evaluasi rencana kinerja kolam retensi (retarding basin) dalam

advertisement
TESIS
EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI
(RETARDING BASIN) DALAM UPAYA
PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI DI KOTA
DENPASAR
I GEDE SURYADINATA PANDE
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2012
TESIS
EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI
(RETARDING BASIN) DALAM UPAYA
PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI
DI KOTA DENPASAR
I GEDE SURYADINATA PANDE
NIM 0991561025
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2012
EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI (RETARDING
BASIN) DALAM UPAYA PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI DI
KOTA DENPASAR
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister
pada Program Magister, Program Studi Teknik Sipil,
Program Pascasarjana Universitas Udayana
I GEDE SURYADINATA PANDE
NIM 0991561025
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2012
ii
Lembar Pengesahan
TESIS INI TELAH DISETUJUI
PADA TANGGAL 23 JULI 2012
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof.Ir. I Nyoman Norken, SU, Ph.D
NIP. 19530819 198003 1 004
Ir. I Gusti Bagus Sila Dharma, MT, Ph.D
NIP. 19610415 198702 1 001
Mengetahui
Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil
Program Pascasarjana
Universitas Udayana,
Direktur
Program Pascasarjana
Universitas Udayana,
Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA
NIP. 19620404 199103 1 002
Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K)
NIP 19590215 198510 2 001
iii
Tesis Ini Telah Diuji pada
Tanggal 23 Juli 2012
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana,
No.: 1285 / UN.14.4 / HK / 2012, Tanggal 23 Juli 2012
Ketua
: Prof.Ir. I Nyoman Norken, SU, Ph.D
Anggota
1.
2.
3.
4.
:
Ir. I Gusti Bagus Sila Dharma, MT, Ph.D.
Ir. I Ketut Suputra, MT.
Ir. Ida Bagus Ngurah Purbawijaya, M.Si, MT.
Ir. I Wayan Yansen, MT.
iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
NAMA
NIM
PROGRAM STUDI
JUDUL TESIS
:
:
:
:
I Gede Suryadinata Pande
0991561025
Magister Teknik Sipil
Evaluasi Rencana Kinerja Kolam Retensi (Retarding
Basin) Dalam Upaya Pengendalian Banjir Tukad Mati di
Kota Denpasar.
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah tesis ini bebas plagiat.
Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka
saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 tahun 2010
dan peraturan perundangan yang berlaku.
Denpasar, 23 Juli 2012
Hormat saya,
(I Gede Suryadinata Pande)
NIM. 0991561025
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi
Wasa/Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul Evaluasi Rencana Kinerja Kolam
Retensi (Retarding Basin) Dalam Upaya Pengendalian Banjir Tukad Mati di Kota
Denpasar. Penyusunan tesis ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat
dalam menyelesaikan pendidikan di Program Pascasarjana Magister Teknik Sipil
Universitas Udayana. Selama proses penyusunan tesis, penulis banyak mendapat
bimbingan, baik secara moral maupun material serta kritik dan saran yang sangat
bermanfaat dalam menyelesaikan tesis ini.
Pada kesempatan ini perkenanlah penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU, Ph.D,
selaku pembimbing I yang telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan
saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam penyelesaian
tesis ini. Terima kasih sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada Bapak Ir.
I Gusti Bagus Sila Dharma, MT, Ph.D, selaku pembimbing II yang juga telah
memberikan dorongan dan semangat sehingga penyelesaian tesis ini tepat waktu.
Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana
Prof. Dr. dr. Made Bakta, Sp.PD (KHOM) atas kesempatan dan fasilitas yang
diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan
Program Magister pada Program Pascasarjana di Universitas Udayana. Ucapan
terima kasih ini juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas
Udayana yang dijabat oleh Prof. Dr. dr. A.A.Raka Sudewi, Sp.S (K) atas
kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program
Pascasarjana Universitas Udayana. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih
kepada Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana atas ijin yang diberikan
kepada penulis untuk mengikuti Program Magister serta Prof. Dr. Ir. I Made Alit
Karwayan Salain, DEA selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil.
Ungkapan terimakasih tak lupa penulis sampaikan kepada para dosen
penguji, yaitu Bapak Ir. I Ketut Suputra, MT., Bapak Ir. Ida Bagus Ngr.
Purbawijaya, M.Si, MT. dan Bapak Ir. I Wayan Yansen, MT., yang telah
memberikan masukan serta kritik yang mampu menyempurnakan tesis yang
penulis buat. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih yang
sebesar-besarnya kepada Ayahanda; Ir. I Made Sudiarsa, ME., Ibunda; Ni Made
Mikarningsih, Adinda; Ni Made Purnama Dewi Pande dan Ni Nyoman Paramita
Iswari Putri Pande serta keluarga besar yang selalu mendukung penulis dalam
penyelesaian tesis ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada sahabatsahabat yang memberi motivasi dan masukan dalam penyelesaian tesis ini; Bli
Komang Triadi, Ni Made Aryadi, Arsa, Nanang, Wiryawan, rekan-rekan
mahasiswa Manajemen Sumber Daya Air (MSDA) angkatan 2009; Regen, Harry,
Pak Oka dan Irma, rekan-rekan mahasiswa Magister Teknik Sipil angkatan 2009,
serta semua pihak yang telah memberikan masukan dan dukungan dalam
penyusunan dan penyelesaian tesis ini.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
vi
demi kesempurnaan penulisan di masa yang akan datang. Semoga Ida Sang
Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-Nya
kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini,
serta kepada penulis sekeluarga.
Denpasar, Juli 2012
Penulis
vii
ABSTRAK
EVALUASI RENCANA KINERJA KOLAM RETENSI (RETARDING
BASIN) DALAM UPAYA PENGENDALIAN BANJIR TUKAD MATI DI
KOTA DENPASAR
Tukad Mati merupakan salah satu sungai di Provinsi Bali yang
terbentang dan mengalir di wilayah Kabupaten Badung dan Kota Denpasar.
Genangan akibat banjir merupakan permasalahan yang sering terjadi di kawasan
ini setiap musim hujan. Dalam upaya mengatasi permasalahan banjir telah banyak
dilakukan studi sehingga menghasilkan alternatif penanggulangan banjir
diantaranya normalisasi, saluran diversi dan kolam retensi. Kolam retensi
merupakan salah satu alternatif penanggulangan banjir yang belum banyak dikaji.
Pada penelitian ini dilakukan simulasi terhadap alternatif
penanggulangan banjir dengan kolam retensi di Tukad Mati, dengan metode
pendekatan hidrologi dan hidraulika menggunakan aplikasi program HEC-RAS
4.0. Simulasi dilakukan terhadap kondisi alur sungai saat ini (kondisi eksisting)
dan terhadap kondisi eksisting dengan kolam retensi, berdasarkan hasil detail
desain retarding basin di kota Denpasar serta mengevaluasi keefektifan dari
retarding basin dalam pengendalian banjir pada DAS Tukad Mati.
Pengendalian banjir dengan retarding basin berdasarkan simulasi
dengan beban banjir kala ulang 2 (dua) tahun, menghasilkan penurunan muka air
rata-rata sebesar 0,42 meter atau rata-rata 12% dari tinggi muka air maksimum
pada kondisi tanpa retarding basin, yang terjadi di sepanjang alur pada bagian
hilir dari bangunan retarding basin dan masih terjadi genangan di beberapa
tempat terutama di bagian hilir Bendung Umadui. Analisis ekonomi pada analisis
manfaat (benefit) dan biaya (cost) menghasilkan parameter BCR, NPV dan IRR
tidak memenuhi syarat kelayakan. Tampungan efektif retarding basin berdasarkan
hasil simulasi adalah 282.630,00 m3 dengan kemampuan menampung banjir
selama 3-4 jam. Dari segi ekonomi pembangunan retarding basin tidak layak
ditinjau dari perbandingan biaya dan manfaat.
Kata kunci: tampungan, efektifitas, kelayakan.
viii
ABSTRACT
EVALUATION PLAN OF RETENTION POND PERFORMANCE IN
TUKAD MATI FLOOD CONTROL EFFORTS AT THE CITY OF
DENPASAR
Tukad Mati is one of the rivers in the province of Bali that unfolds and
flows in Badung regency and Denpasar. Inundation due to flooding is a problem
that often occurs in this region during the rainy season. In an effort to overcome
problems of flooding have been many studies carried out so as to produce flood
control alternatives such as normalization, diversion channels and retarding
basins. Retarding basin is one of flood control alternative that has not been much
studied.
In this study conducted a simulation of flood prevention alternative
with retarding basin at Tukad Mati, by the hydrology approach method and
hydraulics using HEC-RAS 4.0 program applications. Simulations performed on
the current river flow conditions (existing condition) and to the existing
conditions with the retarding basin, according to the detail design of retarding
basin in the city of Denpasar and evaluate the effectiveness of the retarding basin
in the river basin flood control of Tukad Mati.
Flood control by retarding basin based on simulations with the 2 (two)
years flood return period, resulting in a reduction of water level by an average of
0.42 meters or an average of 12% of the maximum water level in the conditions
without retarding basin, which occurred in along the grooves on the lower reaches
of the retarding basin and inundation waters still occur in some places, particularly
in the downstream of Umadui Dam. Economic analysis of both the analysis of
Benefits/Cost produces a parameter of BCR, NPV and IRR are not meet the
feasibility requirements. The effective retention of retarding basin based on
simulation results are 282,630.00 m3 with the ability to flood accommodate for 34 hours. In terms of economic development retarding basin is not feasible in terms
of comparative costs and benefits.
Keywords: retention, effectiveness, feasibility.
ix
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM .........................................................................................
PRASYARAT GELAR ...................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ...............................................................
SURAT PERNYATAAN ................................................................................
UCAPAN TERIMA KASIH ...........................................................................
ABSTRAK ......................................................................................................
DAFTAR ISI ...................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
x
xii
xiv
xv
BAB I PENDAHULUAN ..............................................................................
1.1. Latar Belakang .............................................................................
1.2. Rumusan masalah .........................................................................
1.3. Tujuan Penelitian ..........................................................................
1.4. Manfaat Penelitian ........................................................................
1.5. Batasan Masalah ...........................................................................
1
1
12
12
13
13
BAB II KAJIAN PUSTAKA .........................................................................
2.1. Banjir ............................................................................................
2.1.1. Penyebab Banjir ..................................................................
2.1.2. Pengendalian Banjir ............................................................
2.1.3. Strategi Pengendalian Banjir ...............................................
2.2. Kolam Retensi (Retarding Basin) ................................................
2.3. Aplikasi Program HEC RAS versi 4.0 Dalam Pemodelan Banjir.
2.4. Landasan Teori .............................................................................
2.4.1. Uji Konsistensi Data Hujan ..............................................
2.4.2. Hujan Rata-rata DAS ........................................................
2.4.3. Analisis Frekuensi ............................................................
2.4.4. Hidrograf Satuan Sintetik .................................................
2.4.5. Distribusi Hujan ...............................................................
2.4.6. Penelusuran Aliran ...........................................................
2.4.7. Syarat Batas ......................................................................
2.4.8. Aspek Ekonomi ................................................................
2.4.8.1. Analisis Ekonomi ...............................................
2.4.8.2. Manfaat (Benefit).................................................
2.4.8.3. Biaya (Cost)) ......................................................
14
14
15
21
24
27
29
30
30
32
33
35
37
38
41
41
42
44
45
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................
3.1. Pendekatan Penelitian ...................................................................
3.2. Lokasi Penelitian ..........................................................................
46
46
46
x
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
Sumber Data .................................................................................
Jenis Data .....................................................................................
Metode Pengumpulan Data ..........................................................
Teknik Analisis Data ....................................................................
3.6.1. Analisis Hidrologi ............................................................
3.6.2. Analisis Hidraulika ...........................................................
3.6.3. Analisis Ekonomi .............................................................
3.7. Bagan Alir Penelitian ...................................................................
47
47
48
49
49
49
50
51
BAB IV HASIL PENELITIAN .....................................................................
4.1. Kondisi Eksisting Tukad Mati .....................................................
4.2. Data Hujan ...................................................................................
4.3. Hujan Rata-rata DAS ...................................................................
4.4. Uji Konsistensi Data ....................................................................
4.5. Analisis Frekuensi .......................................................................
4.6. Hidrograf Satuan Sintetik ............................................................
4.6.1. Syarat Batas Hulu .............................................................
4.6.2. Lateral inflow ...................................................................
4.7. Distribusi Hujan dan Hujan Efektif .............................................
4.8. Debit Banjir Rancangan ...............................................................
4.9. Syarat Batas Hilir .........................................................................
4.10. Penelusuran Aliran ......................................................................
4.10.1. Input Data Geometri ........................................................
4.10.2. Unsteady Flow Data ........................................................
4.10.3. Proses Running HEC-RAS ..............................................
4.11. Kalibrasi Model ...........................................................................
4.12. Simulasi Pada Kondisi Alur Saat Ini ...........................................
4.13. Simulasi Pada Kondisi Alur Saat Ini Dengan Retarding Basin ...
4.14. Analisis Ekonomi ........................................................................
4.14.1. Rencana Biaya (Cost) Pembangunan Retarding Basin ..
4.14.2. Analisis Manfaat (Benefit) .............................................
53
53
54
54
59
64
65
66
69
73
74
76
76
77
79
80
80
84
88
96
97
98
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
5.1. Kesimpulan .................................................................................
5.2. Saran ...........................................................................................
104
104
105
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
108
LAMPIRAN ....................................................................................................
110
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2.1
3.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
Alur dan Daerah Aliran Sungai Tukad Mati ..........................................
Titik-titik Genangan Akibat Permasalahan Mikro di Kawasan
Tukad Mati .............................................................................................
Titik-titik Genangan Akibat Permasalahan Makro di Kawasan
Tukad Mati .............................................................................................
Alternatif Pengendalian Banjir Tukad Mati dan Tukad Teba ................
Rencana Lokasi Retarding Basin ...........................................................
Bagan Integrated Flood Control And River Basin Management ..........
Bagan Alir Penelitian .............................................................................
Luas Pengaruh Stasiun Hujan Kapal dan Sumerta Berdasarkan
Metode Poligon Thiessen ......................................................................
Luas Pengaruh Stasiun Hujan Kapal, Sumerta dan Sanglah
Berdasarkan Metode Poligon Thiessen .................................................
Luas Pengaruh Stasiun Hujan Kapal, Sumerta, Sanglah, Buagan
dan Sading Berdasarkan Metode Poligon Thiessen ...............................
Hidrograf Satuan Tukad Mati ................................................................
Hidrograf Satuan Pangkung Muding .....................................................
Hidrograf Satuan Tukad Teba ................................................................
Hidrograf Satuan Pangkung Kedampang ..............................................
Perbedaan Hasil Perhitungan Debit Banjir Dengan Studi Sebelumnya .
Pasang Surut Sebagai Syarat Batas Hilir ...............................................
Skema Model Tukad Mati dan Pangkung Muding ................................
Salah Satu Input Cross Section Data .....................................................
Tinggi Muka Air di Jembatan Jl. Raya Kuta (RS. 14.2) Hasil Kalibrasi
Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Tanggal
26 Desember 2007 di Tukad Mati Hulu dan Hilir .................................
Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Tanggal
26 Desember 2007 di Pangkung Muding Hulu dan Tukad Mati Hilir ..
Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi
Eksisting di Tukad Mati Hulu dan Hilir ................................................
Profil Muka Air Maksimum Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi
Eksisting di Pangkung Muding Hulu dan Tukad Mati Hilir .................
Skema Penempatan Retarding Basin .....................................................
Output Simulasi Model Pada Banjir Q2 th di Retarding Basin .............
Grafik Flow dan Stage di Kolam Retensi Dengan Beban Banjir
Kala Ulang 2 Tahun ...............................................................................
Grafik Routing Kolam Retensi Dengan Banjir Kala Ulang 2 Tahun ....
Profil Penurunan Muka Air Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi
Dengan Retarding Basin di Tukad Mati Hulu dan Tukad Mati Hilir ....
xii
3
6
7
8
11
23
51
56
57
58
68
69
71
72
75
76
78
79
82
83
83
85
85
90
91
92
92
93
4.22 Profil Penurunan Muka Air Dengan Banjir Q 2 th Pada Kondisi
Dengan Retarding Basin di Pangkung Muding Hulu dan Tukad
Mati Hilir ...............................................................................................
xiii
93
DAFTAR TABEL
Halaman
1.1
2.1
3.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
Indentifikasi Banjir di Kawasan Kota Denpasar dan Badung ...............
Penyebab Banjir dan Prioritasnya ..........................................................
Ketersediaan Data Hujan di DAS Tukad Mati ......................................
Pembobotan Poligon Thiessen Berdasarkan Data Hujan Tahun
1990-1993 ..............................................................................................
Pembobotan Poligon Thiessen Berdasarkan Data Hujan Tahun
1994-2002 ..............................................................................................
Pembobotan Poligon Thiessen Berdasarkan Data Hujan Tahun
2003-2009 ..............................................................................................
Hujan rata-rata DAS ..............................................................................
Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Kapal ............................................
Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Sumerta ........................................
Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Sanglah .........................................
Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Sading ..........................................
Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Buagan .........................................
Curah Hujan Rancangan Dengan Berbagai Kala Ulang ........................
Data Karakteristik DAS .........................................................................
Hidrograf Satuan Tukad Mati ................................................................
Hidrograf Satuan Pangkung Muding .....................................................
Hidrograf Satuan Tukad Teba ................................................................
Hidrograf Satuan Pangkung Kedampang ..............................................
Hujan Jam-jaman ...................................................................................
Hujan Efektif .........................................................................................
Debit Puncak di Batas Hulu Pemodelan dan Lateral inflow .................
Debit Puncak Banjir Tanggal 26 Desember 2007 .................................
Tinggi Limpasan Pada Kondisi Eksisting dengan Banjir Q2 th ............
Data Desain Elevasi dan Tampungan Retarding Basin .........................
Tinggi Limpasan Pada Kondisi dengan Retarding Basin Pada
Banjir Q2 th ...........................................................................................
Kerugian Langsung ................................................................................
Kerugian Tidak langsung .......................................................................
Kerugian Akibat Banjir Tiap Tahun ......................................................
Keuntungan Akibat Kenaikan Nilai Tanah ............................................
Manfaat Proyek Setiap Tahun ...............................................................
Analisis Benefit Cost Pembangunan Retarding Basin ...........................
xiv
4
19
47
55
56
57
58
60
61
62
63
63
65
65
67
68
70
71
73
73
74
81
86
89
94
99
99
100
101
101
102
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Tukad Mati Hulu ............
Lampiran 2. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Pangkung Muding Hulu .
Lampiran 3. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Tukad Teba .....................
Lampiran 4. Perhitungan Analisis Frekuensi DAS Pangkung Kedampang ...
Lampiran 5. Perhitungan Hujan Efektif ..........................................................
Lampiran 6. Perhitungan Debit Banjir ............................................................
Lampiran 7. Data Pasang Surut .......................................................................
Lampiran 8. Data Desain Retarding Basin .....................................................
Lampiran 9. Hasil Simulasi .............................................................................
xv
108
111
114
117
120
121
134
135
141
Download