analisa banjir dengan aplikasi hec-ras pada jalan...

[SEMINAR NASIONAL PENDIDIKAN KEJURUAN DAN TEKNIK SIPIL]

CIVIL EXPO UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2019

Jakarta, 12

November 2019

ANALISA BANJIR DENGAN APLIKASI HEC-RAS PADA JALAN GAYA MOTOR RAYA, TANJUNG PRIOK

Imaduddin1, Arris Maulana2, M. Agphin Ramadhan3

1,2,3 Universitas Negeri Jakarta 1 [email protected], 2 [email protected], 3 [email protected]

Abstract

This research is motivated by the occurrence of flooding on Jalan Gaya Motor Raya. This research was conducted to determine the causes and resolve the flood. This research begins with drain measurement activities, namely drain elevation, drain width, drain length, drain depth and drain sendimentation thickness. The data that must be processed in order to get the discharge plan are rainfall at 3 weather stations for 10 years, drain slope, area of drainage, land use data and road technical data. After the drain data and discharge plan has been obtained, drain simulation in the HEC-RAS application can be run. The results of drain simulation showed that all cross sections were overflowed except for cross sections L35, L36, L37, L38, L39, L40, L41, L42, L43, L44, R43, R42, R41, R40, R39, R38, R36, R35, R34 dan R33. After seeing the highest overflow height at cross section L44 is 1.7 m and the thickness of the drain sendiments is 52 cm the simulation was repeated with 2.5 m depth. The results of simulation show that all drains cross sections can accommodate discharges plan. This proves that flooding is caused by existing drains that cannot accommodate rain with high intensity. Then the existing drain must increase the depth so that flooding does not occur

Keywords : Gaya Motor Raya, Flood, Drainage, Discharge Plan, HEC-RAS

1. Pendahuluan

Jakarta menjadi kota yang laju pertumbuhan penduduknya sedang berkembang. Jumlah penduduk DKI Jakarta tahun 2015 berdasarkan proyeksi penduduk hasil Sensus Penduduk 2010 sebesar 10.177.924 jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk pertahun sebesar 1,02 persen% (Peraturan Daerah Provinsi DKI Jakarta, 2014). Hal ini dinilai dapat meningkatkan risiko bencana.

Salah satu bencana yang terjadi adalah banjir. Jakarta memiliki riwayat banjir sebagai berikut. Di Jakarta pada tahun 2007 terjadi banjir yang menggenangi sekitar 45% dari wilayah DKI Jakarta (Peraturan Daerah Provinsi DKI Jakarta, 2014). Lalu 2013 banjir menggenangi 124 kelurahan 538 RW, 2014 banjir menggenangi 125 kelurahan 634 RW, 2015 banjir menggenangi 70 kelurahan 702 RW dan 2016 banjir menggenangi 57 Kelurahan 201 RW (Peraturan Gubernur Provinsi DKI Jakarta, 2017).

Jalan Gaya Motor Raya sendiri terletak pada wilayah Kelurahan Sungai Bambu, Kecamatan Tanjung Priok, Kota Jakarta Utara.

Jika dianalisa menurut pengaruh banjir di Jakarta secara garis besar pada Jalan Gaya Motor Raya ini dipengaruhi oleh aspek curah hujan lokal yang menyebabkan drainase meluap karena lokasinya yang jauh dari sungai dan pantai.

Diperkuat lagi dengan adanya laporan BPBD DKI Jakarta pada Selasa 27 Maret 2018 tentang info genangan sementara pada Jalan Gaya Motor Raya, Tanjung Priok, Jakarta Utara disebabkan hujan dengan intensitas tinggi dan drainase yang tersumbat.

mailto:[email protected]





Jakarta, 12

November 2019

69

Gambar 1. Info data genangan sementara BPBD DKI Jakarta 27 Maret 2018 Pada

Jalan Gaya Motor Raya

Pemilihan jalan gaya Motor Raya sebagai tempat analisa banjir adalah karena Jalan Gaya Motor Raya masuk kedalam daftar perkiraan jalur jalan yang terganggu pada Rencana Kontijensi Banjir DKI Jakarta 2017. Wilayah ini terkenal dengan industri otomotifnya dimana beberapa perusahan otomotif bertempat pada jalan Gaya Motor Raya seperti PT Astra International tbk AUTO 2000, PT Gaya Motor dan PT Pakoakuina. Banjir dapat mengganggu jalannya industri yang ada pada wilayah tersebut yang akan mennyebabkan banyak kerugian. Banjir terus terjadi hingga 30 Januari lalu yang dimuat pada halaman berita Tribun news dan pada halaman berita sindonews.com pada 27 maret 2018.

Gambar 2. Kondisi banjir di Jalan Gaya

Motor Raya, Sungai Bambu, Tanjung Priok, Jakarta Utara 27 Maret 2018 sindonews.com

HEC-RAS merupakan program aplikasi untuk memodelkan aliran di sungai, River Analysis System (RAS), yang dibuat oleh Hydrologic Engineering Center (HEC) yang merupakan satu divisi di dalam Institute for Water Resources (IWR), di bawah US Army Corps of Engineers (USACE). HEC-RAS merupakan model satu dimensi aliran permanen maupun tak permanen (steady and unsteady one-dimensional flow model) (Istiarto, 2014).

Tujuan dari menggunakan aplikasi ini sebagai alat yang membantu dalam mensimulasikan atau memodelkan aliran yang ada pada Jalan Gaya Motor Raya dengan menggunakan data riil dari lapangan dan juga curah hujan 10 tahun kebelakang.

Adanya hasil simulasi dari aplikasi tersebut kita dapat mengetahui apakah dimensi riil dapat menampung curah hujan yang ada dan berapa dimensi saluran yang aman untuk menampung curah hujan yang ada.



Jakarta, 12

November 2019

70

Metode Penelitian

A. Lokasi Penelitian

Lokasi yang akan ditinjau pada penelitian ini terletak di badan Jalan Gaya Motor Raya, Tanjung Priok, Jakarta Utara. Berikut ini adalah peta lokasi penelitian:

Gambar 3. Peta lokasi penelitian B. Pengumpulan Data

Pengumpulan data yang diperlukan untuk penelitian ini dilakukan dengan survei lapangan dan survei instansional. Survei lapangan dilakukan dengan pengamatan langsung kondisi drainase eksisting dan elevasi saluran. Sedangkan survei instansional dengan mengumpulkan data curah hujan kepada BMKG dan peta aliran kepada Dinas Pekerjaan Umum.

C. Analisa Hidrologi

Karena catchment area saluran < 25 km2 maka akan digunakan Rumus Rational sebagai perhitungan debit recana saluran pada Jalan Gaya Motor Raya. Debit rencana akan digunakan sebagai steady flow data pada aplikasi HEC-RAS.

D. Analisa Hidrolika

Menghitung penampang saluran yang mampu menampung debit rencana tersebut dan juga mengetahui keperluan perbaikan saluran. Analisa banjir dan analisa penanggulangan banjir ini dibantu dengan menggunakan software HEC-RAS 5.0.3.

E. Alat-alat

Alat alat yang digunakan adalah laptop dengan aplikasi HEC-RAS, Microsoft Word dan Microsoft Excel didalamnya, Kalkulator Scientific dan peralatan ukur tanah sebagai alat survei elevasi saluran seperti meteran, theodolite beserta statif, bak ukur, waterpass tukang batu, buku catatan, pensil, penghapus dan spidol.

F. Alur Penelitian

Berikut adalah alur penelitian analisa banjir pada Jalan Gaya Motor raya, Tanjung Priok :

Gambar 4. Alur Penelitian

Hasil Penelitian dan Pembahasan

A. Distribusi Frekuensi Curah Hujan

Hasil dari perhitungan distribusi frekuensi curah hujan dapat digunakan untuk menentukan jenis distribusi yang akan digunakan. Berikut hasil hitung distribusi frekuensi curah hujan dan syarat distribusi :

Tabel 1. Syarat Distribusi dan Hasil Hitung

Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa persyaratan untuk distribusi Normal, Log Normal, dan Gumbel tidak memenuhi. Maka akan menggunakan distribusi Log Person III.

Jalan Gaya Motor Raya



Jakarta, 12

November 2019

71

B. Analisa Curah Hujan Rencana

Menggunakan Distribusi Log Pearson

III

Berikut adalah hasil analisa curah hujan

rencana menggunakan distribusi Log

Pearson III dengan periode ulang 2 tahun, 5

tahun, 10 tahun dan 25 tahun :

Tabel 2. hasil perhitungan hujan

rencana

C. Uji Kolmogorov-Smirnov

Berdasarkan Tabel 1.4 diketahui bahwa nilai Asymp. Sig. (2-tailed) sebesar 0.200 lebih besar dari 0.05 maka dapat disimpulkan bahwa data berdistribusi normal dan dapat diterima. Berikut adalah tabel hasi uji smirnov Kolmogorov :

Tabel 3. Hasil Uji Kolmogorov Smirnov

D. Uji Chi-Kuadrat

Diketahui banyak jumlah data (n) adalah 10. Tingkat kesalahan yang akan digunakan sebesar 5%. Langkah pertama adalah menghitung jumlah kelas distribusi. Berikut adalah tabel hasil uji chi-kuadrat :

Tabel 4. Uji Chi-Kuadrat

Berdasarkan tingkat kesalahan yang telah

ditentukan sebesar 5 % diperoleh harga Chi-Kuadrat kritis sebesar 3.841. Dari perhitungan analisis diperoleh harga sebesar 2.00 < harga Chi-Kuadrat kritis, maka distribusi memenuhi syarat dan dapat diterima.

E. Waktu Konsentrasi

Untuk daerah aliran kecil < 2 km2 dapat menggunakan metode waktu konsentrasi kirpich (Natakusumah, Hatmoko, & Harlan, 2011). Berdasarkan hasil pengukuran pada Jalan Gaya Motor Raya kemiringan saluran rerata untuk saluran kanan 0,0013% dan kiri 0,0011%. Diketahui panjang saluran 1100 m, maka hasil hitung waktu konsentrasi saluran kanan 0.92 jam dan kiri 0.98 jam.

F. Intensitas Curah Hujan

Berdasarkan tabel 1.5 maka digunakan periode ulang selama 5 tahun didapatkan nilai sebesar 678 mm dan perhitungan tc kanan sebesar 0.922 jam dan kiri sebesar 0.983 jam.

Tabel 5. Menentukan Periode Ulang Berdasarkan Bangunan

Hasil hitung intensitas hujan saluran kanan

sebesar 248.125 mm/jam dan kiri sebesar 237.751 mm/jam.

G. Koefisien Pengaliran

Dari data pengukuran diketahui bahwa lebar jalan sebesar 7 m dengan permukaan beton, lebar trotoar jalan 1 m dengan permukaan paving block, lebar jalur hijau pada tengah jalan 1 m dengan permukaan tanah dan lebar samping saluran 0.4 m dengan permukaan beton. Diketahui bahwa daerah sekitar aliran merupakan daerah industri dan luasan daerah industri akan diukur menggunakan bantuan google map.

Untuk menentukan koefisien pengaliran dapat dilihat pada table 1.6 berikut :

Tabel 6. Koefisien Pengaliran C

Hasil hitung koefisien kanan sebesar 0.7532

dan kiri sebesar 0.7139.



Jakarta, 12

November 2019

72

H. Luasan Daerah Pengaliran

Luasan daerah pengaliran dapat dihitung dengan menggunakan peta kontur. Peta kontur dapat dibuat dengan menggunakan aplikasi Google Earth dan Arcgis. Berikut adalah langkah-langkah membuat peta kontur menggunakan Google Earth dan Arcgis.

Gambar 5. Membuat path pada Google

Earth Berikan keterangan skala, mata angin

dan legenda pada peta dengan cara insert scale, north arrow dan legend. Dalam gambar berikut menggunakan legenda dengan satuan meter. Berikut hasil gambar data kontur dengan menggunakan Google Earth dan ArcMap :

Gambar 6. Peta Kontur

Untuk menandakan luasan daerah dapat ditandai dengan membuat layer baru pada arc catalog. Lalu tandai luasan daerah pengaliran berdasarkan peta kontur. Berikut adalah hasil gambar luasan daerah aliran :

Gambar 7. Luasan Daerah Aliran

Luasan daerah aliran untuk saluran kanan adalah 0.099 km2 + 0.055 km2 = 0.154 km2. Luasan daerah aliran untuk saluran kiri adalah 0.003 km2 + 0.058 km2 + 0.310 km2 = 0.371 km2.

I. Debit Rencana

Setelah kita mendapatkan intensitas curah hujan (Ikanan) sebesar 248.48 mm/jam dan (Ikiri) sebesar 238.23 mm/jam, luasan daerah pengaliran kanan (Akanan) sebersar 0,154 km2, luasan daerah pengaliran kiri (Akiri) sebersar 0,371 km2, koefisien pengaliran kanan (Ckanan) sebesar 0,7523 dan koefisien pengaliran kiri (Ckiri) sebesar 0,7139. Pada perhitungan debit rencana dibedakan untuk saluran kanan dan kiri karena melayani debit saluran yang berbeda. Debit aliran akan digunakan sebagai Steady Flow Data pada aplikasi HEC RAS. Berikut adalah perhitungan debit aliran (Q) :

𝑄𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 = 0,2778 × 𝐶 × 𝐼 × 𝐴

𝑄𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 = 0,2778 × 0,7523 × 248.48× 0,154

𝑄𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 = 7.99 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘

𝑄𝑘𝑖𝑟𝑖 = 0,2778 × 𝐶 × 𝐼 × 𝐴

𝑄𝑘𝑖𝑟𝑖 = 0,2778 × 0,7139 × 238.23 × 0,371

𝑄𝑘𝑖𝑟𝑖 = 17.52 𝑚3/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘

J. Pengukuran Beda Tinggi Saluran

Saluran jalan pada Jalan Gaya Motor Raya diukur dengan menggunakan waterpass Nikon Ax-2s dengan profil memanjang. Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui profil saluran sebagai data geometri saluran pada aplikasi HEC-RAS.

K. Simulasi HEC-RAS



Jakarta, 12

November 2019

73

Untuk pengoperasian dari aplikasi HEC-RAS langkah pertama adalah memberikan nama file. Berikut adalah tampilan awal HEC-RAS :

Gambar 8. Tampilan Awal HEC-RAS

Langkah kedua yaitu memasukan data

geometris dari saluran. Berikut adalah contoh gambar dari data geometris saluran pada aplikasi HEC-RAS pada Jalan Gaya Motor Raya :

Gambar 9. Data Geometris HEC-RAS

Langkah ketiga adalah memasukan data

beda tinggi hasil pengukuran pada Jalan Gaya Motor Raya pada Cross Section Data. Berikut adalah contoh dari Cross Section Data:

Gambar 10. Cross Section Data HEC-RAS

Langkah ketiga adalah memasukan debit

aliran yang telah kita hitung ke dalam Steady Flow Data. Berikut adalah Steady Flow Data pada Jalan Gaya Motor Raya :

Gambar 11. Steady Flow Data HEC-RAS

Langkah keempat adalah menjalankan

simulasi pada aplikasi HEC-RAS yaitu Perform Steady Flow Analysis. Berikut adalah Perform Steady Flow Analysis pada Jalan Gaya Motor Raya :

Gambar 12. Perform Steady Flow Analysis

HEC-RAS

Setelah menekan compute pada gambar Perform Steady Flow Analysis, aplikasi HEC-RAS akan menjalankan simulasi yang akan menujukan gambar sebagai berikut:

Gambar 13. Finished Computation HEC-RAS L. Hasil Simulasi HEC-RAS

Hasil dari simulasi HEC-RAS pada saluran existing menunjukan hasil existing kanan semua



Jakarta, 12

November 2019

74

cross section mengalami peluapan kecuali cross section L35, L36, L37, L38, L39, L40, L41, L42, L43 dan L44. Pada saluran existing kiri semua cross section mengalami peluapan kecuali cross section R43, R42, R41, R40, R39, R38, R36, R35, R34 dan R33. Berikut adalah contoh hasil simulasi HEC-RAS saluran kanan existing potongan melintang cross section L1 saluran yang mengalami peluapan. Berikut adalah Gambar hasil simulasi HEC-RAS :

Gambar 14. Hasil simulasi HEC-RAS

saluran kanan existing potongan melintang Cross Section L1 pada Jalan Gaya Motor

Raya


saluran kanan existing potongan melintang Cross Section L4 pada Jalan Gaya Motor

Raya


saluran existing potongan melintang saluran kiri Cross Section R1 pada Jalan Gaya Motor

Raya


saluran kiri existing potongan melintang Cross Section R43 pada Jalan Gaya Motor

Raya

Gambar 18. Hasil simulasi HEC-RAS saluran existing potongan memanjang

saluran kanan pada Jalan Gaya Motor Raya



Jakarta, 12

November 2019

75

Gambar 19. Hasil simulasi HEC-RAS saluran existing potongan memanjang

saluran kiri pada Jalan Gaya Motor Raya

M. Pembahasan Hasil Simulasi HEC-RAS

Setelah simulasi HEC-RAS selesai dijalankan pada dua saluran kanan dan kiri pada Jalan Gaya Motor Raya menunjukan hasil bahwa semua penampang saluran mengalami peluapan dengan tinggi maksimal 1.7 m. Maka dilakukan pengukuran ketebalan sendimen pada saluran kanan dan kiri untuk membuktikan pengaruh sendimen terhadap banjir yang terjadi.

Pengukuran sendimen dilakukan pada setiap cross section dengan bantuan tongkat sepanjang 175 cm dengan cara ditancapkan kedalam dasar hingga menyentuh dasar saluran. Pengukuran sendimen menghasilkan data ketebalan sendimen 50-20 cm pada saluran kanan dan kiri. Maka dilakukan simulasi HEC-RAS saluran tanpa sendimen. Berikut hasil simulasi HEC-RAS saluran tanpa sendimen :


saluran kanan existing potongan melintang

Cross Section L1 pada Jalan Gaya Motor Raya


potongan melintang saluran kanan pada Jalan Gaya Motor Raya saluran tanpa

sendimen


saluran kiri existing potongan melintang Cross Section R1 pada Jalan Gaya Motor

Raya


potongan memanjang saluran kiri pada



Jakarta, 12

November 2019

76

Jalan Gaya Motor Raya saluran tanpa

sendimen

Simulasi HEC-RAS kembali dilakukan karna hasil simulasi saluran tanpa sendimen masih mengalami peluapan pada beberapa cross section. Simulasi HEC-RAS dilakukan dengan kedalam yang sudah dinormalisasi dengan kedalaman pada masing masing penampang saluran kiri 2.5 m dan penampang saluran kanan sebesar 2.5 m. Berikut adalah hasil simulasi saluran kanan dan kiri pada Jalan Gaya Motor Raya setelah kedalaman saluran dinormalisasi :


potongan melintang L1 saluran kanan pada Jalan Gaya Motor Raya setelah

dinormalisasi dengan kedalaman 2.5 m dari permukaan saluran


potongan memanjang saluran kanan pada Jalan Gaya Motor Raya setelah



potongan melintang saluran kiri pada Jalan Gaya Motor Raya setelah dinormalisasi

dengan kedalaman 2.5 m dari permukaan saluran


potongan memanjang saluran kiri pada Jalan Gaya Motor Raya setelah




Jakarta, 12

November 2019

77

Simpulan

Dari uraian pebahasan dapat disimpulkan senbagai berikut :

A. Hasil simulasi HEC-RAS saluran eksisting

mengalami peluapan kecuali pada cross

section L35, L36, L37, L38, L39, L40, L41,

L42, L43, L44, R43, R42, R41, R40, R39,

R38, R36, R35, R34 dan R33.

B. Kondisi eksisting saluran pada Jalan Gaya

Motor Raya tidak mampu menampung

debit rencana dengan kala ulang 5 tahun.

C. Kondisi eksisting saluran tanpa sendimen

pada Jalan Gaya Motor Raya tidak mampu

menampung debit rencana dengan kala

ulang 5 tahun.

D. Faktor utama terjadinya banjir pada Jalan

Gaya Motor Raya adalah saluran existing

yang tidak mampu menampung debit

rencana. Faktor lain terjadinya banjir pada

Jalan Gaya Motor Raya yaitu faktor

topografi saluran yang berbentuk cekungan

dan ketebalan sendimen.

E. Hasil simulasi HEC-RAS dengan kedalam

2.5 m dari permukaan saluran menunjukan

bahwa tidak terjadi peluapan semua cross

section saluran. Hal ini menunjukan bahwa

normalisasi dengan kedalam 2.5 m dari

permukaan saluran dapat menangani banjir

pada Jalan Gaya Motor Raya.

Daftar Pustaka

C. D. Soemarto. Ir. B.I.E. DIPL.H. (1995).

Hidrologi Teknik Edisi Ke - 2. Erlangga : Jakarta.

Departemen Pekerjaan umum. (2005). Modul rde - 05: 88.

Direktorat Jendral Bina Marga. (2018). PETUNJUK DESAIN DRAINASE PERMUKAAN JALAN. (008).

Direktur Jendral Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. (2009). Regulation of Land Rehabilitation and Social Forestry on Watershed Monitoring and Evaluation Guidelines. 1–89.

Gusriani, N., & Suryamah, E. (2016). Distribusi Stasioner Rantai Markov Untuk.

1(November), 1035–1050.

Istiarto. (2014). Modul Pelatihan Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program Hidrodinamika Hec-Ras Jenjang Dasar: Simple Geometry River. 1–204.

Natakusumah, D., Hatmoko, W., & Harlan, D. (2011). Prosedur Umum Perhitungan Hidrograf Satuan Sintetis Dengan Cara ITB Dan Beberapa Contoh Penerapannya. Jurnal Teknik Sipil ITB, 18(3), 251–291. https://doi.org/10.5614/jts.2011.18.3.6

Peraturan Daerah Provinsi DKI Jakarta. (2014). RPJMD DKI Jakarta 2017 - 2022. 8–44.

Peraturan Gubernur Provinsi DKI Jakarta. (2017). RENCANA KONTINJENSI PENANGGULANGAN BENCANA BANJIR TAHUN 2017 DENGAN.

Tigor Oktaga, A., Suripin, S., & Darsono, S. (2016). Perbandingan Hasil Pemodelan Aliran Satu Dimensi Unsteady Flow dan Steady Flow pada Banjir Kota. Media Komunikasi Teknik Sipil, 21(1), 35. https://doi.org/10.14710/mkts.v21i1.11229

Wigati, R., Soedarno, & Mutia, T. (2016). ANALISIS BANJIR MENGGUNAKAN SOFTWARE HEC - RAS 4 . 1 . 0 Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa |. Jurnal Fondasi, 5(2), 51–61.

analisa banjir dengan aplikasi hec-ras pada jalan...

Documents