EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

19
EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG MENUJU KANAL BANJIR TIMUR TERHADAP PENGENDALIAN BANJIR DKI JAKARTA Lusiana Indarwati, Dwita Sutjiningsih Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI, Depok, 16424, Indonesia Email: [email protected] Abstrak Seiring dengan bertambahnya penduduk, kebutuhan pokok manusia semakin meningkat. Eksploitasi alam, perubahan tata guna lahan, dan daya dukung lingkungan yang tidak seimbang membuat daerah resapan air berkurang. Limpasan air di permukaan meningkat sehingga kapasitas sungai tidak dapat menampung dan antara lain menjadi penyebab banjir di DKI Jakarta. Salah satu metode pengendalian banjir yang digunakan adalah pembangunan sudetan Ciliwung menuju Kanal Banjir Timur (KBT). Sudetan terdiri dari empat unit pipa gorong- gorong beton pracetak. Debit maksimum yang dapat mengalir melalui keempat unit pipa sebesar 60 m 3 /det. Debit puncak yang melalui S. Ciliwung dan S. Cipinang dihitung menggunakan modifikasi metode rasional. Hasil perhitungan banjir rencana 100 tahunan Sungai Ciliwung sampai dengan sudetan adalah sebesar 411,6 m 3 /det, sedangkan banjir rencana 50 tahunan Sungai Cipinang sampai dengan sudetan adalah sebesar 87,1 m 3 /det. Efektifitas pembangunan ini dilihat dari referensi elevasi muka air banjir tahun 2007 di Pintu Air Manggarai sebesar +10,90 m. Pelacakan banjir yang dilakukan adalah saat kondisi penampang kedua sungai telah dinormalisasi. Pelacakan banjir ini dikerjakan menggunakan program HEC-RAS vs 4.1.0. Elevasi banjir di Pintu Air Manggarai sebesar +9,29 m. Pembangunan sudetan ini dinilai efektif karena dapat mereduksi elevasi muka air banjir 14,8 % serta tidak adanya limpasan melalui tanggul di Sungai Ciliwung dari titik sudetan hingga Pintu Air Manggarai. Kata kunci: Ciliwung, efektifitas, Kanal Banjir Timur, pengendalian banjir, sudetan THE EFFECTIVENESS OF INTERCONNECTION CONSTRUCTION FROM CILIWUNG RIVER TOWARDS EASTERN FLOOD CANAL ON JAKARTA FLOOD CONTROL Abstract Along with the increasing population, basic human needs will also increasing,. Exploitation of nature, land use changes, and evironmental capacity unbalanced make a reducing infiltration capacity of the catchment area. The capacity of Ciliwung can not accomadate the increasing surface runoff, that contribute to the flooding in Jakarta. One of the flood control method that used is construction of interconnection from Ciliwung River towards Eastern Flood Canal. Interconnection which consists of four units of pipe precast concrete culverts. The maximum discharge through the four culverts is 60 m 3 /s. Peak discharge through Ciliwung River and Cipinang River is calculated using a modified rational method. Results of the design flood calculation with 100-year return period of Ciliwung River upto the interconnection point is 411.6 m 3 /s, while the 50-year return period of Cipinang River upto the interconnection point is 87.1 m 3 /s. Effectiveness of this construction is based on reference of flood water elevation with 100-year return period in Manggarai Sluicegate that is +10.92 m. Flood routing is carried out using software HEC-RAS vs 4.1.0 for the condition after normalization. Flood water elevation in Manggarai gate is +9.29 m. The construction of the culverts has proven effective since it can reduce the flood water level up to 14,8 % and there is no runoff through embankment along the Ciliwung River from interconnection point up to Manggarai gate. Keywords: Ciliwung, Eastern Flood Canal, effectiveness, flood control, interconnection Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Transcript of EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

Page 1: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN

SUNGAI CILIWUNG MENUJU KANAL BANJIR TIMUR TERHADAP

PENGENDALIAN BANJIR DKI JAKARTA

Lusiana Indarwati, Dwita Sutjiningsih

Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI, Depok, 16424, Indonesia

Email: [email protected]

Abstrak

Seiring dengan bertambahnya penduduk, kebutuhan pokok manusia semakin meningkat. Eksploitasi alam,

perubahan tata guna lahan, dan daya dukung lingkungan yang tidak seimbang membuat daerah resapan air

berkurang. Limpasan air di permukaan meningkat sehingga kapasitas sungai tidak dapat menampung dan antara

lain menjadi penyebab banjir di DKI Jakarta. Salah satu metode pengendalian banjir yang digunakan adalah

pembangunan sudetan Ciliwung menuju Kanal Banjir Timur (KBT). Sudetan terdiri dari empat unit pipa gorong-

gorong beton pracetak. Debit maksimum yang dapat mengalir melalui keempat unit pipa sebesar 60 m3/det.

Debit puncak yang melalui S. Ciliwung dan S. Cipinang dihitung menggunakan modifikasi metode rasional.

Hasil perhitungan banjir rencana 100 tahunan Sungai Ciliwung sampai dengan sudetan adalah sebesar 411,6

m3/det, sedangkan banjir rencana 50 tahunan Sungai Cipinang sampai dengan sudetan adalah sebesar 87,1

m3/det. Efektifitas pembangunan ini dilihat dari referensi elevasi muka air banjir tahun 2007 di Pintu Air

Manggarai sebesar +10,90 m. Pelacakan banjir yang dilakukan adalah saat kondisi penampang kedua sungai

telah dinormalisasi. Pelacakan banjir ini dikerjakan menggunakan program HEC-RAS vs 4.1.0. Elevasi banjir di

Pintu Air Manggarai sebesar +9,29 m. Pembangunan sudetan ini dinilai efektif karena dapat mereduksi elevasi

muka air banjir 14,8 % serta tidak adanya limpasan melalui tanggul di Sungai Ciliwung dari titik sudetan hingga

Pintu Air Manggarai.

Kata kunci: Ciliwung, efektifitas, Kanal Banjir Timur, pengendalian banjir, sudetan

THE EFFECTIVENESS OF INTERCONNECTION CONSTRUCTION FROM

CILIWUNG RIVER TOWARDS EASTERN FLOOD CANAL ON

JAKARTA FLOOD CONTROL

Abstract

Along with the increasing population, basic human needs will also increasing,. Exploitation of nature, land use

changes, and evironmental capacity unbalanced make a reducing infiltration capacity of the catchment area.

The capacity of Ciliwung can not accomadate the increasing surface runoff, that contribute to the flooding in

Jakarta. One of the flood control method that used is construction of interconnection from Ciliwung River

towards Eastern Flood Canal. Interconnection which consists of four units of pipe precast concrete culverts. The

maximum discharge through the four culverts is 60 m3/s. Peak discharge through Ciliwung River and Cipinang

River is calculated using a modified rational method. Results of the design flood calculation with 100-year

return period of Ciliwung River upto the interconnection point is 411.6 m3/s, while the 50-year return period of

Cipinang River upto the interconnection point is 87.1 m3/s. Effectiveness of this construction is based on

reference of flood water elevation with 100-year return period in Manggarai Sluicegate that is +10.92 m. Flood

routing is carried out using software HEC-RAS vs 4.1.0 for the condition after normalization. Flood water

elevation in Manggarai gate is +9.29 m. The construction of the culverts has proven effective since it can reduce

the flood water level up to 14,8 % and there is no runoff through embankment along the Ciliwung River from

interconnection point up to Manggarai gate.

Keywords: Ciliwung, Eastern Flood Canal, effectiveness, flood control, interconnection

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 2: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

2

Pendahuluan

Seiring dengan pertumbuhan penduduk di Indonesia, maka kabutuhan pokok manusia akan

meningkat. Hal ini menyebabkan terjadinya eksploitasi alam yang berlebihan, tata guna lahan

yang tidak terkendali, dan daya dukung lingkungan yang menurun. Berdasarkan Rencana

Pembangunan Jangka Menengah Daerah Perda Provinsi DKI Jakarta No.2 tahun 2013-2017,

kondisi geografis Jakarta tidak menguntungkan, luas DKI Jakarta sebesar 662,3 km2, 40%

merupakan dataran rendah dengan ketinggian permukaan berada 1-1,5 meter di bawah

permukaan laut. Air laut pasang cenderung meningkat akibat adanya pemanasan global yang

berlangsung.

Penutupan lahan di daerah Bopunjur mengakibatkan daerah resapan air semakin sempit.

Daerah resapan air berkurang sehingga limpasan air di permukaan akan lebih besar. Hal ini

berdampak pada debit air yang masuk ke dalam Sungai Ciliwung, sehingga debit air yang

mengalir lebih besar dibanding dengan kapasitas sungai. Berdasarkan data dan informasi

bencana Indonesia yang dikelola Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB), jumlah

kejadian banjir di Provinsi DKI Jakarta dari tahun 2002-2010 sebanyak 80 kali.

Gambar 1. Jumlah Kejadian Banjir Setiap Provinsi Tahun 2002-2010

Jakarta kerap dilanda banjir pada puncak musim hujan, sehingga dibutuhkan konsep

pengendalian banjir. Sejak tahun 1619, konsep pengendalian banjir di Jakarta sudah

direncanakan. Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik (PUTL) dengan Netherlands

Engineering Consultant (Nedeco) pada tahun 1973 mengeluarkan Rencana Induk

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 3: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

3

Pengendalian Banjir DKI Jakarta. Berdasarkan rencana induk ini, terdapat terusan atau kanal

yang menampung semua aliran air dari hulu yang dibuang di hilir Jakarta. Terusan tersebut

dinamakan Kanal Banjir Barat (KBB) dan Kanal Banjir Timur (KBT). Berikut skematik

master plan pengendalian banjir Jakarta:

Gambar 2. Skematik Master Plan Pengendalian Banjir Jakarta

Pembangunan kanal ini belum dapat menyelesaikan konflik banjir di Jakarta secara optimal.

Kondisi hidrologi KBB masih tidak dapat menampung suplai air Sungai Ciliwung, sehingga

terjadi luapan di beberapa daerah tertentu. Alternatif yang dapat dilakukan adalah dengan

konsep pengendalian banjir struktural, yaitu pembangunan interkoneksi (sudetan) Sungai

Ciliwung menuju Kanal Banjir Timur (KBT). Berdasarkan penilaian beberapa alternatif trase

sudetan, alternatif 2 memiliki penilaian tertinggi. Alternatif 2 merupakan trase sudetan yang

menghubungkan Sungai Ciliwung dengan Kanal Banjir Timur melalui Sungai Cipinang

(antara hulu Kanal Banjir Timur dan Kalimalang)

Tujuan penelitian ini adalah untuk membandingkan hasil perhitungan debit banjir rencana dan

elevasi muka air banjir di inlet dan outlet gorong-gorong dengan perhitungan konsultan, serta

untuk mengetahui efektifitas pembangunan sudetan Sungai Ciliwung menuju Kanal Banjir

Timur dari aspek teknis. Aspek ini dilihat dari elevasi muka air banjir di Pintu Air Manggarai

dan membandingkannya dengan referensi elevasi muka air banjir pada tahun 2007

Tinjauan Teoritis

Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah wilayah sungai yang dipisahkan dari wilayah lain oleh

pemisah topografi yang berupa punggung bukit. Untuk mendapatkan data luas DAS, panjang

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 4: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

4

sungai, dan luas tata guna lahan, dapat digunakan ArcGIS vs. 10.1. Setelah itu dilanjutkan

dengan menggunakan metode rasional untuk perhitungan modifikasi rasional, yaitu:

Q = C x I x A (m3/detik)

Terdapat rumus yang dapat digunakan untuk menghitung intensitas hujan, yaitu dengan rumus

mononobe:

(

)

dimana:

XTr,24 : curah hujan harian rencana dengan masa ulang (mm)

I : intensitas hujan (mm/jam)

Tc : waku konsentrasi atau waktu puncak banjir (jam)

Tc = 0,0078 L0,77

S-0,385

dimana:

L : panjang saluran terpanjang (ft)

S : kemiringan rata-rata daerah aliran (ft/ft)

Modifikasi metode rasional menghasilkan sebuah hidrograf banjir beserta volume sementara

metode rasional yang hanya menghasilkan debit puncak. Analisis modifikasi metode rasional

ini merupakan prosedur manipulasi metode rasional yang menggambarkan bahwa waktu

hujan lebih besar dibanding dengan waktu konsentrasi normal pada DAS akan menghasilkan

volume hujan yang tertampung di suatu saluran meskipun debit puncak berkurang (Poertner,

1974).

Terdapat 3 (tiga) jenis modifikasi hidrograf rasional berdasarkan waktu konsentrasi (Tc) dan

waktu hujan (Td), diantaranya: waktu konsentrasi sama dengan waktu hujan (Tc = Td); waktu

konsentrasi lebih kecil dibanding waktu hujan (Tc < Td); dan waktu konsentrasi lebih besar

dibanding waktu hujan (Tc > Td). Dari ketiga jenis modifikasi hidrograf rasional tersebut,

debit puncak merupakan debit puncak dengan menggunakan metode rasional. Namun, saat

waktu konsentrasi lebih besar dibanding waktu hujan, maka debit puncak yang dihasikan

dengan menggunakan metode rasional harus dikalikan dengan perbandingan waktu hujan dan

waktu konsentrasi (Td/Tc).

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 5: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

5

Pelacakan banjir pada gorong-gorong dengan menggunakan Hydrologic Engineering System-

River Analysis System (HEC-RAS) vs. 4.1.0 dapat menganalisis kondisi aliran tunak (steady)

dan tak-tunak (unsteady). Konsep dasar perhitungan adalah menggunakan persamaan energi

dan momentum. Kehilangan energi juga diperhitungkan dalam simulasi ini dengan

menggunakan prinsip gesekan pada saluran, belokan serta perubahan penampang, baik akibat

adanya jembatan, gorong-gorong ataupun bendung pada saluran atau sungai yang ditinjau.

HEC RAS vs. 4.1.0 ini dapat memodelkan aliran kritis, subkritis, superkritis, dan campuran.

Terdapat dua kondisi aliran pada saluran, baik saluran tertutup maupun terbuka. Pada saluran

terbuka memiliki permukaan yang bebas atau hampir selalu berupa udara. Contoh aliran air

ini adalah gorong-gorong. Terdapat tiga bagian gorong-gorong, diantaranya: jalan masuknya

air (inlet), barrel, dan jalan keluarnya air (outlet). Berikut profil penampang gorong-gorong

berdasarkan HEC-RAS vs. 4.1.0:

Gambar 3. Profil Penampang Gorong-Gorong

Berdasarkan kondisi aliran pada gorong-gorong, maka diperlukan kontrol dari setiap inlet atau

outlet. Perhitungan kontrol inlet terdiri dari unsebmerged inlet dan submerged inlet.

Unsubmerged Inlet

(

)

(

)

Submerged Inlet

(

)

Dimana:

HW : Kedalaman energi air puncak di atas dasar gorong-gorong pada inlet (m)

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 6: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

6

D : diameter gorong-gorong (m)

Hc : puncak spesifik pada kedalaman kritis (dc + Vc2/2g) (m)

Q : debit yang melewati gorong-gorong (m3/det)

A : luas penampang melintang gorong-gorong (m2)

S : kemiringan gorong-gorong (m/m)

K, M, c, Y : konstanta, tergantung bentuk gorong-gorong dan kondisi inlet

Pada kontrol outlet, terdapat dua kondisi aliran yaitu aliran penuh dan sebagian.

Aliran penuh

HW + So L = TW + he + hf + hex

Dimana:

HW – TW : headwater – tailwater

: total kehilangan energi (ft)

S0 : kemiringan gorong-gorong

L : panjang gorong-gorong (ft)

he : kehilangan energi saat masuk (ft)

he = Ke

hf : kehilangan friksi akibat gesekan (ft)

hf = 29

hex : kehilangan energi saat keluar (ft)

Aliran sebagian

Untuk perhitungan ini, dapat digunakan HEC-RAS atau dapat pula dilakukan secara

manual yaitu dengan metode direct step atau standard step. Metode direct step digunakan

untuk saluran yang berbentuk prisma dan beraturan sedangkan metode standard step

hanya digunakan untuk saluran yang berbentuk tidak beraturan.

Pintu air berfungsi sebagai pengatur aliran air untuk pembuang (drainage), penyadap dan

pengatur lalu lintas air. Terdapat dua tipe pintu air, diantaranya pintu air saluran terbuka atau

disebut pintu air saluran (gate) dan pintu air tipe saluran tertutup atau disebut pintu air saluran

terowongan (sluice).

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 7: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

7

Metode Penelitian

Berikut tahapan atau langkah-langkah untuk mencapai tujuan penelitian:

Gambar 4. Diagram Kerangka Berikir

Langkah awal yang dilakukan adalah mengidentifikasi masalah, studi literatur, dan

pengumpulan data. Data yang digunakan, diantaranya: curah hujan, topografi, dan geometri

penampang. Setelah itu melakukan perhitungan banjir rencana 100 tahunan untuk S. Ciliwung

dan 50 tahunan untuk S. Cipinang dengan metode modifikasi rasional. Langkah selanjutnya

yaitu melakukan pelacakan banjir menggunakan HEC-RAS vs. 4.1.0. Langkah terakhir yaitu

melakukan analisis efektifitas sudetan dengan mereferensi elevasi muka air banjir di Pintu Air

manggarai pada tahun 2007, yaitu +10,90 m.

Pelacakan Banjir

Perbandingan Elevasi Pintu

Air Manggarai tahun 2007

dan Hasil Pelacakan Banjir

Identifikasi Masalah

Perhitungan Banjir Rencana

- Q-100 untuk S. Ciliwung

- Q-50 untuk S. Cipinang

Mulai

Studi Literatur

Pengumpulan Data:

- Curah Hujan

- Topografi

- Geometri

Selesai

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 8: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

8

Hasil dan Pembahasan

Daerah Aliran Sungai (DAS) dibentuk sesuai dengan kodisi topografi dari hulu hingga titik

outlet (point of origin) sungai. Point of origin pada DAS Ciliwung terletak pada pertemuan

sudetan dengan S. Ciliwung, sedangkan DAS Cipinang terletak pada pertemuan sudetan

dengan S. Cipinang. Berikut DAS Ciliwung dan Cipinang berdasarkan ArcGIS:

Gambar 5. DAS Ciliwung dan DAS Cipinang

Berikut hasil ArcGIS pada DAS Ciliwung dan Cipinang:

Tabel 1. Kondisi DAS

No. Nama

DAS

Luas DAS

(km2)

Panjang

Sungai (km) Tipe DAS Keterangan

1 Ciliwung 332,948 106,656 kompleks hulu-pertemuan sudetan dan

S. Ciliwung

2 Cipinang 48,014 35,319 dendritik hulu-pertemuan sudetan dan

S. Cipinang

Curah hujan harian yang digunakan adalah curah hujan yang tercatat pada stasiun hujan

Halim, Cawang, Depok, Dramaga, dan Gn. Mas. Curah hujan harian yang digunakan selama

15 tahun dari tahun 1993-2007. Curah hujan harian tersebut tidak lengkap sepenuhnya, oleh

karena itu, langkah awal dilakukan uji konsistensi data dengan metode lengkung massa ganda

(Double Mass Curve) dan selanjutnya data hujan akan dilengkapi dengan metode regresi

linier. Berikut hasil lengkung massa ganda stasiun yang tidak lengkap beserta persamaan

regresi liniernya:

Keterangan:

DAS Ciliwung

DAS Cipinang

Sungai Ciliwung

Sungai Cipinang

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 9: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

9

Tabel 2. Lengkung Massa Ganda dan Regresi Linier Stasiun yang Tidak Lengkap

Stasiun Lengkung Massa Ganda Regresi Linier

Dramaga

y = 113,29 + 0,12x

Gn. Mas

y = 155,48 -

0,00015x

Cawang

y = 401,21 – 1,26x

R² = 0,9903

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

0 10000 20000 30000 40000Ku

mu

lati

f S

ta.

Dra

ma

ga

(m

m)

Kumulatif Sta. Index (mm)

Lengkung Massa Ganda Sta. Dramaga

R² = 0,9878

0

10000

20000

30000

40000

50000

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Ku

mu

lati

f S

ta.

Gn

. M

as

(mm

)

Kumulatif Sta. Index (mm)

Lengkung Massa Ganda Sta. Gn. Mas

R² = 0,9722

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

0 5000 10000 15000 20000 25000

Ku

mu

lati

f S

ta.

Ca

wa

ng

(m

m)

Kumulatif Sta. Index (mm)

Lengkung Massa Ganda Sta. Cawang

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 10: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

10

Sehingga curah hujan yang dilengkapi berdasarkan hasil persamaan regresi linier, sebagai

berikut:

Tabel 3. Curah Hujan Maksimum Tahunan yang Telah Dilengkapi

Tahun Curah Hujan Maksimum Tahunan (mm)

Depok Halim Dramaga Gn. Mas Cawang

1993 112,0 160,0 176,3 155,4 229,9

1994 86,0 101,5 100,0 155,5 283,1

1995 134,0 136,5 87,6 198,0 230,8

1996 99,0 97,0 174,0 162,0 277,7

1997 76,0 165,0 113,5 109,0 249,4

1998 126,0 76,0 127,1 188,0 274,0

1999 66,0 74,0 149,6 187,0 313,0

2000 72,0 114,0 93,8 195,0 199

2001 69,0 97,0 107,5 111,0 296,63

2002 72,0 108,0 127,0 146,0 310,5

2003 87,0 81,0 123,4 118,0 291,6

2004 249,0 122,6 141,6 167,0 99,5

2005 121,0 157,0 126,5 157,0 157

2006 240,0 93,6 136,4 127,0 134,5

2007 144,0 259,1 137,5 156,0 137,5

Curah hujan maksimum yang telah dilengkapi dari setiap stasiun hujan akan dikalikan dengan

persen luas wilayah berdasarkan metode Thiessen menggunakan SIG. Sehingga dihasilkan

sebagai berikut:

Gambar 6. Pembagian Luas Wilayah Berdasarkan Metode Thiessen

Sta. Cawang

Sta. Depok

Sta. Dramaga

Sta. Gn. Mas

Sta. Depok

Sta. Cawang

Sta. Halim

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 11: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

11

Curah hujan maksimum yang telah dilengkapi dari setiap stasiun hujan akan dikalikan dengan

persen luas wilayah berdasarkan metode Thiessen menggunakan SIG. Sehingga dihasilkan

sebagai berikut:

Tabel 4. Curah Hujan Wilayah DAS Ciliwung dan Cipinang

Tahun

Curah Hujan

Wilayah DAS

Ciliwung

(mm/hari)

Curah Hujan

Wilayah DAS

Cipinang

(mm/hari)

1993 145,0 147,8

1994 117,5 109.9

1995 151,6 142,9

1996 136,7 111,8

1997 104,2 139,0

1998 145,9 109,7

1999 129,2 89,6

2000 128,6 105,3

2001 95,0 102,3

2002 114,3 110,6

2003 104,9 99,6

2004 185,7 167,0

2005 139,7 143,8

2006 163,1 150,3

2007 158,8 207,6

Hujan rencana merupakan hujan harian maksimum yang digunakan untuk mendapatkan

intensitas hujan. Metode yang digunakan dengan menggunakan metode Gumbel. Berikut hasil

metode Gumbel untuk DAS Ciliwung dan Cipinang:

Tabel 5. Hujan Rencana dengan Metode Gumbel

DAS Ciliwung

(100 tahunan)

DAS Cipinang

(50 tahunan)

N 15 15

(mm/hari) 134,7 129,1

Sx 24,93 31,64

Ytr 4,6002 3,9019

Yn 0,5128 0,5128

Sn 1,0206 1,0206

Ktr 4,0049 3,3207

Xtr (mm/hari) 234,54 234,20

Waktu konsentrasi merupakan lamanya waktu air mengalir pada saluran terpanjang hingga

point of interest dalam sebuah DAS. Metode yang digunakan adalah metode Kirpich dengan

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 12: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

12

dua parameter, yaitu panjang sungai serta kemiringan (slope). Waktu konsentrasi untuk DAS

Ciliwung selama 11,5 jam dan DAS Cipinang selama 8,1 jam. Dengan menggunakan rumus

mononobe, intensitas hujan untuk DAS Ciliwung (100 tahunan) sebesar 15,972 mm/jam dan

DAS Cipinang 20,105 mm/jam.

Pada setiap DAS, nilai resapan tanah berbeda-beda sesuai dengan jenis tata guna lahannya.

Semakin besar nilai runoff coefficient (C) maka daya resap air ke dalam tanah semakin sulit.

C terbobot untuk DAS Ciliwung sebesar 0,67 dan DAS Cipinang sebesar 0,75. Sehingga

didapat nilai banjir rencana dengan menggunakan metode rasional DAS Ciliwung sebesar

983,18 m3/det dan DAS Cipinang 201,976 m

3/det. Namun, karena adanya peredeman aliran

sebagian di bagian hulu atau tengah sungai, maka digunakan modifikasi metode rasional.

Metode ini membagi DAS menjadi beberapa subDAS, yaitu sebagai berikut:

Gambar 7. SubDAS Ciliwung (kiri) dan SubDAS Cipinang (kanan)

Pada metode ini, waktu hujan (Td) diketahui selama tiga jam. Saat waktu konsentrasi lebih

lama dibanding dengan waktu lamanya hujan efektif (Tc > Td), maka debit rasional harus

dikalikan dengan perbandingan waktu hujan dan waktu konsentrasi. Berdasakan waktu hujan

dan waktu konsentrasi setiap subDAS, maka didapat:

SubDAS 3

SubDAS 2

SubDAS 1

SubDAS 3

SubDAS 2

SubDAS 1

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 13: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

13

Tabel 6. Parameter Hidrograf Banjir Metode Modifikasi Rasional

SubDAS Ciliwung SubDAS Cipinang

SubDAS

1

SubDAS

2

SubDAS

3

SubDAS

1

SubDAS

2

SubDAS

3

Jenis Tc < Td Tc > Td Tc > Td Tc < Td Tc < Td Tc > Td

Bentuk Trapesium Trapesium Trapesium Trapesium Trapesium Trapesium

Debit

Puncak

(m3/det)

384,603 134,960 255,420 47,591 75,106 79,283

Sehingga didapat hidrograf banjir sebagai berikut:

Gambar 8. Hidrograf Modifikasi Rasional DAS Ciliwung

Pada hidrograf di atas, terdapat 3 bagian subDAS diantaranya subDAS Ciliwung bagian hulu,

tengah, dan hilir. Bentuk hidrograf pada ketiga subDAS Ciliwung adalah trapesium

dikarenakan nilai waktu konsentrasi dan waktu hujan lebih besar atau lebih kecil. Pada

subDAS Ciliwung hulu dan tengah, waktu konsentrasi kurang dari waktu hujan, sedangkan

untuk sub DAS Ciliwung hilir waktu konsentrasi lebih lama dibanding waktu hujannya. Debit

384,603

411,595

134,960 225,420

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Deb

it (

m3/d

et)

Waktu (jam)

Hidrograf Modifikasi Rasional DAS Ciliwung

Sub DAS Hulu Ciliwung Sub DAS Tengah Ciliwung

Sub DAS Hilir Ciliwung Total Debit

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 14: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

14

puncak berdasarkan hidrograf modifikasi rasional pada sub DAS Ciliwung hulu, tengah dan

hilir berturut-turut adalah 384,603 m3/det; 134,96 m

3/det; dan 255,42 m

3/det.

Gambar 9. Hidrograf Modifikasi Rasional DAS Cipinang

Bentuk hidrograf modifikasi rasional DAS Cipinang dibagi menjadi 3 bagian, diantaranya

subDAS Cipinang hulu, tengah, dan hilir. Bentuk hidrograf pada ketiga subDAS merupakan

trapesium, dengan debit puncak dari masing-masing subDAS adalah 47,591 m3/det; 75,106

m3/det; dan 71,822 m

3/det. Berdasarkan hidrograf banjir diatas, didapat debit puncak untuk

DAS Ciliwung sebesar 411,595 m3/det dan DAS Cipinang sebesar 87,077 m

3/det.

Pada program ini, jika kapasitas debit di sepanjang gorong-gorong ditentukan yaitu 60 m3/det,

maka analisis aliran di dalam gorong-gorong akan menggunakan konsep kontrol outlet aliran

sebagian. Oleh karena itu, untuk mengetahui profil yang melalui gorong-gorong, maka

digunakan metode direct step. Pada kondisi aliran tak-tunak, dilakukan simulasi aliran dan

didapatkan profil permukaan air maksimum pada penampang memanjang dan melintang

empat sudetan, diantaranya:

47,591

75,106

87,077

71,822

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

De

bit

(m

3 /d

et)

Waktu (jam)

Hidrograf Modifikasi Rasional DAS Cipinang

SubDAS Hulu Cipinang SubDAS Tengah Cipinang

SubDAS Hilir Cipinang Total Debit

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 15: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

15

Gambar 10. Profil Air Maksimum pada Potongan Memanjang Empat Sudetan

Berdasarkan hasil di atas, didapatkan bahwa kondisi di inlet sudetan terendam dan di bagian

outlet tidak terendam. Kondisi saat keempat gorong-gorong dibuka, tailwater lebih tinggi di

banding elevasi di bagian hilir gorong-gorong, sehingga akan terjadi backwater. Sedangkan,

ketika dua pintu air ditutup, maka aliran air akan sebagai berikut:

Gambar 11. Profil Air Maksimum pada Potongan Memanjang Dua Sudetan

Dengan menutup kedua gorong-gorong, maka profil aliran yang mengalir penuh dari hulu

hingga hilir sudetan. Aliran yang melalui gorong-gorong ini akan dianalisis dengan

menggunakan kontrol outlet aliran penuh. Berdasarkan hasil HEC-RAS, permukaan air

maksimum saat kondisi aliran tak-tunak dengan 4 gorong-gorong berada pada elevasi +9,29

m. Berikut hasil elevasi muka air banjir pada penampang di Pintu Air Manggarai:

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 16: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

16

Gambar 12. Elevasi Muka Air Banjir di Pintu Air Manggarai dengan 4 Gorong-Gorong

Selain itu, muka air banjir S. Ciliwung dari sudetan hingga Pintu Air Manggarai masih berada

di bawah elevasi tanggul. Berikut profil muka air banjir di penampang S. Ciliwung:

Tabel 7. Profil Muka Air Banjir S. Ciliwung

Elevasi Muka Air Banjir S. Ciliwung (Sta. 11 – Sta. 1)

Stasiun 11: 12,15 m

Stasiun 10 : 11,77 m

Stasiun 9: 11,51 m

Stasiun 8: 11,04 m

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 17: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

17

Stasiun 7: 10,80 m

Stasiun 6: 10,54 m

Stasiun 5: 10,10 m

Stasiun 4: 9,93 m

Stasiun 3: 9,63 m

Stasiun 2: 9,36 m

Dapat dilihat dari tabel di atas, bahwa tidak adanya air yang melimpah melalui tanggul

penampang. Hal ini mengakibatkan tidak adanya banjir di daerah sekitar sudetan hingga Pintu

Air Manggarai.

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 18: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

18

Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:

Perbandingan antara nilai debit (Q) hasil perhitungan dengan konsultan diperoleh

bahwa nilai debit hasil perhitungan dengan menggunakan metode modifikasi rasional

yang diperoleh lebih kecil dibanding hasil debit dari konsultan.

Sungai

Periode

Ulang

(Tahunan)

Q

Modifikasi

Rasional (m3/det)

Q

Konsultan*

(m3/det)

Deviasi

(%)

Ciliwung 100 411,595 471,81 12,76

Cipinang 50 87,077 93,42 6,79

*Konsultan PT. Kwarsa Hexagon

Perbandingan elevasi muka air banjir di inlet dan outlet gorong-gorong hasil

perhitungan lebih kecil di banding hasil perhitungan konsultan.

Sungai Elevasi Muka Air

Banjir (m)

Elevasi Muka Air Banjir

Konsultan* (m)

Deviasi

(%)

Ciliwung 17,76 17,83 0,39

Cipinang 11,65 12,372 5,84

* Konsultan PT. Kwarsa Hexagon

Setelah adanya pembangunan sudetan, muka air banjir di Pintu Air Manggarai menjadi

9,29 m. Sehingga persentase efektifitas sudetan Sungai Ciliwung menuju Kanal Banjir

Timur sebesar 14,8 % atau sebanding dengan penurunan muka air banjir setinggi ±1,61

m. Usaha pengendalian banjir di DKI Jakarta dengan metode struktur sudetan Ciliwung-

KBT dinilai efektif karena dapat mereduksi debit banjir yang melalui S. Ciliwung dan

tidak adanya air yang melimpah di sepanjang penampang S. Ciliwung dari sudetan

hingga Pintu Air Manggarai.

Saran

Perlu adanya penanggulangan stasiun hujan yang rusak dan pelatihan pegawai yang

bertugas mencatat curah hujan harian.

Perlu dilakukan perawatan dan pemeliharaan berkala agar keempat gorong-gorong

selalu berfungsi secara optimal.

Perlu adanya kegiatan membersihkan daerah bantaran sungai di Bogor Puncak Cianjur

(Bopunjur) yang berubah fungsi menjadi tempat tinggal warga.

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015

Page 19: EFEKTIFITAS PEMBANGUNAN SUDETAN SUNGAI CILIWUNG …

19

Memberlakukan peraturan yang memaksa dan sangsi yang tegas bagi warga yang

melanggar.

Pembangunan sudetan ini akan efektif jika semua komponen terlibat secara kooperatif

dan selaras. Masyarakat yang ada di sekitar Sungai Ciliwung harus memiliki kesadaran

yang tinggi untuk membantu menjalankan misi pengendalian banjir di DKI Jakarta.

Daftar Referensi

Anonim. (2014).“Amblesan” Tanah DKI Jakarta Rata-rata 5 cm per Tahun. 4 Desember

2013. http://www.esdm.go.id/berita/geologi/42-geologi/6611-amblesan-tanah-dki-

jakarta-rata--rata-5-cm-per-tahun.html

Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane Direktorat Jenderal Sumber Daya Air

Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. (Oktober 2014). Konsep

Pengendalian Banjir Jakarta. Seminar Masyarakat Hidrologi Indonesia, Jakarta.

Badan Nasional Penanggulangan Bencana. (2011). Statistik Pemodelan bencana Banjir

Indonesia (Kejadian 2002-2010). Jurnal Penanggulangan Bencana. Volume 2, No 2.

ISSN 2087636X.

Brunner, Gary W & CEIWR-HEC. (2010). HEC-RAS River Analysis System User’s Manual

Version 4.1. United States: Army Corps of Engineers.

Brunner, Gary W, dkk. (2010). HEC-RAS River Analysis System Application Guide Version

4.1. Davis: Army Corps of Engineers.

Chow, Ven Te, dkk. (1987). Applied Hydrology. Amerika: McGraw-Hill.

Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Direktorat Bina PSDA.

27 April 2010. Konsep Flood Distribution Management DAS Ciliwung (pembahasan ke-

I). Jakarta

PT. Kwarsa Hexagon. (2009). SID Floodway Ciliwung-KBT. Bandung: Penulis.

Wallace, Craig, dkk. (2007). Queensland Urban Drainage Manual (2nd ed.). Brisbane:

Department of Natural Resources and Water.

Efektifitas pembangunan..., Lusiana Indarwati, FT UI, 2015