Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL ANALISIS DRAINASE PADA LAHAN YANG MENGALAMI PERUBAHAN FUNGSI
(STUDI KASUS DI KAWASAN KAMPUS POLITEKNIK PU)
NICKO FADHIL MUHAMMAD1.
BUDIONO JOKO NUGROHO 2
Teknik Sipil.
Fakultas Teknik.
Universitas 17 Agustus 1945 Semarang12 Email: nicko-fadhil@untagsmg.
id1, budionojoko@untagsmg.
DOI: http://dx.
org/10.
31869/rtj.
Abstrak: Kota Semarang adalah Ibu Kota Provinsi jawa Tengah, dimana di dalamnya terdapat berbagai macam bangunan vital penggerak pemerintahan, pendidikan dan perekonomian.
Seiring bertambahnya tahun maka bertambah juga jumlah penduduk, dalam kurun waktu 5 tahun yaitu pada tahun 2018 sampai dengan 2023 terjadi penambahan penduduk sebesar 20.
403 jiwa (Dispendukcapil Kota Semarang, 2.
Penambahan penduduk tersebut berpengaruh terhadap pembangunan, salah satunya adalah pembangunan Kampus POLITEKNIK PU.
Kampus tersebut menggunakan lahan yang awal mulanya adalah lahan yang tertutup semak belukar dibangun menjadi kawasan kampus.
Sehingga tata guna lahan awal yang harusnya dapat menyerap air hujan menjadi berkurang karena tertutup oleh bangunan dan jalan yang dibangun di lahan tersebut.
Penelitian ini adalah untuk menganalisis bangunan air yang dapat menampung limpasan akibat perubahan tata guna lahan dari semak belukar menjadi kawasan kampus.
Beberapa analisis diperlukan dalam penelitian ini adalah menganalisis debit banjir rencana dengan tata guna lahan eksiting, menganalisis debit banjir rencana dengan tata guna lahan setelah terbangun kampus POLITEKNIK PU dan menganalisis bangunan air penampung limpasan yang kapasitasnya adalah hasil selisih limpasan tata guna lahan baru dikurangi limpasan tata guna lahan eksisting.
Berdasar hasil analisis dari 3 bangunan air yaitu kolam retensi, long storage dan u-ditch dengan 3 profil .
x60 cm, 60x70 cm dan 80x100 c.
diperoleh kapsitas maksimal sebesar 7926,70 m3.
Kapaitas tersebut dapat menampung debit banjir dari curah hujan rencana yang terjadi degan durasi 2,18 jam.
Kata kunci: Debit Banjir.
Kolam Retensi.
Long Storage.
U-ditch.
Pendahuluan Kota Semarang adalah Ibu Kota Provinsi jawa Tengah, dimana di dalamnya terdapat berbagai macam bangunan vital penggerak pemerintahan, pendidikan dan perekonomian.
Seiring bertambahnya tahun maka bertambah juga jumlah penduduk, dalam kurun waktu 5 tahun yaitu pada tahun 2018 sampai dengan 2023 terjadi penambahan penduduk sebesar 20.
403 jiwa (Dispendukcapil Kota Semarang, 2.
Penambahan penduduk tersebut berpengaruh terhadap pembangunan, salah satunya adalah pembangunan Kampus POLITEKNIK PU.
Kampus tersebut menggunakan lahan yang awal mulanya adalah lahan yang tertutup semak belukar dibangun menjadi kawasan kampus.
Sehingga tata guna lahan awal yang harusnya dapat menyerap air hujan menjadi berkurang karena tertutup oleh bangunan dan jalan yang dibangun di lahan tersebut.
Pembangunan yang dilakukan di wilayah Kampus POLITEKNIK PU seluas 47,020 m2 harus didukung dengan pembangunan sistem drainase yang memadai, sehingga tidak mengakibatkan genangan air pada daerah sekitarnya.
Di dalam Peraturan Pemerintah No.
26 Tahun 2008 tentang Rencana Tata Ruang Wilayah dalam Pasal 99 diantara isinya adalah penerapan prinsip zero delta Q Prinsip zero delta Q di suatu wilayah dapat dinyatakan gagal jika kemampuan dari kapasitas saluran yang sudah disediakan atau tersedia tidak sesuai lagi dengan kapasitas rancangan atau desain.
Ini ditandai dengan besarnya debit aliran langsung yang masuk ke dalam saluran akan tampak lebih besar dibanding dengan debit aliran pada biasanya, padahal debit aliran langsung tersebut dihasilkan oleh curah hujan dengan intensitas yang relatif sama.
(Robertus Haryoko,2.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Metodologi Penelitian Beberapa analisis diperlukan dalam penelitian ini guna meminimalkan kesalahan sehingga diharapkan dapat memperoleh hasil yang maksimal dari beberapa analisis yang dilakukan.
Beberapa analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut:
Menganalisis debit banjir rencana dengan tata guna lahan eksiting.
Menganalisis debit banjir rencana dengan tata guna lahan setelah terbangun kampus POLITEKNIK PU.
Menganalisis bangunan air penampung limpasan yang kapasitasnya adalah hasil selisih limpasan tata guna lahan baru dikurangi limpasan tata guna lahan eksisting.
Pengolahan Data Hidrologi Data hidrologi diolah melalui 3 tahapan yaitu:
Perhitungan curah hujan maksimum tahunan Data hujan diambil dari Stasiun Hujan Maritim.
Data hujan yang digunakan pada penelitian ini adalah data curah hujan harian dari tahun 2000 sampai dengan 2019.
Analisis distribusi Analisis distribusi hujan membandingkan 4 metode distribusi, yaitu: Normal.
Gumbel.
Log Pearson i dan Log Normal.
Uji distribusi Pengujian distribusi dilakukan menggunakan 2 metode, yaitu: Chi-Kuadrat dan Smirnov Kolmogorov.
Metode Pengumpulan Data Data yang digunakan untuk dianalisis adalah sebagai berikut:
Data daerah tangkapan air hujan .
atchment are.
Data daerah tangkapan air hujan menggunakan data primer, yaitu data yang diambil langsung dilokasi penelitian.
Gambar catchment area ditampilkan pada Gambar 1.
Data curah hujan.
Data yang dugunakan diperoleh dari Dinas PU SDA & Tata Ruang Provinsi Jawa Tengah, sehingga termasuk kategori data sekunder.
Data curah hujan yang digunakan adalah dari Stasiun Hujan Maritim.
Data curah hujan tersebut ditampilkan pada Tabel 1.
Gambar 1.
Gambar daerah tangkapan air hujan .
atchment are.
Tabel 1.
Data curah hujan maksimal di Stasiun Hujan Maritim.
Tahun Curah Hujan Maksimal .
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL 87,00 (Sumber: Dinas PU SDA Tata Ruang Provinsi Jawa Tengah, 2.
Analisis dan Pembahasan Analisis Distribusi Curah Hujan Analisis distribusi hujan menggunakan 4 metode distribusi, yaitu: Distribusi Gumber.
Distribusi Normal.
Distribusi Log Normal dan Distribusi Log Pearson i.
Hasil dari masing-masing distribusi ditampilkan pada Tabel 2 sampai dengan Tabel 5.
Tabel 2.
Hasil analisis Distribusi Gumbel Periode Ulang Xrerata Faktor K Hujan Rencana .
T (Tahu.
42,836 -0,20392 106,365 42,836 0,90580 153,901 42,836 1,60368 183,795 42,836
2,27301
212,467
42,836
2,41743
218,653
42,836
3,13939
249,579
42,836
3,78864
277,390
42,836
5,29022
341,712
42,836
5,93379
369,280
Tabel 3.
Hasil analisis Distribusi Normal Periode Ulang Xrerata Faktor KT Hujan Rencana T (Tahu.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Periode Ulang T (Tahu.
42,836 42,836 42,836 42,836 42,836 42,836 42,836 42,836 42,836 0,84
1,28
1,64
1,71
2,05
2,33
2,88
3,09
Tabel 4.
Hasil analisis Distribusi Log Normal
Log
Faktor KT
SLogX
LogXT
Xrerata
2,036
2,036
2,036
2,036
2,036
2,036
2,036
2,036
2,036
0,00
0,84
1,28
1,64
1,71
2,05
2,33
2,88
3,09
0,149
0,149
0,149
0,149
0,149
0,149
0,149
0,149
0,149
2,036
2,162
2,227
2,281
2,291
2,342
2,384
2,466
2,497
151,082
169,930
185,351
188,278
202,914
214,908
238,468
247,463
Hujan Rencana .
108,721 145,093 168,771 190,991 195,527 219,880 242,083 292,433 314,312 Tabel 5.
Hasil analisis Distribusi Log Pearson i Periode Log Faktor SLogX LogXT Hujan Rencana Ulang T (Tahu.
2,036 -0,03 0,149 2,032 107,721 2,036 0,85 0,149 2,163 145,460 2,036
1,33
0,149
2,235
171,806
2,036
1,67
0,149
2,286
193,008
2,036
1,84
0,149
2,311
204,570
2,036
2,18
0,149
2,362
230,287
2,036
2,49
0,149
2,408
256,116
2,036
3,92
0,149
2,621
417,524
2,036
4,25
0,149
2,671
468,997
Uji Kecocokan Tahapan selanjutnya adalah uji kecocokan dengan menggunakan 2 metode yaitu metode Smirnov-Kolmogorov dan metode Chi Kuadrat.
Uji kecocokan menggunakan 2 metode tersebut menghasilkan metode Log Pearson 3 sebagai metode distribusi yang diterima.
Hasil dari uji tersebut ditampilkan pada Tabel 6.
Hasil rangkuman perhitungan curah hujan rencana ditampilkan pada Tabel
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL No.
Distribusi Probabilit Gumbel Normal Log Normal Log Pearson Type i Tabel 6.
Hasil uji metode Smirnov-Kolmogorov Metode Chi-Kuadrat Metode SmirnovKolmogorof X2cr Ket.
iP iP Ket.
Maks Kritis 8,50 5,991 Ditolak 1,003 Ditolak Keterangan Ditolak 8,50 9,25 5,991 5,991 Ditolak Ditolak Ditolak Diterima Ditolak Ditolak 3,917 5,991 Diterima Diterima Diterima Tabel 7.
Hasil rangkuman perhitungan curah hujan rencana Periode Ulang Curah Hujan Rencana .
(Tahu.
Gumbel
Normal Log Normal
Log
Pearson
Type i *) 107,72 145,46 171,81 204,57 230,29 256,12 417,52 469,00 106,35 115,10 108,72 154,44 151,08 145,09 184,69 169,93 168,77 219,95 188,28 195,53 251,24 202,91 219,88 279,37 214,91 242,08 344,44 238,47 292,43 372,33
247,46
314,31
Debit Banjir Rencana Analisis debit banjir rencana dilakukan setelah mendapatkan besaran curah hujan rencana.
Analisis debit banjir rencana dilakukan dengan menggunakan metode Rasional, metode ini dipilih karena luas wilayah penelitian yang relatif kecil yaitu seluas 47,020 m 2, dengan rincian seluas 29.
m2 untuk lahan bangunan kampus dan seluas 17.
538 m2 untuk bagian lahan hijau.
Rumus metode Rasional sebagai berikut (Triatmodjo, 2.
Q = 0,278 C.
A .
3/de.
= debit banjir = koefisien limpasan = intensitas hujan = luas daerah pengaliran Rumus ini didasarkan atas sebagai berikut:
Tidak ada kehilangan-kehilangan .
emua curah hujan menjadi limpasan permukaa.
Lama waktu hujan sedemikian rupa sehingga debit keseimbangan dicapai dengan memperhatikan adanya kehilangan-kehilangan.
Analisis debit banjir rencana dilakukan dengan 3 kondisi yaitu kondisi sebelum adanya pembangunan dan kondisi sesudah adanya pembangunan.
Curah hujan yang digunakan adalah menggunakan curah hujan kala ulang 5 tahun (R.
Hasil perhitungannya ditampulkan pada Tabel 8 untuk kondisi sebelum ada pembangunan kampus.
Tabel 9 untuk kondisi sesudah adanya ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL pembangunan kampus untuk bagian bangunan kampus dan tabel 10 untuk kondisi sesudah adanya pembangunan kampus untuk bagian lahan hijaunya.
Tabel 8.
Hasil perhitungan debit banjir rencana sebelum adanya pembangunan kampus.
Kala CH .
Q .
3/d.
Metode Log Metode Rasional Person i 107,720 5,887 145,460 7,949 Tabel 9.
Hasil perhitungan debit banjir rencana sesudah adanya pembangunan kampus untuk bagian bangunan kampus.
Kala CH .
Q .
3/d.
Metode Log Metode Rasional Person i 107,720 5,537 145,460 7,476 Tabel 10.
Hasil perhitungan debit banjir rencana sesudah adanya pembangunan kampus untuk bagian lahan hijau.
Kala CH .
Q .
3/d.
Metode Log Metode Rasional Person i 107,720 1,098 145,460 1,482 Perhitungan Selisih Besaran Limpasan Perubahan tata guna lahan yang awalnya adalah semak belukar menjadi lahan kawasan kampus akan mengakibatkan limpasan menjadi semakin besar.
Selisih besaran limpasan .
elta zero run of.
dihitung dengan hasil pengurangan antara kondisi sudah terbangun .
angunan kampus lahan hija.
dengan kondisi sebelum terbangun.
Perhitungannya adalah:
selisih limpasan = .
,476 1,.
Ae 7,949 selisih limpasan = 1,009 m3/detik.
Besar debit yang diperoleh dari perhitungan selisih limpasan antara kondisi yang sudah terbangun dan kondisi sebelum terbangun .
elta debi.
adalah 1,009 m3/detik.
Perhitungan Bangunan Air Perhitungan kapasitas bangunan air dalam penelitian ini adalah kolam retensi, long storage dan saluran drainase keliling bangunan menggunakan debit hasil selisih besaran limpasan antara kondisi sebelum sesudah terbangun dan sebelum terbangun yaitu sebesar 1,009 m 3/detik.
Berdasarkan SNI 03-3424 Ae 1994 tentang Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan bahwa disyaratkan lamanya durasi curah hujan adalah selama 4 jam, sehingga perhitungan untuk kapasitasnya menggunakan durasi hujan selama 4 jam.
Perhitungan volume kapasitasnya sebagai 4 x 3600 x 1,009 = 14.
529,6 m3 Berdasar dari hasil perhitungan tersebut makan volume sebesar 14.
529,6 m 3 akan ditampung oleh kolam retensi dan saluran drainase.
Lahan yang tersedia untuk dibangun kolam retensi seluas 986,48 m2 dengan kedalaman efektif sedalam 3,5 m, karena apabila lebih dari kedalaman tersebut sudah mencapai kedalaman muka
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL air tanah.
Gambar bentuk rencana kolam retensinya ditampilkan pada Gambar 2.
Sehingga perhitungan kapasitas volumenya adalah:
V = Luas kolam retensi x kedalaman V = 986,48 m2 x 3,5m V = 3452,68 m3 Gambar 2.
Rencana bentuk kolam retensi.
Gambar 3.
Lokasi dan arah aliran air limpasan.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Gambar 4.
Detail long storage.
Setelah mendapatkan kapasitas volume kolam retensi, maka selanjutnya menghitung kapasitas long storage yang akan menerima limpasan.
Gambar lokasi dan arah aliran air limpasan ditampilkan pada Gambar 3, kemudian gambar detail long storage ditampilkan pada Gambar 4.
Perhitungan kapasitas long storage adalah sebagai berikut:
V = lebar x .
anjang site a site .
V =10,32 x .
262 ) V = 4086,72 m3 Kapasitas kolam retensi dan long storage sudah didapat, maka selanjutnya menghitung kapasitas saluran drainase keliling bangunan.
Dimensi long storage menggunakan 3 model u-ditch yaitu ukuran 50 x 60 cm, 60 x 70 cm dan 80 x 100 cm.
Gambar detail saluran keliling drainase bangunan di tampilkan pada Gambar 5 sampai dengan Gambar 7.
Perhitungan kapasitas saluran drainase keliling bangunan adalah sebagai berikut:
Saluran u-ditch 50 x 60 cm.
V = panjang x lebar x tinggi V = 140 x 0,5 x 0,6 V = 42 m3.
Saluran u-ditch 60 x 70 cm.
V = panjang x lebar x tinggi V = 725 x 0,6 x 0,7 V = 304,5 m3.
Saluran u-ditch 80 x 100 cm.
V = panjang x lebar x tinggi V = 51 x 0,8 x 1 V = 40,8 m3.
Kapasitas total dari saluran drainase keliling bangunan adalah:
Vtotal
= 42 304,5 40,8
= 387,3 m3.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Gambar 5.
Detail saluran u-ditch 50 x 60 cm.
Gambar 6.
Detail saluran u-ditch 60 x 70 cm.
Gambar 7.
Detail saluran u-ditch 80 x 100 cm.
Berdasar dari seluruh perhitungan kapasitas bangunan air, maka hasilnya adalah sebagai Kapasitas total = Kolam retensi long storage sal.
Kapasitas total = 3452,68 4086,72 387,3 Kapasitas total = 7926,70 m3.
Evaluasi Kapasitas Tahapan setelah mendapatkan kapasitas total maka selanjutnya adalah evaluasi kapasitas.
Kapasitas total yang dimiliki jika dibagi dengan debit banjir rencana adalah sebagai berikut:
= durasi = 2,18 jam.
Hasil dari evaluasi menunjukkan bahwa dengan kapasitas total sebesar 7926,70 m 3 hanya mampu menampung curah hujan rencana yang jatuh dengan durasi 2,18 jam, sehingga diperlukan adanya lahan yang lebih luas untuk memperoleh dimensi bangunan air yang dapat menampung secara ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL keseluruhan selisih besaran limpasan akibat .
ero run of.
dari perubahan tata guna lahan yang awalnya lahan yang tertutup semak belukar berubah menjadi kawasan kampus.
Penutup Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diperoleh pada penelitian ini yang tahapan analisis-analisinya sudah dilakukan secara menyeluruh adalah sebagai berikut:
Potensi debit banjir terjadi dalam 3 kondisi yaitu:
Kondisi eksisting, yaitu tata guna lahan dengan kondisi lahan yang tertutup semak belukar memiliki potensi debit banjir sebesar 7,949 m3/detik.
Kondisi setelah pembangunan, yaitu tata guna lahan dengan kondisi lahan yang tertutup bangunan kampus memiliki potensi debit banjir sebesar 7,476 m3/detik.
Kondisi setelah pembangunan yaitu, pada bagian lahan hijau memiliki potensi debit banjir sebesar 1,482 m3/detik.
Selisih limpasan yang terjadi antara kondisi eksisting dengan kondisi setelah pembangunan kampus adalah sebesar 1,009 m3/detik.
Bangunan air yang dapat menampung debit banjir selisih dari perubahan tata guna lahan adalah sebagai berikut:
Kolam retensi dengan luasan kolam seluas 986,48 m 2 dengan kedalaman 3,5 m dapat menampung debit banjir sebesar 3452,68 m3.
Long storage 2 bagian yaitu site A dan site B dengan yang dapat menampung debit banjir berkapasitas total sebesar 4086,72 m3 Saluran keliling bangunan yang terdiri atas 3 profil u-ditch yaitu u-ditch ukuran 40x50 cm, uditch ukuran 60x70 cm dan u-ditch ukuran 80x100 cm.
saluran keliling tersebut dapat menampung debit banjir sebesar 387,3 m3.
Kapasitas dari 3 bangunan air tersebut dapat menampung debit banjir sebesar 7926,70 m 3.
Debit banjir tersebut terjadi dengan curah hujan rencana berdurasi selama 2,18 jam.
Saran Saran yang dapat diberikan hasil dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
Diperlukan luas lahan lebih untuk memperluas kolam retensi, sehingga dapat tercapai 0 limpasan selisih perubahan tata guna lahan .
ero run of.
Diperlukan penelitian yang lebih lanjut untuk mendapatkan hasil yang lebih maksimal dalam meminimalisir limpasan bahkan hingga tercapai 0 limpasan .
ero run of.
Daftar Pustaka