ISSN: 2087-7986 PUBLIKASI ILMIAHfani_ts.staff.gunadarma.ac.id/Publications/files/... · TENGAH DAS...

PUBLIKASI ILMIAH PROPOSAL PENELITIAN

PENULIS

FEBRIANE PAULINA MAKALEW

JEANELY RANGKANG

ARSYUNI ALI MUSTARI

ROSSY TIMUR WAHYUNINGSIH

NIRWAN NASRULLAH

YOHANIS TULAK TODINGRARA’

ISKANDAR RAHIM

FANI YAYUK SUPOMO

DIYANTI

DODDY ARI S.

EDITOR

MUH.SALEH PALLU LAWALENNA SAMANG

M. W. TJARONGE HERMAN PARUNG

S.A. ADISASMITA M. ARSYAD THAHA

A. BAKRI MUHIDDIN

ISSN: 2087-7986

DITERBITKAN OLEH

PROGRAM DOKTOR TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN VOLUME XXXVI- SEPTEMBER 2016

ALAMAT:

Jalan Poros Gowa – Malino KM. 7 Sulawesi Selatan

Tel. 0411-580373, Fax. 0411-580373

Email: [email protected]

http://www.civileng-unhas.ac.id

http://www.civileng-unhas/

Publikasi Ilmiah S3 Teknik Sipil Unhas, September 2016

Penaggung Jawab

Dr.-Ing.Ir.Wahyu H. Piarah, MSME

Pimpinan Umum Prof.Dr.Ir.Lawalenna Samang, MS., M.Eng.

Pimpinan Redaksi Prof.Dr.Ir.Muh.Saleh Pallu, M.Eng.

Dewan Redaksi Prof.Dr.rer.nat. Ir. A.M. Imran Oemar

Ir. Baharuddin Mire, MT.

Dr.Ir. Andani, M.T.

Dr. Daeng Paroka, ST, MT.

Baharuddin Hamzah, ST, M.Arch, Ph.D.

Reviewer Prof.Dr.Ir.Trisutomo, MS.

Prof. Dr. Ir. Muh. Ramli Rahim, M.Eng.

Prof.Dr.-Ing. M.Yamin Jinca, MSTr.

Prof.Dr.Ir.Shirly Wunas, DEA

Prof.Dr.Ir.Nadjamuddin Harun, MS.

Prof.Dr.Ir.Mary Selintung, M.Sc.

Prof.Dr-Ing. Herman Parung, M.Eng.

Dr.Ir.Muhammad Ramli, MT.

Dr.Ir.M.Arsyad Thaha, MT.

Dr.Ir.Rudy Djamaluddin, ST., M.Eng.

Ir.Achmad Bakri Muhidding, M.Sc., PhD.

Redaktur Pelaksana Prof.Dr.M. Wihardi Tjaronge, ST, M.Eng.

Prof.Ir.Sakti Adi Adjisasmita,MS.,M.Sc.Eng.,PhD.

Dr.Eng.Tri Harianto, ST., M.Eng.

Dr.Eng.Mukhsan Putra Hatta, ST., MT.

Dr.Eng.A. Arwin Amiruddin, ST., MT.

Dr. Eng.Muhammad Isran Ramli, ST., MT.

Dr. M.Asad Abdurahman, ST., M.Eng., PM.

Sekretariat Hasdiana, ST.

SUSUNAN REDAKSI


VOLUME XXXVI

Editorial

Para pembaca yang kami muliakan,

PUBLIKASI ILMIAH ini sebagai kumpulan makalah yang ditulis oleh mahasiswa

program doktor Teknik Sipil Universitas Hasanuddin. Makalah tersebut merupakan salah

satu persyaratan mahasiswa S-3 untuk mengikuti ujian kualifikasi doktor dan diterbitkan

secara berkala oleh jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Isi

makalah terdiri dari rencana penelitian disertasi yang menggambarkan ide dan gagasan

topik penelitian berbagai disiplin ilmu, baik dari kelompok bidang Teknik Sipil maupun

dari kelompok bidang non-Teknik Sipil dan juga sebagai wadah komunikasi ilmiah dan

menyebarluaskan rencana penelitian dan hasil penelitian dari para mahasiswa pascasarjana.

Kami telah berupaya menyajikan publikasi ini menjadi karya inovatif dari mahasiswa S3

untuk dapat bermakna bagi kita semua, terutama para akademisi termasuk mahasiswa

pascasarjana mengenal perkembangan ilmu ketekniksipilan. Namun kami menyadari

bahwa masih ada kekurangannya, karena itu para pembaca diharapkan untuk memberikan

masukan yang berharga pada penyempurnaan terbitan berikutnya.

Kepada para pembaca, kami ucapkan banyak terima kasih dan selamat berkarya untuk

Bangsa dan Negara.

Salam

Redaksi

Alamat Redaksi

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin

Jalan Poros Malino KM-14,5, Gowa 90245

Telp. 0411-587636, Fax. 0411-580505

Email:[email protected]

Website:http://www.civileng-unhas.ac.id


VOLUME XXXVI

DAFTAR ISI

FEBRIANE PAULINA MAKALEW 1 - 10

Kapasitas Jalur Pejalan Kaki dan Pola Pergerakan Anak Sekolah di Wilayah Urban dan

Rural

JEANELY RANGKANG 11 - 20

Studi Eksperimental Tingkat Infiltrasi Pada Model Eco-Concrete Paving Block

ARSYUNI ALI MUSTARY 22 - 32

Model Revetment Block Precast Hexagonal Kombinasi Vegetasi Rumput Sebagai

Perkuatan Tebing Sungai

ROSSY TIMUR WAHYUNINGSIH 33 - 43

Studi Sistem Monitoring Deteksi Delaminasi Perkuatan GFRP Pada Balok Beton

Bertulang

NIRWAN NASRULLAH 44 - 54

Kajian Perilaku Peralihan Pengguna Moda Angkutan Pribadi ke Moda Angkutan Umum

dalam Perjalanan di Kabupaten Takalar

YOHANIS TULAK TODINGRARA’ 55 - 64

Studi Karakteristik Mikro Struktur Dan Tegangan Pada Material Berbasis Olahan Kapur

ISKANDAR RAHIM 65 - 74

Model Distribusi Sedimen Untuk Manajemen Umur Layanan Waduk

FANI YAYUK SUPOMO 75 - 84

Model Reduksi Debit Puncak di Hulu Sampai Tengah DAS Guna Penurunan Elevasi Muka

Air Banjir

DIYANTI 85 - 92

Pengaruh Restorasi Terhadap Morfologi Sungai Dalam Usaha Mereduksi Banjir di Daerah

Perkotaan

DODDY ARI S. 93 - 101

Kajian Pemilihan Moda Komuter Berdasarkan Persepsi Keselamatan Menuju Terciptanya

Transportasi yang Berkelanjutan

Publikasi Ilmiah S3 Teknik Sipil Unhas, September 2016 |75

MODEL REDUKSI DEBIT PUNCAK DI HULU SAMPAI

TENGAH DAS GUNA PENURUNAN ELEVASI MUKA AIR

BANJIR

Fani Yayuk Supomo1, M. Saleh Pallu2, Rita Tahir Lopa3 dan M. Arsyad Thaha4

1.Mahasiswa Program S3 Teknik Sipil Universitas Hasanuddin

Jl. Poros Malino Km. 6, Gowa, Telp. 0816-1397155 email : [email protected] 2.

Staf Pengajar Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Jl. Poros Malino Km. 6, Gowa, Telp. 0811-444983 email :[email protected] 3.


Jl. Poros Malino Km. 6, Gowa, Telp. 0813-8126-6719 email : [email protected] 4.


Jl. Poros Malino Km. 6, Gowa, Telp. 0812-42985988 email : [email protected]

ABSTRAK Banjir yang melanda DKI Jakarta merupakan bencana yang melibatkan 3 wilayah sekaligus. Tingkat curah

hujan yang tinggi dengan tutupan lahan yang sudah beralih fungsi menjadi pemukiman maupun jalan

menjadikan limpasan yang terjadi menuju hilir semakin besar. Kerugian akibat banjir di bagian hilir Sungai

Ciliwung dirasa cukup besar baik dari segi material maupun non material. Limpasan langsung pada alirang

sungai ciliwung sejak tahun 2013 yang meningkat sebesar 50% (bagian hulu) dan 15% (bagian hilir)

mengakibatkan resiko kerugian akibat banjir di bagian hilir lebih besar. Penelitian ini dilakukan dengan

memberikan analisis model hidrograf guna penurunan debit puncak dari hulu menuju tengah aliran Sungai

Ciliwung. Reduksi debit yang diharapkan adalah sebesar 10% dengan penggunaan HSS ITB dan HSS

Gamma I. Pemodelan ini akan dianalisis dengan bantuan software MIKE 11 untuk debit aliran dari hulu dan

software iRIC untuk debit aliran di bagian tengah.Penelitian ini diharapkan dapat memberikan temuan baru

berupa Model Reduksi Limpasan dan Hidrograf pada bagian tengah Ciliwung sebagai debit input menuju

bagian hilir aliranserta didapatkan potensi dan faktor yg berpengaruh pada pengurangan debit banjir dengan

pemanfaatan infrastruktur pengendali/konservasi efektif didasarkan dengan kondisi tata guna lahan, maupun

wilayah tangkapan di DAS Ciliwung.

Kata Kunci : curah hujan, tutupan lahan, limpasan, hidrograf

1. PENDAHULUAN

Banjir di wilayah Jakarta memiliki siklus banjir besar setiap lima tahun sekali. Pada

pertengahan tahun 2013, banjir besar kembali melanda Jakarta. Banjir ini menyebabkan

sebagian lebih kota Jakarta terendam air bahkan sampai menggenangi Istana Negara.

Aktivitas ekonomi, akses transportasi dan listrik dibuat lumpuh (Cipta Karya, 2013).

Menurut Badan Penanggulangan Bencana DKI Jakarta, banjir tersebut telah menggenangi

500 RT dan 204 RW di 44 kelurahan yang tersebar di 25 kecamatan di DKI Jakarta.

Jumlah penduduk yang terendam 25.276 keluarga atau 94.624 jiwa, dan pengungsi

mencapai 15.447 jiwa.

Banjir periodik yang terjadi di Jakarta telah mengalami peningkatan akhir-akhir ini, dan

salah satu faktor yang menyebabkan peningkatan frekuensi banjir yang terjadi di Jakarta di

sebabkan oleh meningkatnya debit banjir sungai Ciliwung yang berasal dari Daerah Aliran

Sungai Ciliwung. Penahan yang terdapat pada hulu aliran sungai, tidak memberikan

kontribusi yang besar pada pengurangan debit limpasan. Hal yang berpengaruh besar pada

volume aliran limpasan adalah intensitas curah hujan yang terjadi pada wilayah yang

dipengaruhi kondisi tangkapan hujannya. Adapun hal yang memiliki andil besar dalam

menurunkan debit aliran puncak, yaitu menempatkan fasilitas penyimpanan air hujan

melalui titik koordinat masing-masing wilayah sub DAS aliran sungai tersebut.

Berbagai pemodelan yang dikembangkan, baik pemodelan dengan Desain Low Impact

Development (LID), maupun pemodelan dengan memaksimumkan perubahan tata guna

lahan tidak terlepas dari pengaruh tingkat perpindahan penduduk, secara teoritis,

mailto:[email protected]





berdasarkan rumus debit banjir, dapat dijelaskan bahwa jika tata guna lahan mengalami

perubahan maka waktu pengaliran dari titik terjauh wilayah studi menuju titik pengamatan

akan berubah pula, dengan syarat kondisi curah hujan sama. Penggunaan lahan memiliki

dimensi ruang yang berkaitan dengan pola penggunaan lahan dan dimensi waktu yang

berkaitan dengan perubahan pola penggunaan lahan. Dengan demikian penggunaan lahan

di suatu wilayah bersifat dinamis dari waktu ke waktu. Pola penggunaan lahan, secara

tidak langsung merubah fungsi hidrologi daerah aliran sungai (DAS) yaitu sebagai

transmisi air (transmit water), fungsi penyangga (buffering) dan fungsi pelepasan air

secara bertahap (gradually releasewater). Wilayah tinjauan dapat dibagi menjadi sub

catchment area, dikarenakan tiap tata guna lahan memiliki nilai koefisien limpasan yang

berbeda-beda maka bila luasan tiap tata guna lahan diketahui, nilai koefisien limpasan

masing-masing sub catchment area dan catchment area secara keseluruhan dapat

diperoleh.

Letak geografis DAS ciliwung, terdapat pada 6037

’48

” – 6

046

’12 LS dan 106

049

’48

” -

10700

’0

” BT. Menurut data Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung-Cisadane, DAS

Ciliwung meliputi areal 370.8 km2 dengan panjang sungai utamanya 124.1 km yang

terbagi kedalam tiga bagian yaitu hulu, tengah dan hilir, masing-masing dengan stasiun

pengamatan arus sungai di Bendung Katulampa Bogor, Ratu Jaya Depok dan Pintu Air

Manggarai Jakarta Selatan. Hulu DAS Ciliwung merupakan faktor utama supply debit

terbesar pada bendung katulampa. Perubahan lahan di kawasan hulu DAS Ciliwung dalam

beberapa tahun terakhir ini telah mengakibatkan berubahnya fungsi hidrologi DAS, yang

secara nyata telah meningkatkan frekwensi dan intensitas banjir bagi DKI Jakarta yang

melewati Sungai Ciliwung. Akibat perubahan lahan yang terjadi dalam dua dekade ini,

debit banjir yang terjadi meningkat sebesar 68% untuk Ciliwung Hulu dan 24% untuk

Ciliwung Tengah, sedangkan volume banjir yang terjadi meningkat sebesar 59 % untuk

Ciliwung hulu dan 15 % untuk Ciliwung Tengah. Untuk mengurangi debit banjir sungai

Ciliwung yang terjadi di Jakarta dapat dilakukan dengan mengurangi dan mengendalikan

debit banjir dan volume banjir yang terjadi di DAS ciliwung hulu dan tengah dengan cara

menampung sementara air semaksimal mungkin dalam kolam tampungan sebelum masuk

ke sungai Ciliwung.

Berdasarkan data yang ada, diketahui bahwa DAS Ciliwung Bagian Hulu mempunyai

curah hujan rata-rata sebesar 2929 - 4956 mm/ tahun. Perbedaan bulan basah dan kering

sangat menyolok yaitu 10,9 Bulan basah per tahun dan hanya 0,6 bulan kering per tahun.

Bagian tengah dari DAS Ciliwung mencangkup areal seluas 16.706 Ha yang merupakan

daerah bergelombang dan berbukit-bukit dengan variasi elevasi antara 100 m sampai 300

m dpl. Bagian tengah ini terdapat dua anak sungai yaitu Cikumpay dan Ciluar yang

bermuara di Sungai Ciliwung. Bagian tengah ini didominasi area dengan kemiringan

lereng 2-15%. Kemiringan Lereng DAS diatas kota Depok dibagi menjadi 5 kelas, mulai

dari topografi yang bergelombang/perbukita sampai lereng sangat curam.

Permasalahan inti dari penelitian ini, adalah menganalisa nilai debit puncak (upstream) di

Bendung Katulampa yang akan dijadikan Q input dalam proses pengolahan data yang

kemudian dapat digunakan untuk menentukan model hidrograf pada aliran di bagian

tengah Sungai Ciliwung sehingga mendapatkan konservasi yang tepat. Faktor-faktor yang

mempengaruhi besaran debit banjir tersebut akan diperhitungkan sesuai dengan tingkat

keutamaannya. Model hidrograf yang akan didapatkan menjadi besaran debit output dari

Bendung Ratu Jaya menuju bagian hilir aliran Sungai Ciliwung.


2. LANDASAN TEORI

2.1.Sistem Hidrologi dan Hidrolika Konsep dasar yang digunakan dalam setiap hidrologi adalah Daur Hidrologi. Konsep Daur

Air (hydrologic cycle) merupakan titik awal pengetahuan mengenai hidrologi. Dalam

siklus air yang tidak berpangkal dan tidak berakhir, air berpindah dari laut ke udara

(atmosfer) terus kepermukaan bumi dan kembali lagi ke laut, serta dalam perjalanannya

untuk sementara akan tertahan di tanah ataupun sungai dan tersedia untuk dimanfaatkan

oleh manusia dan makhluk hidup lainnnya serta kembali ke udara. Silkus hidrologi yang

merupakan siklus air yang terjadi, dengan intensitas curah hujan yang tinggi, maka dapat

diartikan sebagai banjir.

Gambar 1. Siklus Hidrologi

Lima faktor penting penyebab banjir antara lain: (i) Curah hujan (ii) Karakteristik daerah

aliran sungai (DAS) (iii) Kemampuan alur sungai mengalirkan air banjir (iv) Perubahan

tata guna lahan dan (v) Pengelolaan sungai meliputi tata wilayah, pembangunan sarana dan

prasarananya hingga tata pengaturanya. Keseluruhan komponen tersebut juga digunakan

dalam perencanaan hidrolika sebagai aspek aliran saluran terbuka yang dalam hal ini

merupakan keseluruhan badan sungai Ciliwung.

2.2. Perhitungan Debit Banjir

Model hidrologi adalah satu set pernyataan-pernyataan matematika yang menyatakan

hubungan antara fase- fase dari siklus hidrologi dan menggambarkan penyederhanaan

sistem alam seperti proses hidrologi yaitu hubungan antara intensitas hujan dan limpasan

yang terjadi dalam suatu daerah aliran sungai. Model hidrologi penting untuk aplikasi yang

berhubungan dengan pengelolaan daerah aliran sungai seperti perencanaan sumber daya air

kawasan, pengembangan dan 7 manajemen sumber daya air kawasan, perencanaan dan

memprediksi banjir, kuantitas dan kualitas air kawasan, hydro-ekologi dan pengaruh iklim

pada kawasan. Model hidrologi deterministik adalah model matematika yang hasil

akhirnya diketahui melalui kejadian-kejadian dan proses yang saling berhubungan yang

ada di dalam daerah aliran sungai tersebut. Berdasarkan spasial model hidrologi kawasan

terdiri dari model mengumpul ( lump ) dimana dalam analisisnya di lakukan pada

keseluruhan DAS dan model terdistribusi ( Distributed ) dimana dalam analisisnya

dilakukan pada sub das-sub das dan akhirnya dilakukan analisa sebagai satu kesatuan

DAS. Beberapa penggunaan rumus-rumus guna penentuan debit banjir yaitu :


1. Rumus Rasional

𝑄 = 0.278𝐶𝐼𝐴…………………………………………...………………...………. (1)

dimana, Q : debit banjir; C : koefisien pengaliran; I : intensitas curah hujan dan A : luasan

masing-masing tata guna lahan. Untuk mendapatkan nilai koefiesien aliran (limpasan),

dapat diperoleh dengan

total

nnn

xA

CAC

1

……………………………...…………………………………. (2)

2. Metode Polygon Thiessen

Perhitungan hujan rata-rata daerah dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh

tiap titik pengamatan.

𝑑 = 𝐴𝑖𝑑𝑖

𝐴

𝑛𝑖=1 ……………………………………………………………...…. (3)

3. Intensitas Curah Hujan

Karena metode rasional belum dapat memunculkan informasi kala ulang dibuat Intensitas

Durasi Frekuensi (IDF) dengan menggunakan metode Mononobe untuk mencari intensitas

hujannya, yaitu

𝐼 =𝑅24

24

24

𝑡

23 …………………………………………..……………………. (4)

4. Waktu Konsentrasi

Waktu konsentrasi dibagi menjadi dua yaitu waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air

melalui permukaan tanah ke saluran terdekat (tof: time overland flow) dan waktu untuk

mengalir di dalam salurannya ke tempat yang diukur (tdf: time detention flow).

𝑡𝑐 = 0.87𝐿2

1000 𝑥 𝑆

0.385

………………………………………….…………………..…. (5)

𝑡𝑜𝑓 = 2

3𝑥3.28𝑥𝐿𝑥

𝑛𝑑

𝑆

0.167

………………………………….………..…….…….(6)

𝑡𝑑𝑓 =𝐿𝑠

60𝑥𝑉 …………….…………………………………………………... (7)

tdftoftc

………………………………………….…………………..…. (8)

5. Koefisien Aliran (Limpasan)

Besarnya koefisien pengaliran antara lain dipengaruhi oleh keadaan hujan, luas dan bentuk

daerah pengaliran, kemiringan DAS, daya infiltrasi dan perkolasi tanah. Debit aliran sungai

terdiri dari beberapa komponen, yaitu aliran langsung dan limpasan permukaan. Diantara

komponen tersebut limpasan permukaan penyumbang terbesar kejadian banjir. Limpasan

permukaan (Direct Run Off) merupakan besarnya air yang mengalir pada permukaan tanah

yang disebabkan oleh hujan. Besarnya aliran permukaan ini yang akan menyebabkan besar

kecilnya air yang mengalir atau tertampung menjadi debit aliran pada sungai atau DAS.

6. Hidrograf Satuan

Hidrograf adalah suatu grafik yang menggambarkan hubungan antara debit dengan waktu.

Hasil yang diperoleh dari grafik tersebut nantinya adalah sebuah lengkung hidrograf.

Komponen-komponen yang merupakan sumber-sumber penyebab pengaliran di dalam

sungai terdiri dari : (1) aliran permukaan (surface runoff); (2) aliran bawah tanah (sub


surface flow); (3) aliran air tanah (groundwater flow), (4) air yang berasal langsung dari

hujan (channel precipitation).

Gambar 2. Perinsip Hidrograf Satuan

Bentuk lengkung hidrograf tergantung pada pada karakteristik hujan yang mengakibatkan

aliran. Pada umumnya semakin besar intensitas hujannya semakin tinggi puncak

hidrografnya. Untuk menentukan besarnya banjir di dalam sungai, perlu diketahui besarnya

aliran langsung (direct runoff) yang disebabkan oleh hujan. Hidrograf tersebut dipisah

menjadi dua bagian, yaitu :

1. Aliran langsung (direct runoff) atau aliran hujan yaitu aliran permukaan sungai

(channel precipitation), dan aliran bawah tanah (interflow).

2. Aliran air tanah atau aliran dasar (base flow)

Hidrograf satuan síntesis memiliki beberapa metode perhitungan untuk membentuk grafik

tersebut. Adapun metode perhitungan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah

HSS ITB dan HSS Gamma I. Analisis oleh kedua metode itu dilakukan pada pemodelan

hidrograf yang dibentuk, kemudian dilakukan perbandingan antara hasil pengukuran di

lapangan dengan hasil perhitungan hidrograf banjir kedua metode tersebut yang

selanjutnya dengan menggunakan parameter statistik berupa koefisien korelasi (R) dapat

diperoleh metode mana yang memiliki hubungan paling dekat dengan hasil pengukuran

debit dilapangan.

Hidrograf Satuan Sintesis ITB

Komponen penting pembentuk hidrograf satuan ini meliputi :

(1) Tinggi dan durasi hujan satuan

Tinggi hujan satuan yang umum digunakan adalah 1 inchi atau 1 mm. Durasi hujan satuan

umumnya diambil Tr = 1 jam, namun dapat dipilih durasi lain asalkan dinyatakan dalam

satuan jam (misal 0.5 jam, 10 menit = 1/6 jam). Jika durasi data hujan semula dinyatakan

dalam 1 jam, jika diinginkan melakukan perhitungan dalam interval 0.5 jam, maka tinggi

hujan setiap jam harus dibagi 2 dan didistribusikan dalam interval 0.5 jam.

(2) Time Lag (TL), Waktu Puncak (TP), dan Waktu Dasar (Tb);

Rumus time lag yang digunakan merupakan penyederhanaan dari rumus Snyder yaitu

:𝑇𝐿 = 𝐶𝑡0.81225𝐿0.6………………………………………………………………. (9)

Koefisien Ct diperlukan dalam proses kalibrasi harga Tp. Harga standar koefisien Ct adalah

1.0, jika Tp perhitungan lebih kecil dari Tp pengamatan, harga diambil Ct> 1.0 agar harga

Tp membesar. Jika Tp perhitungan lebih besar dari Tp pengamatan, harga diambil Ct< 1.0


agar harga Tp akan mengecil. Proses ini diulang agar Tp perhitungan mendekati Tp

pengamatan.

Rumus waktu puncak (TP) yaitu :

rLP TTT 50.0 ……………………………………………………….....…. (10)

Hidrograf Satuan Sintesis Gamma I

Komponen hidrograf satuan sintetik Gama 1 yang dicari terdiri dari 4 (empat) variabel

pokok yaitu: waktu naik/time to rise (TR), debit puncak/peak discharge (QP), waktu

dasar/time to base (TB) dan koefisien tampungan (K), dengan persamaanpersamaan (Harto,

1993) sebagai berikut:

277.10665.1100

43.0

3

SIMSF

LTR ………………………………........…. (11)

𝑄𝑃 = 0.1836𝐴0.5886𝑇𝑅−0.4008𝐽𝑁

0.2381………………………………..…....... (12)

𝑇𝐵 = 27.4132𝑇𝑅0.1457𝑆−0.0986𝑆𝑁

0.7344𝑅𝑈𝐴0.2574……………..…….....… (13)

1.3. Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS)

Pengelolaan daerah aliran sungai, tidak saja berhubungan dengan masalah teknis semata-

mata tetapi juga masalah sosial ekonomi yang sifatnya sangat kompleks. Penilaian

menggenai keberhasilan pengelolaan DAS secara praktis dapat ditinjau dari segi tata airnya

yaitu: (1) Stabilitas debit, air sungai pada musim kemarau dan musim penghujan seimbang

(2) Fluktuasi debitnya setiap tahun semakin menurun (3) Kadar lumpurnya semakin

berkurang dan (4) Kadar unsur hara terpelihara.

1.4. Penggunaan Software MIKE 11 dan iRIC

MIKE 11 merupakan program 1 dimensi dengan full dynamic wave untuk mengeksekusi

hidrograf inflow yang masuk ke sistem sungai menjadi fluktuasi aliran di sungai tersebut.

Program ini digunakan untuk menganalisa Open Chanel Flow. MIKE 11 terintegrasi penuh

dengan GIS modeling untuk manajemen pengendalian banjir. Pembangunan model ini

dilakukan pada ArcView GIS, dengan Pre-processing yaitu Floodplain Schematization

dan Post-processingyaitu :Flood Depth maps, Comparasion maps, dan Duration maps.

iRIC Software merupakan software yang digunakan untuk melakukan analisis aliran

sungai dan variasi palung sungai dengan mengkombinasikan fungsi dari MD_SWMS yang

merupakan kerjasama USGS (U.S. Geological Survey) dan RIC-Nays serta Foundation of

Hokkaido River Disaster Prevention Research Center. iRIC Software memiliki tiga

fungsi/fitur di dalamnya yang meliputi : preprocessor, postprocessor dan solver.

Gambar 3. iRIC Software Outline


3. METODE PENELITIAN

3.1. Rancangan Penelitian

Debit input dari Bendung Katulampa akan dianalisa berdasarkan besaran curah hujan rata-

rata dan nilai debit limpasan karena perubahan tata guna lahan di bagian hulu. Model

hydrograph ini yang akan digunakan sebagai salah satu pengendalian banjir sepanjang

aliran Sungai Ciliwung. Aliran puncak di bagian tengah ini akan disimulasikan melalui

software MIKE 11 dan iRIC Software guna mendapatkan model yang diinginkan.

Penelitian sepenuhnya dilakukan dengan memberikan beberapa alternatif model

hydrograph puncak dengan variabel-variabel tertentu yang ada di wilayah cangkupan DAS

Ciliwung Tengah. Selain itu, penelitian ini bersifat kuantitatif (melalui survey) dan

kualitatif.

Variabel adalah karakteristik yang dapat diukur baik secara numerik, maupun katagorik

pada umumnya, untuk mengukur ada tidaknya beda antara kelompok variabel yang

disebut bebas, terikat, dan perancu/pengganggu, yaitu

1. Variabel bebas : koefisien runoff, curah hujan rata-rata, intensitas curah hujan, waktu

aliran, debit input dari Bendung Katulampa

2. Variabel terikat : debit output di Bendung Ratu Jaya, model hydrograph di bagian

tengah

3. Variabel pengganggu : topografi, karakteristik tanah, geografi

Nilai debit input ini akan menentukan bentuk grafik hydrograph di bagian tengah yang

kemudian akan dilakukan pemodelan dengan menambahkan kondisi adanya waduk

tunggu/tampungan sementara yang waktunya akan diatur agar debit puncak dapat

berkurang. Perlakuan waduk tunggu tersebut dilakukan dengan menentukan segmen yang

tepat sepanjang bagian tengah DAS Ciwilung yang memiliki nilai debit terbesar. Simulasi

waduk tunggu/tampungan sementara ini akan dikondisikan pada iRIC Software sehingga

dapat diketahui berapa besaran debit yang harus dikeluarkan dalam jangka waktu tertentu.

3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian

Rencana penelitian terletak di wilayah bagian tengah DAS Ciliwung dengan luas 16.706

Ha yang meliputi wilayah Kabupaten Bogor, Kota Bogor, Kota Depok dan Kota Bekasi

dengan Bendung Ratu Jaya sebagai titik kontrol debit output. Selain curah hujan dan debit

input dari bagian hulu, besaran debit yang mengalir sepanjang Sungai Ciliwung bagian

tengah, juga didapatkan dari debit masukan sungai-sungai yang melingkupi wilayah tengah

tersebut.

Gambar 4. Skema Aliran DAS Ciliwung


3.3. Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu peta topografi wilayah DAS Ciliwung,

peta tata guna lahan bagian hulu dan hilir, data curah hujan, data ketinggian Bendung

Katulampa dan Ratu Jaya Depok, Debit puncak di wilayah tengah. Peralatan yang

digunakan pada saat survey atau pengambilan data di lapangan maupun pada saat proses

analisis data yaitu kompas, GPS, alat tulis menulis, pita ukur serta software MIKE 11 dan

iRIC software.

3.4. Teknik Pengumpulan Data

Data yang diperlukan untuk penelitian ini terdiri dari data primer maupun data sekunder

yang didapatkan melalui teknik pengumpulan data berupa :

a. Observasi (pengamatan di lapangan)

Merupakan data primer yang diperoleh peneliti melalui tahapan pengamatan langsung di

lapangan pada titik-titik pengamatan yang telah ditentukan, meliputi data panjang sungai

ciliwung bagian tengah, data curah hujan di stasiun pengamatan hujan di bagian tengah,

ketinggian muka air Bendung Katulampa dan ketinggian muka air Bendung Ratu Jaya

Depok.

b. Data Sekunder

Data sekunder yang diperoleh berupa data tata guna lahan, peta topografi wilayah hulu dan

tengah, data curah hujan selama 5 tahun, data ketinggian muka air Bendung Katulampa

dan Ratu Jaya selama 5 tahun, data karakteristik tanah, serta data pengembangan maupun

pengelolaan wilayah DAS Ciliwung.

3.5. Pengolahan Data

Data yang telah didapatkan baik melalui survey maupun data sekunder akan dilakukan

analisa dan pemasukkan dalam running software yang digunakan.

MIKE 11

Analisis software ini akan dilakukan pada Bendung Katulampa yang mana proses dalam

MIKE 11, terlebih dahulu harus dilakukan pemodelan Geographic Information System

(GIS) pada peta wilayah bagian hulu DAS Ciliwung. Nilai C suatu daerah memerlukan

informasi yang terdistribusi secara spasial yaitu jenis tanah, kemiringan lereng dan tata

guna lahan. Dari analisa spasial akan didapatkan peta output yang merupakan f (peta jenis

tanah, kemiringan lereng dan tata guna lahan) dimana peta tersebut merupakan peta input.

Kemudian peta output tersebut dikorelasikan dengan tabel nilai C yang memiliki banyak

variasi spasial. Hasil output MIKE 11 akan digunakan sebagai debit keluaran dari Bendung

Katulampa

iRIC Software

Penggunaan iRIC Software dilakukan untuk analisis model hydrograph aliran dibagian

tengah, dimana terlebih dahulu harus memasukkan topografi dari wilayah tersebut.

Penentuan segmen/bagian yang akan diletakkan simulasi waduk tunggu/tampungan

sementara ditentukan oleh besaran nilai debit masukkan dari sungai-sungai kecil di sekitar

bagian tengah maupun tambahan besaran curah hujan.

Analisis data curah hujan

Data curah hujan yang sudah diperoleh melalui pengamatan dan pengumpulan data di

stasiun hujan terkait, akan dilakukan perhitungan mulai dari penentuan curah hujan rata-

rata dengan metode Polygon Thiessen, kemudian menentukan intensitas curah hujan

dengan metode Mononobe. Hasil dari curah hujan ini akan digunakan untuk mencari

besaran debit banjir (Q) dengan metode rasional. Analisis ini juga menggunakan periode


ulang 5, 10 dan 20 tahunan. Penentuan Hidrograf Satuan Sintesis yang memenuhi nilai

pendekatan dengan kondisi dilapangan.

Pembentukan Hidrograf Inflow

Data ketinggian muka air di Bendung Katulampa digunakan untuk mendapatkan hidrograf

inflow dengan bantuan program MIKE 11 wilayah Hulu DAS Ciliwung. Selanjutnya

program satu dimensi dengan full dinamik wave yang tersedia padaprogram MIKE 11,

mengolah hidrograf inflow yang masuk ke sistem sungai ciliwung menjadi fluktuasi aliran

di sungai tersebut.

Pembentukan Model Hidrograf di bagian tengah

Pemodelaan model hydrograph di bagian tengah DAS Ciliwung dapat digunakan untuk

mengurangi besaran nilai aliran puncak, sehingga dapat di buat secara konstan. Model

yang coba diterapkan adalah dengan mengkondisikan aliran menuju bagian hilir akan

ditahan dalam waduk tunggu/tampungan sementara dengan dimensi yang akan disesuaikan

dengan volume air yang akan direduksi selama waktu yang ditentukan. Model ini dapat

dijadikan acuan dalam proses pengendalian banjir di wilayah DAS Ciliwung.

4. HASIL YANG DIHARAPKAN

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan temuan baru berupa Model Reduksi Limpasan

dan Hidrograf pada bagian tengah Ciliwung sebagai debit input menuju bagian hilir aliran.

Diharapkan dari penelitian ini, didapatkan potensi dan faktor yg berpengaruh pada

pengurangan debit banjir dengan pemanfaatan infrastruktur pengendali/konservasi efektif

didasarkan dengan kondisi tata guna lahan, maupun wilayah tangkapan di DAS Ciliwung.

Presentase yang diharapkan dapat diturunkan sebesar 10% sebelum debit aliran menuju

hilir dapat terealisasi, sehingga penurunan dampak/kerugian akibat luapan debit Sungai

Ciliwung dapat terjadi.

5. DAFTAR PUSTAKA

Musa, Saleh Pallu, Samang, Mukhsan (2014), Experimental Study of Hydrograph Model of

Catchment Area Based on Regional Characteristic, International Journal of Civil &

Environmental Engineering IJCEE-IJENS Vol: 14 No: 03

Lopa, Selintung, Lakatua, Chaerul, Hardiyanti (2014), Water Quality Monitoring of Unhas

Lake Water, International Journal of Engineering and Science Applications

Said, Manjang, Tjaronge, Thaha (2014), The Role of Mamasa Watershed Towards Bakaru

Power Plan Water Resources, Seminar On Intelligent Technology and Its Application

2014

Musa, Saleh Pallu, Samang, Mukhsan (2013), Experimental Study of Estimation Model for

Direct Run-off Volume with Soil Conservation Service (SCS) Model

(Case Study of Bantimurung Catchment Area in Maros Regency of South Sulawesi),

International Journal of Civil & Environmental Engineering IJCEE-IJENS Vol: 13 No: 03

Lopa, Shimatani, Maricar (2013), BELAJAR DARI PENGALAMAN JEPANG DALAM

UPAYA MENGENDALIKAN BANJIR DENGAN RESTORASI SUNGAI, PIT XXX

HATHI - Jakarta, 8-10 November 2013

Lopa, Shimatani (2013), Evaluation of Early Effects of the River Restoration Project

in the Kamisaigo River Japan, Proceedings of 2nd International Conferee on Environment,

Chemistry and Biology(ICECB 2013)Sweden, 13-14Desember 2013

Lopa (2012), Accuracy of Index Flood Method Applied in Two Different Regions In

Indonesia, Civil Engineering Forum Vol. XXI/1-Januari 2012.

Damodaram, Chandana (2013), Simulation-Optimization Approach to Design Low Impact

Development for Managing Peak Flow Alterations in Urbanizing Watersheds, Journal of

Water Resources Planning and Management, ASCE, May/June, 2013


Anghileri, Daniela (2013), Optimizing Watershed Management by Coordinated Operation

of Storing Facilities, Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE,

September/October, 2013

BPLHD Jawa Barat (2012), Gambaran Umum Wilayah Hulu DAS Ciliwung

Nanang Saiful Rizal (2011), Kajian Model Hidrograf Banjir Rencana Pada Daerah Aliran

Sungai (DAS), Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2011

Suripin (2004), Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta , Andi.

ISSN: 2087-7986 PUBLIKASI ILMIAHfani_ts.staff.gunadarma.ac.id/Publications/files/... · TENGAH DAS...

Documents

Transcript of ISSN: 2087-7986 PUBLIKASI ILMIAHfani_ts.staff.gunadarma.ac.id/Publications/files/... · TENGAH DAS...