EVALUASI SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN DRAMAGA CANTIK, KABUPATEN BOGOR DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1 KORNELIUS ROBERTO H.

Transkripsi

1 EVALUASI SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN DRAMAGA CANTIK, KABUPATEN BOGOR DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1 KORNELIUS ROBERTO H. DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Saluran Drainase di Perumahan Dramaga Cantik, Kabupaten Bogor dengan Model EPA SWMM 5.1 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2015 Kornelius Roberto H. F

4

5 ABSTRAK KORNELIUS ROBERTO. Evaluasi Saluran Drainase di Perumahan Dramaga Cantik, Kabupaten Bogor dengan Model EPA SWMM 5.1. Dibimbing oleh NORA H. PANDJAITAN dan SUTOYO. Sistem drainase perkotaan berfungsi untuk mengurangi dan membuang kelebihan air dari suatu kawasan perkotaan yang dapat berupa kawasan industri, pertanian, perdagangan maupun pemukiman. Perumahan Dramaga Cantik merupakan kawasan pemukiman di tengah-tengah perkotaan. Perumahan Dramaga Cantik dilewati oleh Kali Ciherang yang difungsikan sebagai outlet limpasan. Penelitian ini bertujuan untuk mensimulasikan jaringan drainase secara terintegerasi dalam satu kesatuan dan menganalisis besar limpasan yang terjadi pada masing-masing sub daerah tangkapan air serta debit aliran pada setiap saluran dengan model EPA SWMM 5.1. Dari analisis dihasilkan limpasan maksimum pada area A terjadi di subcatchment 8 sebesar lt/dt sedangkan pada area B di subcatchment 8 sebesar lt/dt. Debit aliran maksimum pada area A terjadi pada saluran C8 sebesar lt/dt dan pada area B terjadi pada saluran C9 sebesar lt/dt. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa saluran drainase pada Perumahan Dramaga Cantik masih mampu menampung limpasan yang terjadi. Kata kunci: model EPA SWMM 5.1, limpasan, saluran drainase, debit ABSTRACT KORNELIUS ROBERTO. Evaluation of Drainage System in Dramaga Cantik Residence, West Java Using EPA SWMM 5.1 Model. Supervised by NORA H. PANDJAITAN and SUTOYO. Urban drainage systems were used to reduce and to convey water excess from urban area such as industrial areas, agriculture area, trading area, and settlement area. Dramaga Cantik Residence is a residential area in Bogor Regency. Dramaga Cantik Residence was passed by Ciherang River. The objective of this study were to simulate the integrated drainage channel in one unit and to analyze runoff in each subcatchment area and the discharge in each channel using EPA SWMM 5.1 model. The result analysis showed that the maximum runoff in area A lt/dt (in subcatchment 8) and in area B was lt/dt (in subcatchment 8). The maximum discharge in area A was lt/dt (in C8) and in area B was lt/dt (in C9). From the simulation results, drainage channels on Dramaga Cantik Residence was suitable to accommodate all runoff. Keyword: EPA SWMM 5.1 model, runoff, drainage channel, discharge

6

7 EVALUASI SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN DRAMAGA CANTIK, KABUPATEN BOGOR DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1 KORNELIUS ROBERTO H. Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015

8

9

10

11 PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-nya sehingga penelitian berjudul Evaluasi Saluran Drainase Di Perumahan Dramaga Cantik, Kabupaten Bogor Dengan Model EPA SWMM 5.1 ini dapat diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Januari hingga Juli Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA dan Bapak Sutoyo, STP, MSi selaku pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam pelaksanaan penelitian ini serta Dr. Ir. Erizal, M.Agr selaku dosen penguji skripsi. Di samping itu, penghargaan juga disampaikan kepada Ibu Rima dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika stasiun pengamatan Dramaga, serta Bapak Muji dan Bapak Sihar Silaban dari bagian teknik Perumahan Dramaga Cantik, yang telah membantu selama pengumpulan data lapangan. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga untuk dukungan dan dorongan dalam penyelesaian skripsi ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Agustus 2015 Kornelius Roberto

12

13 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan 2 Manfaat 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Analisis Hidrologi 2 Drainase 3 EPA SWMM 4 METODE PENELITIAN 5 Waktu dan Lokasi 5 Bahan dan Alat 6 Prosedur 6 HASIL DAN PEMBAHASAN 11 Gambaran Umum Perumahan Dramaga Cantik 11 Analisis Hidrologi 11 Analisis Pemodelan Jaringan Drainase 13 SIMPULAN DAN SARAN 26 Simpulan 26 Saran 26 DAFTAR PUSTAKA 26 LAMPIRAN 28 RIWAYAT HIDUP 39

14 DAFTAR TABEL 1. Nilai Depression Storage 7 2. Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Dramaga Hasil Perhitungan Curah Hujan Rencana Perbandingan Pengujian Distribusi Distribusi Hujan Rencana untuk Time Series Nilai Properti Subcatchment Area A Nilai Properti Subcatchment Area B Hasil Simulasi Area A Hasil Simulasi Area B 22 DAFTAR GAMBAR 1. Siklus Hidrologi 2 2. Struktur Drainase Perkotaan (Sukarto 1999) 4 3. Peta Lokasi Penelitian 6 4. Diagram Prosedur Penelitian Pembagian Area Pengamatan Pembagian Subcatchment Area A Pembagian Subcatchment Area B Pemodelan Jaringan Drainase Area A Pemodelan Jaringan Drainase Area B Skema Jaringan Drainase pada Outlet 6 dan Outlet Skema Jaringan Drainase pada Outlet Besar Limpasan Terhadap Waktu pada Subcatchment 8 di Area A Hasil Simulasi Area A Profil Aliran node J8-Out8 di area A Debit aliran pada saluran C8 di area A Limpasan S8 dan Debit aliran pada saluran C8 di area A Besar Limpasan Terhadap Waktu pada Subcatchment 8 di Area B Hasil Simulasi Area B Profil Aliran node J25-Out8 di Area B Debit Aliran saluran C26 sampai C9 di Area B 25 DAFTAR LAMPIRAN 1. Masterplan Perumahan Dramaga Cantik Properti Saluran Drainase Perhitungan Kapasitas dan freeboard Hasil Simulasi Area A pada EPA SWMM Hasil Simulasi Area B pada EPA SWMM

15 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Seiring berkembangnya suatu kota atau kabupaten, diperlukan berbagai sarana dan prasarana perkotaan yang memadai. Bertambahnya penduduk memerlukan pembangunan pemukiman. Semakin bertambahnya bangunan membuat daerah resapan semakin berkurang. Jika daerah resapan berkurang maka air yang jatuh saat hujan yang tadinya diserap akan langsung mengalir di permukaan. Air yang berada di permukaan dan tidak dialirkan menyebabkan genangan, semakin banyak genangan berarti semakin banyak air di permukaan. Jika semakin banyak air di permukaan dan tidak dialirkan maka akan terjadi banjir. Untuk mengatasi persoalan ini dibutuhkan infrastruktur pendukung yaitu saluran drainase. Pembangunan pemukiman harus memperhatikan ketersediaan infrastruktur pendukung. Saluran drainase berfungsi untuk menampung air hujan serta mengalirkannya menuju badan air. Semakin tepat rancangan saluran drainase terhadap kondisi iklim dan geografi suatu daerah, semakin baik pula pengaliran air pada daerah terebut. Kualitas manajemen suatu daerah dapat dilihat dari kualitas sistem drainase yang ada. Sistem drainase yang baik dapat menyelamatkan pemukiman dari genangan air. Perumahan Dramaga Cantik merupakan perumahan yang terletak di Kabupaten Dramaga, Bogor. Perumahan ini terletak 1 km arah tenggara dari Kampus Institut Pertanian Bogor. Perumahan Dramaga Cantik dibangun di atas lahan yang sebelumnya merupakan lahan pertanian. Kali Ciherang yang mengalir di tengah-tengah Perumahan Dramaga Cantik, dahulu digunakan sebagai saluran irigasi oleh warga sekitar untuk mengairi lahan-lahan pertanian mereka. Setelah area ini digarap dan dijadikan perumahan, Kali Ciherang difungsikan sebagai outlet drainase oleh pengembang Perumahan Dramaga Cantik. Perumahan Dramaga Cantik mulai dibangun pada tahun 2010 dan hingga sekarang masih mengalami pembangunan. Kira-kira sekitar 27 blok sudah dibangun. Salah satu prasarana utama yang sangat diperhatikan oleh pengembang Perumahan Dramaga Cantik adalah saluran drainase. Saluran drainase di perumahan ini terbuat dari beton dengan dimensi yang seragam sepanjang satu ruas saluran. Selama kurang lebih 5 tahun berdiri, tidak pernah terjadi banjir di Perumahan Dramaga Cantik. Secara fisik, saluran drainase di Perumahan Dramaga Cantik masih terlihat baik. Namun seiring pembangunan yang terus berjalan dan berkurangnya lahan terbuka hijau, dapat menimbulkan permasalahan bagi Perumahan Dramaga Cantik. Penurunan lahan terbuka hijau ini dapat menyebabkan limpasan di Perumahan Dramaga Cantik menjadi besar karena semakin sedikit curah hujan yang terinfiltrasi dan perlu dialirkan ke saluran drainase. Oleh karena itu, perlu dilakukan evaluasi untuk mengetahui kesesuaian saluran drainase pada Perumahan Dramaga Cantik.

16 2 Tujuan Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan untuk: 1. Menganalisis besar limpasan yang terjadi dan besarnya debit di saluran dengan model EPA SWMM Menganalisis kesesuaian jaringan drainase terhadap besar limpasan. Manfaat Hasil penelitian ini bermanfaat sebagai: 1. Informasi tentang kondisi saluran drainase kepada masyarakat di Perumahan Dramaga Cantik. 2. Masukan kepada pihak pengelola Perumahan Dramaga Cantik dalam perbaikan maupun pemeliharan saluran yang ada. TINJAUAN PUSTAKA Analisis Hidrologi Air di bumi mengalami sutau siklus melalui serangkaian peristiwa yang berlangsung terus-menerus. Serangkaian peristiwa tersebut disebut siklus Hidrologi (Suripin, 2004). Air menguap dari permukaan bumi akibat energi panas matahari dan akan kembali sebagai presipitasi yang jatuh di samudra, di darat, dan ada pula sebagian yang langsung menguap kembali sebelum mencapai permukaan bumi. Gambar 1 Siklus Hidrologi (Suripin 2004)

17 3 Presipitasi yang jatuh di daratan sebagian akan menjadi limpasan dan mengalir menuju sungai melalui saluran-saluran. Dalam kaitan dengan perencanaan drainase, komponen yang terpenting adalah aliran permukaan. Oleh karena itu, komponen ini perlu diamati dan dianalisis dengan baik untuk menghindari berbagai bencana, khususnya bencana banjir.intensitas hujan yang tinggi pada daerah hunian yang kecil dapat mengakibatkan terjadinya genangan pada jalan-jalan, tempat parkir, dan tempat-tempat lainnya bila fasilitas drainase tidak dirancang dengan baik. Suripin (2004) mengatakan bahwa analisis dan desain hidrologi tidak hanya memerlukan volume atau ketinggian hujan, tetapi juga distribusi hujan terhadap tempat dan waktu. Distribusi hujan terhadap waktu disebut hyetograph.analisis frekuensi merupakaan pendugaan dalam arti probabilitas untuk terjadinya suatu peristiwa hidrologi dalam bentuk hujan rencana. Hujan rencana merupakan hujan dengan kemungkinan tinggi untuk terjadi pada kala ulang tertentu. Menurut Suripin (2004) untuk analisis frekuensi, terdapat empat macam metode statistik berupa distribusi frekuensi yaitu Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log Person Tipe III dan Distribusi Gumbel. Drainase Menurut Suripin (2004) drainase mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, sistem drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/ atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Saluran drainase merupakan salah satu unsur dari prasarana umum yang dibutuhkan masyarakat dalam rangka menuju kehidupan yang aman, nyaman, bersih, dan sehat. Saluran drainase berfungsi untuk mengalirkan air permukaan ke badan air dan atau menuju bangunan resapan. Selain itu juga berfungsi sebagai pengendali genangan air dan banjir. Maryono (2004) menerangkan bahwa saluran drainase konvensional dipergunakan di daerah perkotaan. Dalam konsep ini, seluruh air hujan yang jatuh di suatu wilayah harus secepatnya dibuang ke sungai dan seterusnya mengalir ke laut. Konsep saluran drainase konvensional untuk perkotaan diterapakan dengan membuat saluran-saluran lurus terpendek menuju sungai. Di daerah wisata dan sarana olahraga, hal ini juga diterapkan sedemikian rupa sehingga air dapat dialirkan secepatnya menuju sungai terdekat dan sama sekali tidak memperhatikan apa yang akan terjadi di bagian hilir. Penerapan dari konsep ini memiliki dampak negatif yaitu banjir, tanah longsor, bahkan kekeringan. Hal ini dapat terjadi karena semua air hujan dialirkan secepatnya melalui saluran menuju badan air sehingga sehingga air tidak memiliki waktu cukup untuk meresap ke tanah. Sistem drainase perkotaan menurut Sukarto (1999) dibagi menjadi dua macam sistem dan ditambah dengan pengendalian banjir (flood control). Kedua sistem drainase tersebut adalah: 1. Sistem jaringan drainase utama (major urban drainage system), sistem ini berfungsi untuk mengumpulkan aliran air hujan dari jaringan drainase lokal untuk diteruskan menuju badan air (sungai yang melalui daerah

18 4 pemerintahan kota dan kabupaten, seperti: waduk, rawa-rawa, sungai dan muara laut untuk kota-kota di tepi pantai). 2. Sistem jaringan drainase lokal (minor urban drainage system), sistem ini berfungsi untuk melayani bagian-bagian khusus perkotaan seperti kawasan real estate, kawasan industri, kawasan perkampungan, kawasan komplekkomplek, dan perumahan) Secara hierarki, saluran drainase perkotaan terdiri dari: saluran kwarter (saluran kolektor jaringan drainase lokal), saluran tersier, saluran sekunder, dan saluran primer. Drainase untuk daerah perkotaan atau pemukiman saat ini pada umumnya dikehendaki dapat membuang air secepatnya, agar jangan timbul genangan atau banjir. Oleh karena itu, kapasitas saluran drainase harus dibuat sesuai dengan debit rencana. Gambar 2 Struktur Drainase Perkotaan (Sukarto 1999) EPA SWMM Menurut Rossman (2004) Enviromental Protection Agency Storm Water Management Model (EPA SWMM) adalah simulasi model dinamis hubungan antara curah hujan dan limpasan (rainfall-runoff). Model ini dapat digunakan pula untuk mensimulasikan debit dan kualitas limpasan pada kejadian tunggal maupun berkala terutama pada daerah perkotaan. Analisis limpasan dalam SWMM dioperasikan dari kumpulan sub daerah tangkapan air yang menerima curah hujan dan diproses menjadi limpasan dan beban polutan. Pembagian jalur limpasan dalam SWMM dapat melalui sistem perpipaan, saluran terbuka, sistem pengolahan air, pompa, dan regulator. SWMM memperkirakan debit dan kualitas limpasan dalam setiap sub daerah tangkapan air beserta kecepatan aliran, kedalaman aliran, dan kualiras air pada setiap pipa dan saluran selama periode simulasi yang terdiri dari berbagai tahapan waktu.

19 SWMM dikembangkan pertama kali pada tahun 1971 dan telah mengalami berbagai pembaharuan. Program ini semakin banyak digunakan di dunia untuk perencanaan, analisis dan desain limpasan, saluran pembuangan, dan berbagai sistem drainase baik di daerah perkotaan maupun non-perkotaan. Perkembangan utama adalah: (1) versi 2 pada tahun 1975, (2) versi 3 pada tahun 1981 dan (3) versi 4 pada tahun Pada tahun 2008 versi 5 dikembangkan dan dapat dijalankan di bawah sistem operasi Windows XP, Windows Vista dan Windows 7. Hingga saat ini versi terbaru dari SWMM masih SWMM 5. SWMM 5 sebagai versi terbaru dari seri SWMM sudah dilengkapi dengan fitur lingkungan yang terintegrasi yang dapat digunakan untuk mengkoreksi input data area, simulasi kualitas air, pengamatan hasil untuk berbagai variasi format, dan analisis frekuensi. Pemodelan dengan SWMM dapat menghitung berbagai proses hidrologis yang menghasilkan limpasan pada daerah perkotaan yang terdiri dari curah hujan dengan variasi waktu, curah hujan di daerah tampungan, evaporasi permukaan air, akumulasi salju dan lelehannya, infiltrasi dari curah hujan yang masuk ke lapisan tanah tidak jenuh, perkolasi dan infiltrasi ke dalam lapisan airtanah, aliran bawah antara airtanah dan sistem drainase, serta reservoir yang tidak berhubungan dan aliran permukaan. Aplikasi model SWMM dapat digunakan untuk perencaan sistem drainase untuk pengendali banjir, perencanaan bangunan penahan banjir, dan pemetaan kawasan banjir untuk sistem saluran alami, perencanaan pengaturan untuk meminimalkan luapan sistem pembuangan gabungan. EPA SWMM 5.0 yang diluncurkan pada tahun 2004 diperbaharui menjadi EPA SWMM 5.1 pada tahun Beberapa fitur baru yang terdapat pada EPA SWMM 5.1 antara lain EPA SWMM 5.1 dapat membaca data curah hujan yang didapatkan langsung dari NOAA-NCDC secara online, metode Horton yang diperbaharui dengan hasil yang lebih akurat, dan tabel untuk beban polutan pada saluran yang menampilkan total massa polutan yang melalui setiap saluran. Selain fitur baru, EPA SWMM 5.1 juga mengalami modifikasi untuk memperbaiki bug yang ada pada seri sebelumnya. Beberapa perbaikan pada bug antara lain bug yang mengganggu infiltrasi lelehan salju, bug yang mengakibatkan ketelitian angka dalam Program Preference tidak dapat diubah, dan error yang disebabkan bug pada perhitungan jari-jari hidrolik saluran berpenampang segitiga. 5 METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari sampai Juli Penelitian dilakukan di Perumahan Dramaga Cantik yang berlokasi di BT dan LS Kabupaten Dramaga, Bogor dan terletak sekitar 1.3 km ke arah tenggara dari Kampus IPB Dramaga Bogor.

20 6 Gambar 3 Peta Lokasi Penelitian Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari data primer dan data sekunder. Data primer berupa data dimensi dan karakteristik saluran drainase. Data sekunder berupa data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun di daerah Dramaga, peta tutupan lahan, peta kontur dan masterplan perumahan Dramaga Cantik. Alat yang digunakan yaitu Autolevel, target rod, kompas, meteran, kamera, kalkulator, GPS, dan seperangkat komputer untuk pengolahan data yang dilengkapi software untuk mengolah data yaitu EPA SWMM 5.1, Microsoft Excel, dan Google Earth. Prosedur Prosedur penelitian ini mencakup : A. Pengumpulan Data Pemodelan ini membutuhkan data primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan adalah kondisi eksisting jaringan drainase yang meliputi jenis saluran, panjang saluran, lebar saluran, kedalaman saluran, elevasi saluran yang diperoleh dari pengukuran langsung di lapangan dan batas daerah tangkapan air untuk setiap subcatchment. Sementara data sekunder meliputi data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun yang diperoleh dari BMKG Dramaga, peta tutupan lahan, peta kontur, dan masterplan Perumahan Dramaga Cantik. B. Pengolahan Data Pada EPA SWMM 5.1 tinggi genangan atau limpasan hujan pada masingmasing subcatchment dihitung menggunakan Persamaan (1) (Rossman 2004).

21 7 (1) Keterangan : d = tinggi genangan (mm) r = curah hujan (mm) = infiltrasi (mm) f p Pada subcatchment terdapat dua macam area, yaitu impervious (kedap air) dan previous (dapat dilalui air). Pada daerah impervious terdiri dari dua daerah yaitu depression storage (Tabel 1) dan non depression storage. Perhitungan infiltrasi pada pervious area digunakan metode Horton seperti pada Persamaan (2) (Rossman 2004). Keterangan : f p = angka infiltrasi dalam tanah (mm/jam) f o = harga infiltrasi maksimum (mm/jam) (Tabel 2) f c = harga infiltrasi minimum (mm/jam) (Tabel 3) t = lama hujan (dt) k = koefisien decay (1/dt) Tabel 1 Nilai Depression Storage Jenis Area Nilai (mm) Impervious surface Lawns Pasture 5.08 Forest litter 7.62 Sumber: Rossman (2004) (2) Tabel 2 Laju Infiltrasi Maksimum dari Berbagai Kondisi Tanah Kondisi Tanah Kering dengan sedikit atau tidak ada tumbuhan Kering dengan banyak tumbuhan Tanah lembab Sumber: Rossman (2004) Jenis Tanah Sandi soils Loam soils Clay soils Sandi soils Loam soils Clay soils Sandi soils Loam soils Clay soils Infiltrasi maksimum (mm/jam)

22 8 Ke l Tabel 3 Harga Infiltrasi Minimum dari Berbagai Jenis Tanah Pengertian Potensi limpasan yang rendah. Tanah mempunyai tingkat infiltrasi yang tinggi meskipun A ketika tergenang dan kedalaman geangan yang tinggi, pengeringan/ penyerapan baik unsur pasir dan batuan. Tanah yang mempunyai tingkat infiltrasi biasa/medium ketika tergenang dan mempunyai B tingkat kedalaman genangan medium, pengeringan dengan keadaan biasa didapat dari moderately fine to moderately coarse. Tanah mempunyai tingkat infiltrasi rendah jika lapisan tanah untuk pengaliran air dengan tingkat C tekstur bias ke tekstur baik. Contoh lempung, pasir bernalau. Potensi limpasan yang tinggi. Tanah mempunyai D tingkat infiltrasi rendah ketika tergenang. Sumber: Rossman (2004) Infiltrasi minimum (mm/jam) > Conduit adalah pipa atau saluran yang menyalurkan air dari satu node ke node yang lain. Bentuk melintang conduit dapat dipilih dari beberapa macam bentuk standar pada EPA SWMM 5.1. EPA SWMM 5.1 menggunakan persamaan Manning (persamaan 3 dan 4) untuk menghitung debit pada conduit (Rossman, 2004). Junction adalah node-node sistem drainase yang berfungsi untuk menggabungkan satu saluran dengan saluran yang lain. Secara fisik, junction dapat menunjukan pertemuan dua saluran atau sambungan pipa.outfall node adalah titik pemberhentian dari sistem drainase yang digunakan untuk menentukan batas hilir (downstream). Debit outflow pada saluran dihitung dengan persamaan Manning (3) dan (4) (Chow et al.1988) : Keterangan : v = kecepatan (m/dt) n = koefisien Manning = kemiringan lahan A = luas penampang saluran (m 2 ) = debit (m 3 /dt) R = Jari-jari hidrolik (m) (3) (4)

23 C. Analisis Data 1. Analisis Daerah Pervious dan Impervious Analisis daerah previous dan impervious dilakukan dengan ground check untuk melihat daerah yang dapat dilalui air untuk infiltrasi (pervious) dan daerah yang tidak melewatkan air (impervious). Dari peta tersebut dihitung presentase area previous dan impervious untuk setiap subcatchment sebagai nilai input data dalam subcatchment. 2. Analisis Hidrologi Analisis hidrologi dilakukan untuk memperoleh nilai curah hujan rencana sebagai nilai input pada time series untuk properti Rain Gauge. Analisis hidrologi pertama dilakukan dengan menentukan seri data curah hujan harian maksimum tahunan (maximum annual series) untuk selanjutnya dianalisis dalam frekuensi distribusi curah hujan rencana. Analisis frekuensi dilakukan dengan metode Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log Person Tipe III dan Distribusi Gumbel. Penentuan nilai curah hujan yang digunakan diperoleh dari uji kecocokan berdasarkan nilai Standar Deviasi, Standar Error, dan Chi Kuadrat. 3. Analisis pemodelan EPA SWMM 5.1 a) Pembagian Subcatchment Langkah pertama pemodelan EPA SWMM 5.1 dilakukan dengan pembagian subcatchment pada area penelitian. Pembagian subcatchment ini didasarkan pada elevasi lahan dan arah pergerakan limpasan pada saat terjadi hujan. b) Pembuatan Model Jaringan Pembuatan model jaringan didasarkan pada sistem jaringan drainase di lapangan. Model jaringan ini meliputisubcatchment, node junction, conduit, outfall node, dan raingauge. Setelah model jaringan, selanjutnya dimasukkan semua nilai parameter yang dibutuhkan untuk seluruh properti tersebut. c) Simulasi Respon Aliran pada Time Series Simulasi respon aliran pada time series dilakukan guna melihat respon debit aliran terhadap waktu berdasarkan sebaran curah hujan. Nilai yang digunakan berupa nilai sebaran curah hujan terhadap waktu dengan total nilai sesuai dengan curah hujan rencana yang diperoleh dari hasil analisis hidrologi. d) Simulasi Model Simulasi dilakukan setelah model jaringan drainase dan semua nilai parameter berhasil dimasukkan. Simulasi berhasil bila tidak terjadi kesalahan dalam proses dan kualitas simulasi baik jika continuity error < 10 %. Pada EPA SWMM 5.1 debit banjir diperoleh setelah dilakukan pemodelan sistem drainase. 4. Output EPA SWMM 5.1 Output hasil simulasi pada EPA SWMM 5.1 disajikan dalam bentuk tabel. Tabel tersebut terdiri dari Subcatchment Runoff, Node Depth, Node Inflow, Outfall Loading, dan Link Flow. Selain tabel, output simulasi EPA SWMM 5.1 juga dapat tersaji dalam bentuk grafik seperti grafik time series, runoff, dan profil aliran. 9

24 10 5. Visualisasi Hasil dan Evaluasi Saluran Visualisasi hasil yang ditampilkan adalah skema jaringan hasil output simulasi, profil aliran pada beberapa saluran utama dan yang diketahui tergenang, dan grafik aliran yang terjadi pada saluran. Melalui visualisasi profil saluran dapat diamati secara langsung perbedaan tinggi saluran terhadap muka air. Proses ini termasuk dalam evaluasi saluran. Evaluasi saluran dilakukan dengan melihat dan membandingkan limpasan yang mengalir pada setiap saluran terhadap kapasitas saluran. Apabila kapasitas saluran lebih besar daripada limpasan maka tidak diperlukan perubahan dimensi saluran. Sedangkan jika nilai limpasan lebih besar daripada kapasitas saluran maka perubahan dimensi saluran perlu dilakukan dan dievaluasi kembali sampai nilai kapasitas saluran lebih besar daripada limpasan. Gambar 4 Diagram Prosedur Penelitian

25 11 HASIL DAN PEMBAHASAN Gambaran Umum Perumahan Dramaga Cantik Perumahan Dramaga Cantik secara administratif terletak di Kecamatam Dramaga, Kabupaten Bogor serta berbatasan langsung dengan Desa Babakan di sebelah barat. Perumahan ini dilalui oleh kali Ciherang yang merupakan anak sungai Cisadane. Kali ini mengalir diantara dua bagian Perumahan Dramaga Cantik dan menjadi tempat pengaliran limpasan (outlet) Perumahan Dramaga Cantik. Perumahan Dramaga Cantik memiliki luas total terbangun hingga saat ini sekitar 9.13 ha. Perumahan ini masih dalam tahap pengembangan dan dalam jangka waktu beberapa tahun kedepan dipastikan mengalami penambahan luas. Saat ini Perumahan Dramaga Cantik terdiri dari 23 Blok. Pengamatan dilakukan pada Blok A, B, C, D, E, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, U, V, W, dan X karena pada blok-blok tersebut sudah terbangun sesuai siteplan. Pada Blok F, G, H, dan I tidak dilakukan pengamatan karena blok tersebut termasuk dalam Cluster Pinnacle yang masih dalam tahap pengembangan, sedangkan untuk Blok T memang belum dibangun. Perumahan ini dilengkapi fasilitas seperti masjid dan taman bermain. Berdasarkan pengamatan lapangan, sistem drainase pada Perumahan Dramaga Cantik terdiri dari 52 saluran. Saluran terdiri dari tiga jenis dimensi. Saluran berdimensi dengan lebar 30 cm dan tinggi 40 cm sebanyak 42, lebar 40 cm dan tinggi 50 cm sebanyak 4, dan dengan lebar 50 cm serta tinggi 50 cm sebanyak 6. Semua saluran berbahan beton dengan permukaan halus sehingga nilai koefisien Manning yang dipakai sebesar Kondisi fisik saluran tidak ada yang mengalami kerusakan dan masih berfungsi dengan baik. Namun, masih terdapat sampah, rumput liar, daun-daun kering, serta endapan tanah di sebagian kecil ruas saluran. Hal ini bisa menimbulkan masalah berupa penyumbatan dan pendangkalan saluran sehingga volume saluran berkurang dan memperlambat laju aliran menuju outlet. Analisis Hidrologi Analisis hidrologi yang dilakukan adalah analisis curah hujan. Analisis curah hujan berfungsi untuk mendapatkan nilai curah hujan rencana. Nilai ini digunakan sebagai input data untuk Time Series yang menjadi parameter komponen rain gage pada EPA SWMM 5.1. Data curah hujan yang digunakan adalah curah hujan harian maksimum tahun 2005 hingga 2014 yang diperoleh dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) stasiun klimatologi Dramaga Bogor. Secara lengkap curah hujan harian maksimum 10 tahun ini tersaji pada Tabel 4. Berdasarkan data curah hujan harian maksimum dihitung nilai hujan rencana. Nilai hujan rencana dihitung dengan analisis frekuensi dan probabilitas menggunakan Distribusi Normal, Log Normal, Log-Person III, dan Gumbel. Hasil perhitungan curah hujan rencana dengan berbagai jenis distribusi tersebut disajikan pada Tabel 5.

26 12 Periode Ulang (Tahun) Tabel 2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Dramaga Tahun Curah Hujan Harian Maksimum (mm) Sumber: BMKG Dramaga Bogor Tabel 3 Hasil Perhitungan Curah Hujan Rencana Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana (mm) Normal Log-Normal Log-Person III Gumbel Setelah didapatkan nilai-nilai curah hujan rencana dari berbagai distribusi, dilakukan pengujian untuk mengetahui distribusi yang paling cocok. Dalam Suripin (2004) dijelaskan bahwa diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Parameter yang digunakan untuk menguji distribusi tersebut adalah nilai standar deviasi, standar error, dan chi kuadrat. Distribusi yang digunakan adalah distribusi yang memiliki nilai standar deviasi, standar error terkecil. Tabel 4 Perbandingan Pengujian Distribusi No. Jenis Distribusi Parameter Penguji Standar Deviasi Standar Error Chi kuadrat 1 Normal Log Normal Log-Person III Gumbel Berdasarkan hasil perhitungan seperti pada Tabel 6, didapatkan distribusi Log-Person III memiliki nilai standar deviasi, standar error, dan chi kuadrat terkecil. Oleh karena itu, hasil dari distribusi ini digunakan sebagai acuan untuk curah hujan rencana pada penelitian ini. Sesuai dengan Suwarta et al. (2013)

27 bahwa saluran drainase di daerah perumahan menggunakan periode ulang 5 tahun untuk hujan rencana maka digunakan nilai curah hujan rencana hasil distribusi Log-Person III dengan periode ulang 5 tahun yaitu mm. Dalam Suripin (2004) dijelaskan bahwa Distribusi Log-Person III memiliki kedekatan antara data dan teori yang lebih kuat dibandingkan distribusi Normal dan Log-Normal. Distribusi ini hampir tidak berbasis teori dan fleksibel sehingga sering digunakan untuk analisis distribusi frekuensi. Menurut Wilson (1993) distribusi Log-Person III memberi kemungkinan deret banjir tahunan dapat digambar sebagai persamaan garis lurus. Nilai curah hujan rencana yang telah ditetapkan selanjutnya disimulasikan pada Time Series. Simulasi pada Time Series menggunakan pola distribusi hujan 3 jam untuk wilayah Jabodetabek sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan Darmadi (1993). Sebaran diasumsikan 30% untuk jam pertama, 47% jam kedua, dan 23% jam ketiga. Nilai curah hujan rencana yang disimulasikan pada Time Series ditunjukkan pada Tabel 7. Tabel 5 Distribusi Hujan Rencana untuk Time Series Jam ke Distribusi (%) Distribusi Hujan Rencana (mm) Analisis Pemodelan Jaringan Drainase 1) Pembagian Subcatchment Pada pembagian subcatchment digunakan citra satelit yang diunduh dari Google Earth dengan pengambilan citra bertanggal 4 April Daerah pengamatan pada Perumahan Dramaga Cantik dibagi menjadi dua area besar. Legenda Area A Area B Kali Ciherang Gambar 5 Pembagian Area Pengamatan

28 14 Area pengamatan dibagi berdasarkan pertimbangan elevasi. Kali Ciherang yang mengalir melalui Perumahan Dramaga Cantik memiliki elevasi terendah. Oleh sebab itu area dibagi menjadi dua bagian besar yaitu di sebelah Timur kali yang dinamai area A dan di sebelah Barat kali dinamai area B. Batas terluar dari area A dan B memiliki tembok yang memisahkan perumahan dari pemukiman warga. Oleh sebab itu daerah tangkapan air (catchment) tidak mendapat pasokan air dari luar. Area A dan B dibagi dalam beberapa sub daerah tangkapan air (subcatchment) berdasarkan pertimbangan elevasi dan batas-batas saluran drainase. Area A memiliki 10 subcatchment dan area B memiliki 26 subcatchment. Setiap subcatchment diberi label S pada Gambar 6 dan 7 yang secara detil menggambarkan pembagian subcatchment. Legenda Area A Kali Ciherang Gambar 6 Pembagian Subcatchment Area A Gambar 7 Pembagian Subcatchment Area B Legenda Area A Area B Kali Ciherang

29 Tabel 6 Nilai Properti Subcatchment Area A Subcatchment Luas (ha) Saluran Pengeluaran % Impervious % Pervious S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C Tabel 7 Nilai Properti Subcatchment Area B Subcatchment Luas (ha) Saluran Pengeluaran % Impervious % Pervious S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C S C

30 16 Pembangunan perumahan untuk area A dan B sudah selesai sesuai siteplan. Perbandingan daerah impervious dan pervious pada area A yaitu 56.6% dan 43.4%. Nilai yang hampir sama ini dikarenakan pada area A terdapat fasilitas umum berupa taman yang luas yang banyak ditumbuhi oleh pohon dan rumput. Sedangkan daerah impervious pada area A terdiri dari bangunan dan area jalan berlapis beton. Area B memiliki kondisi area impervious yang sama dengan area A yaitu bangunan dan jalan berlapis beton. Namun perbandingan area pervious dan impervious pada area B lebih kecil dibandingkan area A yaitu 22.5% untuk area pervious dan 77.5% impervious. Hal ini dikarenakan pada area B lahan yang ditumbuhi pepohonan maupun tanaman sedikit. Taman-taman pada area ini pun sedikit dan sempit bahkan sebagian besar halaman rumah sudah disemen. 2) Pemodelan Jaringan Drainase Jaringan drainase hasil observasi lapangan dimodelkan pada EPA SWMM 5.1. pemodelan jaringan drainase merupakan proses penyusunan kerangka awal komponen-komponen hidrolika dan hidrologi pada EPA SWMM 5.1. Komponen hidrolika pada EPA SWMM 5.1 yang digunakan pada penelitian ini adalah junctions, conduits (saluran), serta outfalls (outlet). Selain itu, komponen hidrologi yang digunakan yaitu rain gages dan subcatchments. Pada pemodelan jaringan drainase, junctions bernotasi J, counduits bernotasi C, outlet bernotasi Out, subcatchments bernotasi S, dan rain gages bernotasi Gage. Gambar 8 Pemodelan Jaringan Drainase Area A

31 Pada area A terdapat 10 subcatchments, 10 junctions, dan 10 outlet. Sembilan dari sepuluh outlet mengalir langsung menuju kali Ciherang. Outlet tersebut yaitu Out 1 hingga Out 9 yang terdapat pada subcatchment 1 hingga 9. Pada subcatchment 10, limpasan dialirkan melalui outlet 10 menuju saluran drainase jalan. Hal ini dikarenakan subcatchment 10 merupakan area masuk perumahan Dramaga Cantik yang langsung terhubung dengan jalan Raya Darmaga. Area B memiliki jumlah komponen lebih banyak dibandingkan area A dikarenakan area B memiliki blok yang lebih banyak daripada area A. Seperti pada Gambar 9, komponen tersebut terdiri dari 26 subcatchments, 42 junctions, dan 11 outlet. Pada area B terdapat 11 outlet. Kesebelas outlet tersebut masingmasing terhubung dengan node yang menjadi saluran masuk limpasan. Seluruh outlet mengalir menuju kali Ciherang. Area B memiliki 8 subcatchment yang langsung membuang limpasan dari node menuju outlet, yaitu subcatchment S1, S2, S3, S4, S5, S7, S9, dan S13. Sedangkan subcatchment lainnya mengalirkan limpasan menuju pengumpul terlebih dahulu hingga menuju saluran pembuang. Skema jaringan drainase pada area B ditunjukkan oleh Gambar 10 dan Gambar 9 Pemodelan Jaringan Drainase Area B

32 18 Gambar 10 Skema Jaringan Drainase pada Outlet 6 dan Outlet 10 Gambar 11 Skema Jaringan Drainase pada Outlet 8

33 3) Simulasi Model Simulasi dijalankan setelah jaringan drainase dimodelkan. Simulasi menghasilkan kualitas yang baik dengan nilai continuity error surface runoff untuk area A adalah -0.26% dan -0.33% untuk area B. Nilai continuity error flow routing hasil simulasi kedua area sebesar 0.00%. Jika nilai continuity error mencapai 10 % maka analisis diragukan (Rossman, 2004). Hasil simulasi menunjukkan dari mm nilai curah hujan, ada yang diserap oleh daerah tangkapan air (subcatchment) dan ada pula yang mengalir sebagai limpasan. Nilai infiltrasi maupun limpasan (runoff) setiap subcacthment berbeda. Hal ini dipengaruhi oleh luas subcatchment beserta besar persentase daerah pervious maupun impervious. Subcatchment Tabel 8 Hasil Simulasi Area A Total hujan (mm) Total infiltrasi (mm) Total Limpasan (mm) Debit Puncak (lt/dt) S S S S S S S S S S Pada area A sebanyak mm dari total curah hujan diinfiltrasi, sedangkan sisanya menjadi limpasan. Persentase daerah impervious yang besar menimbulkan limpasan yang besar pula. Pada Tabel 10 ditunjukkan bahwa subcatchment 8 memiliki nilai infiltrasi dan debit puncak terbesar. Pada Gambar 12 terlihat bahwa limpasan mulai terjadi pada jam pertama. Limpasan terus meningkat hingga mencapai puncaknya pada jam ketiga dengan nilai lt/dt. Setelah mencapai puncaknya, limpasan berangsur-angsur berkurang hingga mencapai titik terendah jam kelima. Peristiwa ini menggambarkan untuk durasi hujan efektif selama tiga jam, limpasan puncak terjadi pada jam ketiga. Tidak hanya pada subcatchment 8, subcatchment lainnya pada area A mencapai puncak limpasan juga pada jam ketiga. Air yang melimpas akan masuk melalui node, mengalir melalui saluran hingga dibuang keluar melalui outlet. Pada Gambar 13 hanya saluran C8 yang berwarna merah. Sesuai legenda peta, warna merah pada komponen C menujukkan debit aliran pada saluran melebihi nilai 104 lt/dt. Namun hal ini tidak menyatakan bahwa ada luapan pada saluran C8 karena sesuai Gambar 14 pada saat limpasan puncak yaitu pada saat jam ketiga, tinggi muka air pada saluran C8 masih lebih rendah dibandingkan tinggi saluran. Profil aliran ini menggambarkan muka air pada saat aliran maksimum terhadap tinggi saluran. Jika profil muka air sama dengan atau lebih tinggi dibandingkan tinggi saluran maka saluran tersebut 19

34 20 meluap. Tidak hanya pada saluran C8, seluruh saluran pada area A dapat menampung limpasan dan tidak terjadi luapan. Gambar 12 Besar Limpasan Terhadap Waktu pada Subcatchment 8 di Area A Gambar 13 Hasil Simulasi Area A Pada area A terdapat 10 outlet. Kesepuluh outlet tersebut masing-masing terhubung langsung dengan node yang menjadi saluran masuk limpasan. Outlet 1 hingga 9 menuju kali Ciherang sedangkan outlet 10 bermuara ke saluran drainase jalan di luar komplek Dramaga Cantik. Jadi pada area A setiap subcatchment memiliki outlet. Hal ini menyebabkan nilai debit maksimum pada saluran menjadi sama dengan nilai debit puncak pada subcatchmentnya. Gambar 15 menunjukkan debit puncak pada saluran C8. Jika dibandingkan dengan Gambar 12 maka jelas

35 terlihat nilai debit puncak kedua gambar sama yaitu lt/dt dan terjadi pada jam ketiga seperti pada Gambar Gambar 14 Profil Aliran node J8-Out8 di area A Gambar 15 Debit aliran pada saluran C8 di area A Gambar 16 Limpasan S8 dan Debit aliran pada saluran C8 di area A

36 22 Pada area B sebanyak mm dari total curah hujan diinfiltrasi. Sedangkan sisanya menjadi limpasan. Pada Tabel 11 limpasan puncak terbesar dihasilkan subcatchment 8 sebesar lt/dt. Subcatchment Tabel 9 Hasil Simulasi Area B Total hujan (mm) Total infiltrasi (mm) Total Limpasan (mm) Debit Puncak (lt/dtk) S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Pada Gambar 17 ditunjukkan bahwa limpasan pada subcatchment 8 mulai terjadi pada jam pertama. Limpasan terus meningkat hingga mencapai puncaknya pada jam ketiga dengan nilai lt/dt. Setelah mencapai puncaknya, limpasan berangsur-angsur berkurang hingga mencapai titik terendah pada jam kelima. Peristiwa ini menggambarkan untuk durasi hujan efektif selama 3 jam, limpasan puncak terjadi pada jam ketiga. Tidak hanya pada subcatchment 8, namun subcatchment lainnya pada area B juga mencapai puncak limpasan pada jam ketiga.

37 23 Gambar 17 Besar Limpasan Terhadap Waktu pada Subcatchment 8 di Area B Gambar 18 Hasil Simulasi Area B

38 24 Pada Gambar 18 simulasi pada saat jam ketiga menunjukkan saluran C9, C22, C21, C26, dan C25 berwarna merah. Sesuai legenda peta, warna merah pada komponen C menujukkan debit aliran pada saluran melebihi nilai 168 lt/dt. Saluran-saluran tersebut merupakan saluran pengumpul pada area B. Dari lima saluran yang ada pada ruas saluran ini, saluran C25, C26, C21, dan C22 merupakan saluran pengumpul dan saluran C9 adalah saluran pembuang. Saluran C25 menjadi pengumpul untuk saluran-saluran drainase pada subcatchment 17 sampai 24. Debit dari saluran C25 dialirkan ke saluran C26 beserta debit dari saluran C23. Air terus mengalir dan bergabung beserta debit saluran C20 menuju saluran C21. Selanjutnya debit dari saluran C21 dan debit saluran C19 mengalir menuju saluran C22. Aliran air tiba pada bagian akhir di saluran C9 beserta debit saluran C8. Debit pada saluran C25 hingga saluran C9 terus meningkat secara berurutan. Total debit pada ruas ini dibuang melalui outlet 8 yang merupakan akhir dari saluran C9. Secara lengkap nilai debit untuk setiap saluran dapat dilihat pada Lampiran 2. C25 C26 C21 C22 C9 Gambar 19 Profil Aliran node J25-Out8 di Area B Tinggi muka air pada saluran C26 dan C22 terlihat lebih rendah daripada saluran C25, C21, dan C9. Ini terjadi karena saluran C26 dan C22 memiliki dimensi saluran berbeda dengan ketiga saluran lainnya. Saluran C26 dan C22 memiliki lebar 0.5 m dan dalam 0.5 m. Perbedaan dimensi ini menyebabkan tinggi muka air terdistribusi terhadap lebar saluran. Aliran air pada saluran C25 hingga C9 terlihat pada Gambar 19. Profil aliran disimulasikan pada saat terjadi debit puncak yaitu jam ketiga. Tinggi muka air tertinggi terjadi pada saluran C9. Hal ini disebabkan saluran C9 merupakan saluran akhir yang membuang total limpasan dari subcatchment 14 hingga 24. Pergerakan besar debit aliran pada saluran C25 hingga C9 secara berurut ditunjukkan oleh Gambar 20. Gambar tersebut secara serentak memperlihatkan setiap saluran mencapai debit puncak pada jam ketiga. Debit maksimum yang terjadi pada saluran C25 sebesar lt/dt, C26 sebesar lt/dt, C21 sebesar lt/dt, C22 sebesar lt/dt, dan C9 sebesar lt/dt. Debit secara berangsur-angsur berkurang setelah mencapai puncak. Pada jam kelima

39 hingga seterusnya, terlihat debit pada setiap saluran secara konstan mencapai nilai nol. Ini berarti aliran air pada saluran mulai surut. Sekalipun mencapai debit maksimum, saluran C9 tidak meluap. Oleh sebab itu, debit air pada ruas saluran ini masih dapat ditampung oleh saluran. Seperti halnya area A, dari hasil simulasi pada area B juga ditunjukkan bahwa seluruh saluran dapat menampung limpasan pada area ini. 25 Gambar 20 Debit Aliran saluran C26 sampai C9 di Area B Saluran C9 sebagai salah satu saluran pembuang pada area B memiliki debit terbesar yaitu lt/dt. Sesuai perhitungan pada lampiran 3, nilai kapasitas saluran berdasarkan kondisi eksisting saluran lebih besar dibandingkan debit hasil simulasi. Tinggi muka air pada saat debit puncak di saluran C9 adalah 0.44 m sedangkan kedalaman saluran 0.5 m. Menurut Edisono dan Sutarto (1997) saluran drainase dapat diberi freeboard (tinggi jagaan) yang berfungsi untuk mencegah peluapan air akibat gelombang serta fluktuasi permukaan air seperti pasang surut dan gerakan angin. Tinggi jagaan dapat berkisar 5% - 30% dari dalamnya aliran. Jika diambil tinggi jagaan 10% maka saluran C9 memiliki freeboard sebesar m dan kedalaman saluran menjadi m sesuai perhitungan pada lampiran 3. 4) Pemeliharaan Saluran Drainase Belum terdapat kerusakan secara fisik pada saluran drainase di Perumahan Dramaga Cantik. Saluran drainase pada perumahan ini juga masih mampu menampung dan mengalirkan limpasan. Hal ini ditunjukkan dari hasil simulasi bahwa tidak ada saluran yang meluap. Namun saluran-saluran drainase di perumahan ini memerlukan pemeliharaan karena berdasarkan pengamatan terdapat kotoran pada sebagian kecil ruas saluran. Kotoran tersebut antara lain berupa sampah makanan ringan, rumput liar dan daun-daun kering. Pemeliharaan merupakan usaha-usaha untuk menjaga agar prasarana drainase selalu berfungsi dengan baik selama mungkin sesuai dengan yang direncanakan. Pemeliharaan sistem drainase meliputi kegiatan pengamanan dan pencegahan, dan kegiatan perawatan. Kegiatan pengaman dan pencegahan adalah usaha pengamanan untuk menjaga kondisi fungsi sistem dari hal-hal yang

40 26 merusak jaringan drainase. Kegiatan pengamanan dan pencegahan meliputi inspeksi rutin serta sosialisasi dan tindak lanjut dari tindakan-tindakan yang merusak seperti membuang sampah di saluran dan perusakan saluran. Kegiatan perawatan terdiri dari perawatan rutin dan perawatan berkala. Perawatan rutin merupakan usaha-usaha mempertahankan kondisi saluran dan fungsi sistem tanpa ada bagian konstruksi yang diganti/diubah dan dilaksanakan setiap waktu. Perawatan rutin pada saluran terbuka seperti pembabatan rumput pada saluran, pembersihan sampah, tumbuhan pengganggu seperti alang-alang yang berada di saluran, serta menambal dinding saluran yang retak atau rusak. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Berdasarkan hasil simulasi, diperoleh besar limpasan berkisar antara lt/dt di area A dan lt/dt di area B sedangkan debit aliran berkisar antara lt/dt di area A dan lt/dt di area B. 2. Dari hasil simulasi dan profil aliran, jaringan saluran drainase di Perumahan Dramaga Cantik masih mampu menampung limpasan yang terjadi. Saran Perlu diadakan pemeliharaan rutin berupa pengamatan hingga pembersihan saluran dari kotoran agar kapasitas saluran tetap terjaga dan aliran tetap lancar. DAFTAR PUSTAKA Agus I, Hanwar S Uji Kesesuaian Chi-Kuadrat Data Hujan Catchment Area Taratak Timbulun Kabupaten Pesisir Selatan. Poli Rekayasa 6(2): Agus I, Hartati Uji Kesesuaian Chi-Kuadrat Data Hujan DAS Batang Kuranji Kota Padang. Rekayasa Sipil 7(2): Chow VT, Maidment DR, Mays LW Applied Hydrology. New York (US): McGraw-Hill. Darmadi Analisis Hidrograf Satuan Berdasarkan Parameter Fisik DAS (disertasi). Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor. Edisono, Sutarto Drainase Perkotaan. Jakarta (ID): Penerbit Gunadarma. Maryono, A Renaturalisasi Sungai di Indonesia. Bandung (ID): Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI. Rossman, L Storm Water Management Model User s Manual Version 5.0. Cincinnati (US) : EPA United States Environmental Agency

41 Sukarto, H Drainase Perkotaan. Jakarta (ID) Mediatama Saptakarya. Suripin Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan. Yogyakarta (ID): Penerbit Andi. Suwarta N, Suripin, Yanidar R, Krispratmadi D, Ilmiyati N, Susanto H, Simanjuntak S, Panjaitan B, Reinaldo A, Afianti, Marchend S Bahan Ajar Diseminasi dan Sosialisasi Keteknikan Bidang PLP Sektor Drainase. Jakarta (ID): KEMENPU Wilson, EM Hidrologi Teknik. Ed ke-4. penerjemah Purbohadiwidjoyo MM; editor Suroso. Bandung (ID): Penerbit ITB Bandung. 27

42 28 Lampiran 1 Masterplan Perumahan Dramaga Cantik Sumber: Developer Perumahan Dramaga Cantik

43 29 Lampiran 2 Properti Saluran Drainase Area A Saluran D L P S Q C C C C C C C C C C Area B Saluran D L P S Q C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C Ket: P = panjang saluran (m), D = kedalaman saluran (m), L = lebar saluran (m), S = kemiringan (%), Q = debit (lt/dt) Saluran D L P S Q C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C

44 30 Lampiran 3 Perhitungan Kapasitas dan freeboard Analisis Kapasitas Debit hasil simulasi (Q s ) = lt/dt = m 3 /dt Lebar eksisting saluran (b) = 0.4 m Kedalaman eksisting saluran (h) = 0.5 m Kemiringan dasar saluran (S) = 1.06% = Koefisien Manning (n) = Akan dicari debit eksisting (Q e ) Dari hasil perhitungan didapatkan Q e = m 3 /dt. Oleh karena nilai Q e > Q s maka kapasitas saluran mencukupi. Perhitungan freeboard Kedalaman eksisting saluran (h) adalah 0.5 m Tinggi muka air maksimum (h m ) pada saluran C9 adalah 0.44 m. Tinggi jagaan diambil 10 % tinggi muka air maksimum Maka freeboard untuk saluran C9 adalah Kedalaman saluran beserta freboard menjadi Dari hasil perhitungan didapatkan h > h w maka dimensi saluran masih sesuai untuk menampung aliran yang terjadi.

45 31 Lampiran 4 Hasil Simulasi Area A pada EPA SWMM 5.1 EPA STORM WATER MANAGEMENT MODEL - VERSION 5.1 (Build ) ********************************************************* NOTE: The summary statistics displayed in this report are based on results found at every computational time step, not just on results from each reporting time step. ********************************************************* **************** Analysis Options **************** Flow Units... LPS Process Models: Rainfall/Runoff... YES RDII... NO Snowmelt... NO Groundwater... NO Flow Routing... YES Ponding Allowed... NO Water Quality... NO Infiltration Method... HORTON Flow Routing Method... STEADY Starting Date... JUL :00:00 Ending Date... JUL :00:00 Antecedent Dry Days Report Time Step... 00:15:00 Wet Time Step... 00:05:00 Dry Time Step... 01:00:00 Routing Time Step sec ************************** Volume Depth Runoff Quantity Continuity hectare-m mm ************************** Total Precipitation Evaporation Loss Infiltration Loss Surface Runoff Final Surface Storage Continuity Error (%) ************************** Volume Volume Flow Routing Continuity hectare-m 10^6 ltr ************************** Dry Weather Inflow Wet Weather Inflow Groundwater Inflow RDII Inflow External Inflow External Outflow Internal Outflow Evaporation Loss Exfiltration Loss Initial Stored Volume Final Stored Volume Continuity Error (%) ******************************** Highest Flow Instability Indexes ******************************** All links are stable. ************************* Routing Time Step Summary ************************* Minimum Time Step : sec Average Time Step : sec Maximum Time Step : sec Percent in Steady State : 0.00 Average Iterations per Step : 1.00 Percent Not Converging : 0.00

46 32 Lampiran 4 Lanjutan *************************** Subcatchment Runoff Summary *************************** Total Total Total Total Total Total Peak Runoff Precip Runon Evap Infil Runoff Runoff Runoff Coeff Subcatchment mm mm mm mm mm 10^6 ltr LPS S S S S S S S S S S ****************** Node Depth Summary ****************** Average Maximum Maximum Time of Max Depth Depth HGL Occurrence Node Type Meters Meters Meters days hr:min J1 JUNCTION :00 J2 JUNCTION :00 J3 JUNCTION :00 J4 JUNCTION :00 J5 JUNCTION :00 J6 JUNCTION :00 J7 JUNCTION :00 J8 JUNCTION :00 J9 JUNCTION :00 J10 JUNCTION :00 Out1 OUTFALL :00 Out2 OUTFALL :00 Out3 OUTFALL :00 Out4 OUTFALL :00 Out5 OUTFALL :00 Out6 OUTFALL :00 Out7 OUTFALL :00 Out8 OUTFALL :00 Out9 OUTFALL :00 Out10 OUTFALL :00 ******************* Node Inflow Summary ******************* Maximum Maximum Lateral Total Flow Lateral Total Time of Max Inflow Inflow Balance Inflow Inflow Occurrence Volume Volume Error Node Type LPS LPS days hr:min 10^6 ltr 10^6 ltr Percent J1 JUNCTION : J2 JUNCTION : J3 JUNCTION : J4 JUNCTION : J5 JUNCTION : J6 JUNCTION : J7 JUNCTION : J8 JUNCTION : J9 JUNCTION : J10 JUNCTION : Out1 OUTFALL : Out2 OUTFALL : Out3 OUTFALL : Out4 OUTFALL : Out5 OUTFALL : Out6 OUTFALL : Out7 OUTFALL : Out8 OUTFALL : Out9 OUTFALL : Out10 OUTFALL :

47 33 Lampiran 4 Lanjutan ********************** Node Surcharge Summary ********************** No nodes were surcharged. ********************* Node Flooding Summary ********************* No nodes were flooded. *********************** Outfall Loading Summary *********************** Flow Avg Max Total Freq Flow Flow Volume Outfall Node Pcnt LPS LPS 10^6 ltr Out Out Out Out Out Out Out Out Out Out System ******************** Link Flow Summary ******************** Maximum Time of Max Maximum Max/ Max/ Flow Occurrence Veloc Full Full Link Type LPS days hr:min m/sec Flow Depth C1 CONDUIT : C2 CONDUIT : C3 CONDUIT : C4 CONDUIT : C5 CONDUIT : C6 CONDUIT : C7 CONDUIT : C8 CONDUIT : C9 CONDUIT : C10 CONDUIT : ************************* Conduit Surcharge Summary ************************* No conduits were surcharged. Analysis begun on: Mon Aug 24 09:58: Analysis ended on: Mon Aug 24 09:58: Total elapsed time: < 1 sec

48 34 Lampiran 5 Hasil Simulasi Area B pada EPA SWMM 5.1 EPA STORM WATER MANAGEMENT MODEL - VERSION 5.1 (Build ) ********************************************************* NOTE: The summary statistics displayed in this report are based on results found at every computational time step, not just on results from each reporting time step. ********************************************************* **************** Analysis Options **************** Flow Units... LPS Process Models: Rainfall/Runoff... YES RDII... NO Snowmelt... NO Groundwater... NO Flow Routing... YES Ponding Allowed... NO Water Quality... NO Infiltration Method... HORTON Flow Routing Method... STEADY Starting Date... JUL :00:00 Ending Date... JUL :00:00 Antecedent Dry Days Report Time Step... 00:15:00 Wet Time Step... 00:05:00 Dry Time Step... 01:00:00 Routing Time Step sec ************************** Volume Depth Runoff Quantity Continuity hectare-m mm ************************** Total Precipitation Evaporation Loss Infiltration Loss Surface Runoff Final Surface Storage Continuity Error (%) ************************** Volume Volume Flow Routing Continuity hectare-m 10^6 ltr ************************** Dry Weather Inflow Wet Weather Inflow Groundwater Inflow RDII Inflow External Inflow External Outflow Internal Outflow Evaporation Loss Exfiltration Loss Initial Stored Volume Final Stored Volume Continuity Error (%) ******************************** Highest Flow Instability Indexes ******************************** All links are stable. ************************* Routing Time Step Summary ************************* Minimum Time Step : sec Average Time Step : sec Maximum Time Step : sec Percent in Steady State : 0.00 Average Iterations per Step : 1.00 Percent Not Converging : 0.00

49 35 Lampiran 5 Lanjutan *************************** Subcatchment Runoff Summary *************************** Total Total Total Total Total Total Peak Runoff Precip Runon Evap Infil Runoff Runoff Runoff Coeff Subcatchment mm mm mm mm mm 10^6 ltr LPS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S ****************** Node Depth Summary ****************** Average Maximum Maximum Time of Max Depth Depth HGL Occurrence Node Type Meters Meters Meters days hr:min J1 JUNCTION :00 J2 JUNCTION :00 J3 JUNCTION :40 J4 JUNCTION :00 J5 JUNCTION :00 J6 JUNCTION :00 J7 JUNCTION :00 J8 JUNCTION :00 J9 JUNCTION :00 J10 JUNCTION :00 J11 JUNCTION :00 J12 JUNCTION :00 J13 JUNCTION :00 J14 JUNCTION :00 J15 JUNCTION :00 J16 JUNCTION :55 J17 JUNCTION :00 J18 JUNCTION :00 J19 JUNCTION :00 J20 JUNCTION :00 J21 JUNCTION :00 J22 JUNCTION :00 J23 JUNCTION :00 J24 JUNCTION :00 J25 JUNCTION :00 J26 JUNCTION :00 J27 JUNCTION :00 J28 JUNCTION :00 J29 JUNCTION :00 J30 JUNCTION :40 J31 JUNCTION :00 J32 JUNCTION :50 J33 JUNCTION :00 J34 JUNCTION :00 J35 JUNCTION :50

50 36 Lampiran 5 Lanjutan Average Maximum Maximum Time of Max Depth Depth HGL Occurrence Node Type Meters Meters Meters days hr:min J36 JUNCTION :50 J37 JUNCTION :50 J38 JUNCTION :00 J39 JUNCTION :00 J40 JUNCTION :00 J41 JUNCTION :00 J42 JUNCTION :00 Out1 OUTFALL :00 Out2 OUTFALL :00 Out3 OUTFALL :40 Out4 OUTFALL :00 Out5 OUTFALL :00 Out6 OUTFALL :00 Out7 OUTFALL :00 Out8 OUTFALL :50 Out9 OUTFALL :00 Out10 OUTFALL :00 Out11 OUTFALL :55 ******************* Node Inflow Summary ******************* Maximum Maximum Lateral Total Flow Lateral Total Time of Max Inflow Inflow Balance Inflow Inflow Occurrence Volume Volume Error Node Type LPS LPS days hr:min 10^6 ltr 10^6 ltr Percent J1 JUNCTION : J2 JUNCTION : J3 JUNCTION : J4 JUNCTION : J5 JUNCTION : J6 JUNCTION : J7 JUNCTION : J8 JUNCTION : J9 JUNCTION : J10 JUNCTION : J11 JUNCTION : J12 JUNCTION : J13 JUNCTION : J14 JUNCTION : J15 JUNCTION : J16 JUNCTION : J17 JUNCTION : J18 JUNCTION : J19 JUNCTION : J20 JUNCTION : J21 JUNCTION : J22 JUNCTION : J23 JUNCTION : J24 JUNCTION : J25 JUNCTION : J26 JUNCTION : J27 JUNCTION : J28 JUNCTION : J29 JUNCTION : J30 JUNCTION : J31 JUNCTION : J32 JUNCTION : J33 JUNCTION : J34 JUNCTION : J35 JUNCTION : J36 JUNCTION : J37 JUNCTION : J38 JUNCTION : J39 JUNCTION : J40 JUNCTION : J41 JUNCTION : J42 JUNCTION : Out1 OUTFALL : Out2 OUTFALL : Out3 OUTFALL : Out4 OUTFALL :

51 37 Lampiran 5 Lanjutan Maximum Maximum Lateral Total Flow Lateral Total Time of Max Inflow Inflow Balance Inflow Inflow Occurrence Volume Volume Error Node Type LPS LPS days hr:min 10^6 ltr 10^6 ltr Percent Out5 OUTFALL : Out6 OUTFALL : Out7 OUTFALL : Out8 OUTFALL : Out9 OUTFALL : Out10 OUTFALL : Out11 OUTFALL : ********************** Node Surcharge Summary ********************** No nodes were surcharged. ********************* Node Flooding Summary ********************* No nodes were flooded. *********************** Outfall Loading Summary *********************** Flow Avg Max Total Freq Flow Flow Volume Outfall Node Pcnt LPS LPS 10^6 ltr Out Out Out Out Out Out Out Out Out Out Out System ******************** Link Flow Summary ******************** Maximum Time of Max Maximum Max/ Max/ Flow Occurrence Veloc Full Full Link Type LPS days hr:min m/sec Flow Depth C1 CONDUIT : C2 CONDUIT : C3 CONDUIT : C4 CONDUIT : C5 CONDUIT : C6 CONDUIT : C7 CONDUIT : C8 CONDUIT : C9 CONDUIT : C10 CONDUIT : C11 CONDUIT : C12 CONDUIT : C13 CONDUIT : C14 CONDUIT : C15 CONDUIT : C16 CONDUIT : C17 CONDUIT : C18 CONDUIT :

52 38 Lampiran 5 Lanjutan Maximum Time of Max Maximum Max/ Max/ Flow Occurrence Veloc Full Full Link Type LPS days hr:min m/sec Flow Depth C19 CONDUIT : C20 CONDUIT : C21 CONDUIT : C22 CONDUIT : C23 CONDUIT : C24 CONDUIT : C25 CONDUIT : C26 CONDUIT : C27 CONDUIT : C28 CONDUIT : C29 CONDUIT : C30 CONDUIT : C31 CONDUIT : C32 CONDUIT : C33 CONDUIT : C34 CONDUIT : C35 CONDUIT : C36 CONDUIT : C37 CONDUIT : C38 CONDUIT : C39 CONDUIT : C40 CONDUIT : C41 CONDUIT : C42 CONDUIT : ************************* Conduit Surcharge Summary ************************* No conduits were surcharged. Analysis begun on: Mon Aug 24 09:58: Analysis ended on: Mon Aug 24 09:58: Total elapsed time: < 1 sec

53 39 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 20 Agustus 1991 dari pasangan Bapak R. Simorangkir dan Ibu R. Hutagalung. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara. Pada tahun 2003 penulis lulus dari SD Santo Agustinus Bandung dan melanjutkan ke SMP Providentia Bandung. Pada tahun 2006 penulis lulus dari SMP Providentia Bandung dan melanjutkan sekolah di SMAN 14 Bandung. Penulis lulus SMA pada tahun 2009 dan pada tahun yang sama diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis diterima di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada bulan Juli-Agustus 2012 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di Dinas Binamarga dan Sumber Daya Air Kota Bogor dan menyusun laporan yang berjudul Sistem Drainase Kota Bogor Tengah di bawah bimbingan Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA.