TESIS EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI (RETARDING BASIN) DALAM UPAYA PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI DI KOTA DENPASAR I GEDE SURYADINATA PANDE PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2012
TESIS EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI (RETARDING BASIN) DALAM UPAYA PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI DI KOTA DENPASAR I GEDE SURYADINATA PANDE NIM 0991561025 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2012
EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI (RETARDING BASIN) DALAM UPAYA PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI DI KOTA DENPASAR Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana I GEDE SURYADINATA PANDE NIM 0991561025 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2012 ii
Lembar Pengesahan TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 23 JULI 2012 Pembimbing I, Pembimbing II, Prof.Ir. I Nyoman Norken, SU, Ph.D NIP. 19530819 198003 1 004 Ir. I Gusti Bagus Sila Dharma, MT, Ph.D NIP. 19610415 198702 1 001 Mengetahui Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Udayana, Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA NIP. 19620404 199103 1 002 Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K) NIP 19590215 198510 2 001 iii
Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 23 Juli 2012 Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No.: 1285 / UN.14.4 / HK / 2012, Tanggal 23 Juli 2012 Ketua : Prof.Ir. I Nyoman Norken, SU, Ph.D Anggota : 1. Ir. I Gusti Bagus Sila Dharma, MT, Ph.D. 2. Ir. I Ketut Suputra, MT. 3. Ir. Ida Bagus Ngurah Purbawijaya, M.Si, MT. 4. Ir. I Wayan Yansen, MT. iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT NAMA : I Gede Suryadinata Pande NIM : 0991561025 PROGRAM STUDI : Magister Teknik Sipil JUDUL TESIS : Evaluasi Rencana Kinerja Kolam Retensi (Retarding Basin) Dalam Upaya Pengendalian Banjir Tukad Mati di Kota Denpasar. Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah tesis ini bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 tahun 2010 dan peraturan perundangan yang berlaku. Denpasar, 23 Juli 2012 Hormat saya, (I Gede Suryadinata Pande) NIM. 0991561025 v
UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul Evaluasi Rencana Kinerja Kolam Retensi (Retarding Basin) Dalam Upaya Pengendalian Banjir Tukad Mati di Kota Denpasar. Penyusunan tesis ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan di Program Pascasarjana Magister Teknik Sipil Universitas Udayana. Selama proses penyusunan tesis, penulis banyak mendapat bimbingan, baik secara moral maupun material serta kritik dan saran yang sangat bermanfaat dalam menyelesaikan tesis ini. Pada kesempatan ini perkenanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU, Ph.D, selaku pembimbing I yang telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam penyelesaian tesis ini. Terima kasih sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada Bapak Ir. I Gusti Bagus Sila Dharma, MT, Ph.D, selaku pembimbing II yang juga telah memberikan dorongan dan semangat sehingga penyelesaian tesis ini tepat waktu. Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Made Bakta, Sp.PD (KHOM) atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister pada Program Pascasarjana di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih ini juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana yang dijabat oleh Prof. Dr. dr. A.A.Raka Sudewi, Sp.S (K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Pascasarjana Universitas Udayana. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana atas ijin yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti Program Magister serta Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karwayan Salain, DEA selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil. Ungkapan terimakasih tak lupa penulis sampaikan kepada para dosen penguji, yaitu Bapak Ir. I Ketut Suputra, MT., Bapak Ir. Ida Bagus Ngr. Purbawijaya, M.Si, MT. dan Bapak Ir. I Wayan Yansen, MT., yang telah memberikan masukan serta kritik yang mampu menyempurnakan tesis yang penulis buat. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ayahanda; Ir. I Made Sudiarsa, ME., Ibunda; Ni Made Mikarningsih, Adinda; Ni Made Purnama Dewi Pande dan Ni Nyoman Paramita Iswari Putri Pande serta keluarga besar yang selalu mendukung penulis dalam penyelesaian tesis ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada sahabatsahabat yang memberi motivasi dan masukan dalam penyelesaian tesis ini; Bli Komang Triadi, Ni Made Aryadi, Arsa, Nanang, Wiryawan, rekan-rekan mahasiswa Manajemen Sumber Daya Air (MSDA) angkatan 2009; Regen, Harry, Pak Oka dan Irma, rekan-rekan mahasiswa Magister Teknik Sipil angkatan 2009, serta semua pihak yang telah memberikan masukan dan dukungan dalam penyusunan dan penyelesaian tesis ini. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan vi
demi kesempurnaan penulisan di masa yang akan datang. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini, serta kepada penulis sekeluarga. Denpasar, Juli 2012 Penulis vii
ABSTRAK EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI (RETARDING BASIN) DALAM UPAYA PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI DI KOTA DENPASAR Tukad Mati merupakan salah satu sungai di Provinsi Bali yang terbentang dan mengalir di wilayah Kabupaten Badung dan Kota Denpasar. Genangan akibat banjir merupakan permasalahan yang sering terjadi di kawasan ini setiap musim hujan. Dalam upaya mengatasi permasalahan banjir telah banyak dilakukan studi sehingga menghasilkan alternatif penanggulangan banjir diantaranya normalisasi, saluran diversi dan kolam retensi. Kolam retensi merupakan salah satu alternatif penanggulangan banjir yang belum banyak dikaji. Pada penelitian ini dilakukan simulasi terhadap alternatif penanggulangan banjir dengan kolam retensi di Tukad Mati, dengan metode pendekatan hidrologi dan hidraulika menggunakan aplikasi program HEC-RAS 4.0. Simulasi dilakukan terhadap kondisi alur sungai saat ini (kondisi eksisting) dan terhadap kondisi eksisting dengan kolam retensi, berdasarkan hasil detail desain retarding basin di kota Denpasar serta mengevaluasi keefektifan dari retarding basin dalam pengendalian banjir pada DAS Tukad Mati. Pengendalian banjir dengan retarding basin berdasarkan simulasi dengan beban banjir kala ulang 2 (dua) tahun, menghasilkan penurunan muka air rata-rata sebesar 0,42 meter atau rata-rata 12% dari tinggi muka air maksimum pada kondisi tanpa retarding basin, yang terjadi di sepanjang alur pada bagian hilir dari bangunan retarding basin dan masih terjadi genangan di beberapa tempat terutama di bagian hilir Bendung Umadui. Analisis ekonomi pada analisis manfaat (benefit) dan biaya (cost) menghasilkan parameter BCR, NPV dan IRR tidak memenuhi syarat kelayakan. Tampungan efektif retarding basin berdasarkan hasil simulasi adalah 282.630,00 m 3 dengan kemampuan menampung banjir selama 3-4 jam. Dari segi ekonomi pembangunan retarding basin tidak layak ditinjau dari perbandingan biaya dan manfaat. Kata kunci: tampungan, efektifitas, kelayakan. viii
ABSTRACT EVALUATION PLAN OF RETENTION POND PERFORMANCE IN TUKAD MATI FLOOD CONTROL EFFORTS AT THE CITY OF DENPASAR Tukad Mati is one of the rivers in the province of Bali that unfolds and flows in Badung regency and Denpasar. Inundation due to flooding is a problem that often occurs in this region during the rainy season. In an effort to overcome problems of flooding have been many studies carried out so as to produce flood control alternatives such as normalization, diversion channels and retarding basins. Retarding basin is one of flood control alternative that has not been much studied. In this study conducted a simulation of flood prevention alternative with retarding basin at Tukad Mati, by the hydrology approach method and hydraulics using HEC-RAS 4.0 program applications. Simulations performed on the current river flow conditions (existing condition) and to the existing conditions with the retarding basin, according to the detail design of retarding basin in the city of Denpasar and evaluate the effectiveness of the retarding basin in the river basin flood control of Tukad Mati. Flood control by retarding basin based on simulations with the 2 (two) years flood return period, resulting in a reduction of water level by an average of 0.42 meters or an average of 12% of the maximum water level in the conditions without retarding basin, which occurred in along the grooves on the lower reaches of the retarding basin and inundation waters still occur in some places, particularly in the downstream of Umadui Dam. Economic analysis of both the analysis of Benefits/Cost produces a parameter of BCR, NPV and IRR are not meet the feasibility requirements. The effective retention of retarding basin based on simulation results are 282,630.00 m 3 with the ability to flood accommodate for 3-4 hours. In terms of economic development retarding basin is not feasible in terms of comparative costs and benefits. Keywords: retention, effectiveness, feasibility. ix
DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM... PRASYARAT GELAR... LEMBAR PENGESAHAN... PENETAPAN PANITIA PENGUJI... SURAT PERNYATAAN... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi viii x xii xiv xv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan masalah... 12 1.3. Tujuan Penelitian... 12 1.4. Manfaat Penelitian... 13 1.5. Batasan Masalah... 13 BAB II KAJIAN PUSTAKA... 14 2.1. Banjir... 14 2.1.1. Penyebab Banjir... 15 2.1.2. Pengendalian Banjir... 21 2.1.3. Strategi Pengendalian Banjir... 24 2.2. Kolam Retensi (Retarding Basin)... 27 2.3. Aplikasi Program HEC RAS versi 4.0 Dalam Pemodelan Banjir. 29 2.4. Landasan Teori... 30 2.4.1. Uji Konsistensi Data Hujan... 30 2.4.2. Hujan Rata-rata DAS... 32 2.4.3. Analisis Frekuensi... 33 2.4.4. Hidrograf Satuan Sintetik... 35 2.4.5. Distribusi Hujan... 37 2.4.6. Penelusuran Aliran... 38 2.4.7. Syarat Batas... 41 2.4.8. Aspek Ekonomi... 41 2.4.8.1. Analisis Ekonomi... 42 2.4.8.2. Manfaat (Benefit)... 44 2.4.8.3. Biaya (Cost))... 45 BAB III METODE PENELITIAN... 46 3.1. Pendekatan Penelitian... 46 3.2. Lokasi Penelitian... 46 x
3.3. Sumber Data... 47 3.4. Jenis Data... 47 3.5. Metode Pengumpulan Data... 48 3.6. Teknik Analisis Data... 49 3.6.1. Analisis Hidrologi... 49 3.6.2. Analisis Hidraulika... 49 3.6.3. Analisis Ekonomi... 50 3.7. Bagan Alir Penelitian... 51 BAB IV HASIL PENELITIAN... 53 4.1. Kondisi Eksisting Tukad Mati... 53 4.2. Data Hujan... 54 4.3. Hujan Rata-rata DAS... 54 4.4. Uji Konsistensi Data... 59 4.5. Analisis Frekuensi... 64 4.6. Hidrograf Satuan Sintetik... 65 4.6.1. Syarat Batas Hulu... 66 4.6.2. Lateral inflow... 69 4.7. Distribusi Hujan dan Hujan Efektif... 73 4.8. Debit Banjir Rancangan... 74 4.9. Syarat Batas Hilir... 76 4.10. Penelusuran Aliran... 76 4.10.1. Input Data Geometri... 77 4.10.2. Unsteady Flow Data... 79 4.10.3. Proses Running HEC-RAS... 80 4.11. Kalibrasi Model... 80 4.12. Simulasi Pada Kondisi Alur Saat Ini... 84 4.13. Simulasi Pada Kondisi Alur Saat Ini Dengan Retarding Basin... 88 4.14. Analisis Ekonomi... 96 4.14.1. Rencana Biaya (Cost) Pembangunan Retarding Basin.. 97 4.14.2. Analisis Manfaat (Benefit)... 98 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 104 5.1. Kesimpulan... 104 5.2. Saran... 105 DAFTAR PUSTAKA... 108 LAMPIRAN... 110 xi
DAFTAR GAMBAR Halaman 1.1 Alur dan Daerah Aliran Sungai Tukad Mati... 3 1.2 Titik-titik Genangan Akibat Permasalahan Mikro di Kawasan Tukad Mati... 6 1.3 Titik-titik Genangan Akibat Permasalahan Makro di Kawasan Tukad Mati... 7 1.4 Alternatif Pengendalian Banjir Tukad Mati dan Tukad Teba... 8 1.5 Rencana Lokasi Retarding Basin... 11 2.1 Bagan Integrated Flood Control And River Basin Management... 23 3.1 Bagan Alir Penelitian... 51 4.1 Luas Pengaruh Stasiun Hujan Kapal dan Sumerta Berdasarkan Metode Poligon Thiessen... 56 4.2 Luas Pengaruh Stasiun Hujan Kapal, Sumerta dan Sanglah Berdasarkan Metode Poligon Thiessen... 57 4.3 Luas Pengaruh Stasiun Hujan Kapal, Sumerta, Sanglah, Buagan dan Sading Berdasarkan Metode Poligon Thiessen... 58 4.4 Hidrograf Satuan Tukad Mati... 68 4.5 Hidrograf Satuan Pangkung Muding... 69 4.6 Hidrograf Satuan Tukad Teba... 71 4.7 Hidrograf Satuan Pangkung Kedampang... 72 4.8 Perbedaan Hasil Perhitungan Debit Banjir Dengan Studi Sebelumnya. 75 4.9 Pasang Surut Sebagai Syarat Batas Hilir... 76 4.10 Skema Model Tukad Mati dan Pangkung Muding... 78 4.11 Salah Satu Input Cross Section Data... 79 4.12 Tinggi Muka Air di Jembatan Jl. Raya Kuta (RS. 14.2) Hasil Kalibrasi 82 4.13 Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Tanggal 26 Desember 2007 di Tukad Mati Hulu dan Hilir... 83 4.14 Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Tanggal 26 Desember 2007 di Pangkung Muding Hulu dan Tukad Mati Hilir.. 83 4.15 Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi Eksisting di Tukad Mati Hulu dan Hilir... 85 4.16 Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi Eksisting di Pangkung Muding Hulu dan Tukad Mati Hilir... 85 4.17 Skema Penempatan Retarding Basin... 90 4.18 Output Simulasi Model Pada Banjir Q2 th di Retarding Basin... 91 4.19 Grafik Flow dan Stage di Kolam Retensi Dengan Beban Banjir Kala Ulang 2 Tahun... 92 4.20 Grafik Routing Kolam Retensi Dengan Banjir Kala Ulang 2 Tahun... 92 4.21 Profil Penurunan Muka Air Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi Dengan Retarding Basin di Tukad Mati Hulu dan Tukad Mati Hilir... 93 xii
4.22 Profil Penurunan Muka Air Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi Dengan Retarding Basin di Pangkung Muding Hulu dan Tukad Mati Hilir... 93 xiii
DAFTAR TABEL Halaman 1.1 Indentifikasi Banjir di Kawasan Kota Denpasar dan Badung... 4 2.1 Penyebab Banjir dan Prioritasnya... 19 3.1 Ketersediaan Data Hujan di DAS Tukad Mati... 47 4.1 Pembobotan Poligon Thiessen Berdasarkan Data Hujan Tahun 1990-1993... 55 4.2 Pembobotan Poligon Thiessen Berdasarkan Data Hujan Tahun 1994-2002... 56 4.3 Pembobotan Poligon Thiessen Berdasarkan Data Hujan Tahun 2003-2009... 57 4.4 Hujan rata-rata DAS... 58 4.5 Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Kapal... 60 4.6 Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Sumerta... 61 4.7 Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Sanglah... 62 4.8 Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Sading... 63 4.9 Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Buagan... 63 4.10 Curah Hujan Rancangan Dengan Berbagai Kala Ulang... 65 4.11 Data Karakteristik DAS... 65 4.12 Hidrograf Satuan Tukad Mati... 67 4.13 Hidrograf Satuan Pangkung Muding... 68 4.14 Hidrograf Satuan Tukad Teba... 70 4.15 Hidrograf Satuan Pangkung Kedampang... 71 4.16 Hujan Jam-jaman... 73 4.17 Hujan Efektif... 73 4.18 Debit Puncak di Batas Hulu Pemodelan dan Lateral inflow... 74 4.19 Debit Puncak Banjir Tanggal 26 Desember 2007... 81 4.20 Tinggi Limpasan Pada Kondisi Eksisting dengan Banjir Q2 th... 86 4.21 Data Desain Elevasi dan Tampungan Retarding Basin... 89 4.22 Tinggi Limpasan Pada Kondisi dengan Retarding Basin Pada Banjir Q2 th... 94 4.23 Kerugian Langsung... 99 4.24 Kerugian Tidak langsung... 99 4.25 Kerugian Akibat Banjir Tiap Tahun... 100 4.26 Keuntungan Akibat Kenaikan Nilai Tanah... 101 4.27 Manfaat Proyek Setiap Tahun... 101 4.28 Analisis Benefit Cost Pembangunan Retarding Basin... 102 xiv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Tukad Mati Hulu... 108 Lampiran 2. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Pangkung Muding Hulu. 111 Lampiran 3. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Tukad Teba... 114 Lampiran 4. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Pangkung Kedampang... 117 Lampiran 5. Perhitungan Hujan Efektif... 120 Lampiran 6. Perhitungan Debit Banjir... 121 Lampiran 7. Data Pasang Surut... 134 Lampiran 8. Data Desain Retarding Basin... 135 Lampiran 9. Hasil Simulasi... 141 xv