STUDI SISTEM DRAINASE DI SUB DAS KRESEK KOTA KEDIRI
Transcript of STUDI SISTEM DRAINASE DI SUB DAS KRESEK KOTA KEDIRI
STUDI SISTEM DRAINASE DI SUB DAS KRESEK KOTA KEDIRI
Firda Maya Fitriana
1, M. Janu Ismoyo
2, Rahmah Dara Lufira
2
1Mahasiswa Program Sarjana Teknik Pengairan,Universitas Brawijaya 2Dosen Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
Jalan-MT.,Haryono:167 Malang 65145 Indonesia 1email: [email protected]:
ABSTRAK: PadaJSistem Drainase di Sub DAS Kresek terdapat beberapa wilayah yang sering mengalami genangan terutama pada musim hujan. Lama
genangan tersebut terjadi sekitar 1-2 jam setinggi 30 cm. Selain disebabkan
karena curah hujan yang tinggi juga diakibatkan karena pengalihan fungsi saluran dari saluran irigasi beralih fungsi menjadi saluran drainase. Sistem Drainase Kali
Kresek memiliki 15 saluran, dimana pada Sistem Drainase Kali Kresek ada 2
saluran,yang tidak mampu mengalirkan debit banjir rancangan,dengan kala ulang
5 tahun,.yaitu Saluran Jalan Letjen Sutoyo 3 dan Saluran Jalan Brigjen Pol. Imam Bachri. Dan hasil tersebut pada peta genangan, saluran tersebut juga tidak dapat
mengalirkan debit banjir rancangan. Penanganan genangan pada sistem drainase
kali kresek mengunakan sistem penanganan kombinasi. Pemilihan alternatif penanganan juga didasarkan pada lokasi dan debit banjir rancangan saluran yang
diperlukan untuk reduksi genangannya. Penanganan genangan yang digunakan,
yaitu rehabilitasi saluran dan pembuatan sumur tampungan.
Kata Kunci: Sistem Drainase, Sub DAS Kresek, Genangan, Penanganan
ABSTRACT: In theJdrainage system of Kresek Sub-watershed, several areas often experience inundation, especially during the rainy season. The inundation’s
duration occurs around 1-2 hours as high as 30 cm. Besides being caused by
heavy rainfall, it is also caused by the channel’s change of function from the irrigation channel to the drainage channel. The Drainage System of Kali Kresek
has 15 channels, where 2 channels are unable to drain the design flood discharge
with 5 year return-period, namely Letjen Sutoyo 3 channel and Brigjen Pol.
Imam Bachri channel. The result on the inundation map indicates,that the channelbcannot drain the design,flood.discharge. In handling the inundation in
the.Drainage System of Kali Kresek, it uses a combination handling system. The
choice of alternative handling is also based on the location and the channel’s design flood discharge needed to reduce the inundation. The inundation handling
used are the channels’s rehabilitation and the reservoir’s making.
Keywords: Drainage System, Kresek Sub Watershed, Inundation, Handling.
PENDAHULUAN PadaJera modern ini masih saja banyak
masyarakat yang kurang mengerti pentingnya
memanfaatkan air. Pengelolaan dan pemanfaatan air yang kurang baik hal ini dapat
menimbulkan masalah. Terutama pada daerah
perkotaan yang sering terkena banjir atau genangan yang disebabkan banyak hal, salah
satunya sampah yang menumpuk di saluran
drainase, sedimentasi yang terjadi di saluran
drainase, dan padatnya penduduk yang membuat area saluran menjadi sempit karena
bangunan liar di atas saluran ataupun di
saluran tersebut. PadaJSub Sistem Drainase Sub DAS
Kresek terdapat beberapa wilayah yang sering
mengalami genangan terutama pada musim hujan. Lama genangan tersebut terjadi sekitar
1-2 jam setinggi 30 cm. Selain disebabkan
karena curah hujan yang tinggi dapat juga
diakibatkan karena pengalihan fungsi saluran
dari saluran irigasi beralih fungsi menjadi
saluran drainase (Master Plan Kota Kediri,
2016).
METODE PELAKSANAAN
KotaJKediri yang berendudukan 312.299 jiwa, dengan luasan 6.340 ha telah terbangun
81,4% dengan kepadatan jumlah penduduk
76,8 jiwa/ha pada tahun 2014. SistemKDrainaseJSub DAS Kali Kresek
merupakan Sistem Drainase Kota Kediri
bagian timur. Luas Sub Sistem Drainase
tersebut 13,02 km2 dengan panjang Kali Kresek 9 km. Debit banjir dari daerah tersebut
dialirkan ke Kali Kresek, dari Kali Kesek
dialikan ke Sungai Brantas.
Pengumpulan Data
SesudahJmengetahui kondisi daerah studi,
kemudian dilakukan pengumpulan data penunjang. Data yang diperlukan antara lain
adalah:
1. Peta daerah studi
2. Peta tata guna lahan 3. Data curah hujan
4. Data saluran eksisting
5. Data penduduk
Tahapan Penyelesaian Studi
1. Melakukan studi pustaka
2. Mengumpulkan data-data yang diperlukan 3. Analisa hidrologi
4. Perhitungan debit banjir
5. Evaluasi kapasitas saluran
6. Alternatif penanganan genangan 7. Kesimpulan dan saran
Hujan Rerata Daerah Metode Poligon
Thiessen DenganBmempertimbangkanM sebaran
stasiun7penakar yang tidak merata, cara
Poligon Thiessen akan memberikan hasil yang baik.7Langkah - langkah perhitungannya
adalah:
1. Stasiun - stasiun7hujan terdekat
dihubungkan sehingga.satu sama lain terbentuk6beberapa segitiga,
2. Dari setiap segitiga ditarik sumbu yang
tepat di tengah,sisinya7dan memotong tegak7lurus
3. Daerah pengaruh hujan masing-masinng
stasiun8hujan dibatasi,sumbu segitiga terdapat luas daerah pengaruh tiap - tiap
stasiun
4. Prosentase luas pengaruh tiap stasiun total
didapat dari luas daerah stasiun tersebut dibagi luas total Daerah Aliran Sungai
(DAS)
5. Curah hujan maks daerah tahunan tiap stasiun didapat dari hasil Perkalian
prosentase luas6daerah dengan curah
hujan. Dn = P1.d1+P2.d2+…+Pn.dn (1)
Pn= An/A (2)
Dengan :
An = daerah yang diwakili stasiun-stasiun pengukuran
Pn = koefisien6thiessen
A = luas daerah7keseluruhan Dn = tinggi hujan8yang diukur di stasiun-
stasiun7pengukuran
Gambar 1. Peta Lokasi Studi
Sumber: Master Plan Kota Kediri, 2016
Curah8Hujan Rancangan Metode Log
Pearson III
Pada distribusi Log Person III terdapat 3 parameter statistic yang diperlukan, yaitu:
1. Harga rata-rata (mean)
2. Penyimpangan baku (standard devisiation)
3. Koefisien kepencengan (skewness)
Tahapan untuk menghitung hujan rancangan8maksimum dengan,metode Log
Pearson III adalah-berikut:
1. Hujan8harian maksimum6diubah dalam
bentuk8logaritma 2. Menghitung8harga6logaritma8rata - rata
dengan7rumus:
𝐿𝑜𝑔𝑥 = Σ𝐿𝑜𝑔𝑥𝑖
𝑛 (3)
3. Menghitung8harga6 simpangan baku dengan,rumus:
Si = √∑(𝐿𝑜𝑔𝑥𝑖−𝐿𝑜𝑔𝑥)̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅2
𝑛−1 (4)
4. Menghitung harga koefisien kemiringan
dengan rumus:
Cs = 𝑛 ∑(𝐿𝑜𝑔𝑥𝑖−𝐿𝑜𝑔𝑥̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅)
(𝑛−1)(𝑛−2)𝑆𝑖3 . (5)
5. Menghitung logaritma7hujan6rancangan
dengan kala ulang tertentu dengan rumus:
LogRt = Logx +G.Si (6) 6. Menghitung6antilog7 Rt8 untuk
mendapatkan curah hujan rancangan
dengan7kala,ulang tertentu8atau dengan
membaca grafik pengeplotan Rt lawan peluang6dikertas logaritma.
Intensitas Hujan
Intensitas hujan9didefinisikan8sebagai tinggi curah hujan persatuan waktu. Untuk
mendapatkan intensitas hujan9selama waktu
konsentrasi digunakan rumus mononobe (Imam Subarkah, 1980, p.20), sebagai berikut:
I = 𝑅24
24(
24
𝑇𝑐)
2/3
(7)
Dengan :
I = intensitas9hujan7selama waktu
konsentrasi8(mm/jam)
R24 = curah hujan9maksimum7harian alam 24 jam8(mm)
Tc = waktu7konsentrasi (jam)
Debit Banjir Rancangan
- Debit9Air9Hujan
Untuk8menghitung7debit air6hujan dalam
mendimensi saluran6drainasi digunakan
Metode:Rasional Modifikasi Q = 0,0278x C6x Cs x I x A (Km2) (8)
Q = 0,00278x C x Cs x I x A (Ha) (9)
Dengan: Q = debit8banjir,maksimum (m3/det)
C8 = koefisien6pengaliran
I9 = Intensitas0hujan rerata selama waktu
tiba,banjir (mm/jam) A7 = luas8daerah9pengaliran
- Debit Air Kotor
Debit air kotor berasal dari9air buangan aktivitas0penduduk yang berasal dari
lingkungan:rumah tangga atau bangunan-
bangunan atau yang lainnya. Untuk memperkirakan9jumlah7air6harus
diketahui9kebutuhan air rata-rata dan jumlah
penduduk kota. Dalam studi ini debit air kotor
berasal dari perhitungan air kotor6per penduduk.dan air kotor sisa industri.
Perhitungan9air buangan6tiap8penduduk
didapat9dari:
Qak = 𝑃𝑛.𝑞
𝐴 (10)
Dimana:
Qak = debit air kotor (l/dt/km2)
Pn = jumlah9penduduk A = luas daerah (km2)
q = jumlah air buangan (l/orang/hari)
Debit total atau debit banjir rancangan merupakan hasil penjumlahan debit7air9hujan
(Qah) dan debit.air.kotor (Qak). Dengan,debit
total, dapat diketahui besarnya beban yangditerima masing-masing saluran drainase.
Besarnya debit total (Qr) dengan kala ulang
tertentu, yaitu sebagai berikut:
Qr = Qah + Qak dengan:
Qah = debit:air hujan (m3/detik) (11)
Qak = debit air.kotor:(m3/detik) (12)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Daerah Tangkapan Air (DTA)
Sistem drainase Kresek terbagi menjadi lima daerah tangkapan air (DTA). Dimana
pada DTA tersebut memiliki aliran tersendiri
untuk menuju saluran sekunder, yaitu saluran
sekunder Kresek. DTA pada Sistem Drainase Kresek pada Gambar 2.
Analisa Hidologi
Data curah hujan 15 tahun (2003-2017) dari 4 stasiun dilakukan uji konsistensi
menggunakan kurva massa ganda dan telah
dilakukan koreksi pada data hujan tersebut.
Data curah hujan dari 4 stasiun, yaitu Stasiun Gampengrejo, Stasiun Pg. Pesantren,
Stasiun Sidomulyo, dan Stasiun Kwarsan Barat
yang telah dikoreksi digunakan untuk perhitungan curah hujan rerata daerah
menggunakan Poligon Thiessen, seperti
Gambar 3.
Data curah hujan rerata daerah tersebut
kemudian dilakukan uji outlier, dari hasil
terdapat 1 data hujan yang dihilangkan, yaitu data hujan tahun 2009 dikarenakan
menyimpang dari trend kelompoknya.
Sehingga, hanya menggunakan 14 data hujan analisis selanjutnya.
Selanjutnya, dilakukanan alisis deret
berkala dengan uji ketidakadaan trend, uji stationer, dan uji persistensi. Dari ketiga uji
tersebut, data hujan yang digunakan tidak
terdapat trend, stabil, dan bersifat acak.
Perhitungan curah hujan rancangan menggunakan metode Log Pearson III dan
metode Gumbel. Karena dari hasil uji
kesesuaian distribusi Dmax dan X2hitung metode Log Pearson III lebih kecil daripada
metode Gumbel, maka metode Log Pearson III
lebih sesuai dibandingkan metode Gumbel. Jadi untuk perhitungan selanjutnya
menggunakan metode Log Pearson III.
Intensitas Hujan
Dalam studi ini untuk9menghitung intensitas8curah6hujan digunakan rumus
Mononobe,,karena tidak tersedia data hujan
jangka pendek (menitan atau jam-jaman). Sehingga bila data9hujan jangka8pendek9tidak
tersedia, dan yanng tersedia hanya8data9hujan
harian,7maka intensitas hujan dapat-dihitung
dengan rumus Mononobe. Contoh perhitungan6intensitas9hujan kala
ulang 2 tahun sebagai berikut:
I =𝑅24
24(
24
𝑡𝑐)
2/3
I = 61,238
24(
24
3)
2/3
I = 6,430 mm/jam Perhitungan intensitas hujan selengkapnya
dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.7Intensitas,Hujan
No.
Kala
Ulang
Peluang
Kejadian
Curah Hujan
Rancanga
n (mm)
Intensitas Hujan
(mm/ja
m)
1 1.01 99 44.865 7.478
2 1.25 80 54.415 9.069
3 2 50 61.238 10.206
4 5 20 69.349 11.558
5 10 10 74.208 12.368
6 25 4 79.925 13.321 7 50 2 83.928 13.988
8 100 1 87.779 14.630
Sumber: Hasil.Analisis
Penentuan Kala Ulang
Perkiraan kala ulang tahun rancangan
didasarkan pada wilayah yang dikaji. Berdasarkan Tabel 2. kala ulang yang dipakai
adalah 5 tahun karena wilayah kediri memiliki
luas > 500 ha yaitu 6340 ha atau 63,40 km2 dan termasuk kota sedang.
Tabel-2.6Kala Ulang Berdasarkan Tipologi
Kota
Tipologi Kota
Daerah Tangkapan Air (ha)
<10 10-
100
101-
500
>500
Kota
metropolitan
2Th
2-5Th 5-
10Th
10-25Th
Kota
besar
2Th
2-5Th 2-5Th 5-20Th
Kota
sedang
2Th
2-5Th 2-5Th 5-10Th
Kota kecil
2Th
2Th
2Th
2-5Th
Sumber: Peraturan Menteri PU No.
12/PRT/M/2014 Tentang Penyelenggaraan
sistem drainase
Debit Banjir Rancangan
Dari hasil perhitungan, debit banjir
rancangan maksimum pada Sistem Drainase Kali Kresek sebesar 23,871 m3/det, sedankan
debit banjir rancangan minimum sebesar 0,362
m3/det.
Tabel 3. Debit Banjir Rancangan
Sumber: Hasil Analisis
Evaluasi Kapasitas Saluran Drainase
Untuk perbandingan antara analisis debit
banjir rancangan (Qr) dengan analisis kapasitas saluran drainase eksisting (Qs). Jika kapasitas
saluran eksisting ≥ debit rancangan maka tidak
ada genangan, maka saluran yang ada dapat digunakan. Jika kapasitas saluran < debit
rancangan maka terjadi genangan, maka
saluran tersebut perlu adanya tindakan atau penanganan.
Tabel 4. Evaluasi Kapasitas Saluran Drainase
Eksisting pada Sistem Drainase Kali Kresek
Sumber: Hasil Analisis
Tabel 5. Evaluasi Secara Spasial Debit
Keseluruhan
Sumber: Hasil Analisis
Gambar 2. Pembagian Daerah Tangkapan Air (DTA) Sistem Dranase Kresek
Sumber: Hasil Analisis
Gambar 3. Pembagian Daerah Tangkapan Air (DTA) Sistem Dranase Kresek
Sumber: Hasil Analisis
Penanganan Genangan
Penanganan genangan pada Sub
Sistem Drainase Kali Kresek akan menggunakan sistem penanganan kombinasi,
dimana membutuhkan penanganan satu atau
lebih untuk mereduksi genangan. Pemilihan alternatif penanganan juga berdasarkan pada
lokasi dan debit rancangan saluran yang perlu
direduksi genangannya. Berikut alternatif penanganan genangan yang akan digunakan:
1. Rehabilitasi saluran
2. Pembuatan sumur tampungan
Tabel 6. Saluran pada Sistem Drainase Kali Kresek yang Memerlukan Penanganan
Genangan
Sumber: Hasil Analisis
- Rehabilitasi Saluran
Rehabilitasi saluran, yaitu memperbesar kapasitas saluran eksisting dengan cara
memperlebar atau mendalamkan saluran
eksisting sesuai denagan kondisi dilapangan.
Gambar 4. Letak Rehabilitasi Saluran Brigjen
Pol. Imam Bachri Sisi Utara Sumber: hasil penggambaran
Gambar 5. Potongan Melintang Rehabilitasi
Saluran Brigjen Pol Imam Bachri Sisi Utara
Sumber: Hasil Penggambaran
- Sumur Tampungan
Sumur tampungan merupakan salah satu
metode berwawasan lingkungan yang dapat
digunakan untuk mereduksi genangan namun tidak mengalirkan secepat mungkin air ke
badan sungai atau dengan kata lain air yang
tergenang ditampung untuk kemudian akan dialirkan.
Gambar 6. Letak Sumur Tampungan Saluran
Letjen Sutoyo 3
Sumber: Hasil Penggambaran
KESIMPULAN
Kesimpulan
1. Pada Sistem Drainase Kali Kresek
terdapat 15 saluran, dimana pada Sistem Drainase Kali Kresek ada 2 saluran tidak
mampu mengalirkan debit banjiir
rancangan dengan kala ulang 5 tahun, yaitu Saluran Jalan Letjen Sutoyo 3 dan
Saluran Jalan Brigjen Pol. Imam Bachri.
Dan hasil tersebut pada peta genangan,
saluran tersebut juga tidak dapat mengalirkan debit banjir rancangan.
2. Sistem Drainase Kali Kresek dapat mengalirkan dan menampung debit banjir
cukup baik dengan syarat debit saluran
lebih besar dari debit rancangan (Qs >Qr), akan tetapi terdapat dua saluran yang Qr>
Qs dengan Qr = 2,240 m3/det > Qs =
0,432 m3/det dan Qr > Qs dengan Qr = 1,374 m3/det > Qs = 0,492 m3/det, yaitu
Saluran Jalan Letjen Sutoyo 3 dan Saluran
Jalan Brigjen Pol. Imam Bachri dimana
pada saluran tersebut tidak dapat mengalirkan dan menampung debit banjir
dan membutuhkan penanganan genangan.
3. Penanganan genangan pada Sub Sistem Drainase Kali Kresek mengunakan sistem
penanganan kombinasi. Pemilihan
Tabel 8. Sumur Tampungan Pada Sistem Drainase Kali Kresek
Sumber: Hasil Analisis
Gambar 7. Sumur Tampungan Pada Sistem Drainase Kali Kresek
Sumber: Hasil Penggambaran
Tabel 7. Rehabilitasi Saluran Pada Sistem Drainase Kali Kresek
No Nama
Saluran
Jenis
Saluran
Kode
Saluran
Dimensi Saluran Rencana
Lebar
(m)
Tinggi
(m) Kemringan
Talud
Kemiringan
Saluran
(Slope)
Koefisien
Manning
Luas
Penampang
(m2)
Jari-jari
Hidrolik
(m)
Kecepatan
Aliran
(m/det)
Debit
Saluran
(m3/det)
Dasar Atas Air Jagaan Saluran
b' B' h' w' H' z' s' n' A' R' v' Q'
1 Brigjen
Pol.
Imam
Bahri
Sisi
Utara
Tersier SBP 1.23 0.000 0.70 0.300 1.000 0.000 0.020 0.015 1.230 0.468 5.681 6.987
Sumber: Hasil Analisis
alternatif penanganan juga didasarkan
pada lokasi dan debit rancangan saluran
yang diperlukan untuk reduksi genangannya. Penanganan genangan yang
digunakan, yaitu rehabilitasi saluran dan
pembuatan sumur tampungan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2016). Master Plan Kota Kediri.
Kediri: Badan Perencanaan Pembangunan Daerah.
Subarkah, Imam. (1980). Hidrologi untuk
Perencanaan Bangunan Air. Bandung:
Idea Dharma. Departemen Pekerjaan Umum. (2014).
Peraturan Menteri PU Penyelenggaraan
Sistem Drainase No. 12/PRT/M/2014. Jakarta.