EVALUASI SALURAN DRAINASE DI BOGOR NIRWANA RESIDENCE
DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1
M. LUTHFI FADHLILLAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Saluran Drainase di Bogor Nirwana Residence 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.
ABSTRAK
M. LUTHFI FADHLILLAH. Evaluasi Saluran Drainase di Bogor Nirwana Residence Dengan Model EPA SWMM 5.1. Dibimbing oleh NORA H. PANDJAITAN dan ASEP SAPEI
Saluran drainase merupakan saluran yang berfungsi untuk menampung serta mengalirkan air hujan dan juga limbah cair domestik. Bogor Nirwana Residence dibangun di atas lahan yang semula merupakan lahan pertanian. Peralihan dari lahan pertanian ke areal perumahan menyebabkan dampak bagi kondisi DAS dan daerah sekitarnya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis besarnya limpasan yang terjadi di Bogor Nirwana Residence dan mengevaluasi kapasitas saluran drainase yang ada. Penelitian ini dilaksanakan di Cluster Bukit Nirwana di Bogor Nirwana Residence dan analisis dilakukan dengan metoda SWMM. Tahapan yang dilakukan adalah penentuan curah hujan rencana kemudian mengevaluasi saluran drainase dengan EPA SWMM 5.1. Dari analisis yang dilakukan, limpasan maksimum terjadi di Bukit Nirwana 1 pada S8 dan limpasan minimum terjadi di Bukit Nirwana 2 pada S7. Debit maksimum pada saluran outlet di Bukit Nirwana 1 sebesar 1355,97 lt/dt dan Bukit Nirwana 2 sebesar 556,77 lt/dt. Secara keseluruhan, jaringan drainase pada kawasan tersebut memadai.
Kata kunci : curah hujan, evaluasi, limpasan, model SWMM, saluran drainase M. LUTHFI FADHLILLAH. Evaluation of Drainage System in Bogor Nirwana Residence Using EPA SWMM 5.1. Supervised by NORA H. PANDJAITAN and ASEP SAPEI
ABSTRACT
Drainage channel was designed to collect and drain the rainfall excess and domestic waste. Bogor Nirwana Residence had made landuse change in the area, which influenced watershed hydrology condition, reduced infiltration, and increased runoff. The purpose of this research were to analyze runoff at Bogor Nirwana Residence and to evaluate existing drainage channel capacity. The research was conducted at Bogor Nirwana Residence. Evaluation of rainfall and drainage channel was made using EPA SWMM 5.1. After analyses the result showed that maximum runoff was in Bukit Nirwana 1 at S8, and minimum runoff was in Bukit Nirwana 2 at S7. Maximum discharge at Bukit Nirwana 1 outlet was 1355.97 lt/sec and in Bukit Nirwana 2 was 556.77 lt/sec. In general, the capacity of drainage channel were good and the drainage network can drain well.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
EVALUASI SALURAN DRAINASE DI BOGOR NIRWANA RESIDENCE
DENGAN MODEL EPA SWMM 5.1
M. LUTHFI FADHLILLAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Judul Skripsi : Evaluasi Saluran Drainase di Bogor Nirwana Residence Dengan Model EPA SWMM 5.1
Nama : M. Luthfi Fadhlillah NIM : F44100023
Disetujui oleh
Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS
Pembimbing I Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M. Agr Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga penelitian yang berjudul “Evaluasi Saluran Drainase di Bogor Nirwana Residence dengan Model EPA SWMM 5.1” dapat diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Maret sampai Juni 2014.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA dan Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS selaku pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan ini, serta Dr. Ir. Erizal, M. Agr selaku dosen penguji. Juga kepada kedua orang tua, Bapak Andriyan Anwar dan Ibu Shanty Chairani, Sari Ramadhani Fajriah, Trisna Darapuspa yang selalu memberikan dorongan dan semangat dalam penyusunan karya ilmiah ini, serta teman-teman Teknik Sipil dan Lingkungan angkatan 2010.
Karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, diharapkan saran dan kritik untuk perbaikan penulisan selanjutnya. Semoga ide yang disampaikan dalam karya ilmiah ini dapat tersampaikan dengan baik dan memberikan manfaat bagi yang membutuhkan.
Bogor, September 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR LAMPIRAN x
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Drainase Perkotaan 2
EPA SWMM 3
METODOLOGI PENELITIAN 4
Waktu dan Tempat 4
Bahan dan Peralatan 4
Pelaksanaan 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Keadaan Umum Bogor Nirwana Residence 9
Analisis Curah Hujan Rencana 9
Evaluasi Saluran Drainase dengan Model SWMM 5.1 11
SIMPULAN DAN SARAN 19
DAFTAR PUSTAKA 20
LAMPIRAN 21
DAFTAR TABEL
1 Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Katulampa 10
2 Hasil Perhitungan Curah Hujan Rencana 10
3 Hasil Perbandingan Parameter Distribusi Probabilitas 11 4 Karakteristik Subcatchment Cluster Bukit Nirwana 2 11 5 Karakteristik Subcatchment Cluster Bukit Nirwana 1 12
6 Hasil Simulasi Limpasan Bukit Nirwana 1 15
7 Hasil Simulasi Limpasan Bukit Nirwana 2 15
DAFTAR GAMBAR
1 Pola Jaringan Grid Iron 3
2 Peta Lokasi Penelitian 4
3 Diagram Alir Penelitian 8
4 Peta Situasi Bogor Nirwana Residence 9 5 Hasil Pemodelan Jaringan Drainase di Bukit Nirwana 1 13 6 Hasil Pemodelan Jaringan Drainase di Bukit Nirwana 2 14
7 Simulasi curah hujan (mm) dan durasi (jam) 14
8 Besar limpasan terhadap waktu pada Subcatchment 1 16 9 Besar limpasan terhadap waktu pada Subcatchment 16 10 Profil aliran pada node J16 – Out1 Bukit Nirwana 1 17 11 Profil aliran pada node J6 – Out1 Bukit Nirwana 2 18 12 Debit aliran pada saluran C19 sampai C41 di Bukit Nirwana 1 18 13 Debit aliran pada saluran C11 sampai C22 di Bukit Nirwana 2 19
DAFTAR LAMPIRAN
1 Masterplan Bogor Nirwana Residence 21
2 Peta topografi Bogor Nirwana Residence 22
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pembangunan suatu gedung atau infrastruktur harus memperhatikan pula ketersediaan infrastruktur pendukung seperti saluran drainase sebagai salah satu yang dibutuhkan. Dengan demikian aktivitas dan kenyamanan pengguna dapat terjamin dan menghindari adanya kerusakan pada infrastruktur itu sendiri. Kelebihan air hujan dapat menimbulkan masalah seperti banjir atau genangan air, sehingga diperlukan adanya saluran drainase yang memadai, yang berfungsi menampung air hujan dan mengalirkannya ke badan sungai.
Saluran drainase yang dibuat pada sisi kanan dan kiri jalan berfungsi untuk menampung serta mengalirkan air hujan dan juga limbah cair. Umumnya air hujan akan masuk ke dalam tanah melalui proses infiltrasi, tetapi sebagian lainnya menjadi limpasan. Air hujan yang menjadi limpasan dan tidak tertampung pada saluran drainase akan menimbulkan genangan. Jaringan drainase didesain agar limpasan dapat secepat mungkin dibuang ke sungai.
Bogor Nirwana Residence (BNR) merupakan perumahan yang terletak di kaki Gunung Salak. Kawasan BNR dibangun di atas lahan yang semula merupakan lahan pertanian. Kawasan BNR yang luasnya sekitar 1000 ha ini termasuk dalam daerah tangkapan air di Daerah Aliran Sungai (DAS) Cipinang Gading, Bogor. Daerah BNR memiliki ketinggian 250-400 m dpl dengan kemiringan sebagian besar antara 8-15%. Kontur permukaan bervariasi mulai datar sampai sangat curam. Keunikan topografi perbukitan membentuk alur-alur bukit terjal mengikuti punggung bukit. Alih fungsi lahan dari lahan pertanian ke areal perumahan menyebabkan dampak bagi kondisi DAS dan daerah sekitarnya.
Berkurangnya lahan terbuka yang menjadi areal perumahan akan menyebabkan limpasan di kawasan tersebut menjadi besar karena limpasan yang berasal dari curah hujan tidak dapat terinfiltrasi dan harus dialirkan ke saluran drainase. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi kesesuaian saluran drainase pada perumahan tersebut dengan menggunakan model EPA SWMM 5.1. Model ini digunakan untuk menganalisis permasalahan limpasan di daerah perkotaan.
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat Memberikan informasi bagi pengembang Bogor Nirwana Residence mengenai kondisi jaringan drainase yang ada pada saat penelitian dan sebagai informasi untuk pengelola perumahan dalam merencanakan dan memelihara jaringan drainase yang baik
TINJAUAN PUSTAKA
Drainase Perkotaan
Kata drainase (drainage) berasal dari kata kerja to drain, yang berarti mengeringkan atau mengalirkan air. Terminologi ini digunakan untuk menjelaskan sistem-sistem yang berkaitan dengan penanganan masalah kelebihan air, baik di atas maupun di bawah permukaan tanah. Drainase perkotaan adalah ilmu drainase yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan dan erat kaitannya dengan kondisi lingkungan fisik dan lingkungan sosial budaya yang ada. Drainase perkotaan merupakan sistem pengeringan dan pengaliran air di wilayah perkotaan yang meliputi : pemukiman, kawasan industri dan perdagangan, sekolah, rumah sakit, lapangan olahraga, serta tempat lainnya.
Menurut letaknya, saluran drainase dapat dibedakan atas saluran drainase di permukaan tanah yang berfungsi untuk mengalirkan air limpasan permukaan, dan saluran drainase di bawah permukaan tanah, yaitu saluran drainase yang berfungsi untuk mengalirkan air limpasan permukaan melalui media di bawah permukaan tanah (pipa-pipa). Menurut konstruksinya saluran drainase dapat dibedakan atas saluran terbuka dan saluran tertutup. Jaringan saluran drainase terdiri dari saluran drainase primer, saluran drainase sekunder, dan saluran drainase tersier (Hasmar 2011).
3
Gambar 1. Pola Jaringan Grid Iron
Environmental Protection Agency Storm Water Management Model (EPA SWMM)
EPA SWMM adalah, model yang digunakan untuk merencanakan, menganalisis dan mendesain sistem drainase pada area perkotaan berdasarkan limpasan air hujan yang terjadi. Menurut Rossmann (2004), SWMM adalah model simulasi dinamis dari hubungan antara curah hujan dan limpasan (rainfall-runoff). Model ini digunakan untuk mensimulasikan kejadian hujan tunggal atau berkelanjutan dalam waktu lama, baik berupa volume limpasan maupun kualitas air, terutama pada suatu daerah perkotaan.
Dengan model SWMM dapat diketahui volume dan kualitas limpasan yang diteruskan dari masing – masing subcatchment, termasuk kecepatan aliran, kedalaman aliran, dan kualitas air pada masing – masing pipa dan saluran selama periode simulasi yang terdiri dari berbagai tahapan waktu. Model SWMM menganalisis berbagai proses hidrologis yang mempengaruhi limpasan dari daerah perkotaan, yaitu curah hujan dengan variasi waktu, evaporasi permukaan air, akumulasi salju dan mencairnya, curah hujan di daerah tampungan, infiltrasi dari curah hujan yang masuk ke lapisan tanah tidak jenuh air, perkolasi dan infiltrasi ke dalam lapisan air tanah, aliran bawah antara air tanah, dan sistem drainase.
Aplikasi model SWMM ini dapat digunakan untuk beberapa hal antara lain perencanaan dan dimensi jaringan pembuang untuk pengendalian banjir, serta perencanaan daerah penahan sementara untuk pengendalian banjir. Selain itu hasilnya juga dapat digunakan untuk pemetaan daerah genangan banjir.
4
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret-Juli 2014. Saluran drainase yang dianalisis adalah saluran drainase yang berada di perumahan Bogor Nirwana Residence yang terletak di selatan kota Bogor yang termasuk dalam tiga kelurahan yaitu Kelurahan Mulyaharja, Kelurahan Ranggamekar dan Kelurahan Pamoyanan.
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian (Google)
Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data primer dan data sekunder. Data primer bersumber dari observasi lapangan dan pengukuran secara langsung di lapangan. Data sekunder yang digunakan berupa data intensitas hujan harian maksimum 10 tahun di daerah Bogor, peta tutupan lahan, peta masterplan perumahan, dan peta topografi. Alat yang digunakan, yaitu notebook, alat tulis, kalkulator, dan software EPA SWMM 5.1.
Pelaksanaan
Adapun langkah–langkah yang dilakukan pada penelitian ini adalah : a. Pengumpulan data
5 untuk mendapatkan data-data yang dibutuhkan dalam menganalisis saluran drainase yang ada di tempat penelitian. Data sekunder meliputi data curah hujan harian tahun 2003 – 2012 yang diperoleh dari BMKG, peta tutupan lahan, dan peta masterplan Bogor Nirwana Residence.
b. Pengolahan data
Data curah hujan diperoleh dari rain gauge untuk satu atau lebih subcatchment area di daerah studi. Pada EPA SWMM tinggi genangan atau limpasan hujan pada masing – masing subcatchment dihitung dengan persamaan 1 (Rossman 2004).
DI = Dt + Rt ... (1) Keterangan :
DI = kedalaman air setelah hujan (mm)
Dt = kedalaman air pada sub DAS pada saat waktu t (mm) Rt = intensitas hujan pada interval waktu t (mm/jam)
Setiap subcatchment dapat dibedakan atas impervious area (kedap air) dan pervious area (dapat dilalui air). Daerah impervious dapat dibedakan atas depression storage dan non depression storage. Untuk menghitung infiltrasi pada bagian pervious digunakan metode Green Ampt (Persamaan 2). Menurut Rohmat (2009), metode Green Ampt merupakan fungsi dari parameter hidraulik tanah, yaitu permeabilitas, suction head, dan kelembaban tanah. Parameter – parameter tersebut mempunyai hubungan erat dengan karakteristik fisik tanah.
F = infiltrasi kumulatif (cm) = suction head (cm air)
= selisih antara porositas dengan kandungan air awal K = permeabilitas tanah (cm/jam)
Debit outflow dari limpasan subcatchment dihitung dengan persamaan (3) dan (4) :
v = 1/n R2/3 S 1/2 ...(3) Q = v A ...(4)
Keterangan :
6
n = koefisien Manning ; Q = debit (m3/det) S = kemiringan lahan ; R = jari-jari hidrolik (m)
Conduit adalah pipa atau saluran yang menyalurkan air dari satu node ke node yang lain. Bentuk melintang dari saluran dapat dipilih dari beberapa macam bentuk standar yang disediakan SWMM. Menurut Rossman (2004), SWMM menggunakan persamaan (3) dan (4) untuk menghitung debit pada conduit.
Junction adalah node – node sistem drainase yang berfungsi untuk menggabungkan satu saluran dengan saluran yang lain. Outfall node adalah titik pemberhentian dari sistem drainase yang digunakan untuk menentukan batas hilir (downstream).
c. Analisis data (Ningsih 2013) 1. Daerah Pervious dan Impervious
Analisis ini dilaksanakan dengan melakukan ground check untuk melihat daerah yang dapat dilalui air melalui infiltrasi (pervious) dan daerah yang tidak dapat melewatkan air (impervious). Setelah itu dapat dihitung persentase area pervious dan impervious untuk setiap subcatchment, sebagai input data dalam subcatchment.
2. Nilai Curah Hujan Rencana
Nilai curah hujan rencana merupakan nilai input pada time series untuk rain gauge. Analisis frekuensi dilakukan dengan menggunakan teori probability distribution, seperti Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log Pearson III dan Distribusi Gumbel. Selanjutnya untuk penentuan jenis distribusi yang digunakan dilakukan uji kecocokan berdasarkan Uji Chi Kuadrat.
3. Model SWMM
a) Pembagian subcatchment
Langkah awal dalam penggunaan SWMM adalah pembagian subcatchment berdasarkan pada area penelitian. Pembagian tersebut dilakukan berdasarkan pada elevasi lahan dan pergerakan limpasan ketika terjadi hujan.
b) Pembuatan model jaringan
Pembuatan model jaringan dilakukan berdasarkan sistem jaringan drainase yang ada di lapangan. Model jaringan ini terdiri dari subcatchment, node junction, conduit, outfall node, dan raingauge. Setelah diperoleh model jaringan selanjutnya dimasukkan semua nilai parameter yang dibutuhkan untuk semua properti tersebut.
c) Simulasi Respon Aliran pada Time Series
7 dimasukkan adalah nilai sebaran curah hujan terhadap waktu dengan total nilai sesuai dengan curah hujan rancangan hasil dari analisis hidrologi.
d) Simulasi model
Simulasi ini dilakukan setelah model jaringan drainase dan semua parameter berhasil dimasukkan. Simulasi dikatakan berhasil jika continuity error < 10 %. Dalam simulasi SWMM debit banjir dihitung dengan cara memodelkan suatu sistem drainase. Aliran permukaan per unit area (Q) terjadi jika air yang ada didalam tanah mencapai maksimum dan tanah menjadi jenuh. Menurut Santya dan Haikhal (2007), nilai Q dapat dihitung dengan Persamaan (5). Selanjutnya limpasan yang terjadi (Q) akan mengalir melalui conduit atau saluran yang ada.
Output dari simulasi ini antara lain runoff quantity continuity, flow routing continutiy, highest flow instability indexes, routing time step, subcatchment runoff, node depth, node inflow, node surcharge, node flooding, outfall loading, link flow, dan conduit surcharge yang disajikan dalam laporan statistik simulasi rancangan.
f) Visualiasi hasil
Visualisasi hasil yang ditampilkan berupa jaringan hasil output dari simulasi, profil aliran dari beberapa saluran utama dan yang diketahui tergenang, dan grafik aliran yang terjadi pada saluran.
d. Studi pustaka
8
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Bogor Nirwana Residence
Bogor Nirwana Residence (BNR) termasuk dalam tiga kelurahan yaitu Kelurahan Mulyaharja, Kelurahan Ranggamekar dan Kelurahan Pamoyanan. Lokasi perumahan ini berada di kaki Gunung Salak dengan kontur bervariasi dan dilewati Sungai Cipinang Gading dan Sungai Cileungsir. Aliran sungai ini sejajar dengan Sungai Cisadane yang mengalir dari kaki Gunung Salak ke arah Timur laut, dan membelok ke Utara untuk selanjutnya bermuara di Sungai Cisadane.
Gambar 4. Peta Situasi Bogor Nirwana Residence
Daerah BNR memiliki ketinggian 250-400 m dpl dengan kemiringan sebagian besar antara 8-15%. Kontur permukaan bervariasi mulai dari datar sampai sangat curam. Bogor Nirwana Residence memiliki luas sekitar 1000 ha. Lokasi yang diamati adalah Cluster Bukit Nirwana. Luas Cluster Bukit 1 sebesar 8,83 ha dan Cluster Bukit 2 sebesar 4,43 ha. Cluster Bukit Nirwana memiliki dua outlet yang mengalir ke arah Sungai Cipinang Gading dan bermuara di Sungai Cisadane.
10
Analisis Curah Hujan Rencana
Analisis ini dilakukan untuk mendapatkan besar nilai curah hujan rencana yang akan dijadikan sebagai nilai input pada time series Rain Gauge pada SWMM. Data curah hujan yang dipakai adalah data curah hujan harian maksimum tahun 2003-2012 yang didapatkan dari Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG). Data curah hujan yang dipakai dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Curah Hujan Harian Maksimum di Stasiun Katulampa
Tahun Curah Hujan Harian Maksimum (mm)
2003 129 dihitung nilai hujan rencana dengan menggunakan distribusi probabilitas. Setelah itu, dilakukan perbandingan koefisien kepencengan (Cs) dan koefisien kurtotsis (Ck) untuk menentukan jenis probabilitas yang sesuai. Hasil perbandingan kedua parameter dapat dilihat pada Tabel 3. Hasil perbandingan parameter tersebut akan menentukan jenis distribusi yang digunakan. Jenis distribusi probabilitas yang sering digunakan adalah Gumbel, Normal, Log Normal dan Log Pearson III. Hasil perhitungan dengan distribusi probabilitas dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana Periode
Ulang (thn)
Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana (mm) Normal Log Normal Log Pearson III Gumbel
11 Tabel 3. Hasil Perbandingan Parameter Distribusi Probabilitas
No Distribusi Persyaratan Hasil Perhitungan
1 Gumbel Cs ≤ 1,14 0,183
Dari hasil perbandingan parameter distribusi probabilitas (Tabel 3), yang memenuhi kriteria adalah distribusi Gumbel dan distribusi Log Pearson III. Kedua metode ini kemudian diuji dengan Uji Smirnov – Kolmogorov. Setelah diuji, distribusi Normal dan Gumbel memberikan hasil Dmax = 0,403. Distribusi Log Normal dan Log Pearson III memberikan hasil Dmax = 1,41. Berdasarkan hasil uji ini dibandingkan dengan Do = 0,41, distribusi Gumbel dapat dipakai karena Dmax < Do. Mengacu pada Tabel 2, maka curah hujan rencana yang dipakai adalah 157,4 mm. Nilai tersebut didapat dari periode ulang 5 tahun untuk drainase saluran pada daerah tangkapan air yang luasnya kurang dari 10 ha (KEMENPU 2011).
Evaluasi Saluran Drainase dengan Model SWMM 5.1
1) Pembagian Subcatchment
Cluster Bukit Nirwana 1 terbagi atas 20 subcatchment, sedangkan Cluster Bukit Nirwana 2 memiliki 9 subcatchment yang dibagi menurut arah aliran dan elevasi. Sebagian besar subcatchment memiliki daerah impervious sekitar 80% karena area jalan dilapisi beton dan sedikit daerah pervious yang berupa halaman rumah dan taman. Nilai karateristik subcatchment dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5.
12
Tabel 5. Nilai Karakteristik Subcatchment pada Cluster Bukit Nirwana 1 Subcatchment Luas
2) Pembuatan Model Jaringan
Pemodelan jaringan merupakan hal utama dalam simulasi dengan SWMM. Sistem jaringan drainase yang ada di lapangan dimodelkan ke dalam SWMM menjadi beberapa bagian. Karakteristik jaringan drainase yang dimasukkan ke dalam pemodelan adalah subcatchment area, junction, conduit, dan outfall nodes. Kawasan Bukit Nirwana 1 memiliki 20 subcatchment, 46 junction, 46 conduit, dan 1 outfall node. Kawasan Bukit Nirwana 2 terdiri dari 9 subcatchment,16 junction, 16 conduit, dan 1 outfall node. Hasil pemodelan dari jaringan drainase pada SWMM untuk kedua kawasan dapat dilihat pada Gambar 4 dan 5.
3) Simulasi Aliran pada Time Series
Langkah selanjutnya adalah pemodelan simulasi aliran. Simulasi aliran ini dilakukan dengan menggunakan data curah hujan rencana yang didapat dari analisis sebelumnya yaitu 157,4 mm. Menurut Ningsih (2013), curah hujan disimulasikan dengan menggunakan penelitian yang telah dilakukan oleh Darmadi (1993 dalam Ningsih 2013). Untuk DAS Cisadane lama waktu efektif hujan adalah 2 jam. Hasil yang didapat dari simulasi ditunjukkan pada Gambar 6.
13
14
Gambar 6. Hasil Pemodelan Jaringan Drainase di Bukit Nirwana 2
Gambar 7. Simulasi curah hujan (mm) dan durasi (jam)
15 subcatchment menunjukkan bahwa total infiltrasi cukup kecil (antara 1,24 – 2,32 mm pada Bukit Nirwana 1 dan antara 0,91 – 1,9 mm pada Bukit Nirwana 2) per subcatchment dan sisanya menjadi limpasan. Hal ini disebabkan karena sebagian besar merupakan lahan impervious. Hasil simulasi limpasan yang terjadi pada tiap subcatchment disajikan pada Tabel 6 dan 7.
Tabel 6. Hasil Simulasi Limpasan pada Bukit Nirwana 1 Subcatchment Total Hujan
(mm)
Tabel 7. Hasil Simulasi Limpasan Bukit Nirwana 2 Subcatchment Total Hujan
16
Besarnya total limpasan pada setiap subcatchment berbeda-beda karena perbedaan luas area impervious pada tiap subcatchment. Semakin besar area impervious, maka semakin besar curah hujan menjadi limpasan. Besarnya limpasan puncak tiap subcatchment menggambarkan nilai debit limpasan puncak sesuai dengan curah hujan yang terjadi. Dari Tabel 6, limpasan puncak paling tinggi pada Bukit Nirwana 1 terdapat pada subcatchment 8 dan pada Bukit Nirwana 2 terdapat pada subcatchment 1 (Tabel 7). Hal ini disebabkan subcatchment-nya cukup luas dan luas area impervious-nya sebesar 80%. Pergerakan debit limpasan terhadap waktu untuk subcatchment 1 dan 8 dapat dilihat pada Gambar 7 dan 8.
Gambar 8. Besar limpasan terhadap waktu pada Subcatchment 1
17 Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada pukul 01.30 mulai terjadi limpasan puncak pada setiap subcatchment seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6 dan 7. Pada Bukit Nirwana 1 dan 2 tidak terdapat saluran dan node yang meluap karena saluran pada perumahan tersebut sesuai dengan curah hujan rencana yang terjadi pada daerah tersebut. Hasil simulasi menunjukkan pada pukul 01.15, pada setiap subcatchment mulai terjadi limpasan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6 dan 7. Kemudian pukul 02.05 limpasan permukaan pada setiap subcatchment mulai berkurang. Limpasan terjadi karena kawasan perumahan kurang memiliki lahan terbuka dan didominasi oleh area impervious yang kurang dapat menyerap air melalui infiltrasi. saluran. Pada Gambar 10 dan 11 dapat dilihat profil aliran dari saluran pengumpul tiap cluster menuju saluran outlet.
Gambar 10. Profil aliran pada node J16 – Out1 di Bukit Nirwana 1
18
digambarkan bahwa jaringan drainase pada kawasan tersebut baik dan pada setiap saluran dapat menampung debit limpasan maksimum.
Gambar 11. Profil aliran pada node J6 – Out1 di Bukit Nirwana 2
19
Gambar 13. Debit aliran pada saluran C11 sampai C22 di Bukit Nirwana 2
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
a. Berdasarkan hasil simulasi permodelan, dari total hujan 157 mm rata-rata limpasan puncak pada tiap subcatchment sebesar 60 lt/dt. Limpasan maksimum terjadi di Bukit Nirwana 1 pada S8 dan limpasan minimum terjadi di Bukit Nirwana 2 pada S7. Debit maksimum pada outlet diperoleh di saluran C7 sebesar 556,77 lt/dt dan pada saluran C46 sebesar 1355,97 lt/dt.
b. Kapasitas jaringan drainase pada kawasan tersebut dapat menampung debit limpasan maksimum pada curah hujan rencana.
Saran
20
DAFTAR PUSTAKA
Hasmar, H.H.A. 2011. Drainase Terapan. Yogyakarta : UII Press
[KEMENPU] Kementrian Pekerjaan Umum. 2011. Materi Bidang Drainase. Jakarta (ID) : Kementrian Pekerjaan Umum
Ningsih, S. S. 2013. Evaluasi Saluran Drainase di Perumahan Cinta Kasih Cengkareng Dengan Menggunakan Model EPA SWMM 5.0 (skripsi). Bogor : Institut Pertanian Bogor
Rohmat, D. 2009. Tipikal Kuantitas Infiltrasi Menurut Karakteristik Lahan (Kajian Empirik di DAS Cimanuk Bagian Hulu). Jurnal Forum Geografi Vol. 23 No. 1. Bandung (ID) : Universitas Pendidikan Indonesia
Rossman, L. 2004. Storm Water Management Model User’s Manual Version 5.0. Cincinnati (US) : EPA United Stated Environmental Agency
Santya, S. R dan Haikhal, T. N. 2007. Pengembangan Saluran Drainase Kawasan Bandar Udara Achmad Yani. Skripsi. Semarang (ID) : Universitas Diponegoro.
21 Lampiran 1 Masterplan Bogor Nirwana Residence
22
Lampiran 2. Peta topografi Bogor Nirwana Residence (meter)
23 Lampiran 3. Dimensi Saluran Drainase pada Cluster Bukit Nirwana
24
Lampiran 3 (lanjutan)
Saluran Kedalaman (m) Lebar (m) Panjang (m)
C52 0,8 0,6 43,0
C53 0,6 0,6 43,0
C54 0,8 0,6 116,0
C55 0,8 0,6 73,0
Bukit Nirwana 2
Saluran Kedalaman (m) Lebar (m) Panjang (m)
C2 0,7 0,4 34,80
C3 0,7 0,4 36,90
C5 0,7 0,4 108,70
C6 0,7 0,4 28,26
C7 0,7 0,4 26,08
C8 0,4 0,3 65,22
C9 0,4 0,6 50,00
C10 0,7 0,4 36,90
C11 0,7 0,4 26,08
C12 0,4 0,3 69,50
C13 0,4 0,3 69,50
C14 0,4 0,3 50,00
C15 0,4 0,3 32,60
C17 0,4 0,3 50,00
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 20 Juli 1992 dari pasangan Bapak Andriyan Anwar dan Ibu Shanty Chairani. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara dan kakak dari Sari Ramadhani Fajriah. Pada tahun 2007 penulis lulus dari SMPN 1 Pamulang dan diterima di SMAN 3 Tangerang Selatan. Penulis lulus SMA pada tahun 2010 dan pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur USMI di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian.
