Perencanaan Ulang Sistem Drainase
Di Daerah Semarang Tengah
Redesign Drainage System
In Central Semarang Area
Dadi Abdilah dan Didik Bambang Supriyadi
Jurusan Teknik Lingkungan, Kampus ITS Sukolilo Surabaya. Email:dadiabdilah@yahoo.com
Abstrak
Daerah Semarang Tengah merupakan daerah yang selalu tergenang air pada saat hujan khususnya di sekitar Kelurahan Sekayu, Kauman, Kranggan, dan Purwodinatan yang berada pada Subsistem Kali Semarang. Pada kawasan tersebut terjadi genangan saat hujan setinggi sekitar 10-30 cm dengan lama genangan 1-2 jam. Hal ini disebabkan tidak berfungsinya dengan baik saluran drainase. Dengan adanya permasalahan diatas, Tugas Akhir ini bertujuan untuk merencanakan ulang sistem drainase eksisting Kali Semarang berdasarkan kapasitas dan fungsinya.
Yang pertama dilakukan pada perencanaan ulang drainase ini adalah analisa hidrologi menggunakan metode Gumbel, van Breen, dan Talbot. Kemudian dilakukan analisa hidrolika dengan cara mengevaluasi debit saluran eksisting dengan debit rencana yang merupakan penjumlahan limpasan hujan dan air buangan. Analisa ini untuk mengetahui apakah saluran eksisting dapat menampung debit limpasan sehingga dapat dilakukan tindak lanjut untuk mengatasinya.
Hasil evaluasi dapat disimpulkan bahwa 34 saluran perlu dilakukan perubahan desain diantaranya 12 saluran dilakukan pelebaran saluran yang didesain berbentuk trapesium dengan pasangan batu kali dan 22 saluran dilakukan penambahan kedalaman saluran. Jumlah anggaran yang diperlukan untuk perbaikan tersebut sebesar Rp 12.854.727.000,00
Kata Kunci : Sistem drainase, Genangan, Kali Semarang. Abstrac
Central Semarang is always flooded by the rain, consequently in the subdistrict of Sekayu, Kauman, Kranggan, and Purwodinatan at drainage system Semarang river. The stagnan water usually happened 1-2 hours with 10-30cm depth. The problem of stagnant water caused by the drainage channels not active. Referring to that condition, this final project was aimed to redesign Semarang river system based on capacity and functionality..
The first doing on redesign drainage is analysis hidrology with Gumbel method, Van Breen, and Talbot. Then calculate hydraulic analysis to evaluate the capacity existing channel and capacity of calculation with content wastewater. The purpose the analysis is want to know drainage channels catch the surface runoff.
Referring to evaluation can to knows that 34 channels must be redesign, among them extension 12 channels with design trapezium types and 22 channels with increase the depth. The total cost for redesign is Rp 12.854.727.000,00
1. Pendahuluan
Kota Semarang mempunyai lokasi yang strategis sebagai pusat administrasi sekaligus sebagai pusat pengembangan ekonomi dan perdagangan di Jawa Tengah. Tetapi masalah banjir yang sering terjadi di Semarang Tengah menjadikan perekonomian dan perdagangan tidak bisa berkembang pesat. Semarang Tengah merupakan salah satu daerah rawan banjir ketika musim hujan tiba. Khusus untuk Semarang Tengah beberapa kawasan yang rawan banjir yaitu sekitar Kelurahan Sekayu, Kauman, Kranggan, dan Purwodinatan.
Banjir terutama terjadi pada musim hujan, akibat debit besar melampaui kapasitas penampang aliran yang telah mengalami degradasi kapasitas. Hal ini diakibatkan oleh hasil erosi dari hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) atau Sub DAS-nya. Disamping sedimentasi, penurunan fungsi, dan kapasitas sungai serta Drainase Perkotaan juga disebabkan adanya bangunan-bangunan ilegal di bantaran atau bahkan badan sungai atau saluran, yang mengurangi fungsi kapasitas luberan (High Water Channel) dari palung sungai (Low Water Channel) diatas debit normal, meningkatnya unit hydrograph debit banjir, dan semakin cepatnya waktu konsentrasi debit akibat menurunnya fungsi resapan daerah tangkapan air (DAS) nya pada waktu musim hujan. Sebaliknya juga, menurunnya base flow debit andalan menyebabkan kekeringan dimusim kemarau. Hal ini mengakibatkan defisit neraca air yang berefek pada menyusutnya debit andalan. Dengan meningkatnya konsentrasi beban kandungan limbah termasuk sedimen akan terjadi penurunan kualitas air.
Merujuk pada kondisi yang rawan banjir di kawasan Semarang Tengah maka diperlukan evaluasi mengenai sistem drainase yang telah ada sebagai bentuk usaha mengatasi banjir dan juga sebagai bahan masukan bagi pihak Pemerintah Kota dalam usaha mengatasi permasalahan banjir di Semarang Tengah.
2. Tinjauan Pustaka
Drainase berasal dari bahasa Inggris, yaitu drainage yang mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalirkan air. Drainase merupakan suatu sistem pembuangan air yang berfungsi untuk mengalirkan kelebihan air hujan menuju ke badan air penerima dengan aman, sehingga dapat mengendalikan terjadinya banjir (Masduki, 1988).
Yang termasuk penyebab banjir karena akibat dari tindakan manusia adalah perubahan kondisi daerah pengaliran sungai, kawasan perkotaan yang kumuh, sampah, drainase lahan, bendung dan bangunan air, kerusakan bangunan pengendali banjir, perencanaan sistem pengendalian banjir yang tidak tepat.
Upaya pengendalian banjir diantaranya mengetahui periode ulang hujan, melakukan analisis hidrologi, pengamatan data curah hujan, analisis curah hujan rata-rata daerah aliran, analisis curah hujan harian maksimum, analisis distribusi intensitas curah hujan, analisis lengkung intensitas hujan, analisis hidrolika, debit limpasan hujan, dimensi saluran, bentuk dan jenis saluran, analisa air buangan, bangunan pelengkap, tinggi jagaan.
3. Metodologi Penelitian
Penelitian yang dilakukan menggunakan kerangka perencanaan sebagai pedoman penelitian. Kerangka perencanaan dapat diliat pada Gambar 3.1 berikut :
Gambar 3.1. Kerangka Perencanaan
4. Analisa dan Pembahasan
Pada analisa dan pembahasan ini digunakan dua jenis analisa yaitu analisa hidrologi dan analisa hidrolika.
Analisa hidrologi ini menggunakan data curah hujan maksimum yang diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Semarang. Data tersebut diperoleh selama 20 tahun terakhir,
IDE STUDI
Perencanaan Ulang Sistem Drainase Di Daerah Semarang Tengah
IDENTIFIKASI MASALAH
• Terjadinya genangan air di daerah studi • Mengevaluasi sistem drainase eksisting
• Mengidentifikasi penyebab terjadinya genangan dan upaya pengendaliannya
STUDI LITERATUR
• Drainase Perkotaan
• Penyebab dan Pengendali Banjir • Analisis Hidrologi
• Hidrolika Saluran Terbuka
PENGUMPULAN DATA PRIMER
• Kondisi Saluran Drainase, meliputi : • Dimensi Saluran
• Bentuk Saluran
• Tinggi Endapan bulan Maret & Mei 2009 • Arah Aliran
• Tinggi Muka Air di Saluran Primer • Debit Air Buangan Domestik
• Lebar Jalan (untuk panjang gorong-gorong)
PENGUMPULAN DATA SEKUNDER
• Data Curah Hujan
• Data/Peta Topografi, TataGuna Lahan, Genangan Air
• Data Jumlah penduduk dan Fasilitas Umum di wilayah studi
• Data Sistem Drainase Eksisting
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
• Analisis Hidrologi • Analisis Hidrolika
• Evaluasi Saluran dan Bangunan Pelengkap • Gambar Detail
• Perhitungan BOQ dan RAB
sejak tahun 1989 sampai tahun 2008 berdasarkan stasiun pengamat yang terdekat dengan wilayah perencanaan, yaitu stasiun Siliwangi, A.Yani, dan Deli.
Lengkung Intensitas Hujan PUH 5 Tahun
0 100 200 300 400 0 100 200 300 Durasi (mm/jam) Intensit as H ujan (mm/jam) I talbot I sherman I ishiguro
Gambar 3.2. Grafik Intensitas Hujan PUH 5 Tahun
Lengkung Intensitas Hujan PUH 10 Tahun
0 100 200 300 400 500 0 100 200 300 Durasi (menit) Intensitas H ujan (mm/jam) I talbot I sherman I ishiguro
Gambar 3.3. Grafik Intensitas Hujan PUH 10 Tahun
Berdasarkan hasil analisa maka nilai yang dipilih adalah hasil perhitungan Metode Talbot dengan selisih intensitas hujan ( I) yang terkecil untuk PUH 5 dan 10 tahun. Dipilih nilai terkecil karena memiliki tingkat kesalahan terkecil sehingga untuk perhitungan diharapkan penyimpangannya kecil dengan tingkat kesalahan kecil. Dengan demikian, persamaan intensitas hujan yang digunakan, sebagai berikut :
PUH 5 Tahun→ I = t 49 13075 + PUH 10 Tahun→ I= t 49 16975 + Analisis Hidrolika
Pembagian blok pelayanan selain berdasarkan pada keadaan topografi dan tata guna lahan yang ada di wilayah studi juga berdasarkan pada data eksisting yang ada yang sesuai dengan batas administratif. Blok pelayanan ini dibagi menjadi 14 blok.
2. Perhitungan Koefisien Pengaliran
Perhitungan ini dilakukan setelah penentuan blok pelayanan yang berdasarkan atas keadaan topografi dan tata guna lahan yang ada. Tata guna lahan memberikan pengaruh pada nilai koefisien pengaliran air hujan (runoff) ditunjukkan dengan nilai C. Data ini dapat diperoleh dari data tata guna lahan yang dapat digunakan sebagai dasar penentuan harga koefisien pengaliran (C). Besarnya nilai C dapat diambil dari pola pengaliran terhadap bentuk-bentuk peruntukkan lahan, sedangkan untuk tiap beban yang lebih dari satu saluran dilakukan perhitungan koefisien pengaliran gabungan (Cr gabungan).
3. Perhitungan Debit Limpasan Hujan
Perhitungan ini berdasarkan nilai koefisien pengaliran (c), intensitas hujan rencana (berdasarkan rumus hujan yang terpilih, yaitu metode Talbot) dan luas daerah aliran (A). Sebelumnya ditentukan terlebih dahulu panjang saluran (Ld), panjang limpasan (Lo), beda elevasi
antar saluran dan beda elevasi pada limpasan. 4. Debit Rencana Total
Perhitungan debit rencana total merupakan hasil penjumlahan debit air buangan dan debit limpasan hujan. Debit hasil penjumlahan inilah yang nantinya dibandingkan dengan debit saluran eksisting sehingga dapat diketahui apakah saluran tersebut aman atau tidak.
5. Perhitungan Kapasitas Saluran Eksisting
Kapasitas saluran eksisting dihitung dari kapasitas saluran penuh untuk debit hujan yang direncanakan dan dari kapasitas dengan adanya sedimen dalam saluran eksisting.
6. Evaluasi Debit Eksisting dengan Debit Limpasan
limpasan sehingga dapat dilakukan tindakan lanjut untuk mengatasinya.
7. Dari analisa sebelumnya, dapat diketahui beberapa saluran yang kapasitasnya tidak memenuhi maupun yang memenuhi. Untuk memudahkan dalam menganalisis, berikut penjelasan dari tiap-tiap saluran :
a. Saluran Sekunder Bedakan (5-6), Karang Anyar (15-16), Beteng (17-16), Subandaran (18-19), Kimang (20-21), Kakun (22-23), Petudungan (24-25), Pekojan (26-27), Gambiran (28-29), Sendowo (33-34)
1. Saluran tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 5 tahun pada saat kapasitas saluran kosong maupun pada saat kapasitas saluran terdapat sedimen. 2. Kondisi lahan sempit dan tidak memungkinkan untuk memperlebar saluran, upaya :
pendalaman saluran berupa pengerukan agar kapasitas saluran menjadi optimal.
b. Saluran Sekunder Thamrin (7-8) (9-8), Gajah Mada (10-11) (12-11), Agsa (30-31) (32-31) 1. Saluran tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 5 tahun pada
saat kapasitas saluran kosong maupun pada saat kapasitas saluran terdapat sedimen. 2. Dengan kondisi jalan raya, maka pelebaran saluran berupa pengerukan dapat dilakukan
agar kapasitas saluran menjadi optimal.
c. Saluran Sekunder Simpang (1-2), Batan (3-4), Plampitan (13-14)
1. Saluran ini tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 5 tahun saat kapasitas saluran ada sedimen.
2. Untuk itu, diperlukan pemeliharaan saluran berupa pembersihan dan pengerukan karena saluran ini dekat dengan pemukiman padat penduduk dan agar kapasitas menjadi optimal.
d. Saluran Primer Kase
1. Saluran ini tidak mampu menampung limpasan air hujan rencana dengan PUH 10 tahun pada saat kapasitas saluran terdapat sedimen.
2. Kondisi lahan eksisting yang berupa pemukiman dan jalan raya membuat saluran perlu dilakukakan perubahan dimensi berupa pengerukan agar kapasitas saluran menjadi optimal.
8. Perhitungan Perubahan Desain Saluran
Perubahan desain saluran dapat dilakukan dengan cara melebarkan saluran dan atau dengan menambah kedalaman saluran, sehingga luas penampang saluran menjadi sama atau lebih besar dari luas penampang saluran rencana (saluran eksisting dengan debit rencana). Pada perhitungan ini, pemilihan pelebaran saluran dijadikan sebagai alternatif pertama dengan pertimbangan kondisi di lapangan masih tersedia lahan atau tidak. Apabila lahan yang ada tidak memungkinkan untuk dilakukan pelebaran, maka alternatif lain adalah dengan menambah kedalaman saluran (pendalaman saluran) dengan pertimbangan elevasi muka air saluran sekunder tidak boleh berada dibawah elevasi muka air saluran primer.
Dimensi rencana Saluran ID Saluran Ld (m) Hd (m) Sd b y z A (m2) P (m) R (m) n v (m/s) Q (m3/s) Sekunder (tipe saluran B)
Simpang 1-2 267 0.08 0.0002996 1.5 1.3 1.95 4.1 0.48 0.015 0.703 1.909 Batan 3-4 254 0.11 0.0004331 1.4 1.05 1.47 3.5 0.42 0.015 0.776 0.993 Bedakan 5-6 331 0.1 0.0003021 1.6 1.1 1.76 3.8 0.46 0.015 0.692 3.397 Thamrin 7-8 407 0.05 0.0001229 1.75 1.6 2.8 4.95 0.57 0.015 0.616 4.523 Thamrin 9-8 343 0.07 0.0002041 1.75 1.4 2.45 4.55 0.54 0.015 0.629 3.938 Gama 10-11 636 0.18 0.000283 1.4 1.3 1.82 4 0.46 0.015 0.662 5.720 Gama 12-11 547 0.1 0.0001828 1.5 1.4 2.1 4.3 0.49 0.015 0.706 10.48 Plampitan 13-14 611 0.06 0.000098 1.2 1 1.2 3.2 0.38 0.015 0.608 5.127 Kr.Anyar 15-16 674 0.12 0.000178 1.3 1.1 1.43 3.5 0.41 0.015 0.611 4.566 Beteng 17-16 483 0.06 0.0001242 1.3 1.2 1.56 3.7 0.42 0.015 0.715 1.969 Subandaran 18-19 662 0.15 0.0002266 1 1 1 3 0.33 0.015 0.621 4.796 Kimang 20-21 789 0.24 0.0003042 1.15 1.1 1.265 3.35 0.38 0.015 0.605 5.661 Kakun 22-23 140 0.06 0.0004286 1.3 0.9 1.17 3.1 0.38 0.015 0.718 0.979 Petudungan 24-25 127 0.06 0.0004724 1.2 0.9 1.08 3 0.36 0.015 0.731 0.964 Pekojan 26-27 254 0.04 0.0001575 1.2 1 1.2 3.2 0.38 0.015 0.674 1.673 Gambiran 28-29 165 0.09 0.0005455 1.1 0.7 0.77 2.5 0.31 0.015 0.707 1.286 Agsa 30-31 229 0.06 0.000262 1.7 1.1 1.87 3.9 0.48 0.015 0.659 2.430 Agsa 32-31 458 0.07 0.0001528 1.8 1.4 2.52 4.6 0.55 0.015 0.662 2.312 Sendowo 33-34 433 0.14 0.0003233 1.2 1 1.2 3.2 0.38 0.015 0.621 1.478 Pemuda 35-37 1984 2.25 0.0011341 1.4 0.95 1.33 3.3 0.4 0.015 1.241 3.052 Imbo 36-37 560 0.19 0.0003393 1.6 1.05 1.68 3.7 0.45 0.015 0.724 12.57 Suprapto 38-37 458 0.08 0.0001747 1.9 1.5 2.85 4.9 0.58 0.015 0.613 1.654
Primer (tipe saluran A) Kase 0-2 280 0.22 0.00079 3.5 1.5 0.25 5.815 6.593 0.88 0.015 1.718 9.989 Kase 2-4 153 0.07 0.00046 3.6 1.5 0.25 5.965 6.693 0.89 0.015 1.32 15.94 Kase 4-6 38 0.06 0.00158 3.8 1.5 0.25 6.265 6.893 0.91 0.015 2.485 15.57 Kase 6-8 293 0.15 0.00051 4.3 1.5 0.25 7.015 7.393 0.95 0.015 1.456 13.72 Kase 8-11 394 0.28 0.00071 4.85 1.5 0.25 7.84 7.943 0.99 0.015 1.762 34.04 Kase 11-14 305 0.33 0.00108 5.5 1.6 0.24 9.414 8.791 1.07 0.015 2.296 39.87 Kase 14-16 51 0.07 0.00137 6 1.6 0.24 10.21 9.291 1.1 0.015 2.632 43.97 Kase 16-19 331 0.11 0.00033 6.3 1.6 0.24 10.69 9.591 1.12 0.015 1.307 48.06 Kase 19-21 191 0.11 0.00058 6.5 1.8 0.23 12.45 10.19 1.22 0.015 1.829 50.45 Kase 21-23 191 0.16 0.00084 6.9 1.8 0.23 13.17 10.59 1.24 0.015 2.232 56.46 Kase 23-25 153 0.32 0.00209 7.6 1.8 0.23 14.43 11.29 1.28 0.015 3.592 51.82 Kase 25-27 114 0.08 0.0007 7.9 1.8 0.23 14.97 11.59 1.29 0.015 2.095 56.67 Kase 27-29 153 0.1 0.00065 8.8 1.8 0.23 16.59 12.49 1.33 0.015 2.061 58.72 Kase 29-31 280 0.09 0.00032 9.6 1.8 0.23 18.03 13.29 1.36 0.015 1.466 63.38 Kase 31-34 140 0.09 0.00064 9.9 1.8 0.23 18.57 13.59 1.37 0.015 2.083 69.79 Kase 34-37 127 0.08 0.00063 10.3 1.8 0.23 19.29 13.99 1.38 0.015 2.074 73.62
10. Evaluasi Bangunan Pelengkap
Dari pengamatan diwilayah evaluasi dan perencanaan terdapat beberapa bangunan pelengkap yang berupa gorong-gorong yang juga perlu dilakukan evaluasi mengenai kapasitas dan kecepatan aliran air suatu saluran. Gorong-gorong yang dievaluasi adalah gorong-gorong yang melintasi jalan raya. Pada perhitungan kapasitas gorong-gorong ini menggunakan PUH 10 tahun. 11. Bill Of Quantity (BOQ) dan Rencana Anggaran Biaya (RAB)
Bill Of Quantity merupakan perincian seluruh bahan-bahan yang dibutuhkan dalam perencanaan. Pada perhitungan ini akan dijelaskan mengenai bahan-bahan apa saja yang dibutuhkan serta berapa jumlah bahan yang dibutuhkan setelah dilakukan perencanaan ulang. Jumlah anggaran yang diperlukan untuk perbaikan tersebut sebesar Rp 12.854.727.000,00.
5. Kesimpulan
Kesimpulan yang dihasilkan dari hasil analisis dan pembahasan mengenai sistem drainase kawasan Semarang Tengah Subsistem Kali Semarang, diantaranya :
1. Yang menjadi penyebab adanya genangan di kawasan Semarang Tengah Subsistem Kali Semarang adalah adanya kapasitas saluran yang kurang memadai yang disebabkan oleh dimensi saluran yang tidak sesuai dengan kapasitas rencana dan terjadinya pendangkalan dan penyempitan saluran akibat adanya sedimen yang menumpuk.
2. Terdapat beberapa saluran yang perlu dilakukan perubahan dimensi berupa pendalaman saluran serta pelebaran saluran yaitu pada saluran di jl.Simpang, jl.Bedakan, jl. Thamrin, jl.Gajah Mada, Plampitan, jl.Gambiran, jl.Imam Bonjol, dimana untuk perbaikan tersebut diperlukan biaya yang terdapat dalam RAB (Rencana Anggaran Biaya) sebesar Rp 12.854.727.000,00
Daftar Pustaka
Anggrahini, 1997,Hidrolika Saluran Terbuka,CV. Citra Media, Surabaya.
Anonim, 1986,Standard Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan, Dirjen Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum, Galang Persada, Bandung.
Anonim, 1999,Petunjuk Teknis Perencanaan Pembangunan dan Pengelolaan Bidang ke-PLP-an Perkotake-PLP-an dke-PLP-an Pedesake-PLP-an, Volume 1, Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Cipta Karya. Jakarta.
Anonim, 2000, Laporan Akhir Semarang Drainage Master Plan (SDMP) 2018, Jilid 2, Juli 2007, Dinas PSDA & ESDM Kota Semarang.
Anonim, 2006,Standar Harga Satuan Pokok Pekerjaan (HSPK) Kota Semarang Tahun 2005,
Pemerintah Kota Semarang, Semarang.
Anonim, 2008, Kota Semarang Dalam Angka 2007, Badan Pusat Statistik Kota Semarang, Semarang.
Anonim, 2008, Kecamatan Semarang Tengah Dalam Angka 2007, Badan Pusat Statistik Kota Semarang, Semarang.
Chow, V. T., 1959, Hidrolika Saluran Terbuka, terjemahan, 1997 : E.V. Nensi Rosalina, Erlangga, Jakarta.
Chow, V. T., 1988,Applied Hydrology,Mc. Graw-Hill Book Company, New York.
Kodoatie, Robert J., Sugiyanto, 2002,Banjir, Beberapa Penyebab dan Metode Pengendaliannya dalam Perspektif Lingkungan,Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Masduki H.M., 1988, Diktat Kuliah Drainase Pemukiman, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Pandebesie, Hartati, Salami, Wijaya, Sijoatmodjo, 2002, Pengelolaan Sistem Drainase dan Penyaluran Air Limbah, Teknik Perencanaan Penyehatan Lingkungan Permukiman Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP-ITS.
Subarkah, I., 1980,Hidrologi Untuk Bangunan Air,Idea Dharma, Bandung.
Suripin, 2004,Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Andi Yogyakarta, Yogyakarta.
Sosrodarsono dan Takeda, 1987,Hidrologi Untuk Pengairan, Pradnya Paramitha, Jakarta.
