Evaluasi Saluran Drainase Dengan Model Epa Swmm 5.1 Di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi Utara, Jawa Barat
EVALUASI SALURAN DRAINASE DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1
DI PERUMAHAN PONDOK UNGU, BEKASI UTARA, JAWA BARAT
HANIPAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Saluran
Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1 di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi
Utara, Jawa Barat 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 2015
Hanipah
NIM F44110027
©Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan,
penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak
merugikan kepentingan IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
ABSTRAK
HANIPAH. Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1 di
Perumahan Pondok Ungu, Bekasi Utara, Jawa Barat. Dibimbing oleh NORA H.
PANDJAITAN dan SUTOYO.
Saluran drainase merupakan saluran yang berfungsi untuk menampung serta
mengalirkan air hujan dan juga limbah cair domestik. Perumahan Pondok Ungu
dibangun di lahan yang semula lahan pertanian. Penelitian ini bertujuan untuk
mengidentifikasi kondisi saluran drainase yang ada di Perumahan Pondok Ungu
(Cluster Sanur) Bekasi Utara, menganalisis besarnya limpasan yang terjadi dan
kesesuaiannya dengan jaringan drainase yang ada dan mensimulasikan jaringan
drainase secara terintegrasi dengan debit banjir. Analisis dilakukan dengan Model
EPA SWMM 5.1. Kondisi saluran drainase C1 saat penelitian memiliki kapasitas
sebesar 0,74 m3/dt, namun debit dari hasil simulasi hanya sebesar 0,29 m3/dt.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa saluran yang ada memiliki kapasitas yang
lebih besar dibandingkan dengan debit rencana. Berdasarkan hasil simulasi
dengan Model EPA SWMM 5.1 untuk Cluster Sanur, semua limpasan masih
dapat ditampung oleh saluran drainase yang ada karena tidak melebihi kapasitas
saluran.
Kata kunci: curah hujan rencana, limpasan, Perumahan Pondok Ungu, saluran
drainase, EPA SWMM 5.1
ABSTRACT
HANIPAH. Evaluation of Drainage System Using EPA SWMM 5.1 Model in
Pondok Ungu Residence, North Bekasi, West Java. Supervised by NORA H.
PANDJAITAN and SUTOYO.
The drainage channel is a channel that serves to convey and drain run off and also
domestic waste water. Pondok Ungu Residence was built on land that was
originally farmland. The objective of this research were to identify the condition
of drainage channels in Pondok Ungu Residence (Cluster Sanur) North Bekasi, to
compare drainage channels capacity with total surface run off and to simulate the
drainage system integrated with the flood discharge. Analysis was done using
EPA SWMM 5.1 Model. The capacity of drainage channel C1 0,74 m3/s, but the
discharge from simulation only 0,29 m3/s. The results showed that the capacity of
drainage channels bigger than discharge design. Based on simulation results of
Cluster Sanur using EPA SWMM 5.1 Model, the existing drainage channels could
receive all run off because total run off were lower than the drainage capacity.
Keywords: drainage channel, Pondok Ungu Residence, run off, EPA SWMM 5.1,
rainfall design
EVALUASI SALURAN DRAINASE DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1
DI PERUMAHAN PONDOK UNGU, BEKASI UTARA, JAWA BARAT
HANIPAH
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
2015
Judul Skripsi :Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1
di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi Utara, Jawa Barat
Nama
: Hanipah
NIM
: F44110027
Disetujui oleh
Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA
Pembimbing I
Sutoyo, STP MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
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 Februari sampai Juli 2015 ini
ialah “Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1 di Perumahan
Pondok Ungu, Bekasi Utara, Jawa Barat”.
Terima kasih diucapkan kepada Dr. Ir.Nora H. Pandjaitan, DEA dan Bapak
Sutoyo STP, MSi selaku komisi pembimbing serta Dr. Ir. Prastowo, M. Eng
selaku penguji yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan
skripsi ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh
keluarga, serta teman-teman SIL 48 atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2015
Hanipah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan
2
Manfaat
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Sistem Drainase
2
Analisa Hidrologi
3
EPA SWMM
5
METODE
Waktu dan Tempat
6
6
Bahan dan Peralatan
6
Pelaksanaan
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
11
Keadaan Umum Perumahan Pondok Ungu
11
Analisis Hidrologi Curah Hujan Rencana
12
Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1
14
SIMPULAN DAN SARAN
21
Simpulan
21
Saran
21
DAFTAR PUSTAKA
21
LAMPIRAN
23
RIWAYAT HIDUP
32
vi
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nilai depression storage
Laju infiltrasi minimum dari berbagai kelompok tanah
Laju infiltrasi maksimum dari berbagai kondisi tanah
Curah hujan harian maksimum (mm) stasiun Halim Perdanakusumah
Hasil perhitungan analisis frekuensi curah hujan rencana
Perbandingan parameter distribusi probabilitas
Perhitungan Uji Chi Kuadrat Distribusi Gumbel
Nilai properti subcatchment
Hasil simulasi limpasan subcatchment
Perbandingan debit rencana dan kapasitas saluran
7
8
8
12
12
13
13
14
16
20
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Peta lokasi penelitian
Diagram alir penelitian
Peta Situasi Perumahan Pondok Ungu, Cluster Sanur
Kondisi saluran drainase yang ada
Hasil pemodelan jaringan drainase di Cluster Sanur
Besar debit rencana terhadap waktu pada subcatchment S1
Simulasi model pada jam ke-2 hujan
Debit rencana pada saluran C1-C18 (Out1)
Profil aliran pada node J14-J18
Profil aliran pada node J18-Out1
6
10
11
14
15
17
17
18
19
19
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Masterplan Perumahan Pondok Ungu Cluster Sanur
Standar tinggi jagaan pada saluran terbuka
Data dimensi saluran drainase yang ada
Perhitungan waktu konsentrasi dan kapasitas saluran
Penampang hidrolik terbaik untuk masing-masing saluran pada Cluster
Sanur
Contoh perhitungan penampang terbaik saluran C1
Hasil run status untuk simulasi yang berhasil
Skema jaringan drainase Cluster Sanur
Peta kontur dasar saluran drainase Cluster Sanur
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hujan merupakan salah satu rangkaian peristiwa yang selalu terjadi
dalam siklus hidrologi. Terkadang hujan yang turun pada musim hujan di
suatu wilayah dapat menyebabkan kelebihan air, yang biasanya berupa
genangan. Selain itu kegiatan manusia yang semakin beragam khususnya
yang berkaitan dengan pemanfaatan air juga mengakibatkan adanya air
limbah. Bila air limbah ini tidak tertampung dalam saluran drainase maka
akan muncul genangan-genangan air kotor pada wilayah pemukiman, yang
dapat menurunkan kualitas lingkungan dan kualitas hidup manusia di wilayah
tersebut.
Pemanfaatan lahan yang semakin besar juga dapat berdampak terhadap
timbulnya kelebihan air. Penutupan lahan dengan berbagai bangunan yang
dibutuhkan untuk menambah kenyamanan hidup manusia akan menyebabkan
berkurangnya luasan tanah yang dapat menyerap air hujan dan air buangan
tersebut, sehingga air akan tergenang dalam waktu yang lama dan dalam
jumlah yang semakin banyak.
Drainase merupakan salah satu komponen infrastruktur yang penting
untuk menyalurkan kelebihan air. Meningkatnya limpasan karena
berkurangnya daerah resapan air dapat diatasi dengan pembangunan saluran
drainase yang memadai, yang dapat mengalirkan kelebihan air. Saat ini
keberadaan sistem drainase merupakan salah satu penilaian infrastruktur
perkotaan yang sangat penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat
dari kualitas sistem drainase yang ada.
Di lain pihak penyediaan saluran drainase masih sering dianggap
sebagai hal yang kurang penting, sehingga pembangunan saluran tidak
dilakukan dengan baik dan benar. Hal ini menyebabkan saluran drainase yang
sudah dibuat tidak dapat menampung dan menyalurkan dengan baik seluruh
air buangan, sehingga walaupun wilayah tersebut sudah memiliki jaringan
drainase masih saja terdapat banyak genangan air bahkan banjir.
Pembangunan yang terlampau cepat pada suatu kota yang berkembang dan
tidak diimbangi dengan pembangunan saluran drainase yang memadai
(sebagai salah satu sarana infrastruktur) akan menyebabkan persoalan
drainase yang kompleks. Untuk itu perlu dilakukan penelitian mengenai
besarnya limpasan yang terjadi dan kesesuaiannya dengan saluran drainase
yang tersedia. Salah satu metoda yang dapat digunakan adalah Model EPA
SWMM 5.1. Model ini banyak digunakan untuk menganalisis permasalahan
limpasan di daerah perkotaan.
2
Tujuan
1.
2.
3.
Tujuan diadakannya penelitian ini adalah:
Mengidentifikasi kondisi saluran drainase yang ada di Perumahan
Pondok Ungu, Cluster Sanur, Bekasi Utara.
Menganalisis besarnya limpasan yang terjadi dan kesesuaiannya
dengan jaringan drainase yang ada.
Mensimulasikan jaringan drainase secara terintegrasi dengan debit
banjir.
Manfaat
1.
2.
Adapun manfaat yang akan didapat dari penelitian ini adalah:
Memberikan informasi bagi pengembang di Perumahan Pondok Ungu,
Cluster Sanur, Bekasi Utara mengenai kondisi jaringan drainase yang
ada pada saat penelitian.
Sebagai informasi untuk pengelola perumahan dalam merencanakan
dan memelihara jaringan drainase yang baik.
TINJAUAN PUSTAKA
Sistem Drainase
Menurut Suripin (2004), drainase bertujuan untuk mengalirkan,
menguras, membuang, atau mengalihkan air. Dalam bidang sipil, drainase
secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk
mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan,
maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan.
Berdasarkan sejarah terbentuknya, drainase dibagi menjadi: (1)
drainase alamiah dan (2) drainase buatan. Drainase alamiah terbentuk secara
alami dan tidak memiliki bangunan-bangunan penunjang seperti bangunan
pelimpah, pasangan batu/beton, dan gorong-gorong. Saluran ini terbentuk
oleh gerusan air yang bergerak karena gravitasi, yang lambat laun membentuk
jalan air yang permanen seperti sungai. Drainase buatan merupakan saluran
drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu sehingga
memerlukan bangunan-bangunan khusus seperti selokan, pasangan batu/beton,
gorong-gorong, dan pipa-pipa (Suripin 2004).
Berdasarkan letak bangunannya, drainase dibedakan menjadi drainase
di permukaan tanah (surface drainage) dan drainase di bawah permukaan
tanah (sub surface drainage). Saluran drainase yang berada di atas permukaan
tanah berfungsi untuk mengalirkan air limpasan permukaan. Analisis
alirannya menggunakan analisis aliran di saluran terbuka. Saluran drainase di
bawah permukaan tanah bertujuan mengalirkan air limpasan permukaan
melalui media di bawah permukaan tanah (pipa-pipa). Drainase bawah
permukaan tanah dibuat karena beberapa alasan, antara lain: tuntutan artistik,
3
dan tuntutan fungsi pemanfaatan tanah yang tidak mengizinkan adanya
saluran di permukaan tanah seperti lapangan sepak bola, lapangan terbang,
serta taman (Hasmar 2011).
Menurut fungsinya, saluran drainase dibedakan menjadi single purpose
dan multi purpose. Saluran single purpose berfungsi untuk mengalirkan satu
jenis air buangan, misalnya air hujan saja atau jenis air buangan yang lainnya
seperti limbah domestik dan air limbah industri. Saluran multi purpose adalah
saluran yang berfungsi untuk mengalirkan beberapa jenis air buangan baik
secara bercampur maupun bergantian (Suripin 2004).
Menurut konstruksinya saluran drainase dibedakan menjadi saluran
terbuka dan saluran tertutup. Saluran terbuka lebih cocok untuk drainase air
hujan yang terletak di daerah yang mempunyai luasan yang cukup, ataupun
untuk drainase air non-hujan yang tidak membahayakan kesehatan atau
mengganggu lingkungan. Saluran tertutup adalah saluran yang pada umumya
dipakai untuk membuang air limbah (air yang mengganggu
kesehatan/lingkungan) atau untuk saluran yang terletak di tengah kota
(Anonim 1997).
Drainase perkotaan menurut Anonim (1997) adalah ilmu drainase
yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat
kaitannya dengan kondisi lingkungan fisik dan lingkungan sosial budaya yang
ada di kawasan kota tersebut. Drainase perkotaan merupakan sistem
pengeringan dan pengaliran air dari wilayah perkotaan yang meliputi:
permukiman, kawasan industri dan perdagangan, sekolah, rumah sakit,
lapangan olahraga, lapangan parkir, instalasi listrik dan telekomunikasi,
pelabuhan udara, pelabuhan laut, serta tempat lainnya yang merupakan bagian
dari sarana kota.
Analisa Hidrologi
Menurut Suripin (2004) analisis dan desain hidrologi tidak hanya
memerlukan volume atau ketinggian hujan, tetapi juga distribusi hujan
terhadap tempat dan waktu. Distribusi hujan terhadap waktu disebut juga
hyetograph.
Dalam analisis frekuensi, hujan rancangan merupakan hujan dengan
kemungkinan tinggi untuk terjadi pada kala ulang tertentu. Analisis frekuensi
sesungguhnya merupakan prakiraan dalam arti probabilitas untuk terjadinya
suatu peristiwa hidrologi dalam bentuk hujan rancangan. Hasil analisis
frekuensi berfungsi sebagai dasar perhitungan perencanaan hidrologi untuk
mengantisipasi setiap kemungkinan yang akan terjadi. Analisis frekuensi
dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metoda probability
distribution antara lain Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi
Log-Person III, dan Distribusi Gumbel (Triatmodjo 2010).
Distribusi Normal merupakan distribusi yang paling banyak dipakai
dalam penelitian. Distribusi ini menyerupai bentuk lonceng (bell shape)
dengan nilai rerata sebagai sumbu simetrinya. Bentuk lonceng
menggambarkan sebaran distribusinya yang simetris terhadap harga rerata.
4
Dalam pemakaian praktis, perhitungan perkiraan nilai yang diharapkan
menggunakan persamaan (1) sebagai berikut (Suripin 2004).
̅
(1)
Keterangan:
Xr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahun
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
Kr = faktor frekuensi
Distribusi Log Normal digunakan untuk menggunakan distribusi yang
tidak simetris terhadap nilai reratanya. Contoh penggunaan distribusi Log
Normal adalah penggambaran fenomena umur atau ketahanan suatu
komponen atau sistem. Dalam penggunaan praktis, digunakan persamaan (2)
untuk menghitung perkiraan nilai yang diharapkan (Suripin 2004).
̅
(2)
Keterangan:
Yr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
Kr = faktor frekuensi
Distribusi Log Person III digunakan untuk mendapatkan kedekatan
yang lebih kuat antara data dan teori daripada yang ditunjukkan oleh
Distribusi Normal dan Distribusi Log Normal. Berbeda dengan dua distribusi
sebelumnya, Distribusi Log Person hampir tidak berbasis teori. Namun
distribusi ini masih tetap dipakai karena fleksibilitasnya. Dalam perhitungan
praktis, digunakan persamaan (3) untuk menghitung perkiraan nilai yang
diharapkan (Suripin 2004).
̅
(3)
Keterangan:
Xr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
Kr = faktor frekuensi
Distribusi Gumbel menggunakan harga ekstrem untuk menunjukkan
bahwa dalam sebuah deret harga-harga ekstrem mempunyai fungsi distribusi
eksponensial ganda. Dalam perhitungan praktis digunakan persamaan (4)
untuk menghitung perkiraan nilai yang diharapkan (Suripin 2004).
(4)
dan
̅
(5)
Keterangan:
Xr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
YT =reduced variate
Sn =reduced standard deviation
Yn =reduced mean
Pada kenyataannya, tidak semua varian dari suatu variabel hidrologi
terletak pada nilai rata-ratanya. Maka diperlukan pengukuran dispersi dengan
5
cara menentukan koefisien kemencengan (Cs) dan koefisien kurtosis (Ck)
(Soewarno 1995). Untuk menentukan jenis distribusi probabilitas yang sesuai,
dilakukan perbandingan parameter statistik yaitu koefisien kemencengan (Cs)
dan koefisien kurtosis (Ck).
Menurut Soewarno (1995) diperlukan pengujian parameter untuk
menguji kecocokan distribusi frekuensi data terhadap fungsi distribusi
peluang yang dapat mewakilinya. Uji kecocokan yang digunakan adalah Chi
Kuadrat. Uji Chi Kuadrat diperlukan untuk menentukan persamaan distribusi
probabilitas yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik data
yang dianalisis (Suripin 2004).
EPA SWMM
EPA SWMM adalah model yang digunakan untuk merencanakan,
menganalisis dan mendesain yang berhubungan dengan limpasan air hujan
dan sistem drainase pada area perkotaan. Menurut Rossman (2004), EPA
SWMM adalah model simulasi dinamis hubungan antara curah hujan dan
limpasan (rainfall-runoff). Model ini digunakan untuk mensimulasikan
kejadian hujan tunggal atau berkelanjutan dalam waktu lama, baik berupa
volume limpasan maupun kualitas air, terutama pada suatu daerah perkotaan.
SWMM menghasilkan volume dan kualitas limpasan yang diteruskan
dari masing – masing subcatchment, dengan kecepatan aliran, kedalaman
aliran, dan kualitas air pada masing – masing pipa dan saluran selama periode
simulasi yang terdiri dari berbagai tahapan waktu. EPA SWMM menghitung
berbagai proses hidrologis dengan memperhatikan limpasan dari daerah
perkotaan, yaitu curah hujan dengan variasi waktu, evaporasi permukaan air,
akumulasi salju dan mencairnya, curah hujan di daerah tampungan, infiltrasi
dari curah hujan yang masuk ke lapisan tanah tidak jenuh air, perkolasi dan
infiltrasi ke dalam lapisan air tanah, aliran bawah antara air tanah, dan sistem
drainase.
Aplikasi model EPA SWMM ini dapat digunakan untuk beberapa
hal seperti perencanaan dan dimensi jaringan pembuang untuk pengendalian
banjir serta perencanaan daerah penahan sementara untuk pengendalian banjir.
Selain itu juga dapat digunakan untuk pemetaan daerah genangan banjir.
Penelitian ini menggunakan perangkat lunak EPA SWMM 5.1. EPA
SWMM 5.1 memiliki pembaruan dalam beberapa hal yang membedakannya
dengan versi sebelumnya. EPA SWMM 5.1 dapat membaca format file curah
hujan yang diambil secara online dari NOAA-NCDC. Terdapat penambahan
pilihan pada infiltrasi, yaitu metode Horton. Terdapat dua kategori baru pada
kontrol LID, yaitu the green roof dan rain gardens. Pengguna dapat
menambahkan sendiri persamaan aliran air tanah untuk subcatchment pada
EPA SWMM 5.1 (EPA 2015).
Beberapa penelitian yang menggunakan model EPA SWMM ini
diantaranya adalah Ningsih (2013) yang mengevaluasi saluran drainase di
Perumahan Cinta Kasih, Cengkareng, Tangerang. Hasil penelitian
menunjukkan hasil simulasi dengan model EPA SWMM 5.0 cukup baik dan
nilai continuity error untuk limpasan dan penelusuran aliran kecil, masing-
6
masing besarnya -0,39 % dan 0,00 %. Dari total hujan rencana sebesar 171
mm dengan lama hujan efektif 3 jam, respon subcatchment menunjukkan
bahwa rata-rata hanya 2 - 4 mm per subcatchment yang terinfiltrasi dan
sisanya menjadi limpasan.
Selain Ningsih, Fadhlillah (2013) juga telah melakukan analisis banjir
di Perumahan Bogor Nirwana Residence dengan model EPA SWMM 5.1.
Dari hasil simulasi dapat diketahui besarnya limpasan maksimum dan
limpasan minimum. Selain itu juga dapat dianalisis kesesuaian kapasitas
saluran drainase yang ada dengan besarnya limpasan.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari-Juli 2015. Saluran
drainase yang dianalisis adalah saluran drainase yang berada di Perumahan
Pondok Ungu, Cluster Sanur, Bekasi Utara (Gambar 1). Perumahan tersebut
berada pada koordinat 6°14 0 LU dan 106°0 0 BT.
U
Skala 1:1.250.000
Sumber: Google Map (tanggal akses: 20/8/2015)
Gambar 1 Peta lokasi penelitian
Bahan dan Peralatan
Penelitian ini menggunakan data primer dan data sekunder. Data primer
bersumber dari observasi lapangan dan pengukuran secara langsung di
lapangan yang mencakup data karakteristik saluran dan sistem jaringan
drainase di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi Utara. Data sekunder yang
digunakan berupa data intensitas hujan harian maksimum 10 tahun, peta
tutupan lahan dan peta masterplan perumahan. Alat yang digunakan yaitu
kompas, theodolite, target rod, patok, notebook, alat tulis, kalkulator, dan
EPA SWMM 5.1.
7
Pelaksanaan
Adapun langkah–langkah yang akan dilakukan pada penelitian ini
yaitu :
a. Pengumpulan data
Data primer yang diperlukan adalah kondisi jaringan drainase pada saat
penelitian yang meliputi jenis saluran, panjang, lebar, kedalaman, dan elevasi
saluran serta batas daerah tangkapan air untuk setiap subcatchment.
Pengumpulan data sekunder bertujuan untuk mendapatkan data-data yang
dibutuhkan dalam menganalisis saluran drainase yang ada di tempat
penelitian. Data sekunder meliputi data curah hujan harian, peta tutupan lahan,
dan peta lokasi studi.
b. Pengolahan data
Data curah hujan dapat berupa time series. Kondisi subcatchment
adalah kondisi lahan yang mencakup topografi dan sistem drainase yang ada
untuk mengalirkan langsung aliran permukaan menuju satu titik outlet. Pada
subcatchment terdapat dua macam jenis area, yaitu impervious (kedap air)
dan pervious (dapat dilalui air). Pada daerah impervious terdapat depression
storage (Tabel 1) dan non depression storage.
Tabel 1 Nilai depression storage
Jenis
Nilai (cm)
Permukaan tanah
0,127 – 0,254
Rumput
0,254 – 0,508
Padang rumput
0,508
Hutan serasah
0,762
Sumber : Rossman (2004)
Debit outflow dari limpasan subcatchment dihitung dengan persamaan
Manning (6) (Triatmodjo 2003):
Q = A. v = A 1/n R2/3 S 1/2
(6)
Keterangan :
v = kecepatan (m/det)
n = koefisien Manning
S = kemiringan saluran
A = luas penampang saluran (m2)
Q = debit (m3/det)
R = jari-jari hidrolik (m)
Kemudian dihitung waktu konsentrasi (tc) dengan menggunakan persamaan
Kirpich (7) (Kamiana 2001):
√
Keterangan:
L= panjang saluran (m)
S=kemiringan lintasan air
(7)
8
Tabel 2 Laju infiltrasi minimum dari berbagai kelompok tanah
Kel
Pengertian
Infiltrasi
tanah
minimum (mm/jam)
A
Potensi limpasan yang rendah. Tanah
> 0,45
mempunyai tingkat infiltrasi yang tinggi
meskipun ketika tergenang dan kedalaman
genangan
tinggi,
pengeringan
/
penyerapan baik unsur pasir dan batuan
B
Tanah yang mempunyai tingkat infiltrasi
0, 30 – 0,15
biasa / medium ketika tergenang dan
mempunyai tingkat kedalaman genangan
medium, pengeringan dengan keadaan
biasa didapat dari moderately fine to
moderately coarse
C
Tanah mempunyai tingkat infiltrasi rendah
0,15 – 0,05
jika lapisan tanah untuk pengaliran air
memiliki tekstur bias ke tekstur baik.
Contoh lempung, pasir bernalau
D
Potensi limpasan yang tinggi. Tanah
0,05 – 0,00
mempunyai tingkat infiltrasi rendah ketika
tergenang
Sumber : Rossman (2004)
Tabel 3 Laju infiltrasi maksimum dari berbagai kondisi tanah
Kondisi tanah
Jenis tanah
Infiltrasi
maksimum (mm/jam)
Kering dengan
Tanah berpasir
5
sedikit atau tidak ada Tanah lempung
3
tumbuhan
Tanah liat
1
Kering dengan
Tanah berpasir
10
banyak tumbuhan
Tanah lempung
6
Tanah liat
2
Tanah lembab
Tanah berpasir
1,25
Tanah lempung
1
Tanah liat
0,33
Sumber : Rossman (2004)
Conduit adalah pipa atau saluran yang menyalurkan air dari satu node
ke node yang lain. Bentuk melintang dari saluran dapat dipilih dari beberapa
macam bentuk standar yang disediakan EPA SWMM 5.1.
Junction adalah node – node sistem drainase yang berfungsi untuk
menggabungkan satu saluran dengan saluran yang lain. Outfall node adalah
titik pemberhentian dari sistem drainase yang digunakan untuk menentukan
batas hilir (downstream).
9
c. Analisis data
1. Daerah Pervious dan Impervious
Identifikasi daerah pervious dilakukan dengan melakukan ground check di
lapang untuk melihat daerah yang dapat menyerap air melalui infiltrasi
(pervious) dan daerah yang tidak dapat melewatkan air (impervious).
Kemudian dapat dihitung persentase luas daerah pervious dan impervious
untuk setiap subcatchment, sebagai input data dalam subcatchment.
2. Nilai Curah Hujan Rencana
Nilai curah hujan rencana merupakan nilai input yang berupa time series.
Analisis frekuensi untuk mendapatkan nilai curah hujan rencana dilakukan
dengan menggunakan teori probability distribution, antara lain Distribusi
Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log Person III dan Distribusi
Gumbel. Selanjutnya untuk penentuan jenis distribusi yang digunakan akan
dilakukan uji kecocokan berdasarkan Uji Chi Kuadrat.
3. Model EPA SWMM 5.1
Pembagian subcatchment
Langkah awal dalam penggunaan SWMM adalah pembagian
subcatchment berdasarkan kondisi area penelitian. Pembagian daerah
tangkapan air (DTA) ditentukan berdasarkan pada elevasi lahan dan
pergerakan limpasan ketika terjadi hujan.
Debit banjir
Debit banjir dihitung dengan cara memodelkan suatu sistem drainase
melalui proses-proses antara lain aliran permukaan, infiltrasi, air tanah,
dan genangan di permukaan.
Pembuatan Model Jaringan
Pembuatan model jaringan dilakukan berdasarkan sistem jaringan
drainase yang ada di lapangan. Model jaringan ini terdiri dari
subcatchment, node junction, conduit, outfall node, dan raingauge.
Setelah diperoleh model jaringan maka selanjutnya dimasukkan semua
nilai parameter yang dibutuhkan untuk semua properti tersebut.
Simulasi Respon Aliran pada Time Series
Simulasi respon aliran pada time series dilakukan untuk melihat respon
debit rencana terhadap waktu berdasarkan sebaran curah hujan. Nilai
yang dimasukkan adalah nilai sebaran curah hujan terhadap waktu
dengan total nilai sesuai dengan curah hujan rancangan hasil dari
analisis hidrologi.
Simulasi model
Simulasi ini dilakukan setelah model jaringan drainase dan semua
parameter berhasil dimasukkan. Simulasi dapat dikatakan berhasil jika
continuity error < 10%. Dalam simulasi SWMM menghitung debit
banjir dengan cara memodelkan suatu sistem drainase. Aliran
permukaan atau limpasan permukaan terjadi ketika intensitas hujan
yang jatuh di suatu daerah melebihi kapasitas infiltrasi (Sosrodarsono
dan Takeda 2003).
Output EPA SWMM 5.1
Output dari simulasi ini antara lain kontinuitas limpasan, kontinuitas
rute aliran, indeks ketidakstabilan aliran tertinggi, waktu antar rute,
limpasan sub DAS, kedalaman node, node aliran, biaya tambahan
10
node, banjir pada node, limbah buangan, sambungan aliran, dan biaya
tambahan saluran yang disajikan dalam laporan statistik simulasi
rancangan.
Hasil
Hasil yang ditampilkan berupa jaringan hasil output dari simulasi,
profil aliran dari beberapa saluran utama dan saluran yang diketahui
tergenang, serta grafik aliran yang terjadi pada saluran.
d. Studi pustaka
Metode studi pustaka dilakukan untuk mendapatkan informasi yang
dibutuhkan dalam menganalisis permasalahan yang diteliti. Studi Pustaka
yang ditelaah dapat berupa publikasi ilmiah atau jurnal, laporan penelitian
yang berkaitan dengan permasalahan, dan buku-buku yang menerangkan
tentang aspek yang digunakan dalam menganalisis permasalahan.
Gambar 2 Diagram alir penelitian
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Perumahan Pondok Ungu
Perumahan Pondok Ungu Permai terletak di Kelurahan Kali Abang
Tengah, Kecamatan Bekasi Utara. Luas wilayah Perumahan Pondok Ungu
Permai ini ± 50 ha. Keadaan topografi di Kelurahan Kali Abang Tengah
sedikit lebih tinggi dari pada sungai yang merupakan saluran pembuangan
akhir.
U
Skala 1:25.000
Sumber: google earth (tanggal akses: 1/7/2014)
Gambar 3. Peta Situasi Perumahan Pondok Ungu, Cluster Sanur
Daerah Perumahan Pondok Ungu Permai memiliki ketinggian 5-10 m
dpl dengan kondisi lahan yang relatif datar karena sebagian besar memiliki
kemiringan antara 0-2%. Lokasi yang diamati adalah Cluster Sanur. Luas
Cluster Sanur sebesar 3,5 ha. Cluster Sanur memiliki satu outlet yang
mengalir ke arah Sungai Kali Abang Tengah. Cluster Sanur terdiri dari 10
blok perumahan (Gambar 3).
Berdasarkan pengamatan lapangan, sistem pembangunan saluran
drainase di cluster ini dapat dikategorikan cukup baik karena pengaturan
saluran ditempatkan pada setiap daerah pelayanan. Beberapa permasalahan
yang ada di cluster ini adalah banyaknya saluran yang kondisinya kurang
terawat karena adanya sampah dan endapan lumpur yang cukup tinggi. Hal
ini menyebabkan air tidak dapat mengalir dengan baik dalam saluran dan
tinggi air maksimum yang dapat ditampung oleh saluran menjadi berkurang
karena adanya endapan yang cukup tinggi.
Berdasarkan pengamatan lapangan, presentase lahan terbangun lebih
banyak daripada lahan bervegetasi, sehingga air hujan yang terinfiltrasi ke
tanah sedikit dan sebagian besar menjadi limpasan. Saluran drainase pada
cluster ini berbentuk persegi. Cluster Sanur membangun saluran pada tiap
rumah dengan dimensi lebar 40 cm dan tinggi 50 cm, serta saluran
pengumpul yang berdimensi lebar 60 cm dan tinggi 70 cm. Pada kompleks
perumahan ini, panjang saluran berkisar antara 15–390 m tergantung dari
12
jaringan dan daerah tangkapan. Saluran terbuat dari beton dengan permukaan
halus, sehingga nilai Manning yang dipakai sebesar 0,01.
Analisis Hiidrologi Curah Hujan Rencana
Analisis hidrologi dilakukan untuk mendapatkan besar nilai curah
hujan rencana yang akan dijadikan sebagai nilai input pada model. Data
hidrologi curah hujan dianalisis untuk membuat keputusan dan menarik
kesimpulan mengenai fenomena hidrologi berdasarkan sebagian data
hidrologi yang dikumpulkan (Soewarno 1995). Pada analisis hidrologi ini
disediakan data berupa curah hujan harian maksimum. Dalam penelitian ini
digunakan data curah hujan harian dari tahun 2004-2013 yang didapatkan dari
Stasiun Halim Perdanakusumah Badan Meteorologi, Klimatologi, dan
Geofisika (BMKG). Curah hujan rencana dihitung berdasarkan data curah
hujan harian selama 10 tahun seperti terlihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Curah hujan harian maksimum (mm) stasiun Halim Perdanakusumah
CH
CH
Tahun
Tahun
maksimum
maksimum
2004
123
2009
140
2005
157
2010
97
2006
260
2011
305
2007
259
2012
94
2013
161
2008
136
Sumber: BMKG DKI Jakarta
Berdasarkan data curah hujan harian maksimum 2004-2013 dihitung
nilai hujan rencana dengan menggunakan distribusi probabilitas. Hasil
perhitungan dengan distribusi probabilitas dapat dilihat pada Tabel 5. Hasil
perbandingan koefisien kemencengan (Cs) dan koefisien kurtosis (Ck) dapat
dilihat pada Tabel 6.
Tabel 5 Hasil perhitungan analisis frekuensi curah hujan rencana
Periode
Analisa frekuensi curah hujan rencana (mm)
ulang
Normal Log
Gumbel
Log
Normal
Person III
Tr2
173,20
160,13
163,12
155,48
Tr5
235,66
226,43
252,00
226,35
Tr10
268,38
271,49
310,64
279,24
Tr25
300,23
323,95
384,89
340,76
Tr50
325,64
372,98
439,97
412,92
Tr100
346,46
418,64
494,64
475,44
13
Tabel 6 Perbandingan parameter distribusi probabilitas
Hasil
perhitungan
No Jenis Distribusi
Persyaratan
1 Gumbel
Cs ≤1,14
0,816
Ck ≤ 5,4
3,214
2 Normal
Cs = 0
0,816
2
3 Log Normal
Cs=Cv + 3Cv
0,816
Cs=0,8325
4 Log Person III
CS 0
0,816
Sumber: Soewarno (1995)
Dari hasil perbandingan nilai Cs dan Ck (Tabel 6) jenis distribusi yang
memenuhi adalah Gumbel. Pengambilan keputusan berdasarkan uji
kecocokan terhadap parameter X2 dengan hasil perhitungan seperti pada
Tabel 7.
Tabel 7 Perhitungan Uji Chi Kuadrat Distribusi Gumbel
Interval
Of
Ef Of-Ef (Of-Ef)2 ((Of-Ef)2)/Ef
> 231,985
3 2,50
0,50
0,25
0,10
163,124 < P
DI PERUMAHAN PONDOK UNGU, BEKASI UTARA, JAWA BARAT
HANIPAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Saluran
Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1 di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi
Utara, Jawa Barat 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 2015
Hanipah
NIM F44110027
©Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan,
penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak
merugikan kepentingan IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
ABSTRAK
HANIPAH. Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1 di
Perumahan Pondok Ungu, Bekasi Utara, Jawa Barat. Dibimbing oleh NORA H.
PANDJAITAN dan SUTOYO.
Saluran drainase merupakan saluran yang berfungsi untuk menampung serta
mengalirkan air hujan dan juga limbah cair domestik. Perumahan Pondok Ungu
dibangun di lahan yang semula lahan pertanian. Penelitian ini bertujuan untuk
mengidentifikasi kondisi saluran drainase yang ada di Perumahan Pondok Ungu
(Cluster Sanur) Bekasi Utara, menganalisis besarnya limpasan yang terjadi dan
kesesuaiannya dengan jaringan drainase yang ada dan mensimulasikan jaringan
drainase secara terintegrasi dengan debit banjir. Analisis dilakukan dengan Model
EPA SWMM 5.1. Kondisi saluran drainase C1 saat penelitian memiliki kapasitas
sebesar 0,74 m3/dt, namun debit dari hasil simulasi hanya sebesar 0,29 m3/dt.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa saluran yang ada memiliki kapasitas yang
lebih besar dibandingkan dengan debit rencana. Berdasarkan hasil simulasi
dengan Model EPA SWMM 5.1 untuk Cluster Sanur, semua limpasan masih
dapat ditampung oleh saluran drainase yang ada karena tidak melebihi kapasitas
saluran.
Kata kunci: curah hujan rencana, limpasan, Perumahan Pondok Ungu, saluran
drainase, EPA SWMM 5.1
ABSTRACT
HANIPAH. Evaluation of Drainage System Using EPA SWMM 5.1 Model in
Pondok Ungu Residence, North Bekasi, West Java. Supervised by NORA H.
PANDJAITAN and SUTOYO.
The drainage channel is a channel that serves to convey and drain run off and also
domestic waste water. Pondok Ungu Residence was built on land that was
originally farmland. The objective of this research were to identify the condition
of drainage channels in Pondok Ungu Residence (Cluster Sanur) North Bekasi, to
compare drainage channels capacity with total surface run off and to simulate the
drainage system integrated with the flood discharge. Analysis was done using
EPA SWMM 5.1 Model. The capacity of drainage channel C1 0,74 m3/s, but the
discharge from simulation only 0,29 m3/s. The results showed that the capacity of
drainage channels bigger than discharge design. Based on simulation results of
Cluster Sanur using EPA SWMM 5.1 Model, the existing drainage channels could
receive all run off because total run off were lower than the drainage capacity.
Keywords: drainage channel, Pondok Ungu Residence, run off, EPA SWMM 5.1,
rainfall design
EVALUASI SALURAN DRAINASE DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1
DI PERUMAHAN PONDOK UNGU, BEKASI UTARA, JAWA BARAT
HANIPAH
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
2015
Judul Skripsi :Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1
di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi Utara, Jawa Barat
Nama
: Hanipah
NIM
: F44110027
Disetujui oleh
Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA
Pembimbing I
Sutoyo, STP MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
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 Februari sampai Juli 2015 ini
ialah “Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1 di Perumahan
Pondok Ungu, Bekasi Utara, Jawa Barat”.
Terima kasih diucapkan kepada Dr. Ir.Nora H. Pandjaitan, DEA dan Bapak
Sutoyo STP, MSi selaku komisi pembimbing serta Dr. Ir. Prastowo, M. Eng
selaku penguji yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan
skripsi ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh
keluarga, serta teman-teman SIL 48 atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2015
Hanipah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan
2
Manfaat
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Sistem Drainase
2
Analisa Hidrologi
3
EPA SWMM
5
METODE
Waktu dan Tempat
6
6
Bahan dan Peralatan
6
Pelaksanaan
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
11
Keadaan Umum Perumahan Pondok Ungu
11
Analisis Hidrologi Curah Hujan Rencana
12
Evaluasi Saluran Drainase dengan Model EPA SWMM 5.1
14
SIMPULAN DAN SARAN
21
Simpulan
21
Saran
21
DAFTAR PUSTAKA
21
LAMPIRAN
23
RIWAYAT HIDUP
32
vi
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nilai depression storage
Laju infiltrasi minimum dari berbagai kelompok tanah
Laju infiltrasi maksimum dari berbagai kondisi tanah
Curah hujan harian maksimum (mm) stasiun Halim Perdanakusumah
Hasil perhitungan analisis frekuensi curah hujan rencana
Perbandingan parameter distribusi probabilitas
Perhitungan Uji Chi Kuadrat Distribusi Gumbel
Nilai properti subcatchment
Hasil simulasi limpasan subcatchment
Perbandingan debit rencana dan kapasitas saluran
7
8
8
12
12
13
13
14
16
20
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Peta lokasi penelitian
Diagram alir penelitian
Peta Situasi Perumahan Pondok Ungu, Cluster Sanur
Kondisi saluran drainase yang ada
Hasil pemodelan jaringan drainase di Cluster Sanur
Besar debit rencana terhadap waktu pada subcatchment S1
Simulasi model pada jam ke-2 hujan
Debit rencana pada saluran C1-C18 (Out1)
Profil aliran pada node J14-J18
Profil aliran pada node J18-Out1
6
10
11
14
15
17
17
18
19
19
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Masterplan Perumahan Pondok Ungu Cluster Sanur
Standar tinggi jagaan pada saluran terbuka
Data dimensi saluran drainase yang ada
Perhitungan waktu konsentrasi dan kapasitas saluran
Penampang hidrolik terbaik untuk masing-masing saluran pada Cluster
Sanur
Contoh perhitungan penampang terbaik saluran C1
Hasil run status untuk simulasi yang berhasil
Skema jaringan drainase Cluster Sanur
Peta kontur dasar saluran drainase Cluster Sanur
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hujan merupakan salah satu rangkaian peristiwa yang selalu terjadi
dalam siklus hidrologi. Terkadang hujan yang turun pada musim hujan di
suatu wilayah dapat menyebabkan kelebihan air, yang biasanya berupa
genangan. Selain itu kegiatan manusia yang semakin beragam khususnya
yang berkaitan dengan pemanfaatan air juga mengakibatkan adanya air
limbah. Bila air limbah ini tidak tertampung dalam saluran drainase maka
akan muncul genangan-genangan air kotor pada wilayah pemukiman, yang
dapat menurunkan kualitas lingkungan dan kualitas hidup manusia di wilayah
tersebut.
Pemanfaatan lahan yang semakin besar juga dapat berdampak terhadap
timbulnya kelebihan air. Penutupan lahan dengan berbagai bangunan yang
dibutuhkan untuk menambah kenyamanan hidup manusia akan menyebabkan
berkurangnya luasan tanah yang dapat menyerap air hujan dan air buangan
tersebut, sehingga air akan tergenang dalam waktu yang lama dan dalam
jumlah yang semakin banyak.
Drainase merupakan salah satu komponen infrastruktur yang penting
untuk menyalurkan kelebihan air. Meningkatnya limpasan karena
berkurangnya daerah resapan air dapat diatasi dengan pembangunan saluran
drainase yang memadai, yang dapat mengalirkan kelebihan air. Saat ini
keberadaan sistem drainase merupakan salah satu penilaian infrastruktur
perkotaan yang sangat penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat
dari kualitas sistem drainase yang ada.
Di lain pihak penyediaan saluran drainase masih sering dianggap
sebagai hal yang kurang penting, sehingga pembangunan saluran tidak
dilakukan dengan baik dan benar. Hal ini menyebabkan saluran drainase yang
sudah dibuat tidak dapat menampung dan menyalurkan dengan baik seluruh
air buangan, sehingga walaupun wilayah tersebut sudah memiliki jaringan
drainase masih saja terdapat banyak genangan air bahkan banjir.
Pembangunan yang terlampau cepat pada suatu kota yang berkembang dan
tidak diimbangi dengan pembangunan saluran drainase yang memadai
(sebagai salah satu sarana infrastruktur) akan menyebabkan persoalan
drainase yang kompleks. Untuk itu perlu dilakukan penelitian mengenai
besarnya limpasan yang terjadi dan kesesuaiannya dengan saluran drainase
yang tersedia. Salah satu metoda yang dapat digunakan adalah Model EPA
SWMM 5.1. Model ini banyak digunakan untuk menganalisis permasalahan
limpasan di daerah perkotaan.
2
Tujuan
1.
2.
3.
Tujuan diadakannya penelitian ini adalah:
Mengidentifikasi kondisi saluran drainase yang ada di Perumahan
Pondok Ungu, Cluster Sanur, Bekasi Utara.
Menganalisis besarnya limpasan yang terjadi dan kesesuaiannya
dengan jaringan drainase yang ada.
Mensimulasikan jaringan drainase secara terintegrasi dengan debit
banjir.
Manfaat
1.
2.
Adapun manfaat yang akan didapat dari penelitian ini adalah:
Memberikan informasi bagi pengembang di Perumahan Pondok Ungu,
Cluster Sanur, Bekasi Utara mengenai kondisi jaringan drainase yang
ada pada saat penelitian.
Sebagai informasi untuk pengelola perumahan dalam merencanakan
dan memelihara jaringan drainase yang baik.
TINJAUAN PUSTAKA
Sistem Drainase
Menurut Suripin (2004), drainase bertujuan untuk mengalirkan,
menguras, membuang, atau mengalihkan air. Dalam bidang sipil, drainase
secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk
mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan,
maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan.
Berdasarkan sejarah terbentuknya, drainase dibagi menjadi: (1)
drainase alamiah dan (2) drainase buatan. Drainase alamiah terbentuk secara
alami dan tidak memiliki bangunan-bangunan penunjang seperti bangunan
pelimpah, pasangan batu/beton, dan gorong-gorong. Saluran ini terbentuk
oleh gerusan air yang bergerak karena gravitasi, yang lambat laun membentuk
jalan air yang permanen seperti sungai. Drainase buatan merupakan saluran
drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu sehingga
memerlukan bangunan-bangunan khusus seperti selokan, pasangan batu/beton,
gorong-gorong, dan pipa-pipa (Suripin 2004).
Berdasarkan letak bangunannya, drainase dibedakan menjadi drainase
di permukaan tanah (surface drainage) dan drainase di bawah permukaan
tanah (sub surface drainage). Saluran drainase yang berada di atas permukaan
tanah berfungsi untuk mengalirkan air limpasan permukaan. Analisis
alirannya menggunakan analisis aliran di saluran terbuka. Saluran drainase di
bawah permukaan tanah bertujuan mengalirkan air limpasan permukaan
melalui media di bawah permukaan tanah (pipa-pipa). Drainase bawah
permukaan tanah dibuat karena beberapa alasan, antara lain: tuntutan artistik,
3
dan tuntutan fungsi pemanfaatan tanah yang tidak mengizinkan adanya
saluran di permukaan tanah seperti lapangan sepak bola, lapangan terbang,
serta taman (Hasmar 2011).
Menurut fungsinya, saluran drainase dibedakan menjadi single purpose
dan multi purpose. Saluran single purpose berfungsi untuk mengalirkan satu
jenis air buangan, misalnya air hujan saja atau jenis air buangan yang lainnya
seperti limbah domestik dan air limbah industri. Saluran multi purpose adalah
saluran yang berfungsi untuk mengalirkan beberapa jenis air buangan baik
secara bercampur maupun bergantian (Suripin 2004).
Menurut konstruksinya saluran drainase dibedakan menjadi saluran
terbuka dan saluran tertutup. Saluran terbuka lebih cocok untuk drainase air
hujan yang terletak di daerah yang mempunyai luasan yang cukup, ataupun
untuk drainase air non-hujan yang tidak membahayakan kesehatan atau
mengganggu lingkungan. Saluran tertutup adalah saluran yang pada umumya
dipakai untuk membuang air limbah (air yang mengganggu
kesehatan/lingkungan) atau untuk saluran yang terletak di tengah kota
(Anonim 1997).
Drainase perkotaan menurut Anonim (1997) adalah ilmu drainase
yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat
kaitannya dengan kondisi lingkungan fisik dan lingkungan sosial budaya yang
ada di kawasan kota tersebut. Drainase perkotaan merupakan sistem
pengeringan dan pengaliran air dari wilayah perkotaan yang meliputi:
permukiman, kawasan industri dan perdagangan, sekolah, rumah sakit,
lapangan olahraga, lapangan parkir, instalasi listrik dan telekomunikasi,
pelabuhan udara, pelabuhan laut, serta tempat lainnya yang merupakan bagian
dari sarana kota.
Analisa Hidrologi
Menurut Suripin (2004) analisis dan desain hidrologi tidak hanya
memerlukan volume atau ketinggian hujan, tetapi juga distribusi hujan
terhadap tempat dan waktu. Distribusi hujan terhadap waktu disebut juga
hyetograph.
Dalam analisis frekuensi, hujan rancangan merupakan hujan dengan
kemungkinan tinggi untuk terjadi pada kala ulang tertentu. Analisis frekuensi
sesungguhnya merupakan prakiraan dalam arti probabilitas untuk terjadinya
suatu peristiwa hidrologi dalam bentuk hujan rancangan. Hasil analisis
frekuensi berfungsi sebagai dasar perhitungan perencanaan hidrologi untuk
mengantisipasi setiap kemungkinan yang akan terjadi. Analisis frekuensi
dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metoda probability
distribution antara lain Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi
Log-Person III, dan Distribusi Gumbel (Triatmodjo 2010).
Distribusi Normal merupakan distribusi yang paling banyak dipakai
dalam penelitian. Distribusi ini menyerupai bentuk lonceng (bell shape)
dengan nilai rerata sebagai sumbu simetrinya. Bentuk lonceng
menggambarkan sebaran distribusinya yang simetris terhadap harga rerata.
4
Dalam pemakaian praktis, perhitungan perkiraan nilai yang diharapkan
menggunakan persamaan (1) sebagai berikut (Suripin 2004).
̅
(1)
Keterangan:
Xr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahun
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
Kr = faktor frekuensi
Distribusi Log Normal digunakan untuk menggunakan distribusi yang
tidak simetris terhadap nilai reratanya. Contoh penggunaan distribusi Log
Normal adalah penggambaran fenomena umur atau ketahanan suatu
komponen atau sistem. Dalam penggunaan praktis, digunakan persamaan (2)
untuk menghitung perkiraan nilai yang diharapkan (Suripin 2004).
̅
(2)
Keterangan:
Yr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
Kr = faktor frekuensi
Distribusi Log Person III digunakan untuk mendapatkan kedekatan
yang lebih kuat antara data dan teori daripada yang ditunjukkan oleh
Distribusi Normal dan Distribusi Log Normal. Berbeda dengan dua distribusi
sebelumnya, Distribusi Log Person hampir tidak berbasis teori. Namun
distribusi ini masih tetap dipakai karena fleksibilitasnya. Dalam perhitungan
praktis, digunakan persamaan (3) untuk menghitung perkiraan nilai yang
diharapkan (Suripin 2004).
̅
(3)
Keterangan:
Xr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
Kr = faktor frekuensi
Distribusi Gumbel menggunakan harga ekstrem untuk menunjukkan
bahwa dalam sebuah deret harga-harga ekstrem mempunyai fungsi distribusi
eksponensial ganda. Dalam perhitungan praktis digunakan persamaan (4)
untuk menghitung perkiraan nilai yang diharapkan (Suripin 2004).
(4)
dan
̅
(5)
Keterangan:
Xr = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan
̅ = nilai rata-rata
S = deviasi standar
YT =reduced variate
Sn =reduced standard deviation
Yn =reduced mean
Pada kenyataannya, tidak semua varian dari suatu variabel hidrologi
terletak pada nilai rata-ratanya. Maka diperlukan pengukuran dispersi dengan
5
cara menentukan koefisien kemencengan (Cs) dan koefisien kurtosis (Ck)
(Soewarno 1995). Untuk menentukan jenis distribusi probabilitas yang sesuai,
dilakukan perbandingan parameter statistik yaitu koefisien kemencengan (Cs)
dan koefisien kurtosis (Ck).
Menurut Soewarno (1995) diperlukan pengujian parameter untuk
menguji kecocokan distribusi frekuensi data terhadap fungsi distribusi
peluang yang dapat mewakilinya. Uji kecocokan yang digunakan adalah Chi
Kuadrat. Uji Chi Kuadrat diperlukan untuk menentukan persamaan distribusi
probabilitas yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik data
yang dianalisis (Suripin 2004).
EPA SWMM
EPA SWMM adalah model yang digunakan untuk merencanakan,
menganalisis dan mendesain yang berhubungan dengan limpasan air hujan
dan sistem drainase pada area perkotaan. Menurut Rossman (2004), EPA
SWMM adalah model simulasi dinamis hubungan antara curah hujan dan
limpasan (rainfall-runoff). Model ini digunakan untuk mensimulasikan
kejadian hujan tunggal atau berkelanjutan dalam waktu lama, baik berupa
volume limpasan maupun kualitas air, terutama pada suatu daerah perkotaan.
SWMM menghasilkan volume dan kualitas limpasan yang diteruskan
dari masing – masing subcatchment, dengan kecepatan aliran, kedalaman
aliran, dan kualitas air pada masing – masing pipa dan saluran selama periode
simulasi yang terdiri dari berbagai tahapan waktu. EPA SWMM menghitung
berbagai proses hidrologis dengan memperhatikan limpasan dari daerah
perkotaan, yaitu curah hujan dengan variasi waktu, evaporasi permukaan air,
akumulasi salju dan mencairnya, curah hujan di daerah tampungan, infiltrasi
dari curah hujan yang masuk ke lapisan tanah tidak jenuh air, perkolasi dan
infiltrasi ke dalam lapisan air tanah, aliran bawah antara air tanah, dan sistem
drainase.
Aplikasi model EPA SWMM ini dapat digunakan untuk beberapa
hal seperti perencanaan dan dimensi jaringan pembuang untuk pengendalian
banjir serta perencanaan daerah penahan sementara untuk pengendalian banjir.
Selain itu juga dapat digunakan untuk pemetaan daerah genangan banjir.
Penelitian ini menggunakan perangkat lunak EPA SWMM 5.1. EPA
SWMM 5.1 memiliki pembaruan dalam beberapa hal yang membedakannya
dengan versi sebelumnya. EPA SWMM 5.1 dapat membaca format file curah
hujan yang diambil secara online dari NOAA-NCDC. Terdapat penambahan
pilihan pada infiltrasi, yaitu metode Horton. Terdapat dua kategori baru pada
kontrol LID, yaitu the green roof dan rain gardens. Pengguna dapat
menambahkan sendiri persamaan aliran air tanah untuk subcatchment pada
EPA SWMM 5.1 (EPA 2015).
Beberapa penelitian yang menggunakan model EPA SWMM ini
diantaranya adalah Ningsih (2013) yang mengevaluasi saluran drainase di
Perumahan Cinta Kasih, Cengkareng, Tangerang. Hasil penelitian
menunjukkan hasil simulasi dengan model EPA SWMM 5.0 cukup baik dan
nilai continuity error untuk limpasan dan penelusuran aliran kecil, masing-
6
masing besarnya -0,39 % dan 0,00 %. Dari total hujan rencana sebesar 171
mm dengan lama hujan efektif 3 jam, respon subcatchment menunjukkan
bahwa rata-rata hanya 2 - 4 mm per subcatchment yang terinfiltrasi dan
sisanya menjadi limpasan.
Selain Ningsih, Fadhlillah (2013) juga telah melakukan analisis banjir
di Perumahan Bogor Nirwana Residence dengan model EPA SWMM 5.1.
Dari hasil simulasi dapat diketahui besarnya limpasan maksimum dan
limpasan minimum. Selain itu juga dapat dianalisis kesesuaian kapasitas
saluran drainase yang ada dengan besarnya limpasan.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari-Juli 2015. Saluran
drainase yang dianalisis adalah saluran drainase yang berada di Perumahan
Pondok Ungu, Cluster Sanur, Bekasi Utara (Gambar 1). Perumahan tersebut
berada pada koordinat 6°14 0 LU dan 106°0 0 BT.
U
Skala 1:1.250.000
Sumber: Google Map (tanggal akses: 20/8/2015)
Gambar 1 Peta lokasi penelitian
Bahan dan Peralatan
Penelitian ini menggunakan data primer dan data sekunder. Data primer
bersumber dari observasi lapangan dan pengukuran secara langsung di
lapangan yang mencakup data karakteristik saluran dan sistem jaringan
drainase di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi Utara. Data sekunder yang
digunakan berupa data intensitas hujan harian maksimum 10 tahun, peta
tutupan lahan dan peta masterplan perumahan. Alat yang digunakan yaitu
kompas, theodolite, target rod, patok, notebook, alat tulis, kalkulator, dan
EPA SWMM 5.1.
7
Pelaksanaan
Adapun langkah–langkah yang akan dilakukan pada penelitian ini
yaitu :
a. Pengumpulan data
Data primer yang diperlukan adalah kondisi jaringan drainase pada saat
penelitian yang meliputi jenis saluran, panjang, lebar, kedalaman, dan elevasi
saluran serta batas daerah tangkapan air untuk setiap subcatchment.
Pengumpulan data sekunder bertujuan untuk mendapatkan data-data yang
dibutuhkan dalam menganalisis saluran drainase yang ada di tempat
penelitian. Data sekunder meliputi data curah hujan harian, peta tutupan lahan,
dan peta lokasi studi.
b. Pengolahan data
Data curah hujan dapat berupa time series. Kondisi subcatchment
adalah kondisi lahan yang mencakup topografi dan sistem drainase yang ada
untuk mengalirkan langsung aliran permukaan menuju satu titik outlet. Pada
subcatchment terdapat dua macam jenis area, yaitu impervious (kedap air)
dan pervious (dapat dilalui air). Pada daerah impervious terdapat depression
storage (Tabel 1) dan non depression storage.
Tabel 1 Nilai depression storage
Jenis
Nilai (cm)
Permukaan tanah
0,127 – 0,254
Rumput
0,254 – 0,508
Padang rumput
0,508
Hutan serasah
0,762
Sumber : Rossman (2004)
Debit outflow dari limpasan subcatchment dihitung dengan persamaan
Manning (6) (Triatmodjo 2003):
Q = A. v = A 1/n R2/3 S 1/2
(6)
Keterangan :
v = kecepatan (m/det)
n = koefisien Manning
S = kemiringan saluran
A = luas penampang saluran (m2)
Q = debit (m3/det)
R = jari-jari hidrolik (m)
Kemudian dihitung waktu konsentrasi (tc) dengan menggunakan persamaan
Kirpich (7) (Kamiana 2001):
√
Keterangan:
L= panjang saluran (m)
S=kemiringan lintasan air
(7)
8
Tabel 2 Laju infiltrasi minimum dari berbagai kelompok tanah
Kel
Pengertian
Infiltrasi
tanah
minimum (mm/jam)
A
Potensi limpasan yang rendah. Tanah
> 0,45
mempunyai tingkat infiltrasi yang tinggi
meskipun ketika tergenang dan kedalaman
genangan
tinggi,
pengeringan
/
penyerapan baik unsur pasir dan batuan
B
Tanah yang mempunyai tingkat infiltrasi
0, 30 – 0,15
biasa / medium ketika tergenang dan
mempunyai tingkat kedalaman genangan
medium, pengeringan dengan keadaan
biasa didapat dari moderately fine to
moderately coarse
C
Tanah mempunyai tingkat infiltrasi rendah
0,15 – 0,05
jika lapisan tanah untuk pengaliran air
memiliki tekstur bias ke tekstur baik.
Contoh lempung, pasir bernalau
D
Potensi limpasan yang tinggi. Tanah
0,05 – 0,00
mempunyai tingkat infiltrasi rendah ketika
tergenang
Sumber : Rossman (2004)
Tabel 3 Laju infiltrasi maksimum dari berbagai kondisi tanah
Kondisi tanah
Jenis tanah
Infiltrasi
maksimum (mm/jam)
Kering dengan
Tanah berpasir
5
sedikit atau tidak ada Tanah lempung
3
tumbuhan
Tanah liat
1
Kering dengan
Tanah berpasir
10
banyak tumbuhan
Tanah lempung
6
Tanah liat
2
Tanah lembab
Tanah berpasir
1,25
Tanah lempung
1
Tanah liat
0,33
Sumber : Rossman (2004)
Conduit adalah pipa atau saluran yang menyalurkan air dari satu node
ke node yang lain. Bentuk melintang dari saluran dapat dipilih dari beberapa
macam bentuk standar yang disediakan EPA SWMM 5.1.
Junction adalah node – node sistem drainase yang berfungsi untuk
menggabungkan satu saluran dengan saluran yang lain. Outfall node adalah
titik pemberhentian dari sistem drainase yang digunakan untuk menentukan
batas hilir (downstream).
9
c. Analisis data
1. Daerah Pervious dan Impervious
Identifikasi daerah pervious dilakukan dengan melakukan ground check di
lapang untuk melihat daerah yang dapat menyerap air melalui infiltrasi
(pervious) dan daerah yang tidak dapat melewatkan air (impervious).
Kemudian dapat dihitung persentase luas daerah pervious dan impervious
untuk setiap subcatchment, sebagai input data dalam subcatchment.
2. Nilai Curah Hujan Rencana
Nilai curah hujan rencana merupakan nilai input yang berupa time series.
Analisis frekuensi untuk mendapatkan nilai curah hujan rencana dilakukan
dengan menggunakan teori probability distribution, antara lain Distribusi
Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log Person III dan Distribusi
Gumbel. Selanjutnya untuk penentuan jenis distribusi yang digunakan akan
dilakukan uji kecocokan berdasarkan Uji Chi Kuadrat.
3. Model EPA SWMM 5.1
Pembagian subcatchment
Langkah awal dalam penggunaan SWMM adalah pembagian
subcatchment berdasarkan kondisi area penelitian. Pembagian daerah
tangkapan air (DTA) ditentukan berdasarkan pada elevasi lahan dan
pergerakan limpasan ketika terjadi hujan.
Debit banjir
Debit banjir dihitung dengan cara memodelkan suatu sistem drainase
melalui proses-proses antara lain aliran permukaan, infiltrasi, air tanah,
dan genangan di permukaan.
Pembuatan Model Jaringan
Pembuatan model jaringan dilakukan berdasarkan sistem jaringan
drainase yang ada di lapangan. Model jaringan ini terdiri dari
subcatchment, node junction, conduit, outfall node, dan raingauge.
Setelah diperoleh model jaringan maka selanjutnya dimasukkan semua
nilai parameter yang dibutuhkan untuk semua properti tersebut.
Simulasi Respon Aliran pada Time Series
Simulasi respon aliran pada time series dilakukan untuk melihat respon
debit rencana terhadap waktu berdasarkan sebaran curah hujan. Nilai
yang dimasukkan adalah nilai sebaran curah hujan terhadap waktu
dengan total nilai sesuai dengan curah hujan rancangan hasil dari
analisis hidrologi.
Simulasi model
Simulasi ini dilakukan setelah model jaringan drainase dan semua
parameter berhasil dimasukkan. Simulasi dapat dikatakan berhasil jika
continuity error < 10%. Dalam simulasi SWMM menghitung debit
banjir dengan cara memodelkan suatu sistem drainase. Aliran
permukaan atau limpasan permukaan terjadi ketika intensitas hujan
yang jatuh di suatu daerah melebihi kapasitas infiltrasi (Sosrodarsono
dan Takeda 2003).
Output EPA SWMM 5.1
Output dari simulasi ini antara lain kontinuitas limpasan, kontinuitas
rute aliran, indeks ketidakstabilan aliran tertinggi, waktu antar rute,
limpasan sub DAS, kedalaman node, node aliran, biaya tambahan
10
node, banjir pada node, limbah buangan, sambungan aliran, dan biaya
tambahan saluran yang disajikan dalam laporan statistik simulasi
rancangan.
Hasil
Hasil yang ditampilkan berupa jaringan hasil output dari simulasi,
profil aliran dari beberapa saluran utama dan saluran yang diketahui
tergenang, serta grafik aliran yang terjadi pada saluran.
d. Studi pustaka
Metode studi pustaka dilakukan untuk mendapatkan informasi yang
dibutuhkan dalam menganalisis permasalahan yang diteliti. Studi Pustaka
yang ditelaah dapat berupa publikasi ilmiah atau jurnal, laporan penelitian
yang berkaitan dengan permasalahan, dan buku-buku yang menerangkan
tentang aspek yang digunakan dalam menganalisis permasalahan.
Gambar 2 Diagram alir penelitian
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Perumahan Pondok Ungu
Perumahan Pondok Ungu Permai terletak di Kelurahan Kali Abang
Tengah, Kecamatan Bekasi Utara. Luas wilayah Perumahan Pondok Ungu
Permai ini ± 50 ha. Keadaan topografi di Kelurahan Kali Abang Tengah
sedikit lebih tinggi dari pada sungai yang merupakan saluran pembuangan
akhir.
U
Skala 1:25.000
Sumber: google earth (tanggal akses: 1/7/2014)
Gambar 3. Peta Situasi Perumahan Pondok Ungu, Cluster Sanur
Daerah Perumahan Pondok Ungu Permai memiliki ketinggian 5-10 m
dpl dengan kondisi lahan yang relatif datar karena sebagian besar memiliki
kemiringan antara 0-2%. Lokasi yang diamati adalah Cluster Sanur. Luas
Cluster Sanur sebesar 3,5 ha. Cluster Sanur memiliki satu outlet yang
mengalir ke arah Sungai Kali Abang Tengah. Cluster Sanur terdiri dari 10
blok perumahan (Gambar 3).
Berdasarkan pengamatan lapangan, sistem pembangunan saluran
drainase di cluster ini dapat dikategorikan cukup baik karena pengaturan
saluran ditempatkan pada setiap daerah pelayanan. Beberapa permasalahan
yang ada di cluster ini adalah banyaknya saluran yang kondisinya kurang
terawat karena adanya sampah dan endapan lumpur yang cukup tinggi. Hal
ini menyebabkan air tidak dapat mengalir dengan baik dalam saluran dan
tinggi air maksimum yang dapat ditampung oleh saluran menjadi berkurang
karena adanya endapan yang cukup tinggi.
Berdasarkan pengamatan lapangan, presentase lahan terbangun lebih
banyak daripada lahan bervegetasi, sehingga air hujan yang terinfiltrasi ke
tanah sedikit dan sebagian besar menjadi limpasan. Saluran drainase pada
cluster ini berbentuk persegi. Cluster Sanur membangun saluran pada tiap
rumah dengan dimensi lebar 40 cm dan tinggi 50 cm, serta saluran
pengumpul yang berdimensi lebar 60 cm dan tinggi 70 cm. Pada kompleks
perumahan ini, panjang saluran berkisar antara 15–390 m tergantung dari
12
jaringan dan daerah tangkapan. Saluran terbuat dari beton dengan permukaan
halus, sehingga nilai Manning yang dipakai sebesar 0,01.
Analisis Hiidrologi Curah Hujan Rencana
Analisis hidrologi dilakukan untuk mendapatkan besar nilai curah
hujan rencana yang akan dijadikan sebagai nilai input pada model. Data
hidrologi curah hujan dianalisis untuk membuat keputusan dan menarik
kesimpulan mengenai fenomena hidrologi berdasarkan sebagian data
hidrologi yang dikumpulkan (Soewarno 1995). Pada analisis hidrologi ini
disediakan data berupa curah hujan harian maksimum. Dalam penelitian ini
digunakan data curah hujan harian dari tahun 2004-2013 yang didapatkan dari
Stasiun Halim Perdanakusumah Badan Meteorologi, Klimatologi, dan
Geofisika (BMKG). Curah hujan rencana dihitung berdasarkan data curah
hujan harian selama 10 tahun seperti terlihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Curah hujan harian maksimum (mm) stasiun Halim Perdanakusumah
CH
CH
Tahun
Tahun
maksimum
maksimum
2004
123
2009
140
2005
157
2010
97
2006
260
2011
305
2007
259
2012
94
2013
161
2008
136
Sumber: BMKG DKI Jakarta
Berdasarkan data curah hujan harian maksimum 2004-2013 dihitung
nilai hujan rencana dengan menggunakan distribusi probabilitas. Hasil
perhitungan dengan distribusi probabilitas dapat dilihat pada Tabel 5. Hasil
perbandingan koefisien kemencengan (Cs) dan koefisien kurtosis (Ck) dapat
dilihat pada Tabel 6.
Tabel 5 Hasil perhitungan analisis frekuensi curah hujan rencana
Periode
Analisa frekuensi curah hujan rencana (mm)
ulang
Normal Log
Gumbel
Log
Normal
Person III
Tr2
173,20
160,13
163,12
155,48
Tr5
235,66
226,43
252,00
226,35
Tr10
268,38
271,49
310,64
279,24
Tr25
300,23
323,95
384,89
340,76
Tr50
325,64
372,98
439,97
412,92
Tr100
346,46
418,64
494,64
475,44
13
Tabel 6 Perbandingan parameter distribusi probabilitas
Hasil
perhitungan
No Jenis Distribusi
Persyaratan
1 Gumbel
Cs ≤1,14
0,816
Ck ≤ 5,4
3,214
2 Normal
Cs = 0
0,816
2
3 Log Normal
Cs=Cv + 3Cv
0,816
Cs=0,8325
4 Log Person III
CS 0
0,816
Sumber: Soewarno (1995)
Dari hasil perbandingan nilai Cs dan Ck (Tabel 6) jenis distribusi yang
memenuhi adalah Gumbel. Pengambilan keputusan berdasarkan uji
kecocokan terhadap parameter X2 dengan hasil perhitungan seperti pada
Tabel 7.
Tabel 7 Perhitungan Uji Chi Kuadrat Distribusi Gumbel
Interval
Of
Ef Of-Ef (Of-Ef)2 ((Of-Ef)2)/Ef
> 231,985
3 2,50
0,50
0,25
0,10
163,124 < P