Penelitian ini dilakukan di daerah pesisir pantai utara Jakarta (Gambar 3), yakni di

Transkripsi

1 111. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di daerah pesisir pantai utara Jakarta (Gambar 3), yakni di kawasan Pesisir Angke Kapuk, pengambilan datanya dilakukan pada Cengkareng Drain. Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei-Oktober 2001, selama waktu tersebut dipergunakan untuk mengumpulkan data sekunder, peninjauan kelapangan, pembuatan program, pembuatan peta. dan pengolahan data. Pengukuran dilapangan dilaksanakan oleh Pusat Litbang Teknologi Sumberdaya Air Bandung (Jawa Barat), pada tanggal 7-8 Mei 2001 yaitu pengukuran debit, serta pengamatan tinggi muka air Cengkareng Drain. Pengamatan dilakukan di 4 (empat) patok sepanjang mas sungai dibagian hulu. tengah. dan hilir Bahan dan Peralatan Bahan dan alat yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah: - Komputer : Pentium 11, 333 MHz, Hard disk 10 GByte Yang dipergunakan untuk membuat program dan mensimulasikan data debit, tinggi muka air Cengkareng Drain. - Peta-peta yang terdiri dari : Peta administrasi skala 1 : 750 untuk menentukan letak dan batas lokasi penelitian. Peta jaringan sungai skala 1 : 750 untuk menentukan luasan dan batas-batas aliran sungai yang merupakan daerah penelitian. Peta tata guna lahan untuk melihat luasan vegetasi mangrove yang belum dimanfaatkan untuk pembangunan.

2 - Data Sekunder: Data tinggi muka air (water level recorder) dan data debit dipergunakan untuk simulasi resistansi Cengkareng Drain Prosedur Penelitian Kegiatan Penelitian dilapangan A. Lokasi Pengukuran Penelitian ini pengukurannya dilakukan oleh Pusat Teknologi Sumberdaya Air Bandung, pada bulan Mei Untuk Pengamatan pasang surut air laut yang berlokasi di sepanjang aliran Cengkareng Drain, dengan pengukuran dilakukan sebagai berikut: o Pengikatan ketinggian dari TTG 275 ke Patok CD-3 P.P. 743 o Pengukuran sifat datar (Levelling) o Pengukwan penampang melintang sungai Adapun peta lokasi pengukuran Cengkareng Drain terlihat Pada Gambar 7. Sedangkan untuk mengetahui titik pengukuran pada ruas sungai pada saat pengukuran dibagi menjadi 3 (tiga) bagian hulu (patok D-I), bagian tengah patok D-3 dan D-5, bagian hilir patok D-7. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Daftar Lokasi Pengukuran Cengakareng Drain

3 Ke Bandara So Keterangan : = SungaiIDrainase - = Jalan raya Q Pengukuran debit H Pengamatan pasang sumt --- Lokasi patok pengukuran \ Pintu Air Cengkareng Drain Gambar 7. Peta Lokasi Pengukuran (Sumber, PUSLITBANG Teknologi Sumberdaya Air Bandung, Mei 2001)

4 B. Analisis Data Pengukuran dilakukan di Cengkareng Drain, pengukuran dimulai dari pintu air JI. Daan Mogot ke arah hilir sampai muara, dimana: Elevasi terukur diambil dari TTG.273 dengan harga elevasi , P.P. 743 o Dengan demikian yang dilakukan pada patok CD-3 di Pantai Angke Kapuk, pada awal pengukuran memiliki elevasi yang diambil berdasarkan pengikatan dari Peil Priok (PP). I Dari Pengikatan TTG 275 elevasi patok CD-3 adalah Jadi : P.P. 743 Patok CD-3 berdasarkan dari TTG 275 = m Patok CD-3 berdasarkan dari Peil Priok = m m Untuk patok D-1 Patok D-l berdasarkan dari TTG 275 = m Patok D-l berdasarkan dari P.P = m Untuk patok D-3 Patok D-3 berdasarkan dari TTG 275 = m Patok D-3 berdasarkan dari P.P = Ah = m Untuk patok D-5 Patok D-5 berdasarkan dari TTG 275 Patok D-5 berdasarkan dari P.P = m = m Ah = m

5 Untuk ~atok D-7 Patok D-7 berdasarkan dari TTG 275 = Patok D-7 berdasarkan dari P.P = m Ah = m Sehingga diperoleh tabel pengikatan Pelskal pasang surut Cengkareng drain: Tabel 2. Pengikatan Pelskal Pasut Cengkareng Drain No Kode Patok D- 1 D-3 D-5 D-7 Ah ( Keterangan : Nilai - (negatif) menyatakan kedalarnan dibawah permukaan.

6 PS D Ah = NOL PELSKAL D ; Ah = NOL PELSKAL Seluruh Elevasi Terikat Terhadap Sistem TTG (TTG 275) PP 743 Gambar 8. Pengikatan Pelskal Pasang Surut Patok D-1 dan D-3 (Sumber, PUSLITBANG Teknologi Sumberdaya Air Bandung, Mei 2001)

7 PS D-5 D Ah = NOL PELSKAL D Ah = NOL PELSKAL Selumh Elevasi Terikat Terhadap Sistem TTG (TTG 275) PP 743 Gambar 9. Pengikatan Pelskal Pasang Surut Patok D-5 dan D-7 (Sumber, PUSLITBANG Teknologi Sumberdaya Air Bandung, Mei 2001)

8 Dari Tabel 2 terlihat bahwa patok D-3 mempunyai kedalam yang tertinggi, dengan lokasi pengukuran bagiain tengah dari Cengkareng Drain, sedangkan patok D-7 mempakan yang terdangkal dengan lokasi pengukwan bagian hilir (1 krn dari laut) ha1 ini kemungkinan disebabkan oleh adanya sedimentasi yang mermmpuk di hilir sungai yang bersal dari muara-muara sungai yang masuk ke Cengkareng Drain. C. Debit dan Pengamatan Pasang Surut Berdasarkan kondisi lapangan pada umumnya aliran Cengkareng Drain termaksud aliran yang konstan (laminar), jadi jumlah pengukuran sebanyak 9 (sembilan) titik setiap satu lokasi pengukuran diharapkan dapat menghasilkan data kecepatan yang mewakili arus dalam satu penampang sungai. Untuk mengetahui besarnya debit sungai dilakukan pengukwan arus aliran sungai. sekaligus pengamatan pasang surut muka air, semua pengamatanl pengukuran dilakuakn terus menerus secara berkesinambungan selama 26 jam dengan interval waktu 1 jam. Pengukuran debit di Cengkareng Drain dilakukan pada 4 (empat) titik lokasi pengukuran, namun pada patok D-5 Cuma dilakukan pengukuran tinggi muka air saja, dikarenakan keterbatasadkemsakan alat pada saat dilapangan. Sehingga yang dipergunakan dalam model hanya 3 (tiga) titik lokasi pengukuran sebagai parameter dalam model (Seperti terlihat pada Tabel 1). Berdasarkan hasil pengukwan data perhitungan debit dan pengamatan muka Cengkareng Drain tanggal 7-8 Mei 2001 seperti terlihat pada Tabel 3.

9 Tabel 3. Data Debit dan Pengamatan Muka Air di Cengakareng Drain Tanggal 7-8 Mei 2001 (Sumber, Pusat LITBANG Teknologi Sumber Daya Air Bandung) Keterangan: Q = Debit (m3ldet) M.A = Muka air, dari pelskal (m)

10 Tahapan penelitian a. Identifikasi Kebutuhan Tahap ini adalah tahap untuk menentukan dan merencanakan mang lingkup sistem dengan modul-modul yang berguna sesuai dengan kebutuhan. b. Pembuatan Diagram Alir (Floul Chart) Pembuatan diagram alir logika program. dilakukan untuk setiap sub-sub program yang sesuai dengan modul-modul kebutuhan sistem yang telah direncanakan. c. Pembuatan Program Bahasa Program yang dipergunakan adalah Minitab release 13. Dengan menggunakan bahasa program tersebut, pembuatan program model hidrologi ini dilakukan untuk mengetahui kekasaran saluran Cengkareng Drain. d. Penerapan Program Setelah model simulasi hidrologi diperoleh, maka model tersebut dapat digunakan untuk beberapa tujuan yang diantarannya mengkaji kerapatan pola penyebaran spatial luasan hutan mangrove terhadap keadaan resistansi Cengkareng Drain. Untuk mencapai tujuan tersebut diperlukan masukan baru, yaitu percobaan pengubahan pola penggunaan lahan atau disebut dengan eksperimentasi Analisis Pendekatan Pemecahan Masalah Model simulasi dari sistem hidrologi aliran sungai dan hidrologi daerah dataran basah (rawa dan aliran sungai) digunakan sebagai metode pendekatan masalah hidrologi kawasan pesisir Angke kapuk Jakarta Utara. Rumus-rumus matematika yang digunakan sebagai model simulasi sistem hidrologi tersebut bersifat hipotesis. Tahapan kerja

11 menurut alur yang benar diperlukan dalam pembentukan model simulasi. Diagram alur pembentukan model simulasi disajikan pada Gambar Data Dasar Di dalam penelitian ini, data yang dipergunakan sebagi masukan untuk pengolahan model berupa data sekunder yang dilakukan pengukurannya oleh Pusat Teknologi Sumberdaya Air Bandung, berupa data tinggi muka air pasang sururt, debit. lebar. kedalaman sungai, data tata guna lahan. data rawa. dan data spasial pola penyebaran hutan mangrove di Angke Kapuk. Terdapat empat kelompok data masukan yang dipersiapkan dalam rangka permodelan hidrologi sungai dan rawa Cengkareng Drain yaitu: - Data debit dan muka air yang dipergunakan untuk mensimulasikan pasang surut Cengkareng Drain pada 3 (tiga) fluktuasi titik kejadian dengan waktu yang bersamaan. - Data waktu pengukuran selama 26 jam pada tanggal 7-8 Mei 2001 dengan interval waktu 1 jam. (Data debit dan muka air yang telah terelevasi terlihat seperti pada Tabel 5) - Data masukan tinggi muka air dan debit pada rawa, mempergunakan data tinggi muka air dan debit pada aliran sungai Cengkareng Drain sejam sebelurnnya, pada jarak yang terdekat dari rawa terhadap lokasi pengukuran aliran sungai - Data Koordinat penyebaran dan luasan Vegetasi mangrove yang digunakan, untuk penerapan model dalam tahap eksperimentasi.

12 Memeriksa Tingkah Laku SistemlMengumpulkan Data Mendefinisikan Masalah yang Akan Disimulasikan Menduga Parameter dan Menyusun Program + Mencek Parameter dan Program Tidak r--l Pengujian Model I Membandinekan Hasil Prediksi denean Hasil Pengamatan di Lapangan I Tidak I Eksperimentasi Simulasi I + Simulasi Dapat Diterapkan Untuk Memecahkan Masalah I Gambar 3. Diagram Alur Tahap-Tahap Pembentukan Model

13 Penyusunan Model Model yang dipergunakan dalam penelitian ini mengikuti model Skematisasi JICA (1988), yang dikembangkan oleh Oliver Klepper (1993). Penelitian ini menggunakan metode pengukuran debit dan pengamatan tinggi muka air jam-jaman yang pengamatannya dilakukan selama 26 jam pada tanggal 7-8 mei 2001, dimana model yang akan dibuat akan disesuaikan dengan kondisi serta keterbatasan data yang ada pada daerah penelitian. Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam skala waktu sekarang puncak aliran yang terjadi di hulu sungai diluar lingkup bahasan model. Metode perhitungan antar aliran dapat mengikuti pendekatan hidrografi unit kompartment (Shaw, 1983 dalam Klepper, 1993), diasumsikan bahwa aliran antara dua kompartmen adalah proporsional pada level yang berbeda, dimana: Keterangan : F = Aliran (m. i') AL = Perbedaan Level (m) r = Koofisien resistansi (s. ms) Untuk menghitung mas sungai (kompartment i) mengunakan rumus matematik: Keterangan: Fin = 1 (Li - Lj)/rij + 1 (Li - Lk)/rik... J k Fin = Ekstemal inflow kompartment i i,j = Indeks-indeks sungai K = Indeks rawa rij = Koofisien resistansi untuk indeks-indeks sungai Li, Lk = Level - level dalarn kompartmen i, j

14 Pengujian Model Pengujian ketepatan model simulasi sistem hidrologi Cengkareng Drain dan rawa yang melewati kawasan Pantai Angke Kapuk dilakukan dengan membandingkan antara aliran tinggi muka air dan debit pada sungai hasil perhitungan dengan hasil pengamatan lapangan Penerapan Model Setelah model simulasi sistem hidrologi tersebut di kalibrasi ketepatannya, maka model tersebut dapat dipergunakan untuk beberapa tujuan yang diantaranya mencari pengaruh resistansi tinggi muka air, debit sungai dan rawa, model dapat dipergunakan juga untuk melihat pengaruh perubahan hutan mangrove terhadap keadaan hidrologi di daerah penelitian. Untuk mencapai tujuan tersebut diperlukan masukan data barn, yaitu percobaan pengubahan pola penggunaan lahan atau disebut dengan eksprimentasi. Pada tahap ini mengunakan metoda titik spasial data yang mempergunakan data koordinat penyebaran vegetasi clan luasan mangrove pada daerah rawa serta menentukan kerapatan vegetasi mangrove untuk melihat rasio titik tengah mean atau trend dari penyebaran mangrove tersebut pada daerah penelitian. Metoda jarak terdekat dari suatu vegetasi merupakan suatu informasi ruang titik tengah jarak terdekat yang pertama, kedua, ketiga, dan ke... n, dihitung dan dibandingkan dengan jar& yang diharapkan pada kerandoman ruang sempurna lalu dikombinasikan informasi pada banyaknya skala koordinat sampel (kerapatan vegetasi). Kemudian dapat diketahui rasio titik tengah atau trend sampel pada jar& terdekat yang diharapkan dengan menggunakan model matematik sebagai berikut:

15 Untuk rnenghitung jarak terdekat dari suatu vegetasi mengunakan rumus: Kerapatan vegetasi diketahui dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Keterangan : Rk = Rasio titik tengah sampel N = Jumlah data (I, 2,3,... n) Wki = Jarak terdekat ke k dari pohon I K h = Banyaknya faktorial = Kerapatan vegetasi Yang perlu diperhatikan plot rasio Rk dengan k titik asal dari 1 : Rk > 1 yang mengidentifikasikan penyebaran vegetasi kereguleran (keteraturan) dan Rk < 1 mengidentifikasikan penyebaran vegetasi pengelornpokkan atau acak