4

Gambar 1.4 Fokus Area Pemodelan dengan Foto Udara

5

Gambar 2.1 Sketsa Tipikal Sistem Polder

9

Gambar 2.2 Skema Jaringan Drainase pada Sistem Polder

12

Gambar 2.3 Konsep Nonlinear Konversi Hujan-Limpasan pada SWMM

20

Gambar 2.4 Sketsa Konversi Aliran Permukaan

21

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

23

Gambar 3.2 Hujan Maksimum Harian di Kapuk (02026A)

26

Gambar 3.3 Peta Topografi Global

30

Gambar 3.4 Peta Situasi Dengan Fokus Area Pemodelan dan Pos Hujan

32

Gambar 4.1 Skematisasi Pemodelan Sungai (Link/Conduit)

34

Gambar 4.2 Skematisasi Pemodelan Titik Penghubung Sungai (Nodes)

34

Gambar 4.3 Input Parameter Pemodelan Elemen Nodes pada Program

36

Gambar 4.4 Input Parameter Pemodelan Elemen Conduit pada Program

37

Gambar 4.5 Pemodelan Sistem Drainase Utama dan Waduk Pluit

38

Gambar 4.6 Input Pemodelan dan Kinerja Elemen Pump pada Program

39

Gambar 4.7 Hasil Akhir Pemodelan Elemen Pump pada Program

39

Gambar 4.8 Grafik Pompa Hubungan Antara Flow-Head

40

xi

Gambar 4.9 Input Parameter Pemodelan Elemen Orifices pada Program

40

Gambar 4.10 Hasil Akhir Pemodelan Elemen Orifices pada Program

41

Gambar 4.11 Input Parameter Pemodelan Elemen Transection pada Program

42

Gambar 4.12 Bentuk atau Profil Saluran untuk Tipe Saluran Tidak Beraturan

43

Gambar 4.13 Pemodelan Elemen Catchment Area pada Program

44

Gambar 4.14 Peta Topografi Hasil Digitasi Dengan Arcview GIS

45

Gambar 4.15 Arah Aliran Permukaan Dari Peta Topografi

46

Gambar 4.16 Hasil Akhir Pemodelan Batas Daerah Layanan pada Program

47

Gambar 4.17 Input Parameter Elemen Infiltration pada Program

48

Gambar 4.18 Input Parameter Pemodelan Elemen Routing Catchment pada Program 49 Gambar 4.19 Skematisasi Penelusuran Aliran Lahan

50

Gambar 4.20 Input Parameter Evaporasi pada Program

51

Gambar 4.21 Input Data Hujan Rencana dan Data Inflow Menjadi Grafik (kurva)

52

Gambar 4.22 Input Parameter Beban Hujan Rencana yang Digunakan

53

Gambar 4.23 Input Pembebanan Titik (Nodes) yang Diinginkan

54

Gambar 4.24 Lokasi Pembebanan Titik (Nodes) berupa Inflow

54

Gambar 4.25 Profil Melintang Sungai Besar Titik 46, 47, dan 48 Dari Data Profil Sungai

55

Gambar 4.26 Lokasi Titik Pemodelan Sungai Besar pada Program dan Lokasi Bench Mark Terdekat

56

Gambar 4.27 Hasil Akhir Pemodelan Sistem Polder Pluit pada Program

58

Gambar 4.28 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 25 Tahun

64

Gambar 4.29 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 50 Tahun

64

Gambar 4.30 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 100 Tahun

65

xii

Gambar 4.31 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 25 tahun dan Pompa Beroperasi

66

Gambar 4.32 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 50 Tahun dan Pompa Beroperasi

66

Gambar 4.33 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 100 Tahun dan Pompa Beroperasi

67

Gambar 4.34 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 25 Tahun)

67

Gambar 4.35 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 25 Tahun)

68

Gambar 4.36 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 25 Tahun)

68

Gambar 4.37 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 50 Tahun)

69

Gambar 4.38 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 50 Tahun)

69

Gambar 4.39 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 50 Tahun)

70

Gambar 4.40 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 100 Tahun)

70

Gambar 4.41 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 100 Tahun)

71

Gambar 4.42 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 100 Tahun)

71

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Parameter Infiltrasi Green-Ampt

16

Tabel 3.1 Persentase Distribusi Hujan Rencana

27

Tabel 3.2 Distribusi Hujan Rencana

28

Tabel 3.3 Data Evapotranspirasi di Kemayoran

28

Tabel 3.4 Kapasitas Pompa Eksisting di Waduk Pluit

29

Tabel 3.5 Lokasi Titik Bench Mark Terdekat di Kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia

31

Tabel 4.1 Hasil Validasi Data Profil Sungai

57

Tabel 4.2 Rentang Nilai Parameter Kemiringan Lahan yang Digunakan

59

Tabel 4.3 Perbandingan Elevasi Muka Air Antara Hasil Pengukuran di Lapangan dengan Hasil Analisa Program

60

Tabel 4.4 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 25 Tahun

61

Tabel 4.5 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 50 Tahun

62

Tabel 4.6 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 100 Tahun

62

Tabel 4.7 Kecepatan Aliran Sungai Besar Rata-Rata Hasil Analisa Program

63

Tabel 4.8 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 25 Tahun

72

Tabel 4.9 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 50 Tahun

72

Tabel 4.10 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 100 Tahun 72

xiv

DAFTAR NOTASI

t

= Waktu awal air masuk ke dalam inlet

t0

= waktu air keluar dari outflow

Qin

= Debit inflow

Qout

= Debit outflow

EL

= Evaporasi muka air bebas per hari

P

= Presipitasi

Isurf

= Aliran permukaan harian yang masuk

Igw

= Aliran air tanah yang masuk

Osurf

= Aliran permukaan harian yang keluar

Ogw

= Aliran air tanah yang keluar

∆S

= Perubahan jumlah simpanan air selama periode pengamatan

q

= Debit aliran permukaan per meter lebar, m3/detik/m

n

= Koefisien kekasaran Manning

d

= Kedalaman air, m

dp

= Tinggi tampungan, m

y

= d - dp = Kedalaman aliran, m

s

= Kemiringan lahan, mm/mm

Tc

= Waktu konsentrasi

L

= Panjang daerah tangkapan

S

= Kemiringan rata-rata saluran

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1

DATA PENGUKURAN SIPAT DATAR (WATERPASS)

LAMPIRAN 2

L 1.1

DATA PROFIL MELINTANG SUNGAI (CROSS SECTION)

LAMPIRAN 3

L 2.1

NILAI PARAMETER ELEMEN NODES DAN CONDUIT YANG DIGUNAKAN PADA PROGRAM

LAMPIRAN 4

LAMPIRAN 5

L 3.1

NILAI PARAMETER ELEMEN ROUTING CATCHMENT YANG DIGUNAKAN PADA PROGRAM

L 4.1

DATA DEBIT BANJIR (INFLOW)

L 5.1

xvi