ANALISA SPASIAL LIMPASAN PERMUKAAN MENGGUNAKAN MODEL HIDROLOGI DI WILAYAH PERKOTAAN

Transkripsi

1 JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING & SUSTAINABLE TECHNOLOGY P-ISSN : ANALISA SPASIAL LIMPASAN PERMUKAAN MENGGUNAKAN MODEL HIDROLOGI DI WILAYAH PERKOTAAN Doy Harisuseo, Mohammad Bisri, Adipadag Yudoo, da Febria Dwi Puramasari Fakultas tekik Uiversitas brawijaya doyhari@ub.ac.id ABSTRAK Permasalaha geaga akibat huja dega itesitas tiggi mejadi masalah utama khususya di kawasa perkotaa dega kepadata peduduk yag tiggi. Terjadiya alih fugsi laha dari kawasa resapa mejadi kawasa kedap air mejadi peyebab utama meigkatya limpasa permukaa yag medorog terjadiya bajir. Peelitia ii bertujua utuk megaalisa sebara limpasa permukaa secara spasial dega variasi tahu pegguaa laha da megaalisa fugsioalitas jariga draiase dalam meguragi geaga yag terjadi. Peelitia ii megambil lokasi di Sub DAS Bratas, Kecamata Kloje, Kota Malag. Aalisa sebara limpasa permukaa dilakuka dega megguaka model KINEROS yag diitegrasika dega peragkat luak ArcView GIS 3.3. Masuka dari model KINEROS adalah peta tata gua laha, peta jeis taah, peta topografi, da data huja. Nilai debit limpasa permukaa yag dihasilka model KINEROS (Qh) selajutya ditambahka debit air buaga (Qk) utuk medapatka debit recaa (Qr). Berikutya dilakuka aalisa fugsioalitas jariga draiase di lokasi peelitia dalam meguragi limpasa. Hasil studi meujukka limpasa yag terjadi meigkat seirig dega semaki meigkatya luasa kawasa kedap air. Tiggi limpasa permukaa tertiggi dihasilka tahu 2010 setiggi 142,76mm yag terjadi di Keluraha Peagguga. Besar limpasa yag tereduksi oleh salura draiase yaitu sebesar 51,637 m 3 /dtk. Hasil evaluasi kemampua salura draiase meujukka bahwa masih terdapat beberapa salura yag tidak mampu meampug debit limpasa permukaa sehigga meimbulka geaga. Kata kuci : tiggi limpasa, model hidrologi, tata gua laha ABSTRACT Problem of iudatio caused by high raifall itesity recetly become mai problem especially i a urbaized area. Laduse chage from pervious area ito impervious area i urbaized area surely cotribute to the icreasig of ruoff depth ad straightaway will cause flood ad iudatio area. The purpose of this research is to apply a hydrological model to estimate spatially distributio of ruoff depth ad evaluate the effectiveess of draiage etwork system o reducig iudatio i urba area. The research locatio was at Kloje Sub District, Malag Muicipality, East Java Provice. The procedure aalysis of ruoff depth distributio was performed by usig hydrology model KINEROS based Geographical Iformatio System (GIS). Iput of the model cosists of raifall data, laduse, soil type, ad topographical map. The results showed that ruoff icreased alog with icremet of impervious area. The highest of ruoff depth showed was 142,76mm for laduse year 2010, located i Peagguga Village. Total ruoff which was reduced by draiage chael is 51,637m 3 /s. Further, evaluatio of draiage capability exhibited that there were draiage chaels which could ot accommodate ruoff, thus iduced occurrece of iudatio problem. Keywords : ruoff depth, hydrology model, laduse 51

2 PENDAHULUAN 1. Latar Belakag Kecamata Kloje merupaka pusat kota yag padat peduduk. Begitu bayak pembagua saraa fisik wajib dilakuka utuk mejami kesejahteraa sosial pedudukya. Pembagua yag dilakuka berarti juga aka megalihfugsika pegguaa laha. Akibat alih pegguaa laha aka meyebabka air huja tidak dapat lagi meresap kedalam taah pada musim peghuja sehigga megakibatka limpasa di permukaa (surface ruoff) yag kemudia mejadi geaga atau bajir. Hal ii juga aka mempegaruhi kelestaria air taah (groudwater), karea air huja yag meresap kedalam taah merupaka imbuha air taah secara alami. Oleh karea itu dalam perecaaa pegelolaa sumber daya air, ifiltrasi da limpasa merupaka masalah yag seharusya diatasi terlebih dahulu sebelum upaya berikutya dilakuka, terlebih lagi perubaha pegguaa laha yag terjadi pada saat ii tetuya sagat mempegaruhi besarya laju ifiltrasi da limpasa. Pegukura limpasa da ifiltrasi di lapaga selai memerluka waktu da teaga juga membutuhka aggara biaya yag tidak sedikit sehigga diaggap memberatka da akibatya data ifiltrasi serigkali diabaika. Selai itu air huja yag itesitasya berlebih dapat megakibatka limpasa permukaa yag aka di tagkap oleh salura draiase pada suatu kawasa. Namu jika draiase tidak berfugsi secara optimal maka dapat megakibatka geaga dega waktu yag sagat lama, sehigga megakibatka tergagguya aktifitas pada daerah yag tergeag. Oleh karea itu, utuk itu diperluka suatu pedekata melalui suatu model yag tepat da sesuai dega kodisi di suatu daerah sebagai dasar estimasi dalam meetuka besarya limpasa yag terjadi, terutama besarya limpasa da ifiltrasi yag terjadi pada suatu kawasa. Idetifikasi Masalah - Permasalaha yag melatarbelakagi peelitia dijelaska sebagai berikut: Timbulya alih tata gua laha RTH mejadi kawasa padat permukima da kawasa terbagu sehigga megakibatka limpasa permukaa (surface ruoff). - Adaya geaga yag diakibatka alihfugsi laha serta ketidakmampua sistem draiase dalam meampug limpasa permukaa Batasa Masalah Permasalaha studi ii mempuyai batasa - batasa sebagai berikut: 1. Daerah studi adalah Sub DAS Bratas Kecamata Kloje 2. Peta tata gua laha yag diguaka yaitu pada tahu 2000, 2005, Dalam memprediksi besarya debit limpasa permukaa diguaka model hidrologi KINEROS Rumusa Masalah Rumusa masalah yag diambil dalam studi ii adalah: 1. Bagaimaakah sebara limpasa permukaa yag terjadi di lokasi peelitia utuk setiap pegguaa laha tahu 2000, 2005 da 2010? 2. Berapa debit limpasa permukaa yag tereduksi dega jariga draiase di lokasi peelitia? 3. Bagaimaakah pegaruh jariga draiase yag ada di lokasi peelitia studi dalam meguragi permasalaha geaga yag terjadi di lokasi peelitia? Tujua da Mafaat Peelitia ii bertujua utuk megaalisa tiggi da sebara limpasa permukaa secara spasial pada beberapa tahu pegguaa laha dega model limpasa permukaa berbasis Sistem Iformasi Geografis (SIG). Selajutya dilakuka aalisa fugsioalitas jariga draiase di lokasi peelitia dalam meguragi geaga yag terjadi, kemudia membuat peta lokasi salura draiase yag tidak mampu meampug limpasa permukaa yag terjadi. 52

3 JEEST E-ISSN : Hasil dari kajia ii diharapka dapat diguaka sebagai pedoma utuk melakuka pedugaa limpasa permukaa secara keruaga pada tata gua laha yag berbeda serta sebagai data pedukug dalam meagai permasalaha geaga yag terjadi. 2. TINJAUAN PUSTAKA A. Limpasa pemukaa Limpasa permukaa yag berlebih merupaka acama bahaya bajir sehigga dalam peataa kawasa, idetifikasi dari parameter - parameter yag mempegaruhi limpasa permukaa harus dilakuka. Pegaruh vegetasi terhadap limpasa permukaa dapat diteragka bahwa vegetasi dapat meghalagi jalaya air laria da memperbesar jumlah air yag tertaha diatas permukaa taah (surface detetio), dega demikia meuruka laju limpasa permukaa (Asdak, 1995: 155). Ada beberapa faktor yag meetuka da salig mempegaruhi limpasa permukaa secara bersamaa. Faktor - faktor yag mempegaruhi limpasa permukaa dibagi mejadi dua kelompok, yaitu eleme meteorologi da eleme sifat fisik daerah pegalira (Sosrodarsoo & Takeda, 1978 : 135). Eleme meteorologi meliputi jeis presipitasi, itesitas huja, durasi huja, da distribusi huja dalam daerah pegalira, sedagka eleme sifat fisik meliputi tata gua laha (lad use), jeis taah, da kodisi topografi daerah pegalira (catchmet). B. Aalisa Hidrologi 1. Uji Kosistesi data Uji kosistesi berarti meguji kebeara data lapaga yag tidak dipegaruhi oleh kesalaha pada saat pegirima atau saat pegukura. Data huja disebut kosistesi berarti data yag terukur da dihitug adalah teliti da bear sesuai dega feomea saat huja itu terjadi (Soewaro, 2000:199). 2. Huja rerata daerah Dalam peelitia ii, aalisa huja rerata daerah dilakuka dega megguaka cara rata-rata aljabar : d = dimaa : d1 d 2 d 3... d = d i d = tiggi curah huja rerata daerah d 1, d 2, d 3 d = tiggi curah huja pada pos peakar 1,2,3, = bayakya pos peakar 3. Huja Racaga Huja racaga adalah huja terbesar yag mugki terjadi pada suatu daerah tertetu pada periode ulag tertetu. Metode yag diguaka pada studi ii adalah Log Pearso Type III. 4. Uji Kesesuaia Distribusi Frekuesi Uji ii dilakuka secara horisotal dega megguaka Metode Smirov Kolmogorof da vertikal dega megguaka Metode Chi Square. C. Aalisa Limpasa Permukaa Model Hidrologi KINEROS Aalisis limpasa permukaa dalam model KINEROS merupaka pegembaga dari teori Hortoia Overlad Flow (HOF) sebagai berikut (Chow,1988): m Q h dimaa : Q = debit per satua lebar (m 3 detik - 1 /lebar) H = limpasa permukaa per uit laha (m), m= kostata/ faktor yag mempegaruhi Hasil model KINEROS adalah tampila berupa peta zoig dari parameter yag dikehedaki yaitu ifiltrasi (mm), limpasa (mm), hasil sedimetasi (kg/ha), alira pucak atau peakflow (m 3 /dt) da hasil sedimetasi pucak atau peak sedimet discharge (kg/s), sedagka hasil keluara yag dipakai dalam peelitia ii adalah tiggi limpasa permukaa (mm) utuk tiap - tiap sub DAS. 1 53

4 D. Perhituga Pertumbuha Peduduk Perkiraa jumlah peduduk pada peelitia ii dilakuka dega pedekata metode ekspoesial sebagai berikut: dimaa: P = Po. e r. P = jumlah peduduk pada tahu ke- (jiwa/tahu) Po = jumlah peduduk pada awal tahu (jiwa/tahu) e = bilaga logaritma = iterval waktu (tahu) Debit recaa (Qr) adalah pejumlaha dari debit racaga air huja (Qh) da air kotor (Qk) yag ditetuka dega persamaa: Qr = Qh + Qk Utuk megetahui kemampua kapasitas salura draiase terhadap debit recaa maka diguaka persamaa: dega : Qs Qr Q = Qs Qr = debit salura (m 3 /det) = debit recaa (m 3 /det). E. Debit Air Kotor Debit air kotor adalah debit yag berasal dari air buaga peduduk. Debit air buaga ditetapka sebesar 70% - 90% dari jumlah kebutuha air bersih per hari. Dalam peelitia ii kebutuha air bersih diambil sebesar diambil sebesar 150 liter/orag/hari. Q rumah tagga = Σ Peduduk air buaga E. Evaluasi Salura Draiase Terhadap Debit Racaga Aalisa kapasitas salura draiase dilakuka utuk megetahui kemampua salura draiase yag ada terhadap debit recaa pada hasil perhituga. Apabila kapasitas salura draiase lebih besar dari debit recaa maka salura tersebut masih layak da tidak ada luapa air. F. Kapasitas Salura Utuk meghitug kapasitas salura, diperguaka persamaa kotiuitas da rumus maig (Chow, 1997): dimaa : Q = A.V 1 2/3 v R S As R P Q = debit salura (m 3 /dt) v = kecepata rata - rata dalam salura (m/dt) A = luas peampag basah (m 2 ) = koefisie kekasara Maig R = jari-jari hidrolis (m) 1/2 54

5 JEEST E-ISSN : permukaa dega model hidrologi KINEROS, debit air kotor da kapasitas Salura draiase Admiistrasi Keluraha Gambar 1. Lokasi peelitia S = kemiriga dasar salura As = luas peampag salura (m 2 ) P = kelilig basah salura (m) METODE PENELITIAN Skala 1 : 20,000 Lokasi Peelitia meliputi sistem draiase utama di Sub DAS Bratas di Kecamata Kloje Kota Malag yag memiliki luas DAS relatif kecil 4,403 km 2. Jeis taah yag terdapat di lokasi terdiri dari aluvial da adosol. Lokasi peelitia ditujukka pada Gambar 1. Sedagka jariga draiase eksistig di lokasi peelitia dapat dilihat pada Gambar 2. Peelitia ii dilakuka dega cara melakuka perhituga debit limpasa Gambar 2. Sub DAS da jariga draiase beserta arah alira salura yag telah ada. Setelah meetuka besarya debit recaa dega mejumlahka debit limpasa model hidrologi KINEROS dega debit air buaga, kemudia melakuka evaluasi kapasitas salura draiase yag ada. Data yag diguaka dalam studi ii adalah sebagai berikut : 1. Peta admiistrasi lokasi 2. Peta topografi. 3. Peta pegguaa laha skala 1 : da Citra Satelit 4. Peta pecitraa tahu Data jeis taah 6. Skema jariga draiase 7. Data curah huja utuk keperlua hidrologi. 8. Data peduduk utuk proyeksi jumlah p e d u d u k d a m e g h i t u g kebutuha air bersih. 9. Data dimesi salura draiase eksistig. 55

6 10. Data tiggi geaga Sub DAS Bratas, Kecamata Kloje tahu Data pegukura geaga lagsug di lapaga HASIL DAN PEMBAHASAN Aalisa Hidrologi Itesitas Huja Sebagai data iput huja utuk mejalaka program AGWA atau KINEROS dibutuhka besar itesitas huja masig-masig kala ulag. Nilai itesitas huja utuk masig-masig kala ulag tersebut disajika pada Tabel 1. setiggi 142,76 mm yag terjadi di wilayah admiistrasi Keluraha Peagguga. Hasil kalibrasi ilai limpasa permukaa hasil perhituga model KINEROS dega ilai limpasa hasil pegukura lagsug di lapaga meujukka perbedaa yag tidak terlalu sigifika da dapat dikataka relatif sama (terutama pada kala ulag 2 tahu da 5 tahu yag memiliki kesalaha relatif 9,09%). Debit Limpasa Model Hidrologi KINEROS Aalisa sebara limpasa dega megguaka model KINEROS dilakuka dega batua peragkat luak ArcView GIS 3.3. Sebagai iput dari model KINEROS adalah peta tata gua laha, peta jeis taah, peta topografi, da data huja. Sebara ilai tiggi limpasa yag terjadi di lokasi peelitia dilakuka utuk setiap masuka itesitas huja dega berbagai kala ulag. Gambar 3 meujukka hasil aalisa sebara limpasa permukaa akibat huja dega kala ulag 5 tahu utuk pegguaa laha tahu Simulasi model yag dilakuka dega variasi pegguaa laha meujukka hasil yaitu adaya peigkata ilai limpasa permukaa utuk setiap variasi pegguaa laha, dalam hal ii adalah pada tahu 2000, 2005 da Hasil aalisa sebara limpasa permukaa meujukka bahwa ilai tiggi limpasa tertiggi yag dihasilka tahu 2010 yaitu Ruoff Depth (mm) Gambar 3. Kedalama limpasa akibat huja kala ulag 5 th (tata gua laha 2010) Evaluasi Kapasitas Salura Draiase Nilai debit limpasa permukaa yag dihasilka model KINEROS (Qh) selajutya ditambahka debit air kotor (Qk) utuk medapatka debit recaa (Qr) yag terjadi di lokasi peelitia. Tahap berikutya dilakuka aalisa fugsioalitas jariga draiase yag ada di lokasi peelitia dalam meguragi limpasa yag terjadi. Geaga terjadi apabila kapasitas salura draiase (Qs) lebih kecil dari debit recaa (Qr) yag direcaaka. Gambar 4 meujukka lokasi salura draiase yag tidak mampu meampug limpasa di lokasi peelitia. 56

7 JEEST E-ISSN : Evaluasi salura draiase meujukka bahwa total limpasa yag dapat direduksi oleh salura draiase di lokasi peelitia sebesar 51,637 m 3 /dt.. Dari hasil evaluasi kapasitas salura draiase eksistig terhadap debit bajir racaga model KINEROS dega kala ulag 2, 5, 10, da 25 tahu, pada salura draiase eksistig ada beberapa salura yag tidak mampu lagi meampug debit sehigga air meluap ke jala raya (geaga) yaitu Jl. Mayje Pajahita, Jl. KESIMPULAN Kesimpula yag bisa diperoleh dari peelitia ii adalah: 1. Parameter yag mempegaruhi ilai limpasa permukaa diataraya adalah itesitas huja, pegguaa laha, da jeis taah. Nilai limpasa permukaa yag terjadi meujukka peigkata utuk setiap variasi pegguaa laha tahu 2000, 2005 da Tiggi limpasa permukaa tertiggi dihasilka tahu 2010 setiggi 142,76mm yag terjadi di wilayah admiistrasi Keluraha Peagguga. 2. Evaluasi salura draiase meujukka bahwa total limpasa yag dapat direduksi oleh salura draiase di lokasi peelitia sebesar 51,637 m 3 /dt. 3. Dari hasil evaluasi kapasitas salura draiase eksistig terhadap debit bajir racaga model KINEROS dega kala ulag 2, 5, 10, da 25 tahu masihterdapat beberapa salura yag tidak mampu meampug debit sehigga meyebabka terjadiya geaga. DAFTAR PUSTAKA Leged Geaga pada salura Gambar 4. Evaluasi salura draiase eksistig (huja 5 th, tata laha 2010) gua Truojoyo, Jl. Pajajara, Jl. Kertaegara, di depa Stasiu Kereta Api (pertemua atara truojoyo-kertaegara), Jl. Vetera-Bogor, Jl. Vetera (depa Matos), Jl. J.A. Suprapto, Jl. Besar Ije, Jl. Brigje.S.Riyadi, Jl. S.W.Praoto, Jl. Patimura (perempata rampal), Jl. Merdeka Timur-S.W.Praoto, Jl. Gatot Subroto. Hasil aalisa juga meujukka bahwa utuk kejadia huja dega kala ulag 5 tahu serta pegguaa laha tahu 2010, maka diperoleh prosetase salura draiase yag tidak mampu meampug limpasa berturut-turut di lokasi peelitia adalah sebesar 40% utuk salura draiase sekuder, 37% utuk salura draiase tersier, da 100% utuk salura draiase kuarter. Asdak, Chay Hidrologi da Pegelolaa Daerah Alira Sugai. Gajah Mada Uiversity Press. Yogyakarta. Chow, Ve Te Hidrolika Salura Terbuka, Jakarta: Erlagga. Chow, Ve Te., David R. Maidmet, Larry W. Mays Applied Hydrology. New York. Harto, Sri Aalisis Hidrologi, Jakarta: Erlagga. Soewaro Hidrologi Aplikasi Metode Statistik utuk Aaliasa Data Jilid I, Badug: Nova. Sosrodarsoo, S., Takeda, K., Hidrologi utuk Pegaira. Jakarta: Pradya Paramita. Subarkah, Imam Hidrologi utuk Perecaaa Bagua Air. Idea Dharma Badug Suhardjoo, Draiase. Uiversitas Brawijaya Suripi Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta. Yogyakarta: Adi 57