Perencanaan Ulang Sistem Drainase Di Daerah Semarang ... · metode Gumbel, van Breen, dan Talbot. Kemudian dilakukan analisa hidrolika dengan cara mengevaluasi debit saluran eksisting

Perencanaan Ulang Sistem DrainaseDi Daerah Semarang Tengah

Redesign Drainage SystemIn Central Semarang Area

Dadi Abdilah dan Didik Bambang Supriyadi

Jurusan Teknik Lingkungan, Kampus ITS Sukolilo Surabaya.

Email: [email protected]

Abstrak

Daerah Semarang Tengah merupakan daerah yang selalu tergenang air pada saat hujan khususnya disekitar Kelurahan Sekayu, Kauman, Kranggan, dan Purwodinatan yang berada pada Subsistem KaliSemarang. Pada kawasan tersebut terjadi genangan saat hujan setinggi sekitar 10-30 cm dengan lamagenangan 1-2 jam. Hal ini disebabkan tidak berfungsinya dengan baik saluran drainase. Dengan adanyapermasalahan diatas, Tugas Akhir ini bertujuan untuk merencanakan ulang sistem drainase eksisting KaliSemarang berdasarkan kapasitas dan fungsinya.

Yang pertama dilakukan pada perencanaan ulang drainase ini adalah analisa hidrologi menggunakanmetode Gumbel, van Breen, dan Talbot. Kemudian dilakukan analisa hidrolika dengan cara mengevaluasidebit 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 dapatdilakukan tindak lanjut untuk mengatasinya.

Hasil evaluasi dapat disimpulkan bahwa 34 saluran perlu dilakukan perubahan desain diantaranya 12saluran dilakukan pelebaran saluran yang didesain berbentuk trapesium dengan pasangan batu kali dan 22saluran dilakukan penambahan kedalaman saluran. Jumlah anggaran yang diperlukan untuk perbaikantersebut 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 1-2hours 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 oncapacity and functionality..

The first doing on redesign drainage is analysis hidrology with Gumbel method, Van Breen, andTalbot. Then calculate hydraulic analysis to evaluate the capacity existing channel and capacity ofcalculation with content wastewater. The purpose the analysis is want to know drainage channels catch thesurface runoff.

Referring to evaluation can to knows that 34 channels must be redesign, among them extension 12channels with design trapezium types and 22 channels with increase the depth. The total cost for redesign isRp 12.854.727.000,00

Keyword : Drainage system, Flood, Semarang river

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 STUDIPerencanaan 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 DATASEKUNDER

• 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

KESIMPULAN DAN SARAN

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

0100200300400

0 100 200 300

Durasi (mm/jam)In

tens

itas

Huj

an(m

m/ja

m)

I talbotI shermanI ishiguro

Gambar 3.2. Grafik Intensitas Hujan PUH 5 Tahun

Lengkung Intensitas Hujan PUH 10 Tahun

0100200300400500

0 100 200 300

Durasi (menit)

Inte

nsita

s H

ujan

(mm

/jam

)

I talbotI shermanI 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 =t49

13075+

PUH 10 Tahun → I=t49

16975+

Analisis Hidrolika

1. Pembagian Blok Pelayanan

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

Perlunya evaluasi ini untuk mengetahui apakah saluran eksisting dapat menampung debit

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 rencanaSaluran IDSaluran

Ld(m)

Hd(m)

Sdb 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, DirjenPengairan, Departemen Pekerjaan Umum, Galang Persada, Bandung.

Anonim, 1999, Petunjuk Teknis Perencanaan Pembangunan dan Pengelolaan Bidang ke-PLP-an Perkotaan dan Pedesaan, Volume 1, Departemen Pekerjaan Umum Dirjen CiptaKarya. Jakarta.

Anonim, 2000, Laporan Akhir Semarang Drainage Master Plan (SDMP) 2018, Jilid 2, Juli2007, 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 KotaSemarang, 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 Pengendaliannyadalam 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 danPenyaluran Air Limbah, Teknik Perencanaan Penyehatan Lingkungan PermukimanJurusan 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.

www.semarang.go.id. 2006. Penanganan Banjir Di Semarang.