ANALISA KINERJA SISTEM POLDER PLUIT TERHADAP KOMPARTEMEN MUSEUM BANK INDONESIA DENGAN PROGRAM MIKE URBAN SWMM - Binus e-Thesis
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
_______________________________________________________________________
Jurusan Teknik Sipil Skripsi Sarjana Semester Genap Tahun 2007/2008
ANALISA KINERJA SISTEM POLDER PLUIT
TERHADAP KOMPARTEMEN MUSEUM BANK INDONESIA
DENGAN PROGRAM MIKE URBAN SWMM
Arya Nanda Rosadi NIM: 0700724282Abstrak Kompartemen Museum Bank Indonesia merupakan kawasan yang terletak di wilayah
Utara Jakarta dan merupakan bagian dari wilayah sistem polder Pluit yang pernah mengalami
banjir pada tahun 2002 yang disebabkan karena banjir kiriman, curah hujan tinggi, kondisi
topografinya yang berdataran rendah akibat penurunan tanah dan dekat pantai sehingga
diperlukan suatu penanganan limpasan permukaan yang sesuai untuk lokasi yang bertopografi
rendah dan rawan banjir dimana salah satunya adalah melalui sistem polder. Oleh karena itu,
diperlukan adanya evaluasi atau analisa kinerja dari sistem polder Pluit, untuk dapat
meminimalkan terjadinya genangan di kawasan sistem polder Pluit tersebut.Penelitian ini dimaksudkan untuk melakukan analisa kinerja sistem polder Pluit dengan
melihat neraca keseimbangan air (water balance) untuk curah hujan rencana 25, 50, 100 tahun,
kecepatan aliran di Sungai Besar, kinerja pompa di Waduk Pluit, elevasi muka air di Waduk
Pluit, elevasi muka air di Sungai Besar dan pengaruh kinerja sistem polder Pluit terhadap
Kompartemen Museum Bank Indonesia.Hasil dari analisa kinerja sistem polder Pluit memberikan beberapa kesimpulan, pertama
adalah kecepatan aliran di Sungai Besar memenuhi syarat batas yang ditentukan, yaitu kurang
dari 3m/detik (berkisar antara 0.043-1.327 m/detik). Kedua, kinerja pompa memiliki peranan
yang sangat penting dalam mengurangi volume limpasan permukaan pada sistem polder Pluit
dan volume air di Waduk Pluit hingga mencapai 50 persen (2 kali lipat), namun lamanya kinerja
pompa berkisar antara 28-33 jam sehingga mengakibatkan pompa beroperasi secara terus
menerus. Ketiga, pengaruh kinerja sistem polder Pluit sangat mempengaruhi kawasan
Kompartemen Museum Bank Indonesia, yaitu berupa adanya genangan hingga mencapai 38.1
cm dari permukaan tanah. Dan keempat, usulan penanggulangan untuk meminimalkan genangan
banjir dari Sungai Besar terhadap kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia adalah
pembuatan tanggul yang mengelilingi kawasan tersebut.Kata Kunci
Banjir, sistem polder Pluit, Kompartemen Museum Bank Indonesia, analisa kinerja, Sungai
Besar, tinggi genangan, tanggul.
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya yang diberikan sehingga penulisan laporan penelitian ini dapat terselesaikan. Penelitian ini dibuat dan diajukan sebagai syarat wajib dalam menempuh jenjang studi strata satu pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Penelitian ini berjudul Analisa Kinerja Sistem Polder Pluit Terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia Dengan Program MIKE URBAN SWMM.
Dalam penyusunan laporan ini tidak lupa kami sampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah berjasa memberikan bantuan dan dukungannya, antara lain : 1.
Bapak Prof. Gerardus Polla, M. App. Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara.
2. Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Bina Nusantara.
3. Ibu Amelia Makmur, ST., MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara.
4. Bapak Made Suangga, Ir., MT., Dr., selaku Koordinator Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara.
5. Ibu Godeliva Juliastuti, Ir., MT., selaku Dosen Pembimbing Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Universitas Bina Nusantara.
6. Puslitbang SDA atas kesempatan kerja dan pengumpulan data-data dalam penelitian ini.
7. Ibu Joice Marta Widjaya, Ir., Msc. yang telah meluangkan waktu, bimbingan dan ilmunya yang begitu besar hingga terselesaikannya penelitian ini.
8. Rekan-rekan kerja Puslitbang SDA : Pak Rokhani, Pak Deny, Kak Agie, Kak Zamzam, Kak Roy, Sosro, Teh Petty, Teh Melly dan Teh Kokom yang telah membantu dalam penelitian ini.
9. Orang tua beserta seluruh keluarga yang telah mendukung secara materi dan moril hingga terselesaikannya penelitian ini.
10. Panda, Nelly, Dita, Sulung dan Michael yang menjadi rekan seperjuangan dalam penulisan laporan penelitian ini.
11. Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil (HIMTES) Universitas Bina Nusantara.
12. Serta seluruh pihak yang tidak disebutkan tetapi ikut membantu dalam penyusunan laporan penelitian ini.
Walaupun penulis telah menyelesaikan laporan penelitian ini dengan sebaik mungkin, penulis menyadari laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan untuk menyempurnakan laporan penelitian ini.
Jakarta, September 2007 Penulis
DAFTAR ISI HALAMAN COVER DEPAN i
HALAMAN COVER DALAM ii
HALAMAN PERSETUJUAN HARDCOVER iii
HALAMAN PERNYATAAN DEWAN PENGUJI PENDADARAN SKRIPSI ivABSTRAK v
PRAKATA vi DAFTAR ISI viiiDAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR NOTASI xv
DAFTAR LAMPIRAN xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Belakang 1
Latar1.2 Permasalahan
3 Identifikasi 1.3 dan Tujuan
4 Maksud
1.4 Penelitian
5 Lingkup
1.5 Penulisan
6 Sistematika
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Polder
8 Sistem
2.1.1 Sistem Polder
8 Definisi
2.1.2 Karakteristik Sistem Polder
2.2 Hidrologi
2.3 Hidraulik
4.1.1 Pemodelan Hidraulik
3.2.1 Pengumpulan Data Sekunder
25
3.2.2 Pengumpulan Data Primer
32 BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
33
4.1.2 Pemodelan Hidrologi
33
3.2 Teknik Pengumpulan Data
43
4.1.3 Climatology
50
4.1.4 Time Series
51
24
22
9
16
2.1.3 Fungsi Polder
10
2.1.4 Elemen-elemen Sistem Polder
10
15
2.2.1 Evaporasi 15
2.2.2 Infiltrasi
16
3.1 Pendekatan Penelitian
2.3.1 Aliran Air pada Saluran Terbuka (Open Channel Flow) 17
2.3.2 Aliran Air pada Saluran Tertutup (Pipe Channel Flow) 17
2.3.3 Sifat-sifat Aliran 17
2.4 Gambaran Umum Program MIKE URBAN SWMM
18
2.4.1 Metode Perhitungan pada Program MIKE URBAN SWMM
21 BAB III METODOLOGI
4.1 Pemodelan Sistem Polder Pluit
4.1.5 Raingauges
4.2 Validasi Data Profil Sungai
4.3.1 Kalibrasi
4.4 Analisa Kinerja Sistem Polder Pluit
64
74 DAFTAR PUSTAKA xvii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP xviii
LAMPIRAN-LAMPIRAN xx
5.2 Saran
73
5.1 Kesimpulan
4.4.6 Pengaruh Kinerja Sistem Polder Pluit Terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia 71
67
4.4.5 Elevasi Muka Air Sungai Besar
65
4.4.4 Elevasi Muka Air Waduk Pluit
4.4.3 Kinerja Pompa Waduk Pluit
52
63
4.4.2 Kecepatan Aliran (Velociy) Sungai Besar
61
4.4.1 Neraca Keseimbangan Air (Water Balance)
61
60
4.3.2 Simulasi Model
58
57
4.3 Pengujian Model
55
53
4.1.6 Inflow Hydrograph
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
xi
26 Gambar 3.3 Peta Topografi Global
39 Gambar 4.8 Grafik Pompa Hubungan Antara Flow-Head
39 Gambar 4.7 Hasil Akhir Pemodelan Elemen Pump pada Program
38 Gambar 4.6 Input Pemodelan dan Kinerja Elemen Pump pada Program
37 Gambar 4.5 Pemodelan Sistem Drainase Utama dan Waduk Pluit
36 Gambar 4.4 Input Parameter Pemodelan Elemen Conduit pada Program
34 Gambar 4.3 Input Parameter Pemodelan Elemen Nodes pada Program
34 Gambar 4.2 Skematisasi Pemodelan Titik Penghubung Sungai (Nodes)
32 Gambar 4.1 Skematisasi Pemodelan Sungai (Link/Conduit)
30 Gambar 3.4 Peta Situasi Dengan Fokus Area Pemodelan dan Pos Hujan
23 Gambar 3.2 Hujan Maksimum Harian di Kapuk (02026A)
DAFTAR GAMBAR
21 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
20 Gambar 2.4 Sketsa Konversi Aliran Permukaan
12 Gambar 2.3 Konsep Nonlinear Konversi Hujan-Limpasan pada SWMM
9 Gambar 2.2 Skema Jaringan Drainase pada Sistem Polder
5 Gambar 2.1 Sketsa Tipikal Sistem Polder
4 Gambar 1.4 Fokus Area Pemodelan dengan Foto Udara
3 Gambar 1.3 Peta Penurunan Tanah dan Banjir Februari 2002
2 Gambar 1.2 Polder Eksisting di DKI Jakarta Tahun 2007
Gambar 1.1 Master Plan Sistem Drainase Jakarta Tahun 197340 xii
Gambar 4.9 Input Parameter Pemodelan Elemen Orifices pada Program51 Gambar 4.21 Input Data Hujan Rencana dan Data Inflow Menjadi Grafik (kurva) 52
64 Gambar 4.30 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 100 Tahun
64 Gambar 4.29 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 50 Tahun
58 Gambar 4.28 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 25 Tahun
56 Gambar 4.27 Hasil Akhir Pemodelan Sistem Polder Pluit pada Program
55 Gambar 4.26 Lokasi Titik Pemodelan Sungai Besar pada Program dan Lokasi Bench Mark Terdekat
54 Gambar 4.25 Profil Melintang Sungai Besar Titik 46, 47, dan 48 Dari Data Profil Sungai
54 Gambar 4.24 Lokasi Pembebanan Titik (Nodes) berupa Inflow
53 Gambar 4.23 Input Pembebanan Titik (Nodes) yang Diinginkan
Gambar 4.22 Input Parameter Beban Hujan Rencana yang Digunakan50 Gambar 4.20 Input Parameter Evaporasi pada Program
40 Gambar 4.10 Hasil Akhir Pemodelan Elemen Orifices pada Program
Gambar 4.19 Skematisasi Penelusuran Aliran Lahan48 Gambar 4.18 Input Parameter Pemodelan Elemen Routing Catchment pada Program 49
47 Gambar 4.17 Input Parameter Elemen Infiltration pada Program
46 Gambar 4.16 Hasil Akhir Pemodelan Batas Daerah Layanan pada Program
45 Gambar 4.15 Arah Aliran Permukaan Dari Peta Topografi
44 Gambar 4.14 Peta Topografi Hasil Digitasi Dengan Arcview GIS
43 Gambar 4.13 Pemodelan Elemen Catchment Area pada Program
42 Gambar 4.12 Bentuk atau Profil Saluran untuk Tipe Saluran Tidak Beraturan
41 Gambar 4.11 Input Parameter Pemodelan Elemen Transection pada Program
65 xiii
Gambar 4.31 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 25 tahun dan Pompa Beroperasi66 Gambar 4.32 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 50 Tahun dan Pompa Beroperasi
66 Gambar 4.33 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 100 Tahun dan Pompa Beroperasi
67 Gambar 4.34 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 25 Tahun)
67 Gambar 4.35 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 25 Tahun)
68 Gambar 4.36 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 25 Tahun)
68 Gambar 4.37 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 50 Tahun)
69 Gambar 4.38 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 50 Tahun)
69 Gambar 4.39 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 50 Tahun)
70 Gambar 4.40 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 100 Tahun)
70 Gambar 4.41 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 100 Tahun)
71 Gambar 4.42 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 100 Tahun)
71
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Parameter Infiltrasi Green-Ampt16 Tabel 3.1 Persentase Distribusi Hujan Rencana
27 Tabel 3.2 Distribusi Hujan Rencana
28 Tabel 3.3 Data Evapotranspirasi di Kemayoran
28 Tabel 3.4 Kapasitas Pompa Eksisting di Waduk Pluit
29 Tabel 3.5 Lokasi Titik Bench Mark Terdekat di Kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia
31 Tabel 4.1 Hasil Validasi Data Profil Sungai
57 Tabel 4.2 Rentang Nilai Parameter Kemiringan Lahan yang Digunakan
59 Tabel 4.3 Perbandingan Elevasi Muka Air Antara Hasil Pengukuran di Lapangan dengan Hasil Analisa Program
60 Tabel 4.4 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 25 Tahun
61 Tabel 4.5 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 50 Tahun
62 Tabel 4.6 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 100 Tahun
62 Tabel 4.7 Kecepatan Aliran Sungai Besar Rata-Rata Hasil Analisa Program
63 Tabel 4.8 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 25 Tahun 72
Tabel 4.9 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 50 Tahun 72Tabel 4.10 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 100 Tahun 72 xivDAFTAR NOTASI
t = Waktu awal air masuk ke dalam inlet t = waktu air keluar dari outflow Q = Debit inflow
in
Q out = Debit outflow E = Evaporasi muka air bebas per hari
L
P = Presipitasi I surf = Aliran permukaan harian yang masuk I = Aliran air tanah yang masuk
gw
O surf = Aliran permukaan harian yang keluar O = Aliran air tanah yang keluar
gw
= Perubahan jumlah simpanan air selama periode pengamatan ∆S
3
q = Debit aliran permukaan per meter lebar, m /detik/m n = Koefisien kekasaran Manning d = Kedalaman air, m dp = Tinggi tampungan, m y = d - dp = Kedalaman aliran, m s = Kemiringan lahan, mm/mm Tc = Waktu konsentrasi L = Panjang daerah tangkapan S = Kemiringan rata-rata saluran xv