Kajian Kapasitas Sungai Sunter (Ruas Jalan Tol Jakarta Cikampek
Sampai dengan Pertemuan Kanal Banjir Timur) Jakarta Timur
Aprilia Undipasari.1,Ir. Dwi Priyantoro, MS.2, Ir. M. Taufiq, MT.2
1)
Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya
2)
Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jalan MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia
e-mail: apriliaundipasari@gmail.com
ABSTRAK
Sungai Sunter merupakan salah satu dari 13 sungai di Daerah Khusus Ibukota (DKI) Jakarta yang mengalir melewati Kota Jakarta Timur dengan hulu sungai yang terletak di Kecamatan Cimanggis, Depok. Pada musim hujan aliran air banjir cukup besar, sedangkan alur
sungai menyempit dan dangkal sehinggatidak mampu untuk mengalirkan debit banjir. Pada bagian
hilir sungai sunter dipotong oleh KBT (Kanal Banjir Timur) dan dialirkan langsung ke laut bermuara di daerah Marunda Jakarta Utara. Dimana debit banjir rencana pada ruas pertemuan
dengan KBT (Kanal Banjir Timur) sesuai desain Q100th = 135 m
3
/dtk kemudian terdapat debit
tambahan dari sodetan Sungai Ciliwung ke KBT (Kanal Banjir Timur) sebesar 60 m3/dtk. Dengan
total menjadi 195 m3/dtk dialirkan melalui KBT dan merupakan pertemuan Sungai Sunter bagian
hilir.
Pada kajian ini, langkah awal yang dilakukan dalam kajian ini adalah analisa hidrologi. Untuk mendapatkan debit banjir rancangan menggunakan metode HSS Nakayasu dengan kala
ulang 25 tahun didapat debit banjir sebesar 151,396 m3/dtk. Program HEC-RAS 4.1 untuk
menganalisa kapasitas penampang sungai sunter kondisi existing dan normalisasi penampang
sungaimenggunakan metode steady flow. Pada kondisi eksisting hampir semua patok terjadi banjir,
sedangkan kondisi setelah di normalisasi aman tidak terjadi banjir.
Kata kunci: Sungai Sunter, Banjir, Normalisasi, Kanal Banjir Timur, HEC-RAS
ABSTRACT
Sunter River is one of 13 rivers in Jakarta which flows through the City of East Jakarta with upstream located in Subdistrict Cimanggis, Depok. In rainy season the flows of floodwater is large enough, while the river channel narrows and shallow so it is not able to drain the flood discharge. In the downstream part of the Sunter River cut by KBT (East Flood Canal) and flowed directly into the sea which empties in the Marunda, North Jakarta. Which is flood discharge plan on
encounter with KBT (East Flood Canal) segment by design is Q100th= 135 m
3
/sec, then there is an
additional discharge from Ciliwung River spatula to KBT (East Flood Canal) by 60 m3/sec. With a
total of 195 m3 / sec flow through the canal and this is the encounter of Sunter River downstream.
The analyze the flood water level of East Flood Canal on the ecounter Sunter River
segment with the flood discharge plan Q100th= 135 m
3
/sec. Obtained flood water level at peg 341 is
+8,97 m. peg 341 is a joint encounter with the sunter river on the downstream area. Based on the
resultsof analysis obtained water level in the lower reaches of the sunter river on peg 3 by +9,49 m.
While the water levelof East Flood Canalon peg 341 which is the encounter with sunter river
obtained by + 8,97 m. The water level of sunter river is higher than the water level of East Flood
Canal, so the condition is safe and not occurring back water condition.
1. PENDAHULUAN
Sungai Sunter merupakan salah satu dari 13 sungai di DKI Jakarta yang mengalir melewati Kota Jakarta Timur dengan hulu sungai yang terletak di Kecamatan Cimanggis, Depok, memiliki luas DAS ± 73,1 km2 dan panjang alur sungai utama ± 32,80 km, dengan kemiringan sungai 25-35% yang merupakan alur alam mempunyai daerah tangkapan (cacthment area) yang cukup luas, dengan kondisi alur yang berkelok-kelok. Pada musim hujan aliran air banjir cukup besar, sedangkan alur sungai di daerah hilir Pondok Gede, Kalimalang, dan Cipinang menyempit dan dangkal tidak mampu untuk mengalirkan debit banjir ditambah pada hilir sungai sunter terdapat KBT (Kanal Banjir Timur) yang mempunyai fluktuasi debit dan elevasi muka air banjir yang mempengaruhi
kecepatan aliran, sehingga
mengakibatkan genangan-genangan disekitarnya.
Sungai Sunter pada bagian hilir yang dipotong oleh KBT (Kanal Banjir Timur) dan dialirkan langsung ke laut bermuara di daerah Marunda Jakarta Utara. Dengan debit banjir rencana pada ruas pertemuan dengan KBT (Kanal Banjir Timur) sesuai desain Q100th= 135
m3/dtk. Kemudian terdapat debit tambahan dari sodetan Sungai Ciliwung ke KBT (Kanal Banjir Timur) sebesar 60 m3/dtk dengan total menjadi 195 m3/dtk dialirkan melalui KBT dan merupakan pertemuan Sungai Sunter bagian hilir.
Dalam kajian ini menganalisa debit banjir dan kapasitas tampung sungai serta upaya metode pengendalian banjir melalui pendekatan pemodelan hidraulik sungai. Khususnya pada ruas-ruas sungai
yang padat pemukiman penduduk dan terkena dampak bencana banjir.,
2. BAHAN DAN METODE
Lokasi yang akan dikaji berada di Sungai Sunter mulai dari ruas jalan tol Jakarta Cikampek sampai dengan pertemuan KBT (Kanal Banjir Timur) panjang sungai yang dikaji yaitu ± 4 km.
Data pendukung yang dibutuhkan antara lain adalah data curah hujan harian digunakan untuk menganalisa hidrologi, peta Topografi untuk mengetahui kondisi morfometri sungai (luas DAS, panjang dan lebar sungai), data pengukuran profil sungai sunter seperti long section dan
cross section, data genangan sungai
sunter, data cross dan long section KBT (Kanal Banjir Timur), dan data debit rencana KBT (Kanal Banjir Timur).
Secara umum tahapan pengerjaan yang dilakukan terdiri dari dua tahap, yang pertama yaitu dengan melakukan analisa hidrologi dan analisa hidrolika.
Gambar 2. Skema sistem Sungai Sunter dan KBT (Kanal Banjir Timur) Jakarta Timur
2.1. Analisa Hidrologi
Langkah awal yang dilakukan dalam kajian ini adalah analisa hidrologi. Analisa hidrologi dilakukan dengan uji konsistensi untuk mengetahui penyimpangan data hujan. Lalu menghitung curah hujan wilayah dengan metode Aritmatic karena menggunakan dua stasiun curah hujan yaitu stasiun hujan Cibinong dan stasiun hujan Depok. Kemudian menghitung hujan rancangan menggunakan metode Log Pearson Type III yang kemudian diuji kesesuaian distribusi dengan menggunakan Uji Smirnov – Kolmogorov dan Uji Chi - Square. Analisa Curah hujan jam-jaman menggunakan Mononobe. Perhitungan debit banjir rancangan menggunakan metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun.
Berikut merupakan bagan alir pengerjaan skripsi Mulai Data Topografi Tata Guna Lahan Data Curah Hujan Harian Data Karakteristik Sungai (Cross Section) dan Geologi Curah Hujan Wilayah Analisa Distribusi Frekuensi Uji Kesesuaian Distribusi Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu ya Debit Banjir Rancangan
Analisa Profil muka air banjir S.sunter Kondisi Existing dgn
Qrencana (Q25th)
Kapasitas S.Sunter aman mengalirkan debit
banjir rencana Upaya penambahan kapasitas s.sunter Analisa profil elevasi muka air
banjir s.sunter kondisi normalisasi
Kapasitas s.sunter setelah normalisasi, aman mengalirkan Qrencana dan tidak terjadi back
water effect dari KBT
tidak Kesimpulan dan Saran Selesai ya Koefisien Pengaliran dan Analisa Karakteristik DAS (A, L, dan Slope)
Distribusi Hujan Jam-jaman tidak Tidak Debit Banjir Rencana KBT (Q100) = 195 m3/dtk Data Cross dan long Section KBT
Analisa Profil muka air banjir KBT pd pertemuan dgn S.Sunter ya Keterangan: Rumusan Masalah 1 Rumusan Masalah 2 Rumusan Masalah 3 Rumusan Masalah 4 Rumusan Masalah 5
Gambar 3. Bagan alir pengerjaan
2.2. Analisa Hidrolika
Tahap selanjutnya dilakukan analisa hidrolika untuk mengetahui kondisi eksisting dengan kala ulang 25 tahun dengan untuk mengetahui seberapa besar dampak banjir. Analisa hidrolika dilakukan dengan menggunakan program HEC-RAS versi 4.1.0 dengan menginput data debit banjir rancangan kala ulang 25 tahun.
Berikut merupakan bagan alir pengerjaan program HEC-RAS versi 4.1.0. Mulai Debit Banjir Rancangan KBT (Q100 = 195 m3/dtk) Data Penampang Sungai Sunter Pembuatan Geometri Sungai
Analisa Kapasitas Sungai Kondisi Normalisasi
Running HEC-RAS (Steady Flow)
Analisa Kapasitas Sungai Kondisi Eksisting
Verifikasi Parameter Hidrolik: - Tinggi Muka Air - Bilangan Froude -Kecepatan -Penampang Basah Tampilan: 1. Long Section 2. Cross Section Selesai Ya Tidak Debit Banjir Rancangan S.Sunter (Q25) Data Cross Section KBT
Gambar 4. Bagan alir pengerjaan
program HEC-RAS.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam kajian ini, analisa curah hujan jam-jaman menggunakan Metode Mononobe. Untuk menghitung hujan jam-jaman terdapat data koefisien pengaliran diambil nilai 0,70 karena Jakarta merupakan daerah perkantoran pusat kota dan masih ada sedikit semak belukar. Hasil yang lebih akurat sebaiknya menggunakan peta tata guna
lahan untuk menghitung nilai koefisien pengaliran.
Tabel 1. Distribusi hujan
jam-jaman metode Mononobe
Sumber: Hasil Perhitungan
Analisa banjir rancangan yang akan dipakai sebagai input data simulasi hidraulika aliran pada program HEC-RAS dilakukan dengan menghitung debit banjir rancangan menggunakan HSS Nakayasu didapat debit kala ulang 25 tahun yaitu 151,396 m3/dtk.
Berikut merupakan gambar Hidrograf Nakayasu kala ulang 25 tahun.
Gambar 5. Hidrografbanjir rancangan
kala ulang 25 tahun metode nakayasu
Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan hasil perhitungan debit rencana tersebut kemudian dipakai sebagai input data pada analisa profil aliran dengan menggunakan program HEC-RAS versi 4.1.0.
Pada program HEC-RAS, reach
boundary condition (kondisi batas)
hulu dan kondisi batas hilir. Syarat batas untuk kondisi hulu dan hilir digunakan
normal depth yang merupakan
menyajikan data slope.
Berikut merupakan hasil analisa aliran kondisi eksisting.
Gambar 6. Long section sungai sunter
kondisi eksisting
Sumber: Hasil analisa program HEC-RAS 4.1.0
Gambar 7. Cross section di patok 50
sungai sunter kondisi eksisting
Sumber: Hasil analisa program HEC-RAS 4.1.0
Dari hasil running program HEC-RAS dapat diketahui bahwa kapasitas sungai tidak mampu untuk menampung debit kala ulang 25 tahun yaitu 151,396 m3/dtk. Hampir semua patok dari 125-3 mengalami limpasan. Tinggi elevasi muka air banjir pada patok 50 adalah +14,36 dan tinggi kedalaman di patok 50 yaitu 3,43 m. Berdasarkan informasi yang didapat dari survey lapangan bahwa tinggi genangan yang melimpas di daerah cipinang yaitu ± 0,6 m. Sehingga banjir yang terjadi di patok 50 dengan tinggi
kedalaman yaitu 4,03 m. Dari data genangan sungai sunter diketahui bahwa tinggi genangan di patok 50 yaitu ± 4 m. Hasil running program HEC-RAS lebih tinggi 0,03 m dari data dilapangan sehingga hasilnya tidak terlalu jauh.
Dari hasil analisa profil muka air pada kondisi eksisting, dapat diketahui bahwa hampir semua daerah sepanjang alur sungai Sunter bagian hulu dan hilir mulai patok 125-3 merupakan daerah yang rawan terjadi banjir. Alternatif penanganan yang diusulkan dalam mengatasi masalah banjir di sungai Sunter yaitu Penambahan kapasitas dengan normalisasi sungai untuk melewatkan debit banjir rancangan. Dalam kajian ini menggunakan debit banjir rancangan Q25th sebesar 151,396
m3/detik.
Berikut merupakan hasil analisa aliran kondisi normalisasi dengan menggunakan bantuan program HEC-RAS versi 4.1.0.
Gambar 8. Long section kondisi
setelah ada normalisasi Sumber: Hasil analisa program
HEC-RAS 4.1.0 0 1000 2000 3000 4000 6 8 10 12 14 16 18
Sunter Eks Q25 Plan: Plan 01 9/21/2016
Main Channel Distance (m)
E le v a tio n ( m ) Legend EG Q25 WS Q25 Crit Q25 Ground LOB ROB S T .. . S T R ... S T R 8 S T R 1 0 S T R 1 2 S T R 1 3 S T R 1 4 S T R 1 5 S T R 1 6 S T R 2 0 S T R 2 2 S T R 2 4 S T R 2 7 S T R 2 9 S T R 3 1 S T R 3 3 S T R 3 5 S T R 3 7 S T R 3 8 S T R 4 0 S T R 4 3 S T R 4 5 S T R 4 8 u p je m b a ta n k a lim a la n g .. . S T R 5 0 S T R 5 1 S T R 5 3 S T R 5 4 S T R 5 6 S T R 5 7 S T R 5 8 S T R 6 1 S T R 6 3 S T R 6 5 S T R 6 7 S T R 6 9 S T R 7 1 S T A 7 3 S T A 7 4 S T A 7 8 S T A 8 0 S T A 8 2 S T A 8 4 S T A 8 6 S T A 8 8 S T A 9 0 S T A 9 2 S T A 9 4 S T A 9 6 S T A 1 0 0 S T A 1 0 2 S T A 1 0 4 S T A 1 0 6 S T A 1 1 0 S T A 1 1 3 S T A 1 1 5 S T A 1 1 6 S T A 1 1 7 S T A 1 1 9 S T A 1 2 1 S T A 1 2 2 S T A 1 2 4 kali sunter 1 0 10 20 30 40 50 60 70 10 11 12 13 14 15
Sunter Eks Q25 Plan: Plan 01 9/21/2016 RS = 53 STR 50 Station (m) E le v a ti o n ( m ) Legend EG Q25 WS Q25 Crit Q25 Ground Levee Bank Sta .035 .035 .035 0 1000 2000 3000 4000 6 8 10 12 14 16 18
SUNTER BKT BARU ND Plan: Plan 10 12/26/2016
Main Channel Distance (m)
E le v a tio n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground LOB ROB S T R 5 S T R 7 S T R 9 S T R 1 0 S T R 1 1 S T R 1 3 S T R 1 4 S T R 1 6 S T R 1 9 S T R 2 1 S T R 2 3 S T R 2 6 S T R 2 8 S T R 3 0 S T R 3 2 S T R 3 4 S T R 3 7 S T R 4 0 S T R 4 3 S T R 4 5 S T R 4 7 d w n J e m b k a li m .. . S T R 4 9 S T R 5 1 S T R 5 3 S T R 5 5 S T R 5 7 S T R 5 8 S T R 6 1 S T R 6 3 S T R 6 5 S T R 6 7 S T R 6 8 S T R 7 0 S T R 7 1 S T R 7 3 S T R 7 5 S T R 7 8 S T R 8 1 S T R 8 4 S T R 8 6 S T R 8 7 S T R 8 9 S T R 9 2 S T R 9 4 S T R 9 6 S T R 1 0 0 S T R 1 0 2 S T R 1 0 4 S T R 1 0 6 S T R 1 0 9 S T R 1 1 2 S T R 1 1 3 S T R 1 1 5 S T R 1 1 7 S T R 1 1 9 S T R 1 2 1 S T R 1 2 3 S T R 1 2 5
Gambar 9. Cross section di patok 50 sungai sunter kondisi normalisasi
Sumber: Hasil analisa program HEC-RAS 4.1.0
Dari gambar diatas dapat diketahui tinggi elevasi muka air pada patok 50 adalah +12,06 m. Diketahui elevasi muka air eksisting pada patok 50 adalah +14,36 m sehingga terjadi penurunan elevasi muka air banjir setelah di normalisasi sebesar 2,3 m sehingga aman dari banjir.
Dari hasil running program HEC-RAS dapat diketahui pengaruh arus balik (back water effect) sungai Sunter dibagian hilir pada kondisi setelah di normalisasi. Akibat pengaruh pertemuan muka air banjir KBT (Kanal Banjir Timur) pada patok 341 dengan sungai sunter dibagian hilir pada patok 3, dimana debit banjir rencana KBT Q100th
=135 m3/detik menjadi 195 m3/detik karena adanya penambahan debit sebesar 60 m3/detik dari sodetan sungai ciliwung Dari hasil analisa HEC-RAS dapat diketahui elevasi muka air Kanal Banjir Timur pada patok 341 adalah +8,97 m.
Gambar 10. Cross section KBT di
patok 341 setelah adanya penambahan debit dari sodetan ciliwung Q100 th
195 m3/detik.
Sumber: Hasil analisa program HEC-RAS 4.1.0
Gambar 11. Long section KBT (Kanal
Banjir Timur)
Sumber: Hasil analisa program HEC-RAS 4.1.0
Dari hasil analisa hidrolika dengan menggunakan program HEC-RAS didapatkan hasil elevasi muka air di bagian hilir sungai sunter pada patok 3 sebesar +9,49 m. Sedangkan hasil elevasi muka air KBT pada patok 341 yang merupakan pertemuan dengan sungai sunter didapat sebesar +8,97 m. Maka elevasi muka air sungai sunter +9,49 m lebih tinggi dari pada elevasi muka air KBT +8,97 m sehingga aman tidak terjadi aliran balik (back water).
4. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dan analisa yang dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain Dengan menggunakan Metode HSS Nakayasu dengan kala ulang 25 tahun didapat debit banjir sebesar 151,396
0 5 10 15 20 25 30 35 40 8 9 10 11 12 13
SUNTER BKT BARU ND Plan: Plan 10 12/26/2016 RS = 50 STR50 Station (m) E le v a tio n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Ground Bank Sta .02 .02 .02 0 20 40 60 80 100 6 8 10 12 14 16
SUNTER BKT BARU ND BISMILLAHFIX Plan: Plan 10 1/15/2017 RS = 341 Pertemuan dgn sunter Station (m) E le v a tio n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Ground Bank Sta .016 .016 . 0 1 6 0 200 400 600 800 1000 6 8 10 12 14 16 18 20
SUNTER BKT BARU ND BISMILLAHFIX Plan: Plan 10 1/15/2017
Main Channel Distance (m)
E le v a tio n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground LOB ROB BKT HILIR BKT HULU Patok 341 merupakan pertemuan dengan sungai sunter
m3/detik. Dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1. kapasitas penampang sungai sunter kondisi eksisting hampir semua patok terjadi banjir. Dengan kala ulang Q25th debit banjir sebesar 151,396
m3/detik. Patok yang melimpas terjadi pada bagian hulu dan hilir sungai sepanjang 3950 m dari Patok 125 sampai dengan Patok 3.
Hasil analisa menggunakan HEC-RAS 4.1 Kapasitas penampang sungai sunter setelah di normalisasi aman tidak terjadi banjir. Dengan kala ulang Q25th
debit banjir sebesar 151,396 m3/detik. Diketahui elevasi muka air banjir eksisting pada patok 50 adalah +14,36 m setelah di normalisasi menjadi +12,06 m sehingga terjadi penurunan elevasi muka air banjir sebesar 2,3 m. Sedangkan kapasitas Kanal Banjir Timur aman tidak terjadi banjir. Dimana debit banjir rencana KBT Q100th =135 m3/detik
menjadi 195 m3/detik karena adanya penambahan debit sebesar 60 m3/detik dari sodetan sungai ciliwung. Diketahui elevasi muka air banjir pada patok 341 adalah +8,97 m.
Dari hasil analisa hidrolika dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1 didapatkan hasil elevasi muka air banjir di bagian hilir sungai sunter pada patok 3 sebesar +9,49 m. Sedangkan hasil elevasi muka air KBT pada patok 341 yang merupakan pertemuan dengan sungai sunter didapat sebesar +8,97 m. sehingga aman tidak terjadi aliran balik (back
water).
4.2. Saran
Berdasarkan analisa yang telah dilakukan, ada beberapa saran yang dapat untuk dilakukan antara lain perhitungan curah hujan seharusnya menggunakan data dari stasiun hujan terdekat untuk menentukan debit banjir rancangan sehingga didapat debit banjir rancangan secara akurat. Dan dalam kajian ini
diperhitungkan untuk analisa back water dari sodetan Ciliwung ke Kanal Banjir Timur.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2005. HEC-RAS River Analysis
System. Hydrologic Engineering
Center U.S Army Corps of Engineers USA.
Anonim, 2003. Pengukuran dan Detail
Desain K.Sunter, K. Bekasi, Sistem Polder Periuk Jaya.
Jakarta : SKS Pengendalian Banjir dan Pengamanan Pantai Ciliwung Cisadane.
Asdak, C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan DAS. Yogjakarta:
Gajah Mada University Press. Chow, Ven Te. 1997. Hidrolika Saluran
Terbuka. Jakarta: Erlangga.
Harto, Sri. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka. Istiarto. 2012. Modul Pelatihan –
Simulasi Aliran 1 Dimensi dengan Bantuan Program Hidrodinamika HEC-RAS. Yogyakarta : Teknik
Sipil dan Lingkungan Universitas Gajah Mada.
Limantara, Lily M. 2009. Hidrologi
Teknik Terapan. Malang : CV.
Citra Malang.
Soemarto, CD. 1999. Hidrologi Teknik. Jakarta : Erlangga.
Soewarno. 1995. Hidrologi – Pengukuran dan Pengolahan
Data Aliran Sungai
(Hidrometri). Bandung : Nova.
Sosrodarsono, S Dan K. Takeda.
1983.Hidrologi untuk
Pengairan. Jakarta : PT.
Pradnya Paramita.
Sosrodarsono, S Dan M. Tominaga.
1985. Perbaikan dan
Pengaturan Sungai. Jakarta :
PT. Pradnya Paramita.
Triatmojo, Bambang. 1993. Hidraulika I. Yogjakarta: Betta Ofset.
