Kajian Kapasitas Sungai Sunter (Ruas Jalan Tol Jakarta Cikampek Sampai dengan Pertemuan Kanal Banjir Timur) Jakarta Timur

Transkripsi

1 Kajian Kapasitas Sungai Sunter (Ruas Jalan Tol Jakarta Cikampek Sampai dengan Pertemuan Kanal Banjir Timur) Jakarta Timur Aprilia Undipasari. 1,Ir. Dwi Priyantoro, MS. 2, Ir. M. Taufiq, MT. 2 1) Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2) Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jalan MT.Haryono 17 Malang 55 Indonesia apriliaundipasari@gmail.com ABSTRAK Sungai Sunter merupakan salah satu dari 13 sungai di Daerah Khusus Ibukota (DKI) Jakarta yang mengalir melewati Kota Jakarta Timur dengan hulu sungai yang terletak di Kecamatan Cimanggis, Depok. Pada musim hujan aliran air banjir cukup besar, sedangkan alur sungai menyempit dan dangkal sehingga tidak mampu untuk mengalirkan debit banjir. Pada bagian hilir sungai sunter dipotong oleh KBT (Kanal Banjir Timur) dan dialirkan langsung ke laut bermuara di daerah Marunda Jakarta Utara. Dimana debit banjir rencana pada ruas pertemuan dengan KBT (Kanal Banjir Timur) sesuai desain Q 0th = 135 m 3 /dtk kemudian terdapat debit tambahan dari sodetan Sungai Ciliwung ke KBT (Kanal Banjir Timur) sebesar 0 m 3 /dtk. Dengan total menjadi 195 m 3 /dtk dialirkan melalui KBT dan merupakan pertemuan Sungai Sunter bagian hilir. Pada kajian ini, langkah awal yang dilakukan dalam kajian ini adalah analisa hidrologi. Untuk mendapatkan debit banjir rancangan menggunakan metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun didapat debit banjir sebesar 151,39 m 3 /dtk. Program HEC-RAS 4.1 untuk menganalisa kapasitas penampang sungai sunter kondisi existing dan normalisasi penampang sungai menggunakan metode steady flow. Pada kondisi eksisting hampir semua patok terjadi banjir, sedangkan kondisi setelah di normalisasi aman tidak terjadi banjir. Kata kunci: Sungai Sunter, Banjir, Normalisasi, Kanal Banjir Timur, HEC-RAS ABSTRACT Sunter River is one of 13 rivers in Jakarta which flows through the City of East Jakarta with upstream located in Subdistrict Cimanggis, Depok. In rainy season the flows of floodwater is large enough, while the river channel narrows and shallow so it is not able to drain the flood discharge. In the downstream part of the Sunter River cut by KBT (East Flood Canal) and flowed directly into the sea which empties in the Marunda, North Jakarta. Which is flood discharge plan on encounter with KBT (East Flood Canal) segment by design is Q 0th = 135 m 3 /sec, then there is an additional discharge from Ciliwung River spatula to KBT (East Flood Canal) by 0 m 3 /sec. With a total of 195 m 3 / sec flow through the canal and this is the encounter of Sunter River downstream. The analyze the flood water level of East Flood Canal on the ecounter Sunter River segment with the flood discharge plan Q 0th = 135 m 3 /sec. Obtained flood water level at peg 341 is +,97 m. peg 341 is a joint encounter with the sunter river on the downstream area. Based on the resultsof analysis obtained water level in the lower reaches of the sunter river on peg 3 by +9,49 m. While the water levelof East Flood Canalon peg 341 which is the encounter with sunter river obtained by +,97 m. The water level of sunter river is higher than the water level of East Flood Canal, so the condition is safe and not occurring back water condition. Keywords: Sunter River, Flood, Normalitation, East Flood Canal, HEC-RAS

2 1. PENDAHULUAN Sungai Sunter merupakan salah satu dari 13 sungai di DKI Jakarta yang mengalir melewati Kota Jakarta Timur dengan hulu sungai yang terletak di Kecamatan Cimanggis, Depok, memiliki luas DAS ± 73,1 km 2 dan panjang alur sungai utama ± 32,0 km, dengan kemiringan sungai 25-35% yang merupakan alur alam mempunyai daerah tangkapan (cacthment area) yang cukup luas, dengan kondisi alur yang berkelokkelok. Pada musim hujan aliran air banjir cukup besar, sedangkan alur sungai di daerah hilir Pondok Gede, Kalimalang, dan Cipinang menyempit dan dangkal tidak mampu untuk mengalirkan debit banjir ditambah pada hilir sungai sunter terdapat KBT (Kanal Banjir Timur) yang mempunyai fluktuasi debit dan elevasi muka air banjir yang mempengaruhi kecepatan aliran, sehingga mengakibatkan genangan-genangan disekitarnya. Sungai Sunter pada bagian hilir yang dipotong oleh KBT (Kanal Banjir Timur) dan dialirkan langsung ke laut bermuara di daerah Marunda Jakarta Utara. Dengan debit banjir rencana pada ruas pertemuan dengan KBT (Kanal Banjir Timur) sesuai desain Q 0th = 135 m 3 /dtk. Kemudian terdapat debit tambahan dari sodetan Sungai Ciliwung ke KBT (Kanal Banjir Timur) sebesar 0 m 3 /dtk dengan total menjadi 195 m 3 /dtk dialirkan melalui KBT dan merupakan pertemuan Sungai Sunter bagian hilir. Dalam kajian ini menganalisa debit banjir dan kapasitas tampung sungai serta upaya metode pengendalian banjir melalui pendekatan pemodelan hidraulik sungai. Khususnya pada ruas-ruas sungai yang padat pemukiman penduduk dan terkena dampak bencana banjir., 2. BAHAN DAN METODE Lokasi yang akan dikaji berada di Sungai Sunter mulai dari ruas jalan tol Jakarta Cikampek sampai dengan pertemuan KBT (Kanal Banjir Timur) panjang sungai yang dikaji yaitu ± 4 km. Data pendukung yang dibutuhkan antara lain adalah data curah hujan harian digunakan untuk menganalisa hidrologi, peta Topografi untuk mengetahui kondisi morfometri sungai (luas DAS, panjang dan lebar sungai), data pengukuran profil sungai sunter seperti long section dan cross section, data genangan sungai sunter, data cross dan long section KBT (Kanal Banjir Timur), dan data debit rencana KBT (Kanal Banjir Timur). Secara umum tahapan pengerjaan yang dilakukan terdiri dari dua tahap, yang pertama yaitu dengan melakukan analisa hidrologi dan analisa hidrolika. Gambar 1. Peta DAS Sunter

3 Gambar 2. Skema sistem Sungai Sunter dan KBT (Kanal Banjir Timur) Jakarta Timur 2.1. Analisa Hidrologi Langkah awal yang dilakukan dalam kajian ini adalah analisa hidrologi. Analisa hidrologi dilakukan dengan uji konsistensi untuk mengetahui penyimpangan data hujan. Lalu menghitung curah hujan wilayah dengan metode Aritmatic karena menggunakan dua stasiun curah hujan yaitu stasiun hujan Cibinong dan stasiun hujan Depok. Kemudian menghitung hujan rancangan menggunakan metode Log Pearson Type III yang kemudian diuji kesesuaian distribusi dengan menggunakan Uji Smirnov Kolmogorov dan Uji Chi - Square. Analisa Curah hujan jam-jaman menggunakan Mononobe. Perhitungan debit banjir rancangan menggunakan metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun. Berikut merupakan bagan alir pengerjaan skripsi Data Topografi Tata Guna Lahan Koefisien Pengaliran dan Analisa Karakteristik DAS (A, L, dan Slope) tidak Keterangan: Data Curah Hujan Harian Curah Hujan Wilayah Analisa Distribusi Frekuensi Uji Kesesuaian Distribusi ya Distribusi Hujan Jam-jaman Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu Rancangan Rumusan Masalah 1 Rumusan Masalah 2 Rumusan Masalah 3 Rumusan Masalah 4 Rumusan Masalah 5 Mulai Data Karakteristik Sungai (Cross Section) dan Geologi Analisa Profil muka air banjir S.sunter Kondisi Existing dgn Qrencana (Q25th) Tidak Kapasitas S.Sunter aman mengalirkan debit banjir rencana ya Rencana KBT (Q0) = 195 m3/dtk Upaya penambahan kapasitas s.sunter Analisa profil elevasi muka air banjir s.sunter kondisi normalisasi ya tidak Kapasitas s.sunter setelah normalisasi, aman mengalirkan Qrencana dan tidak terjadi back water effect dari KBT Kesimpulan dan Saran Selesai Data Cross dan long Section KBT Analisa Profil muka air banjir KBT pd pertemuan dgn S.Sunter Gambar 3. Bagan alir pengerjaan skripsi

4 2.2. Analisa Hidrolika Tahap selanjutnya dilakukan analisa hidrolika untuk mengetahui kondisi eksisting dengan kala ulang 25 tahun dengan untuk mengetahui seberapa besar dampak banjir. Analisa hidrolika dilakukan dengan menggunakan program HEC-RAS versi dengan menginput data debit banjir rancangan kala ulang 25 tahun. Berikut merupakan bagan alir pengerjaan program HEC-RAS versi Mulai lahan untuk menghitung nilai koefisien pengaliran. Tabel 1. Distribusi hujan jamjaman metode Mononobe Sumber: Hasil Perhitungan Rancangan KBT (Q0 = 195 m3/dtk) Data Cross Section KBT Running HEC-RAS (Steady Flow) Rancangan S.Sunter (Q25) Analisa Kapasitas Sungai Kondisi Eksisting Data Penampang Sungai Sunter Pembuatan Geometri Sungai Analisa Kapasitas Sungai Kondisi Normalisasi Analisa banjir rancangan yang akan dipakai sebagai input data simulasi hidraulika aliran pada program HEC- RAS dilakukan dengan menghitung debit banjir rancangan menggunakan HSS Nakayasu didapat debit kala ulang 25 tahun yaitu 151,39 m 3 /dtk. Berikut merupakan gambar Hidrograf Nakayasu kala ulang 25 tahun. Verifikasi Parameter Hidrolik: - Tinggi Muka Air - Bilangan Froude -Kecepatan -Penampang Basah Tidak Ya Tampilan: 1. Long Section 2. Cross Section Selesai Gambar 4. Bagan alir pengerjaan program HEC-RAS. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam kajian ini, analisa curah hujan jam-jaman menggunakan Metode Mononobe. Untuk menghitung hujan jam-jaman terdapat data koefisien pengaliran diambil nilai 0,70 karena Jakarta merupakan daerah perkantoran pusat kota dan masih ada sedikit semak belukar. Hasil yang lebih akurat sebaiknya menggunakan peta tata guna Gambar 5. Hidrografbanjir rancangan kala ulang 25 tahun metode nakayasu Sumber: Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil perhitungan debit rencana tersebut kemudian dipakai sebagai input data pada analisa profil aliran dengan menggunakan program HEC-RAS versi Pada program HEC-RAS, reach boundary condition (kondisi batas) digunakan dua bagian yaitu kondisi batas

5 STR 5 STR 7 STR 9 STR STR 11 STR 13 STR STR 1 STR 19 STR 21 STR 23 STR 2 STR 2 STR 30 STR 32 STR 34 STR 37 STR 40 STR 43 STR 45 STR 47 dwn Jemb kali m... STR49 STR51 STR53 STR55 STR57 STR5 STR1 STR3 STR5 STR7 STR STR70 STR71 STR73 STR75 STR7 STR1 STR4 STR STR7 STR9 STR92 STR94 STR9 STR0 STR2 STR4 STR STR9 STR1 STR113 STR115 STR117 STR119 STR1 STR3 STR5 ST... STR... STR STR STR STR 13 STR STR 15 STR 1 STR 20 STR 22 STR 24 STR 27 STR 29 STR 31 STR 33 STR 35 STR 37 STR 3 STR 40 STR 43 STR 45 STR 4 up jembatan kalimalang... STR 50 STR 51 STR 53 STR 54 STR 5 STR 57 STR 5 STR 1 STR 3 STR 5 STR 7 STR 9 STR 71 STA 73 STA 74 STA 7 STA 0 STA 2 STA 4 STA STA STA 90 STA 92 STA 94 STA 9 STA 0 STA 2 STA 4 STA STA 1 STA 113 STA 115 STA 11 STA 117 STA 119 STA 1 STA 2 STA 4 hulu dan kondisi batas hilir. Syarat batas untuk kondisi hulu dan hilir digunakan normal depth yang merupakan menyajikan data slope. Berikut merupakan hasil analisa aliran kondisi eksisting. 1 1 Sunter Eks Q25 Plan: Plan 01 9/21/201 kali sunter Main Channel Distance (m) Gambar. Long section sungai sunter kondisi eksisting Sunter Eks Q25 Plan: Plan 01 9/21/201 RS = 53 STR EG Q25 WS Q25 Crit Q25 LOB ROB EG Q25 WS Q25 Crit Q25 Levee Bank Sta kedalaman yaitu 4,03 m. Dari data genangan sungai sunter diketahui bahwa tinggi genangan di patok 50 yaitu ± 4 m. Hasil running program HEC-RAS lebih tinggi 0,03 m dari data dilapangan sehingga hasilnya tidak terlalu jauh. Dari hasil analisa profil muka air pada kondisi eksisting, dapat diketahui bahwa hampir semua daerah sepanjang alur sungai Sunter bagian hulu dan hilir mulai patok 5-3 merupakan daerah yang rawan terjadi banjir. Alternatif penanganan yang diusulkan dalam mengatasi masalah banjir di sungai Sunter yaitu Penambahan kapasitas dengan normalisasi sungai untuk melewatkan debit banjir rancangan. Dalam kajian ini menggunakan debit banjir rancangan Q 25th sebesar 151,39 m 3 /detik. Berikut merupakan hasil analisa aliran kondisi normalisasi dengan menggunakan bantuan program HEC- RAS versi SUNTER BKT BARU ND Plan: Plan /2/201 KALI SUNTER HULU Crit PF 1 LOB 11 ROB Station (m) Gambar 7. Cross section di patok 50 sungai sunter kondisi eksisting Dari hasil running program HEC- RAS dapat diketahui bahwa kapasitas sungai tidak mampu untuk menampung debit kala ulang 25 tahun yaitu 151,39 m 3 /dtk. Hampir semua patok dari 5-3 mengalami limpasan. Tinggi elevasi muka air banjir pada patok 50 adalah +,3 dan tinggi kedalaman di patok 50 yaitu 3,43 m. Berdasarkan informasi yang didapat dari survey lapangan bahwa tinggi genangan yang melimpas di daerah cipinang yaitu ± 0, m. Sehingga banjir yang terjadi di patok 50 dengan tinggi Main Channel Distance (m) Gambar. Long section kondisi setelah ada normalisasi

6 SUNTER BKT BARU ND BISMILLAHFIX Plan: Plan 1/15/2017 RS = 341 Pertemuan dgn sunter 13 SUNTER BKT BARU ND Plan: Plan /2/201 RS = 50 STR Bank Sta 11 Bank Sta Station (m) Gambar 9. Cross section di patok 50 sungai sunter kondisi normalisasi Dari gambar diatas dapat diketahui tinggi elevasi muka air pada patok 50 adalah +,0 m. Diketahui elevasi muka air eksisting pada patok 50 adalah +,3 m sehingga terjadi penurunan elevasi muka air banjir setelah di normalisasi sebesar 2,3 m sehingga aman dari banjir. Dari hasil running program HEC- RAS dapat diketahui pengaruh arus balik (back water effect) sungai Sunter dibagian hilir pada kondisi setelah di normalisasi. Akibat pengaruh pertemuan muka air banjir KBT (Kanal Banjir Timur) pada patok 341 dengan sungai sunter dibagian hilir pada patok 3, dimana debit banjir rencana KBT Q 0th =135 m 3 /detik menjadi 195 m 3 /detik karena adanya penambahan debit sebesar 0 m 3 /detik dari sodetan sungai ciliwung Dari hasil analisa HEC-RAS dapat diketahui elevasi muka air Kanal Banjir Timur pada patok 341 adalah +,97 m. Station (m) Gambar. Cross section KBT di patok 341 setelah adanya penambahan debit dari sodetan ciliwung Q 0 th 195 m 3 /detik BKT HILIR SUNTER BKT BARU ND BISMILLAHFIX Plan: Plan 1/15/ Main Channel Distance (m) BKT HULU Patok 341 merupakan pertemuan dengan sungai sunter Gambar 11. Long section KBT (Kanal Banjir Timur) Dari hasil analisa hidrolika dengan menggunakan program HEC-RAS didapatkan hasil elevasi muka air di bagian hilir sungai sunter pada patok 3 sebesar +9,49 m. Sedangkan hasil elevasi muka air KBT pada patok 341 yang merupakan pertemuan dengan sungai sunter didapat sebesar +,97 m. Maka elevasi muka air sungai sunter +9,49 m lebih tinggi dari pada elevasi muka air KBT +,97 m sehingga aman tidak terjadi aliran balik (back water). Crit PF 1 LOB ROB 4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan dan analisa yang dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain Dengan menggunakan Metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun didapat debit banjir sebesar 151,39

7 m 3 /detik. Dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1. kapasitas penampang sungai sunter kondisi eksisting hampir semua patok terjadi banjir. Dengan kala ulang Q 25th debit banjir sebesar 151,39 m 3 /detik. Patok yang melimpas terjadi pada bagian hulu dan hilir sungai sepanjang 3950 m dari Patok 5 sampai dengan Patok 3. Hasil analisa menggunakan HEC- RAS 4.1 Kapasitas penampang sungai sunter setelah di normalisasi aman tidak terjadi banjir. Dengan kala ulang Q 25th debit banjir sebesar 151,39 m 3 /detik. Diketahui elevasi muka air banjir eksisting pada patok 50 adalah +,3 m setelah di normalisasi menjadi +,0 m sehingga terjadi penurunan elevasi muka air banjir sebesar 2,3 m. Sedangkan kapasitas Kanal Banjir Timur aman tidak terjadi banjir. Dimana debit banjir rencana KBT Q 0th =135 m 3 /detik menjadi 195 m 3 /detik karena adanya penambahan debit sebesar 0 m 3 /detik dari sodetan sungai ciliwung. Diketahui elevasi muka air banjir pada patok 341 adalah +,97 m. Dari hasil analisa hidrolika dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1 didapatkan hasil elevasi muka air banjir di bagian hilir sungai sunter pada patok 3 sebesar +9,49 m. Sedangkan hasil elevasi muka air KBT pada patok 341 yang merupakan pertemuan dengan sungai sunter didapat sebesar +,97 m. sehingga aman tidak terjadi aliran balik (back water) Saran Berdasarkan analisa yang telah dilakukan, ada beberapa saran yang dapat untuk dilakukan antara lain perhitungan curah hujan seharusnya menggunakan data dari stasiun hujan terdekat untuk menentukan debit banjir rancangan sehingga didapat debit banjir rancangan secara akurat. Dan dalam kajian ini diperhitungkan untuk analisa back water dari sodetan Ciliwung ke Kanal Banjir Timur. DAFTAR PUSTAKA Anonim, HEC-RAS River Analysis System. Hydrologic Engineering Center U.S Army Corps of Engineers USA. Anonim, Pengukuran dan Detail Desain K.Sunter, K. Bekasi, Sistem Polder Periuk Jaya. Jakarta : SKS Pengendalian Banjir dan Pengamanan Pantai Ciliwung Cisadane. Asdak, C Hidrologi dan Pengelolaan DAS. Yogjakarta: Gajah Mada University Press. Chow, Ven Te Hidrolika Saluran Terbuka. Jakarta: Erlangga. Harto, Sri Analisis Hidrologi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka. Istiarto. 20. Modul Pelatihan Simulasi Aliran 1 Dimensi dengan Bantuan Program Hidrodinamika HEC-RAS. Yogyakarta : Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gajah Mada. Limantara, Lily M Hidrologi Teknik Terapan. Malang : CV. Citra Malang. Soemarto, CD Hidrologi Teknik. Jakarta : Erlangga. Soewarno Hidrologi Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai (Hidrometri). Bandung : Nova. Sosrodarsono, S Dan K. Takeda. 193.Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Sosrodarsono, S Dan M. Tominaga Perbaikan dan Pengaturan Sungai. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Triatmojo, Bambang Hidraulika I. Yogjakarta: Betta Ofset.