Upload
phamnguyet
View
243
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
TUGAS AKHIR RC09-1380
STUDI PENANGGULANGAN BANJIR KAWASAN PERUMAHAN GRAHA
FAMILY DAN SEKITARNYA DI SURABAYA BARAT
RATNA PUSPITA WIDYANINGRUM
NRP 3107 100 060
Dosen Pembimbing :
Ir. Sofyan Rasyid, MT
JURUSAN TEKNIK SIPIL
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2011
STUDI PENANGGULAGAN BANJIR KAWASAN
PERUMAHAN GRAHA FAMILY DAN SEKITARNYA DI
SURABAYA BARAT
A. Umum Suatu pemukiman haruslah memiliki
sistem drainase yang baik agar terhindar
dari masalah banjir, baik itu pada
lingkungan di dalam pemukiman sendiri
maupun lingkungan yang berada di luar
pemukiman. Pada umumnya suatu
pemukiman pasti akan merancang sistem
drainase di dalam pemukimannya
dengan sebaik mungkin agar wilayah
pemukimannya tidak terjadi banjir. Akan
tetapi, di luar pemukimannya, terkadang
tidak ikut diperhatikan sehingga banjir
dapat terjadi. Padahal pemukiman yang
baik haruslah merancang sistem
drainasenya sendiri dengan sebaik
mungkin agar air limpasan yang
dihasilkan tidak membebani saluran kota
dan saluran sekitarnya.
Banjir itu sendiri adalah kejadian
hidrologi yang dicirikan dengan debit
atau muka air yang tinggi yang dapat
menyebabkan penggenangan dari tanah
disekitar sungai, danau, atau sistem air
yang lain.
Biasanya yang ditinjau adalah sungai
dan saluran yang tidak mampu
mengalirkan sejumlah air yang
dihasilkan melalui run off process, yang
mengakibatkan adanya limpasan air.
Namun, banjir juga bisa disebabkan oleh
ketidakmampuan air untuk melewati
downstream yang disebabkan oleh muka
air yang tinggi pada saluran dihilir.
Penyebab lain tibulnya banjir adalah
hujan dengan durasi yang panjang dan
berintensitas tinggi, kegagalan bendung
atau tanggul, gempa bumi, tanah
longsor, air pasang tinggi, aktivitas
manusia, termasuk pengoperasian sistem
pengendalian.
Banjir memiliki konsekuensi yang
sangat luas terhadap bangunan, ekonomi,
sosial dan lingkungan. Banjir walaupun
jarang terjadi, namun merupakan ancaman
terhadap masyarakat, dan oleh karena itu
berhubungan dengan sejumlah resiko.
Resiko tersebut meliputi identifikasi
potensial bahaya yang dapat menyebabkan
kecelakaan maupun kerusakan.
B. Latar Belakang Kecamatan Wiyung berada di
Surabaya Barat. Awalnya, wilayah
wiyung merupakan daerah persawahan,
ladang dan juga rawa. Sedari awal
Wilayah wiyung ini merupakan daerah
rawan banjir karena elevasinya yang
rendah. Seiring dengan berkembangnya
waktu, wilayah wiyung saat ini telah
berubah menjadi wilayah pemukiman
yang padat. Perubahan fungsi lahan yang
terjadi, membuat pemukiman-pemukiman
ini berusaha untuk mengatur sistem
drainasenya sendiri dengan sebaik
mungkin agar banjir tidak terjadi.
Kali Makmur merupakan kali yang
dimanfaatkan oleh kebanyakan
pemukiman di Wiyung sebagai outlet
pembuangan pada sistem drainase. Pada
kenyataannya, Kali Makmur ini tidak
cukup menguntungkan untuk sistem
drainase karena kapasitasnya yang
terbatas, sehingga tidak cukup
menampung air dari wilayah Wiyung dan
sekitarnya. Salah satu pemukiman yang
juga membuang air limpasannya ke Kali
Makmur adalah Perumahan Graha
Family.
Perumahan Graha Family, merupakan
salah satu pemukiman yang bediri di wilayah
Wiyung. Perumahan ini merupakan sebuah
pemukiman elite di kota Surabaya. Letaknya
berada di kecamatan Wiyung dengan batas-
batas sebagai berikut :
Sisi Utara : Perumahan Bukit Darmo,
Sisi Selatan : Perumahan Dian Istana
Sisi Barat : Perumahan Pakuwon Indah
Sisi Timur : Jalan tol Surabaya-Malang.
Graha family memiliki luas total
wilayah 350,3 hektare, dengan komposisi
sebagai berikut :
Gambar 1.1. Masterplan Perumahan Graha
Family
Perumahan Graha Family berusaha
untuk melengkapi sistem drainasenya dengan
sebaik mungkin. Selain menampung air dari
wilayah perumahannya sendiri, perumahan
ini juga menampung air limpasan dari
Perumahan Bukit Darmo yang berada di
sebelah utara dan memiliki elevasi lebih
tinggi dari perumahan Graha Family. Elevasi
perumahan Graha Family pun cukup tinggi
hanya saja kapasitas Kali Makmur yang
terbatas membuat Perumahan ini masih
sering tergenang air, terutama pada bagian
selatan Perumahan Graha Family yang
berbatasan langsung dengan perumahan Dian
Istana dan dilewati saluran primer Kali
Kendal yang menuju outlet pembuangan Kali
Makmur.
Genangan pada perumahan Graha
Family ini cukup dalam, mencapai ± 1.5
meter atau sedada orang dewasa dengan lama
genangan 2-5 jam. Tidak hanya Perumahan
Graha Family saja yang tergenang,
perumahan dan perkampungan penduduk
yang dilewati saluran primer Kali Kendal dari
Graha Family menuju outlet Kali Makmur
pun ikut tergenang. Air dari Perumahan
Graha Family yang terakumulasi dengan air
dari Perumahan Bukit Darmo dibuang
melalui saluran primer ini dan selanjutnya
akan di buang ke Kali Makmur. Sebelum
sampai ke Kali Makmur, saluran ini melewati
Perumahan Dian Istana dan beberapa
pemukiman penduduk seperti Perkampungan
Wiyung RW IV, RW V, RW VI dan juga
perkampungan Karangan Jaya yang juga
sering terjadi banjir. Dengan keuntungan
elevasi yang lebih tinggi, Perumahan Graha
Family, sering disalahkan sebagai penyebab
banjir yang terjadi pada wilayah sekitarnya.
Perumahan : ± 222.7 hektare (3.132
kavling)
Kondominium : ± 3.5 hektare (250 unit)
Plaza : ± 4.5 hektare (147 unit)
Perkantoran : ± 6.4 hektare
Area Komersial Lain : ± 16.3 hektare
Lapangan golf : ± 65.7 hektare
Fasilitas/ prasarana : ± 31.2 hektare
Pihak Graha Family telah berusaha
mengurangi dampak air limpasan yang
terjadi pada wilyah perumahannya maupun
pada wilayah sekitarnya dengan membuat
tiga buah danau yang dimanfaatkan untuk
penampungan air hujan. Namun banjir,
masih kerap kali terjadi. Sehingga pihak
pengembang Graha Family sendiri tidak
mengetahui dengan penyebab banjir yang
masih sering terjadi.
Jika kondisi seperti ini dibiarkan maka
permasalahan banjir di Wilayah Surabaya
Barat, khususnya wilayah Perumahan Graha
Family dan sekitar tidak akan pernah selesai.
Berkaitan dengan hal tersebut diatas maka
dibutuhkan suatu penyelesaian yang dapat
diterima semua pihak tetapi secara teknis
mampu mengatasi permasalahan banjir saat
ini dan dimasa mendatang. Untuk itu
dibutuhkan suatu ”STUDI
PENANGGULANGAN BANJIR KAWASAN
PERUMAHAN GRAHA FAMILY DAN
SEKITAR DI SURABAYA BARAT”.
C. Batasan Masalah Yang menjadi batasan masalah dalam
penulisan Tugas Akhir ini, antara lain :
1. Studi ini hanya meninjau
masalah sistem drainase pada
perumahan Graha Family yang
menyebabkan banjir pada
pemukimannya sendiri dan di
sekitarnya. Skema sistem
drainase mengikuti yang ada.
2. Saluran kuarter dari rumah
tangga tidak diperhitungkan,
debit yang diperhitungkan hanya
dari curah hujan.
3. Daerah luas yang tergenang
ditinjau pada elevasi 14.
4. Daerah tangkapan hujan
(catchment area) ditinjau hanya
pada kawasan yang air
limpasannya kemungkinan akan
membebani saluran drainase
perumahan.
5. Desain dan analisa perhitungan
hanya mengutamakan pada
permasalahan aliran dalam
sistem drainasenya, untuk analisa
biaya tidak dibahas
Gambar 2 Daerah Genangan
yang ditinjau pada Perumahan
Graha Family
D. Konsep Pengerjaan Metodologi sangat diperlukan
dalam sebuah penulisan studi. Hal ini
penting agar studi yang dilakukan
dapat lebih terarah sehingga hasil yang
didapatkan bisa lebih optimum. Adapun
metodologi yang akan di lakukan dalam
studi tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
START
PENGUMPULAN
DATA
DATA
TOPOGRAFI
DIMENSI SALURAN EKSISTING
b, h, z
Q HIDROLIKA
CACTHMENT AREA
DATA
CURAH HUJAN
DATA
Kali Kendal
INTENSITAS HUJAN
( I )
Skema air yangmasuk ke Kali Kendal
FINISH
DATA
SALURAN EKSISTING
A, C
Q HIDROLOGI
DIMENSI BARUb1, h1, z1
DIMENSI DAPAT
DIGUNAKAN
CEK :
Qhidrolika > Qhidrologi
YESNO
CEK :Kapasitas Kali Kendal
terhadap Debit air
yang keluar
LUBER
TIDAKLUBER
KapasitasKali Makmur
Debit yang dihasilkanQinflow
DATA
DANAU
Ahdanau
Routing Danau
Debit yang keluarQoutflow
Solusi : Pendimensian Ulang Pada Saluran Primer
Perumahan Graha Family, Melakukan Pengaturan air
Alur Pengerjaan :
E. Analisa Hidrologi Data-data curah hujan harian selama
20 tahun akan dicari tinggi hujan rata-
ratanya dengan Metode Rata-rata Aljabar.
Metode ini merupakan etode yang paling
sederhana dalam perhitungan hujan
kawasan. Metode ini didasarkan pada
asumsi bahwa semua stasiun hujan memiliki
pengaruh yang setara.
Berdasarkan metode Rata-rata
Aljabar, diasumsikan bahwa semua penakar
hujan mempunyai pengaruh yang sama.
Sehingga, walaupun pada gambar terlihat
bahwa Stasiun Hujan Gunung Sari memiliki
lokasi lebih dekat dengan Perumahan Graha
Family, perhitungan data hujan kali ini yang
akan digunakan tidak hanya menggunakan
data hujan dari stasiun hujan Gunung Sari,
tetapi juga menggunakan data Hujan dari
Stasiun Simo.
Hujan kawasan diperoleh dari
persamaan � � ������������
�∑ ��� �
,
dimana P1, P2, …, Pn adalah curah hujan
yang tercatat di pos penakar hujan 1, 2, …, n
dan n adalah banyaknya pos penakar hujan.
Pertama-tama yang harus dilakukan dalam
perhitungan hujan kawasan adalah mencari
hujan maksimum harian rata-rata. Cara-cara
yang ditempuh untuk mencari hujan
maksimum harian rata-rata adalah sebagai
berikut :
• Menentukan hujan maksimum harian
pada tahun tertentu pada salah satu
pos hujan
• Mencari besarnya curah hujan pada
tanggal bulan tahun yang sama untuk
pos hujan yang lain
• Menghitung hujan kawasan dengan
salah satu metode yang dipilih
(dalam hal ini Metode Rata-rata
Aljabar)
• Menentukan hujan maksimum harian
(seperti langkah 1) pada tahun yang
sama untuk pos hujan lain
• Mengulang langkah 2 dan 3 untuk
perhitungan tiap tahunnya.
Selama rentang waktu 20 tahun
tersebut, ada beberapa rentang waktu
dimana tidak terjadi hujan. Oleh karena itu,
perlu diperkirakan berapa besar peluang
(frekuensi) terjadinya hujan dengan metode
Distribusi Normal, Distribusi Gumbel, dan
Distribusi Log Pearson, dimana metode-
metode distribusi tersebut dianalisa
kebenarannya dengan Uji Chi-Kuadrat.
Maka, akan diperoleh tinggi curah hujan
harian yang terjadi. Ada 2 (dua) stasiun
hujan yang berdekatan dengan lokasi
proyek, yaitu stasiun hujan Simo dan stasiun
hujan Gunung Sari. Dari perhitungan,
diperoleh nilai R24 untuk periode ulang 2
tahun sebesar 99.83 mm.
Data-data lay out/site plan, peta
kontur digunakan untuk merencanakan
skema drainase, luas daerah limpasan, dan
memperkirakan waktu masuknya air hujan
menuju inlet-inlet terdekat (to). Kemudian
dengan menghitung kecepatan aliran pada
saluran (v) dengan rumus v � ��R�/�√S
yang menggunakan metode trial error,
diperoleh nilai tf. Dengan diketahui nilai to
dan tf, waktu konsentrasi (tc) dapat dicari.
Output dari analisa hidrologi adalah debit
limpasan (debit hidrologi) yang terjadi pada
kawasan perumahan. Debit limpasan itu
dipakai sebagai input dalam kontrol
penampang saluran drainase perumahan.
F. Analisa Hidrolika Dari data-data peta kontur diketahui
elevasi permukaan tanah eksisting.
Terutama dengan data elevasi permukaan
tanah eksisting dapat menjadi patokan dalam
menentukan kedalaman dasar saluran yang
akan dibuat. Beda tinggi antara dasar saluran
rencana di bagian hulu dan hilir saluran
(∆H) jika dibagi dengan panjang saluran
rencana (L) diperoleh kemiringan dasar
saluran (S) yang menjadi data input rumusan
v � ��R�/�√S .
Luas basah (A) dan keliling basah
(O) penampang saluran dicari dengan
metode trial error (coba-coba) dengan
mengganti besarnya tinggi muka air aktual
(haktual) di saluran drainase. Output dari
analisa hidrolika adalah debit hidrolika pada
saluran. Debit hidrolika (Qhidrolika) kemudian
akan dikontrol dengan debit hidrologi
(Qhidrologi) dimana : ∆Q = Qhidrolika - Qhidrologi ≈
0,000
G. Routing Pada Danau Golf Routing dilakukan untuk mengetahui
berapa besar debit yang masuk (Qinflow) pada
danau dan berapa debit yang dikeluarkan
(Qoutflow) dari danau. Dengan melakukan
routing, dapat diketahui hubungan tinggi
muka air yang terjadi diambang dengan
waktu. Routing pada kolam tampungan
berupa danau ini menggunakan Modified
Pul’s Method, dimana analisa mulai dihitung
saat hair = hambang. Langkah pertama yang
dilakukan untuk menghitung routing adalah
Menghitung kapasitas tampungan (storage)
dari tinggi muka air diatas ambang dan luas
permukaaan danau (S). Lalu menghitung
(S+ Q.∆t/2). Q adalah debit outflow yang
dapat dihitung dengan meggunakan rumus
ambang
Q= 2/3. Cd. �2�. �. ∆�
dan ∆t mengacu kepada waktu dari Qinflow.
Dari hasil perhitungan ini, dapat dilakukan
inter polasi untuk mengetahui debit air yang
keluar dari danau. Untuk perhitungan debit
masuk pada danau, dihitung dengan cara
mengakumulasi total debit menuju danau.
H. Perhitungan Backwater Metode yang dipakai untuk
backwater (air balik) adalah dengan metode
direct step (tahapan langsung) dimana
perhitungan dimulai dari hilir (muara). Dari
perhitungan back water ini, diperoleh bahwa
tinggi muka air di saluran hilir saluran lebih
rendah dari tinggi muka air outlet mencapai
5.231 m.
I. Kesimpulan Dari hasil studi, dapat disimpulkan
bahwa saluran primer Perumahan Graha
Family yang berbatasan langsung dengan
saluran outlet tidak cukup menampung air
limpasan yang dihasilkan baik itu akibat
back water maupun karena air limpasan
sendiri. Penampang saluran berbentuk
trapezium dengan b = 1.2 m z = 0.46 dan
hsaluran = 2.8 m, sedangkan tinggi muka air
akibat back water mencapai 5.231 m. Solusi
untuk menanggulangi masalah banjir
tersebut adalah dengan pendimensian ulang
saluran primer tersebut.