TUGAS AKHIR RC09-1380

STUDI PENANGGULANGAN BANJIR KAWASAN PERUMAHAN GRAHA

FAMILY DAN SEKITARNYA DI SURABAYA BARAT

RATNA PUSPITA WIDYANINGRUM

NRP 3107 100 060

Dosen Pembimbing :

Ir. Sofyan Rasyid, MT

JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2011

STUDI PENANGGULAGAN BANJIR KAWASAN

PERUMAHAN GRAHA FAMILY DAN SEKITARNYA DI

SURABAYA BARAT

A. Umum Suatu pemukiman haruslah memiliki

sistem drainase yang baik agar terhindar

dari masalah banjir, baik itu pada

lingkungan di dalam pemukiman sendiri

maupun lingkungan yang berada di luar

pemukiman. Pada umumnya suatu

pemukiman pasti akan merancang sistem

drainase di dalam pemukimannya

dengan sebaik mungkin agar wilayah

pemukimannya tidak terjadi banjir. Akan

tetapi, di luar pemukimannya, terkadang

tidak ikut diperhatikan sehingga banjir

dapat terjadi. Padahal pemukiman yang

baik haruslah merancang sistem

drainasenya sendiri dengan sebaik

mungkin agar air limpasan yang

dihasilkan tidak membebani saluran kota

dan saluran sekitarnya.

Banjir itu sendiri adalah kejadian

hidrologi yang dicirikan dengan debit

atau muka air yang tinggi yang dapat

menyebabkan penggenangan dari tanah

disekitar sungai, danau, atau sistem air

yang lain.

Biasanya yang ditinjau adalah sungai

dan saluran yang tidak mampu

mengalirkan sejumlah air yang

dihasilkan melalui run off process, yang

mengakibatkan adanya limpasan air.

Namun, banjir juga bisa disebabkan oleh

ketidakmampuan air untuk melewati

downstream yang disebabkan oleh muka

air yang tinggi pada saluran dihilir.

Penyebab lain tibulnya banjir adalah

hujan dengan durasi yang panjang dan

berintensitas tinggi, kegagalan bendung

atau tanggul, gempa bumi, tanah

longsor, air pasang tinggi, aktivitas

manusia, termasuk pengoperasian sistem

pengendalian.

Banjir memiliki konsekuensi yang

sangat luas terhadap bangunan, ekonomi,

sosial dan lingkungan. Banjir walaupun

jarang terjadi, namun merupakan ancaman

terhadap masyarakat, dan oleh karena itu

berhubungan dengan sejumlah resiko.

Resiko tersebut meliputi identifikasi

potensial bahaya yang dapat menyebabkan

kecelakaan maupun kerusakan.

B. Latar Belakang Kecamatan Wiyung berada di

Surabaya Barat. Awalnya, wilayah

wiyung merupakan daerah persawahan,

ladang dan juga rawa. Sedari awal

Wilayah wiyung ini merupakan daerah

rawan banjir karena elevasinya yang

rendah. Seiring dengan berkembangnya

waktu, wilayah wiyung saat ini telah

berubah menjadi wilayah pemukiman

yang padat. Perubahan fungsi lahan yang

terjadi, membuat pemukiman-pemukiman

ini berusaha untuk mengatur sistem

drainasenya sendiri dengan sebaik

mungkin agar banjir tidak terjadi.

Kali Makmur merupakan kali yang

dimanfaatkan oleh kebanyakan

pemukiman di Wiyung sebagai outlet

pembuangan pada sistem drainase. Pada

kenyataannya, Kali Makmur ini tidak

cukup menguntungkan untuk sistem

drainase karena kapasitasnya yang

terbatas, sehingga tidak cukup

menampung air dari wilayah Wiyung dan

sekitarnya. Salah satu pemukiman yang

juga membuang air limpasannya ke Kali

Makmur adalah Perumahan Graha

Family.

Perumahan Graha Family, merupakan

salah satu pemukiman yang bediri di wilayah

Wiyung. Perumahan ini merupakan sebuah

pemukiman elite di kota Surabaya. Letaknya

berada di kecamatan Wiyung dengan batas-

batas sebagai berikut :

Sisi Utara : Perumahan Bukit Darmo,

Sisi Selatan : Perumahan Dian Istana

Sisi Barat : Perumahan Pakuwon Indah

Sisi Timur : Jalan tol Surabaya-Malang.

Graha family memiliki luas total

wilayah 350,3 hektare, dengan komposisi

sebagai berikut :

Gambar 1.1. Masterplan Perumahan Graha

Family

Perumahan Graha Family berusaha

untuk melengkapi sistem drainasenya dengan

sebaik mungkin. Selain menampung air dari

wilayah perumahannya sendiri, perumahan

ini juga menampung air limpasan dari

Perumahan Bukit Darmo yang berada di

sebelah utara dan memiliki elevasi lebih

tinggi dari perumahan Graha Family. Elevasi

perumahan Graha Family pun cukup tinggi

hanya saja kapasitas Kali Makmur yang

terbatas membuat Perumahan ini masih

sering tergenang air, terutama pada bagian

selatan Perumahan Graha Family yang

berbatasan langsung dengan perumahan Dian

Istana dan dilewati saluran primer Kali

Kendal yang menuju outlet pembuangan Kali

Makmur.

Genangan pada perumahan Graha

Family ini cukup dalam, mencapai ± 1.5

meter atau sedada orang dewasa dengan lama

genangan 2-5 jam. Tidak hanya Perumahan

Graha Family saja yang tergenang,

perumahan dan perkampungan penduduk

yang dilewati saluran primer Kali Kendal dari

Graha Family menuju outlet Kali Makmur

pun ikut tergenang. Air dari Perumahan

Graha Family yang terakumulasi dengan air

dari Perumahan Bukit Darmo dibuang

melalui saluran primer ini dan selanjutnya

akan di buang ke Kali Makmur. Sebelum

sampai ke Kali Makmur, saluran ini melewati

Perumahan Dian Istana dan beberapa

pemukiman penduduk seperti Perkampungan

Wiyung RW IV, RW V, RW VI dan juga

perkampungan Karangan Jaya yang juga

sering terjadi banjir. Dengan keuntungan

elevasi yang lebih tinggi, Perumahan Graha

Family, sering disalahkan sebagai penyebab

banjir yang terjadi pada wilayah sekitarnya.

Perumahan : ± 222.7 hektare (3.132

kavling)

Kondominium : ± 3.5 hektare (250 unit)

Plaza : ± 4.5 hektare (147 unit)

Perkantoran : ± 6.4 hektare

Area Komersial Lain : ± 16.3 hektare

Lapangan golf : ± 65.7 hektare

Fasilitas/ prasarana : ± 31.2 hektare

Pihak Graha Family telah berusaha

mengurangi dampak air limpasan yang

terjadi pada wilyah perumahannya maupun

pada wilayah sekitarnya dengan membuat

tiga buah danau yang dimanfaatkan untuk

penampungan air hujan. Namun banjir,

masih kerap kali terjadi. Sehingga pihak

pengembang Graha Family sendiri tidak

mengetahui dengan penyebab banjir yang

masih sering terjadi.

Jika kondisi seperti ini dibiarkan maka

permasalahan banjir di Wilayah Surabaya

Barat, khususnya wilayah Perumahan Graha

Family dan sekitar tidak akan pernah selesai.

Berkaitan dengan hal tersebut diatas maka

dibutuhkan suatu penyelesaian yang dapat

diterima semua pihak tetapi secara teknis

mampu mengatasi permasalahan banjir saat

ini dan dimasa mendatang. Untuk itu

dibutuhkan suatu ”STUDI

PENANGGULANGAN BANJIR KAWASAN

PERUMAHAN GRAHA FAMILY DAN

SEKITAR DI SURABAYA BARAT”.

C. Batasan Masalah Yang menjadi batasan masalah dalam

penulisan Tugas Akhir ini, antara lain :

1. Studi ini hanya meninjau

masalah sistem drainase pada

perumahan Graha Family yang

menyebabkan banjir pada

pemukimannya sendiri dan di

sekitarnya. Skema sistem

drainase mengikuti yang ada.

2. Saluran kuarter dari rumah

tangga tidak diperhitungkan,

debit yang diperhitungkan hanya

dari curah hujan.

3. Daerah luas yang tergenang

ditinjau pada elevasi 14.

4. Daerah tangkapan hujan

(catchment area) ditinjau hanya

pada kawasan yang air

limpasannya kemungkinan akan

membebani saluran drainase

perumahan.

5. Desain dan analisa perhitungan

hanya mengutamakan pada

permasalahan aliran dalam

sistem drainasenya, untuk analisa

biaya tidak dibahas

Gambar 2 Daerah Genangan

yang ditinjau pada Perumahan

Graha Family

D. Konsep Pengerjaan Metodologi sangat diperlukan

dalam sebuah penulisan studi. Hal ini

penting agar studi yang dilakukan

dapat lebih terarah sehingga hasil yang

didapatkan bisa lebih optimum. Adapun

metodologi yang akan di lakukan dalam

studi tugas akhir ini adalah sebagai

berikut :

START

PENGUMPULAN

DATA

DATA

TOPOGRAFI

DIMENSI SALURAN EKSISTING

b, h, z

Q HIDROLIKA

CACTHMENT AREA

DATA

CURAH HUJAN

DATA

Kali Kendal

INTENSITAS HUJAN

( I )

Skema air yangmasuk ke Kali Kendal

FINISH

DATA

SALURAN EKSISTING

A, C

Q HIDROLOGI

DIMENSI BARUb1, h1, z1

DIMENSI DAPAT

DIGUNAKAN

CEK :

Qhidrolika > Qhidrologi

YESNO

CEK :Kapasitas Kali Kendal

terhadap Debit air

yang keluar

LUBER

TIDAKLUBER

KapasitasKali Makmur

Debit yang dihasilkanQinflow

DATA

DANAU

Ahdanau

Routing Danau

Debit yang keluarQoutflow

Solusi : Pendimensian Ulang Pada Saluran Primer

Perumahan Graha Family, Melakukan Pengaturan air

Alur Pengerjaan :

E. Analisa Hidrologi Data-data curah hujan harian selama

20 tahun akan dicari tinggi hujan rata-

ratanya dengan Metode Rata-rata Aljabar.

Metode ini merupakan etode yang paling

sederhana dalam perhitungan hujan

kawasan. Metode ini didasarkan pada

asumsi bahwa semua stasiun hujan memiliki

pengaruh yang setara.

Berdasarkan metode Rata-rata

Aljabar, diasumsikan bahwa semua penakar

hujan mempunyai pengaruh yang sama.

Sehingga, walaupun pada gambar terlihat

bahwa Stasiun Hujan Gunung Sari memiliki

lokasi lebih dekat dengan Perumahan Graha

Family, perhitungan data hujan kali ini yang

akan digunakan tidak hanya menggunakan

data hujan dari stasiun hujan Gunung Sari,

tetapi juga menggunakan data Hujan dari

Stasiun Simo.

Hujan kawasan diperoleh dari

persamaan � � ������������

�∑ ��� �

,

dimana P1, P2, …, Pn adalah curah hujan

yang tercatat di pos penakar hujan 1, 2, …, n

dan n adalah banyaknya pos penakar hujan.

Pertama-tama yang harus dilakukan dalam

perhitungan hujan kawasan adalah mencari

hujan maksimum harian rata-rata. Cara-cara

yang ditempuh untuk mencari hujan

maksimum harian rata-rata adalah sebagai

berikut :

• Menentukan hujan maksimum harian

pada tahun tertentu pada salah satu

pos hujan

• Mencari besarnya curah hujan pada

tanggal bulan tahun yang sama untuk

pos hujan yang lain

• Menghitung hujan kawasan dengan

salah satu metode yang dipilih

(dalam hal ini Metode Rata-rata

Aljabar)

• Menentukan hujan maksimum harian

(seperti langkah 1) pada tahun yang

sama untuk pos hujan lain

• Mengulang langkah 2 dan 3 untuk

perhitungan tiap tahunnya.

Selama rentang waktu 20 tahun

tersebut, ada beberapa rentang waktu

dimana tidak terjadi hujan. Oleh karena itu,

perlu diperkirakan berapa besar peluang

(frekuensi) terjadinya hujan dengan metode

Distribusi Normal, Distribusi Gumbel, dan

Distribusi Log Pearson, dimana metode-

metode distribusi tersebut dianalisa

kebenarannya dengan Uji Chi-Kuadrat.

Maka, akan diperoleh tinggi curah hujan

harian yang terjadi. Ada 2 (dua) stasiun

hujan yang berdekatan dengan lokasi

proyek, yaitu stasiun hujan Simo dan stasiun

hujan Gunung Sari. Dari perhitungan,

diperoleh nilai R24 untuk periode ulang 2

tahun sebesar 99.83 mm.

Data-data lay out/site plan, peta

kontur digunakan untuk merencanakan

skema drainase, luas daerah limpasan, dan

memperkirakan waktu masuknya air hujan

menuju inlet-inlet terdekat (to). Kemudian

dengan menghitung kecepatan aliran pada

saluran (v) dengan rumus v � ��R�/�√S

yang menggunakan metode trial error,

diperoleh nilai tf. Dengan diketahui nilai to

dan tf, waktu konsentrasi (tc) dapat dicari.

Output dari analisa hidrologi adalah debit

limpasan (debit hidrologi) yang terjadi pada

kawasan perumahan. Debit limpasan itu

dipakai sebagai input dalam kontrol

penampang saluran drainase perumahan.

F. Analisa Hidrolika Dari data-data peta kontur diketahui

elevasi permukaan tanah eksisting.

Terutama dengan data elevasi permukaan

tanah eksisting dapat menjadi patokan dalam

menentukan kedalaman dasar saluran yang

akan dibuat. Beda tinggi antara dasar saluran

rencana di bagian hulu dan hilir saluran

(∆H) jika dibagi dengan panjang saluran

rencana (L) diperoleh kemiringan dasar

saluran (S) yang menjadi data input rumusan

v � ��R�/�√S .

Luas basah (A) dan keliling basah

(O) penampang saluran dicari dengan

metode trial error (coba-coba) dengan

mengganti besarnya tinggi muka air aktual

(haktual) di saluran drainase. Output dari

analisa hidrolika adalah debit hidrolika pada

saluran. Debit hidrolika (Qhidrolika) kemudian

akan dikontrol dengan debit hidrologi

(Qhidrologi) dimana : ∆Q = Qhidrolika - Qhidrologi ≈

0,000

G. Routing Pada Danau Golf Routing dilakukan untuk mengetahui

berapa besar debit yang masuk (Qinflow) pada

danau dan berapa debit yang dikeluarkan

(Qoutflow) dari danau. Dengan melakukan

routing, dapat diketahui hubungan tinggi

muka air yang terjadi diambang dengan

waktu. Routing pada kolam tampungan

berupa danau ini menggunakan Modified

Pul’s Method, dimana analisa mulai dihitung

saat hair = hambang. Langkah pertama yang

dilakukan untuk menghitung routing adalah

Menghitung kapasitas tampungan (storage)

dari tinggi muka air diatas ambang dan luas

permukaaan danau (S). Lalu menghitung

(S+ Q.∆t/2). Q adalah debit outflow yang

dapat dihitung dengan meggunakan rumus

ambang

Q= 2/3. Cd. �2�. �. ∆�

dan ∆t mengacu kepada waktu dari Qinflow.

Dari hasil perhitungan ini, dapat dilakukan

inter polasi untuk mengetahui debit air yang

keluar dari danau. Untuk perhitungan debit

masuk pada danau, dihitung dengan cara

mengakumulasi total debit menuju danau.

H. Perhitungan Backwater Metode yang dipakai untuk

backwater (air balik) adalah dengan metode

direct step (tahapan langsung) dimana

perhitungan dimulai dari hilir (muara). Dari

perhitungan back water ini, diperoleh bahwa

tinggi muka air di saluran hilir saluran lebih

rendah dari tinggi muka air outlet mencapai

5.231 m.

I. Kesimpulan Dari hasil studi, dapat disimpulkan

bahwa saluran primer Perumahan Graha

Family yang berbatasan langsung dengan

saluran outlet tidak cukup menampung air

limpasan yang dihasilkan baik itu akibat

back water maupun karena air limpasan

sendiri. Penampang saluran berbentuk

trapezium dengan b = 1.2 m z = 0.46 dan

hsaluran = 2.8 m, sedangkan tinggi muka air

akibat back water mencapai 5.231 m. Solusi

untuk menanggulangi masalah banjir

tersebut adalah dengan pendimensian ulang

saluran primer tersebut.