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

Transkripsi

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

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

3 7. Ibu Joice Marta Widjaya, Ir., Msc. yang telah meluangkan waktu, bimbingan dan ilmunya yang begitu besar hingga terselesaikannya penelitian ini. 8. Rekan-rekan kerja Puslitbang SDA : Pak Rokhani, Pak Deny, Kak Agie, Kak Zamzam, Kak Roy, Sosro, Teh Petty, Teh Melly dan Teh Kokom yang telah membantu dalam penelitian ini. 9. Orang tua beserta seluruh keluarga yang telah mendukung secara materi dan moril hingga terselesaikannya penelitian ini. 10. Panda, Nelly, Dita, Sulung dan Michael yang menjadi rekan seperjuangan dalam penulisan laporan penelitian ini. 11. Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil (HIMTES) Universitas Bina Nusantara. 12. Serta seluruh pihak yang tidak disebutkan tetapi ikut membantu dalam penyusunan laporan penelitian ini. Walaupun penulis telah menyelesaikan laporan penelitian ini dengan sebaik mungkin, penulis menyadari laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan untuk menyempurnakan laporan penelitian ini. Jakarta, September 2007 Penulis vii

4 DAFTAR ISI HALAMAN COVER DEPAN HALAMAN COVER DALAM HALAMAN PERSETUJUAN HARDCOVER HALAMAN PERNYATAAN DEWAN PENGUJI PENDADARAN SKRIPSI ABSTRAK PRAKATA DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR NOTASI DAFTAR LAMPIRAN i ii iii iv v vi viii xi xiv xv xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Identifikasi Permasalahan Maksud dan Tujuan Lingkup Penelitian Sistematika Penulisan 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Polder Definisi Sistem Polder 8 viii

5 2.1.2 Karakteristik Sistem Polder Fungsi Polder Elemen-elemen Sistem Polder Hidrologi Evaporasi Infiltrasi Hidraulik Aliran Air pada Saluran Terbuka (Open Channel Flow) Aliran Air pada Saluran Tertutup (Pipe Channel Flow) Sifat-sifat Aliran Gambaran Umum Program MIKE URBAN SWMM Metode Perhitungan pada Program MIKE URBAN SWMM 21 BAB III METODOLOGI 3.1 Pendekatan Penelitian Teknik Pengumpulan Data Pengumpulan Data Sekunder Pengumpulan Data Primer 32 BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Pemodelan Sistem Polder Pluit Pemodelan Hidraulik Pemodelan Hidrologi Climatology Time Series 51 ix

6 4.1.5 Raingauges Inflow Hydrograph Validasi Data Profil Sungai Pengujian Model Kalibrasi Simulasi Model Analisa Kinerja Sistem Polder Pluit Neraca Keseimbangan Air (Water Balance) Kecepatan Aliran (Velociy) Sungai Besar Kinerja Pompa Waduk Pluit Elevasi Muka Air Waduk Pluit Elevasi Muka Air Sungai Besar Pengaruh Kinerja Sistem Polder Pluit Terhadap Kompartemen Museum Bank Indonesia 71 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 74 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR RIWAYAT HIDUP LAMPIRAN-LAMPIRAN xvii xviii xx x

7 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Master Plan Sistem Drainase Jakarta Tahun Gambar 1.2 Polder Eksisting di DKI Jakarta Tahun Gambar 1.3 Peta Penurunan Tanah dan Banjir Februari Gambar 1.4 Fokus Area Pemodelan dengan Foto Udara 5 Gambar 2.1 Sketsa Tipikal Sistem Polder 9 Gambar 2.2 Skema Jaringan Drainase pada Sistem Polder 12 Gambar 2.3 Konsep Nonlinear Konversi Hujan-Limpasan pada SWMM 20 Gambar 2.4 Sketsa Konversi Aliran Permukaan 21 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 23 Gambar 3.2 Hujan Maksimum Harian di Kapuk (02026A) 26 Gambar 3.3 Peta Topografi Global 30 Gambar 3.4 Peta Situasi Dengan Fokus Area Pemodelan dan Pos Hujan 32 Gambar 4.1 Skematisasi Pemodelan Sungai (Link/Conduit) 34 Gambar 4.2 Skematisasi Pemodelan Titik Penghubung Sungai (Nodes) 34 Gambar 4.3 Input Parameter Pemodelan Elemen Nodes pada Program 36 Gambar 4.4 Input Parameter Pemodelan Elemen Conduit pada Program 37 Gambar 4.5 Pemodelan Sistem Drainase Utama dan Waduk Pluit 38 Gambar 4.6 Input Pemodelan dan Kinerja Elemen Pump pada Program 39 Gambar 4.7 Hasil Akhir Pemodelan Elemen Pump pada Program 39 Gambar 4.8 Grafik Pompa Hubungan Antara Flow-Head 40 xi

8 Gambar 4.9 Input Parameter Pemodelan Elemen Orifices pada Program 40 Gambar 4.10 Hasil Akhir Pemodelan Elemen Orifices pada Program 41 Gambar 4.11 Input Parameter Pemodelan Elemen Transection pada Program 42 Gambar 4.12 Bentuk atau Profil Saluran untuk Tipe Saluran Tidak Beraturan 43 Gambar 4.13 Pemodelan Elemen Catchment Area pada Program 44 Gambar 4.14 Peta Topografi Hasil Digitasi Dengan Arcview GIS 45 Gambar 4.15 Arah Aliran Permukaan Dari Peta Topografi 46 Gambar 4.16 Hasil Akhir Pemodelan Batas Daerah Layanan pada Program 47 Gambar 4.17 Input Parameter Elemen Infiltration pada Program 48 Gambar 4.18 Input Parameter Pemodelan Elemen Routing Catchment pada Program 49 Gambar 4.19 Skematisasi Penelusuran Aliran Lahan 50 Gambar 4.20 Input Parameter Evaporasi pada Program 51 Gambar 4.21 Input Data Hujan Rencana dan Data Inflow Menjadi Grafik (kurva) 52 Gambar 4.22 Input Parameter Beban Hujan Rencana yang Digunakan 53 Gambar 4.23 Input Pembebanan Titik (Nodes) yang Diinginkan 54 Gambar 4.24 Lokasi Pembebanan Titik (Nodes) berupa Inflow 54 Gambar 4.25 Profil Melintang Sungai Besar Titik 46, 47, dan 48 Dari Data Profil Sungai 55 Gambar 4.26 Lokasi Titik Pemodelan Sungai Besar pada Program dan Lokasi Bench Mark Terdekat 56 Gambar 4.27 Hasil Akhir Pemodelan Sistem Polder Pluit pada Program 58 Gambar 4.28 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 25 Tahun 64 Gambar 4.29 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 50 Tahun 64 Gambar 4.30 Kinerja Pompa Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 100 Tahun 65 xii

9 Gambar 4.31 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 25 tahun dan Pompa Beroperasi 66 Gambar 4.32 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 50 Tahun dan Pompa Beroperasi 66 Gambar 4.33 Elevasi Muka Air Waduk Pluit Untuk Hujan Rencana 100 Tahun dan Pompa Beroperasi 67 Gambar 4.34 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 25 Tahun) 67 Gambar 4.35 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 25 Tahun) 68 Gambar 4.36 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 25 Tahun) 68 Gambar 4.37 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 50 Tahun) 69 Gambar 4.38 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 50 Tahun) 69 Gambar 4.39 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 50 Tahun) 70 Gambar 4.40 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 46 (Hujan 100 Tahun) 70 Gambar 4.41 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 47 (Hujan 100 Tahun) 71 Gambar 4.42 Elevasi Muka Air Sungai Besar pada Titik 48 (Hujan 100 Tahun) 71 xiii

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Parameter Infiltrasi Green-Ampt 16 Tabel 3.1 Persentase Distribusi Hujan Rencana 27 Tabel 3.2 Distribusi Hujan Rencana 28 Tabel 3.3 Data Evapotranspirasi di Kemayoran 28 Tabel 3.4 Kapasitas Pompa Eksisting di Waduk Pluit 29 Tabel 3.5 Lokasi Titik Bench Mark Terdekat di Kawasan Kompartemen Museum Bank Indonesia 31 Tabel 4.1 Hasil Validasi Data Profil Sungai 57 Tabel 4.2 Rentang Nilai Parameter Kemiringan Lahan yang Digunakan 59 Tabel 4.3 Perbandingan Elevasi Muka Air Antara Hasil Pengukuran di Lapangan dengan Hasil Analisa Program 60 Tabel 4.4 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 25 Tahun 61 Tabel 4.5 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 50 Tahun 62 Tabel 4.6 Neraca Keseimbangan Air untuk Hujan Rencana 100 Tahun 62 Tabel 4.7 Kecepatan Aliran Sungai Besar Rata-Rata Hasil Analisa Program 63 Tabel 4.8 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 25 Tahun 72 Tabel 4.9 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 50 Tahun 72 Tabel 4.10 Analisa Tinggi Genangan Sungai Besar untuk Hujan Rencana 100 Tahun 72 xiv

11 DAFTAR NOTASI t t 0 Q in Q out E L P I surf I gw O surf O gw S q n d dp y s Tc L S = Waktu awal air masuk ke dalam inlet = waktu air keluar dari outflow = Debit inflow = Debit outflow = Evaporasi muka air bebas per hari = Presipitasi = Aliran permukaan harian yang masuk = Aliran air tanah yang masuk = Aliran permukaan harian yang keluar = Aliran air tanah yang keluar = Perubahan jumlah simpanan air selama periode pengamatan = Debit aliran permukaan per meter lebar, m 3 /detik/m = Koefisien kekasaran Manning = Kedalaman air, m = Tinggi tampungan, m = d - dp = Kedalaman aliran, m = Kemiringan lahan, mm/mm = Waktu konsentrasi = Panjang daerah tangkapan = Kemiringan rata-rata saluran xv

12 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 DATA PENGUKURAN SIPAT DATAR (WATERPASS) L 1.1 LAMPIRAN 2 DATA PROFIL MELINTANG SUNGAI (CROSS SECTION) L 2.1 LAMPIRAN 3 NILAI PARAMETER ELEMEN NODES DAN CONDUIT YANG DIGUNAKAN PADA PROGRAM L 3.1 LAMPIRAN 4 NILAI PARAMETER ELEMEN ROUTING CATCHMENT YANG DIGUNAKAN PADA PROGRAM L 4.1 LAMPIRAN 5 DATA DEBIT BANJIR (INFLOW) L 5.1 xvi