KAJIAN SISTEM DRAINASE DI WILAYAH JALAN REEL
SUNGAI KELEDANG MENUJU JALAN HASAN BASRI
KOTA SAMARINDA
Safei .
Purwanto .
Alpian Nur .
Mahasiswa.
Fakultas Teknik Sipil Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda Dosen.
Fakultas Teknik Sipil Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda Dosen.
Fakultas Teknik Sipil Universitas 17 Agustus 1945 Samarinda
ABSTRAK
Dengan semakin kompleksnya permasalahan drainase di perkotaan, maka perencanaan dan pembangunan bangunan air untuk drainase khususnya pada Sistem Saluran Jalan Reel Sungai Keledang menuju Jalan Hasan Basri Kota Samarinda harus dilakukan secara tepat.
Perencanaan pengamatan terhadap banjir disebut juga perencanaan pengendalian banjir yang pada dasarnya sangat tergantung pada peranan dan fungsi daripada sungai tujuannya Penelitian adalah Untuk mengetahui besarnya debit banjir kala ulang 5 tahun dan 10 tahun, besarnya debit eksisting dan dimensi saluran drainase yang mampu debit banjir kala ulang 10 tahun Metode untuk menghitung curah hujan rancangan adalah Metode Gumbel dan Metode Log Person type i.
Sedangkan Metode untuk mengetahui debit banjir rancangan adalah Metode Rasional.
Hasil Kajian drainase menunjukan debit saluran Jalan Reel Sei.
Keledang tidak mecukupi debit banjir kala ulang 10 tahun sehingga diperlukan solusi dari kajian tersebut dengan mengubah dimensi saluran didasari perhitungan dengan menggunakan penampang segiempat, berbahan Beton dengan tetap mempertimbangkan faktor kemiringan dasar saluran di rencana tinggi basah 1 meter, lebar bawah 1,8 meter dan tinggi jagaan adalah 0,5 meter.
Kata kunci : Sistem Drainase.
Debit Banjir Rancangan, dan Kapasitas daya Tampung Pendahuluan Kota Samarinda merupakan ibukota Provinsi Kalimantan Timur dan memiliki wilayah seluas 718 km2 dan dilalui oleh Sungai Mahakam.
Secara astronomis Kota Samarinda berada diantara 117A03'00" sampai dengan 117A18'14" Bujur Timur dan 00A 19'02" sampai dengan 00A42'34" Lintang Selatan.
Topografi Samarinda meliputi tanah datar dan berbukit diketinggian antara 10 s.
200 m di atas permukaan laut.
Dimana khususnya di Jalan Reel Sungai Keledang menuju Jalan Hasan Basri Kota Samarinda.
Penduduk di kawasan tropika basah seperti halnya di Indonesia awalnya selalu tumbuh dari daerah yang berdekatan dengan sungai, dengan demikian secara otomatis penduduk tersebut akan berinteraksi dengan masalah gangguan air pada saat musim hujan.
Segala sesuatu yang berhubungan dengan air perlu adanya pengelolaan, karena jika tidak dikelola akan menimbulkan permasalahan pada manusia dan lingkungan.
Dengan semakin berkurangnya daerah-daerah terbuka di kawasan perkotaan yang dapat difungsikan sebagai lahan peresapan air dan didukung pula oleh menurunnya kondisi saluran drainase baik kapasitas, system operasi maupun pengelolaannya telah menyebabkan timbulnya berbagai masalah di sektor drainase.
Dengan semakin kompleksnya permasalahan drainase di perkotaan, maka perencanaan dan pembangunan bangunan air untuk drainase khususnya pada Sistem Saluran Jalan Reel Sungai Keledang menuju Jalan Hasan Basri Kota Samarinda harus dilakukan secara Perencanaan pengamatan terhadap banjir disebut juga perencanaan pengendalian banjir yang pada dasarnya sangat tergantung pada peranan dan fungsi daripada sungai.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka diperlukan penanganan yang terencana yakni dengan melakukan identifikasi permasalahan secara seksama dan membuat desain yang mampu mengatasi masalah Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan terdapat permasalahan yang dihadapi dari penelitian ini, adalah sebagai Berapakah besarnya debit banjir kala ulang 5 tahun dan 10 tahun ? Berapa besarnya debit eksisting ? Bagaimana dimensi saluran drainase yang mampu debit banjir kala ulang 10 tahun ? Batasan Masalah Untuk menghindari melebarnya permasalahan, maka perlu dibuat batasan - batasan terhadap masalah yang berhubungan dengan penelitian ini.
Adapun batasan permasalahan tersebut adalah :
Penelitian terbatas pada saluran drainase khusus di Jalan Reel Sungai Keledang menuju Jalan Hasan Basri Kota Samarinda.
Perhitungan menggunakan Metode Log Pearson tipe i dan Metode Gumbel, untuk analisa debit banjir rencana menggunakan hasil perhitungan terkecil dari kedua metode Perencanaan dimensi saluran drainase berdasarkan SNI 03-3424-1994 dengan kala ulang 10 tahun.
Tidak Rencana Anggaran Biaya (RAB) dalam pengerjaan saluran drainase.
Tidak memperhitungkan Sedimentasi yang terjadi pada saluran Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah:
Untuk mengetahui besarnya debit banjir kala ulang 5 tahun dan 10 tahun Untuk mengetahui besarnya debit Untuk mengetahui dimensi saluran drainase yang mampu debit banjir kala ulang 10 tahun TINJAUAN PUSTAKA Infrastruktur air perkotaan meliputi tiga sistem yaitu sistem air bersih .
rban water suppl.
, sistem sanitasi .
aste wate.
dan sistem drainase air hujan .
trom water Ketiga sistem tersebut saling terkait, sehingga idealnya dikelola secara Hal ini sangat penting untuk mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya dan fasilitas, menghindari ketumpangtindihan tugas dan tanggung jawab, serta keberlanjutan pemanfaatan sumber daya air.
Sistem air bersih meliputi pengadaan .
, pengolahan .
, dan pengiriman/pendistribusian .
air bersih ke pelanggan baik domestik, komersil, industri, maupun sosial.
Sistem sanitasi dimulai dari titik keluarnya sistem air bersih.
Sistem pengumpul mengambil air buangan domestik, komersil, industri dan kebutuhan Ada dua istilah yang banyak dipakai untuk mendiskripsikan sistem air buangan .
astewater syste.
AuwastewaterAy dan AusewageAy.
Air buangan digunakan untuk menunjukkan perpipaan, stasiun pompa, dan fasilitas yang menangani air buangan .
Sedangkan Ausanitary sewageAy merupakan peristilahan umum yang biasanya untuk permukiman.
Sistem Jaringan Drainase Pekerjaan draisnase merupakan pekerjaan yang rumit dan kompleks, bisa jadi memerlukan biaya, tenaga dan waktu yang lebih besar dibandingkan dengan pekerjaan pengendalian banjir.
Secara fungsional, sulit memisahkan secara jelas sistem drainase dan pengendalian banjir.
Sistem Drainase Mayor Sistem drainase mayor yaitu sistem saluran yang menampung dan mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (Catchment Are.
Pada umumnya sistem drainase mayor ini disebut juga saluran pembuangan utama .
ayor syte.
atau drainase Sistem jaringan ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti kanal-kanal dan sungai- sungai.
Perencanaan drainase mayor ini umumnya dipakai metode ulang antara 5-10 tahun dan pengukuran topografi secara detail diperlukan dalam perencanaan pada sistem drainase ini.
Sistem Drainase Mikro Sistem drainase mikro yaitu sistem dan bangunan yang menampung mengalirkan air dari daerah tangkapan air .
atchment are.
Secara keseluruhan yang termasuk dalam sistem drainase mikro adalah saluran drainase mikro adalah saluran disepanjang sisi jalan, saluran atau selokan air hujan disekitar bangunan, gorong-gorong, drainase kota dan lain sebagainya dimana debit yang dapat ditampungnya tidak terlalu besar.
Klasifikasi Drainase Menurut sejarah terbentuknya:
Drainase Alamiah (Natural Drainag.
Merupakan drainase yang terbentuk secara alami dan tidak terdapat bangunan-bangunan penunjang seperti batu/betyon, gorong-gorong dan lainlain.
Drainase Buatan (Artificial Drainag.
Adalah drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu sehingga bangunan-bangunan khusus seperti selokan pasangan batu/beton, gorong-gorong, pipa-pipa, dan sebagainya.
Menurut Letak Bangunan :
Drainase Permukaan Tanah (Surface Drainag.
Saluran drainase yang berada diatas permukaan tanah yang berfungsi mengalirkan air limpasan permukaan.
Drainase Bawah Permukaan Tanah (Subsurface Drainag.
Saluran drainase yang bertujuan mengalirkan air limpasan permukaan melalui media .
ipa-pip.
dibawah permukaan tanah dikarenakan alasanalasan tertentu.
Menurut Fungsinya Single Purpose Drainase yang fungsinya hanya untuk mengalirkan satu jenis air buangan.
Multi Purpose Drainase yang berfungsi mengalirkan berbagai atau banyak jenis air buangan, baik secara bercampur maupun bergantian.
Menurut Konstruksi :
Saluran Terbuka Saluran yang cocok untuk drainase air hujan yang terletak di daerah yang mempunyai luasan yang cukup.
Saluran Tertutup Saluran yang pada umumnya sering dipakai untuk aliran air kotor atau untuk saluran yang berada ditengah Permasalahan Drainase Banjir adalah merupakan kata yang sangat populer di Indonesia.
Khususnya pada musim hujan, mengingat hampir semua kota di Indonesia mengalami bencana banjir.
Banjir adalah suatu kondisi fenomena bencana alam yang memiliki hubungan dengan jumlah kerusakan dari sisi kehidupan dan material.
Banyak faktor yang menyebabkan terjadinya Secara umum penyebab terjadinya banjir di berbagai belahan dunia (Suripin, 2.
Pertambahan penduduk yang sangat cepat, diatas rata-rata pertumbuhan nasional, akibat urbanisasi baik migrasi musiman maupun permanen.
Pertambahan penduduk yang tidak diimbangi dengan penyediaan prasarana dan sarana perkotaan yang memadai mengakibatkan pemanfaatan lahan perkotaan menjadi tidak teratur.
Keadaan iklim.
seperti masa turun hujan yang terlalu lama, dan mengakibatkan Banjir di daerah muara pantai umumnya disebabkan karena kombinasi dari kenaikan pasang surut, tinggi muka air laut dan besarnya ombak yang di asosiasikan dengan terjadinya gelombang badai yang hebat.
Perubahan tata guna lahan dan kenaikan perubahan tata guna lahan dari pedesaan menjadi perkotaan sangat berpotensi menyebabkan banjir.
Banyak lokasi yang menjadi subjek dari banjir terutama daerah muara.
Perencanaan penanggulangan banjir merupakan usaha untuk menanggulangi banjir pada lokasilokasi industri, komersial dan pemukiman.
Proses urbanisasi, kepadatan bangunan, kepadatan populasi memiliki efek pada kemampuan kapasitas drainase suatu daerah dan kemampuan tanah menyerap air, dan akhirnya menyebabkan naiknya volume limpasan permukaan.
Meskipun luas area perkotaan lebih kecil dari 3 % dari permukaan bumi, tapi sebaliknya efek dari urbanisasi pada proses terjadinya banjir sangat besar.
Land penurunan level tanah dari elevasi Ketika gelombang pasang datang dari laut melebihi aliran permukaan sungai, area land subsidence akan Dasar-Dasar Dan Kriteria Perencanaan Drainase Tujuan perencanaan ini adalah untuk mengalirkan genangan air sesaat yang terjadi pada musim hujan serta dapat mengalirkan air kotor hasil buangan dari rumah tangga.
Kelebihan air atau genangan air sesaat terjadi karena keseimbangaan air pada daerah terentu terganggu.
Disebabkan oleh air yang masuk dalam daerah tertentu lebih besar dari air keluar.
Pada daerah perkotaan, kelebihan air terjadi oleh air hujan.
Kapasistas infiltrasi pada daerah perkotaan sangat kecil sehingga terjadi limpasan air sesaat setelah hujan Dalam perancagan saluran drainase akan digunakan dasar-dasar perancangan saluran tahan erosi yaitu saluran yang mampu menahan erosi dengan memuaskan dengan menggunakan dinding dan dasar diberi lapisan yang berguna menahan erosi maupun mengontrol kehilangan rembesan.
Kriteria dalam perencanaan perancangan drainase perkotaan yang umum (Suripin, 2.
Perencanaan fasilitas drainase sebagai penampung, pembagi dan pembuang air dapat sepenuhnya berdaya guna dan berhasil Pemilihan dimensi dari fasilitas drainase ekonomis dan faktor keamanan.
Perencanaan kemudahan dan nilai ekonomis dari pemeliharaan sistem drainase.
Aspek Hidrologi Aspek hidrologi merupakan suatu analisa awal dalam menangani penaggulangan banjir dan perencanaan sistem drainase untuk mengetahui besarnya debit yang akan dialirkan sehingga dapat ditentukan dimensi saluran drainase.
Fenomena hidrologi sebagai mana telah dijelaskan di bagian sebelumnya adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena hidrologi.
Fenomena hidrologi seperti besarnya curah hujan, temperatur, penguapan, lama penyinaran matahari, kecepatan angin, debit sungai, tinggi muka air, akan selalu berubah menurut waktu.
Untuk suatu tujuan tertentu data-data hidrologi dapat dikumpulkan, dihitung, disajikan, dan ditafsirkan dengan menggunakan prosedur tertentu.
Siklus Hidrologi Pengertian siklus hidrologi adalah suatu proses sirkulasi air secara berurutan dan terus-menerus penguapan .
kemudian terjadi kondensasi dari awan dan terus terproses hingga terjadi salju yang jatuh ke permukaan tanah sebagai air run off dan sebagian .
meresap kedalam lapisan tanah pada akhirnya sampai ke sungai, danau, laut.
Penguapan terjadi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi, dan transpirasi.
Siklus tersebut dapat dilihat pada gambar 1 Gambar 1 Siklus Hidrologi Hujan merupakan komponen yang amat penting dalam analisis hidrologi pada perancangan debit untuk menentukan dimensi saluran drainase.
Adapun karakteristik hujan adalah :
- Durasi hujan Durasi hujan adalah lama hujan .
enit, jam, dan etma.
yang diperoleh dari hasil pencatatan alat ukur hujan - Intensitan hujan Intensitas hujan adalah dinyatakan dalam tinggi hujan atau volume hujan tiap satuan waktu.
Nilai intensitas hujan tergantung lama curah hujan dan frekuensi dan waktu konsentrasi - Waktu konsentrasi Waktu konsentrasi hujan adalah mengalirkan air dari titik yang paling jauh ketitik kontrol yang ditentukan dibagian hilir suatu aliran.
Analisis Curah Hujan Curah menentukan besarnya intensitas yang digunakan sebagai prediksi timbulnya aliran permukaan wilayah.
Curah hujan yang digunakan dalam analisis adalah curah hujan harian maksimum rata-rata dalam satu tahun yang telah dihitung.
Perhitungan data hujan maksimum harian rata-rata harus dilakukan secara benar.
Untuk menghitung curah hujan rencana digunakan metode Log Pearson tipe i Distribusi Log-Pearson i Serangkaian distribusi yang dikembangkan Pearson yang menjadi perhatian ahli sumberdaya air adalah Log Pearson Tipe i.
Tiga parameter penting dalam Log Pearson Tipe i, yaitu :
Ubah data ke dalam bentuk logaritmis.
X = log X Hitung Harga rata Ae rata :
Eu Log X Log X A iA1 Hitung harga simpangan baku :
E n E Eu Log X A Log X E s A E iA1 n A1 Hitung koefisien kemencengan :
n Eu Log X A Log X G A iA1 An A 1AAn A 2As3 Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T Log X T A Log X A K E s Keterangan :
XT = X yang terjadi dalam kala ulang X = Rata-rata dari seri data X X = Seri data maksimum tiap tahun = Simpangan baku K = Faktor frekuensi = Jumlah data Distribusi Gumbel.
Curah hujan rataAerata tahunan diperlukan untuk menyusun suatu rancangan pengendalian air apabila terjadi banjir dan untuk me- ngetahui curah hujan yang diperlukan dilakukan pengamatan terutama curah hujan rataAerata didaerah yang yang mana sering terjadi hujan, curah hujan dinyatakan dalam milimeter .
Untuk menganalisa curah hujan rencana X t A X A Std E K .
Dengan :
X = Rerata curah hujan Std = Standar deviasi atau simpangan baku K = Faktor frekuensi Xt = x yang terjadi dalam kala ulang t (Faktor frekuens.
K dihitung dengan Yt A Yn Keterangan :
Yn = Reduced mean yang tergantung jumlah sample/data .
Yt = Reduced variate, yang dapat dihitung dengan persamaan ataupun dengan tabel.
Sn = Reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah sample/data n .
impangan bak.
= Faktor frekuensi Substitusikan persamaan .
ke dalam persamaan .
, maka akan didapat persamaan Y A Yn Xt A X A t Atau X t A b A Yt A X A Yn S A Yt S Dimana, aA dan b A X A n Uji Kesesuaian Distribusi Pemeriksaan uji kesesuaian distribusi bertujuan untuk mengetahui kesesuain data yang tersedia dengan distribusi yang dipakai.
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran analisa curah hujan baik terhadap simpangan data vertikal maupun simpangan data horizontal, apakah pemilihan distribusi yang digunakan dalam perhitungan curah hujan rencana diterima atau ditolak, maka perlu dilakukan uji kesesuain distribusi.
Uji ini dilakukan secara vertikal dengan metode Chi Kuadrat dan secara horizontal dengan metode Smirnov Kolmogorof.
Uji Smirnov Kolmogorof Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara horizontal, yaitu merupakan selisih atau simpangan maksimum antara distribusi teoritis dan empiris (OI mak.
Dalam bentuk persamaan dapat di tulis:
AE maks = [ P(X) Ae P1(X) ] Dengan :
OI maks : Selisih data probabilitas toritis dan P(X) : Peluang empiris P1(X) : Peluang teoritis Langkah perhitungannya adalah :
Data diurutkan dari kecil ke besar.
Menghitung peluang empiris (P.
dengan Weibull (Hadisusanto, 2.
Pe = _m_ Dengan :
Pe = peluang empiris m = nomor urut data n = banyaknya data Menghitung peluang teoritis (R) dengan Pt - 1 - Pr Dengan :
Pr = Probabilitas yang terjadi Menghitung simpangan maksimum (OImak.
dengan rumus :
OImaks = iCPt - PeiC Dimana :
OImaks = Selisih data probabilitas teoritis dan = Peluang teoritis (Probabilita.
= Peluang empiris.
UJi Chi Kuadrat Langkah perhitungannya adalah :
Membagi data menjadi beberapa kelas.
Jumlah kelas distribusi dihitung dengan G = 1 3,22 log n Di mana : Jumlah kelas : Jumlah data Menentukan Dk dengan cara :
Dk = G Ae R Ae 1 Keterangan :
G : Jumlah kelas R : Rasio = 2 Menentukan nilai A kritis dengan melihat tabel Nilai Kritis Uji Chi-Square.
Menghitung nilai P(X) dengan rumus :
P(X) = 1 Ae Probabilitas Menentukan nilai K melalui tabel Nilai Variabel Reduksi Gauss Menghitung nilai X yang akan dimasukkan ke dalam tabel, dengan X=X K.
Keterangan :
X : Curah hujan rata Ae rata K : Nilai variabel reduksi Gauss S : Standar deviasi Memasukkan nilai yang diharapkan ( Ei ycu yaycn = ya Keterangan :
n : Jumlah data G : Jumlah kelas Memasukkan nilai yang diamati (O.
melalui pengamatan berdasarkan nilai X.
Menghitung nilai A2 , dengan rumus : ( Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.
Dr.
Ir Suripin M.
Eng ) ya (N )A = Oc (Oi Oe Ei )A ycn=1 Keterangan :
A2 : Parameter Chi-Square terhitung Oi : Jumlah nilai pengamatan pada sub Ei : Jumlah nilai teoritis pada sub Membandingkan nilai Ae A2 dengan nilai A kritis.
Apabila AeA2 < A kritis maka metode frekuensi dapat diterima untuk data yang ada.
Intensitas Hujan Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu.
Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung, intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasya.
Seandainya data hujan yang diketahui hanya hujan harian, maka oleh Mononobe dirumuskan sebagai berikut:
I = 24
Dimana :
R24
= Intensitas Curah Hujan selama time Of Concentration .
m/ja.
= lamanya curah atau time of concentracy .
= Curah Hujan Maksimum dalam 24 Kala Ulang Adalah periode jatuhnya hujan pada intensitas hujan tertentu yang digunakan sebagai dasar periode perencanaan saluran.
Tabel 1.
Kala Ulang Desain untuk Drainase Kala Ulang Desain (Tahu.
Kelompok CA :
CA >
CA < 10
C A : 100
Kota
- 500 Ha Metropolitan 1-2
5-10 10-25
Besar Sedang Kecil Sangat kecil Sumber : Haryono Sukarto Waktu Konsentrasi Waktu konsentrasi .
suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran DAS .
itik kontro.
setelah tanah menjadi jenuh.
Dalam hal ini diasumsikan bahwa jika durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi, maka setiap bagian DAS secara serentak telah menyumbangkan aliran terhadap titik kontrol.
Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan membedakannya menjadi dua komponen, yaitu .
waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampai saluran terdekat .
waktu perjalanan dari pertama masuk saluran sampai titik keluaran .
, sehingga:
t o =t o t d E2
to AE
x3,28 x Lo x
0,167
E Ld E
E 60V E
dari t d A E = waktu konsentrasi .
t o = waktu pengaliran di permukaan lahan .
= waktu pengaliran dalam saluran .
nd = Koefisien hambatan = kemiringan lahan = panjang saluran dari awal sampai titik yang ditinjau .
= kecepatan rata-rata dalam saluran .
/de.
Tabel 2.
memperlihatkan nilai nd, yang besarnya tergantung dari kondisi permukaan Tabel 2.
Hubungan Kondisi Permukaan dengan Koefisien Hambatan No.
Kondisi Permukaan 1 Lapisan semen dan aspal beton
0,013
2 Permukaan licin dan kedap air
0,020
3 Permukaan licin dan kokoh
0,10
4 Tanah dengan rumput tipis dan gundul 0,20 dengan permukaan sedikit kasar
5 Padang rumput
0,40
6 Hutan gundul
0,60
7 Hutan rimbun dan gundul rapat dengan 0,80 hamparan rumput Sumber: Tatacara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan (SNI 03.
Debit Limpasan (Run Of.
Air hujan yang turun dari atmosfir jika tidak ditangkap vegetasi atau oleh permukaanpermukaan buatan seperti atap bangunan atau lapisan kedap air lainnya, maka akan jatuh permukaan bumi dan sebagian akan menguap, atau tersimpan cekungan-cekungan.
Bila kehilangan seperti cara-cara tersebut telah terpenuhi, maka sisa air hujan akan mengalir langsung di atas permukaan tanah menuju alur aliran Dalam perencanaan drainase, bagian air hujan yang menjadi perhatian adalah aliran permukaan .
urface runof.
, sedangkan untuk pengendalian banjir tidak hanya aliran permukaan, tetapi limpasan .
Limpasan merupakan gabungan antara aliran permukaan, aliran-aliran yang tertunda pada cekungan-cekungan dan aliran bawah permukaan .
ubsurface flo.
Ketepatan dan menetapkan besarnya debit air yang harus dialirkan melalui saluran drainase pada daerah tertentu, sangatlah penting dalam penentuan dimensi saluran.
Dimensi saluran yang terlalu besar tidak ekonomis, namun bila terlalu kecil akan mempunyai tingkat kegagalan yang tinggi.
Perhitungan debit puncak untuk drainase di daerah perkotaan dapat dilakukan dengan mengunakan rumus rasional atau hidrograf Perhitungan berdasarkan periode ulang hujan tahunan, 2 tahunan, 5 tahunan dan 10 tahunan.
Data yang diperlukan meliputi data batas dan pembagian daerah tangkapan air, tataguna lahan dan data hujan.
Dalam perencanaan saluran drainase dapat dipakai standar yang telah ditetapkan baik debit rencana .
eriode ulan.
dan cara analisis yang dipakai, tinggi jagaan, struktur saluran dll.
Tabel berikut menyajikan standar desain saluran drainase.
Tabel 3.
Standar Desain Saluran Drainase Luas DAS .
Periode Ulang (Tahu.
Metode Debit banjir
< 10
Rasional 10 Ae 100 2Ae5 Rasional 101 Ae 500 5 Ae 20 Rasional Hidrograf Satuan Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.
Dr.
Ir Suripin M.
Eng
> 500
10 Ae 25 Menghitung besarnya debit rancangan drainase perkotaan umumnya dilakukan dengan metode rasional.
Hal ini karena daerah aliran tidak terlalu luas, kehilangan air sedikit dan waktu genangan relatif pendek.
Metode rasional ini sangat simpel dan mudah digunakan namun terbatas pada DAS dengan ukuran kecil tidak lebih dari 500 ha.
Model ini tidak dapat menerangkan hubungan curah hujan dan aliran permukaan dalam bentuk Hidrograf satuan adalah hidrograf limpasan langsung yang dihasilkan oleh hujan efektif yang terjadi merata di seluruh DAS dan intensitas tetap selama satuan waktu yang ditetapkan,yang disebut hujan satuan.
Kapasitas pengaliran dapat dihitung dengan metode Q = 0,278 C.
Dengan:
Q = debit banjir .
3/de.
C = koefisien pengaliran A = luas DAS .
I = intensitas hujan .
m/ja.
Kapasitas Saluran Perhitungan dimensi saluran digunakan rumus kontinuitas dan rumus Manning, sebagai berikut:
Q=V.
V=1/n .
R2 / 3 .
S 1/2
Dengan:
Q = debit pengaliran .
3/de.
V = kecepatan rata-rata aliran .
/de.
A = luas penampang basah saluran .
n = koefisien kekasaran Manning = jari-jari hidraulis .
S = kemiringan dasar saluran Sesuai dengan sifat bahan saluran yang digunakan untuk drainase perkotaan, nilai n tercantum dalam Tabel 4 Tabel 4.
Nilai Koefesien Kekasaran Manning No.
Jenis bahan saluran 1 Gorong-gorong lurus dan bersih 0,010 - 0,013 2 Gorong-gorong
dengan 0,011 - 0,014 lengkungan dan sedikit kotoran 3 Saluran pembuang dengan bak 0,013 - 0,017 4 Saluran dari tanah bersih
0,016 - 0,020
5 Saluran dari tanah berkerikil 0,022 - 0,030 6 Saluran dari tanah dengan 0,022 - 0,033 sedikit tanaman/rumput 7 Saluran alam bersih dan lurus 0,025 - 0,033 8 Saluran alam bersih berkelok- 0,033 - 0,014 9 Saluran alam dengan tanaman 0,050 - 0,080 Sumber : Chow Kecepatan Aliran Kecepatan aliran air merupakan saiah satu parameter penting dalam mendesain dimensi saluran,dimana kecepatan minimum yang diperbolehkan tidak akan menimbulkan pengendapan dan mencegah pertumbuhan tanaman dalam saluran.
Sedangkan kecepatan maksimum yang diperbolehkan tidak akan menimbulkan penggerusan pada bahan Kecepatan aliran air yang diijinkan di saluran berdasarkan jenis material diperlihatkan dalam Tabel 5 Tabel 5.
Kecepatan Aliran Air yang Diijinkan Kecepatan aliran yang No.
Jenis bahan diijinkan .
/de.
1 Pasir halus
0,45
2 Lempung kepasifan 0,50 3 Lanau aluvial 0,60 4 Kerikil halus
0,75
5 Lempung kokoh
0,75
6 Lempung padat
1,10
7 Kerikil kasar
1,20
Lanjutan tabel Kecepatan aliran yang No.
Jenis bahan diijinkan .
/de.
8 Batu-batu besar 1,50 9 Pasangan batu
1,50
10 Beton
1,50
11 Beton bertulang 1,50 Sumber: Tatacara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan (SNI 03.
Kemiringan Saluran Kemiringan saluran disesuaikan dengan keadaan topografi dan energi yang diperlukan untuk mengalirkan air secara gravitasi dan kecepatan yang ditimbulkan harus sesuai dengan kriteria yang telah ditentukan.
Kemiringan saluran samping jalan ditentukan berdasarkan bahan yang digunakan, hubungan antara bahan yang digunakan dengan kemiringan saluran samping jalan arah memanjang yang dikaitkan dengan erosi Tabel 6.
memperlihatkan hubungan kemiringan saluran samping jalan dan jenis Tabel 6.
Kemiringan Saluran Samping Jalan
Jenis bahan Kecepatan saluran samping (%) 1 Tanah asli
2 Kerikil
5-7,5
3 Pasangan Sumber: Tatacara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan (SNI 03.
Tinggi Jagaan Tinggi jagaan untuk saluran terbuka dengan permukaan diperkeras ditentukan berdasarkan pertimbangan-pertimbangan antara lain: ukuran saluran, kecepatan aliran, arah belokan saluran dan debit banjir.
Tinggi jagaan biasanya diambil antara 15 sampai 60 Tabel 7.
memperlhatkan hubungan antara tinggi jagaan dengan debit aliran yang merupakan standar Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air.
Tabel 7.
Tinggi Jagaan No.
Debit .
3/de.
Tinggi jagaan minimum .
0,00 - 0,30 0,30 0,30 - 0,50 0,40 0,50-1,50 0,50 1,50-15,00 0,60 15,00-25,00 0,75
> 25,00
1,00
Sumber: Tatacara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan (SNI 03.
Penampang Saluran Tipe saluran drainase ada dua macam, yaitu: saluran tertutup dan saluran terbuka.
Bangunan pembawa ini dapat terbuka maupun tertutup bagian atasnya.
Saluran yang tertutup bagian atasnya disebut saluran tertutup .
losed conduit.
, sedangkan yang terbuka bagian atasnya disebut saluran terbuka .
pen Sungai, saluran irigasi, selokan, estuari merupakan saluran terbuka, sedangkan terowongan, pipa, aquaduct, gorong-gorong, dan siphon merupakan saluran tertutup Tabel 8.
Rumus Penampang Saluran Sumber: Tatacara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan (SNI 03.
METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi Penelitian Gambar 2.
Layout Drainase Tabel 9.
Dimensi Drainase Terbesar Existing Drainase Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang Saluran Jalan Hasan Basri L .
0,45 Sumber : Pengukuran lapangan Teknik Pengumpulan Data Data diperoleh dengan dua pendekatan yaitu data primer dengan pengukuran langsung di lapangan dan Untuk yang melakukan penyusunan tugas akhir ini, peneliti mengumpulkan data Ae data yang dipakai untuk melakukan analisa dan perhitungan pada penelitian ini didapat dari beberapa sumber, untuk menyelesaikan studi adalah sebagai berikut :
Pengumpulan data sekunder Data Curah Hujan Data curah hujan diperoleh dari stasiun pengamatan setempat BMG Dinas Perhubungan Udara Kota Samarinda.
Data ini diambil minimum 10 tahun pengamatan untuk menentukan curah hujan rancangan dan debit rencana sesuai dengan langkah-langkah dalam bagan alir Peta Topografi Peta topografi dan peta lokasi studi diperoleh dari Dinas Tata Kota dan Cipta Karya Kota Samarinda.
Peta ini digunakan untuk menentukan batas-batas daerah genangan.
Peta jaringan saluran/drainase diperoleh dari Dinas Bina Marga dan Pengairan Kota Samarinda.
Peta ini digunakan untuk mengetahui jaringan saluran air.
Pengumpulan Data Primer Adapun Data Primer diperoleh dengan cara survey langsung di lapangan.
Survei yang dilakukan antara lain :
Data dimensi saluran didapat dengan cara pengukuran lapangan Wawancara yaitu mengetahui penyebab dan permasalahan genangan banjir yang Observasi (Pengamata.
terhadap aliran air pada saluran, untuk mendapatkan pola air.
Teknik Analisis Data Tahapan analisa data dalam melakukan penelitian ini adalah :
Analisa Hidrologi A Analisa data curah hujan A Analisa curah hujan rata rata A Analisa debit banjir Analisa Hidrolika A Analisa saluran existing A Analisa data lapangan A Perencanaan dimensi saluran existing A Mengetahui titik banjir dari masing masing saluran Langkah-langkah Penelitian Desain Penelitian Secara terinci langkah pengolahan data dapat di lihat pada Gambar Bagan Flowchart 3 berikut ini :
Gambar 3.
Flowchart Langkah Pengolahan Data
PEMBAHASAN
Analisa Hidrologi Tabel 10 Data curah hujan Curah Hujan No.
Tahun Harian Maksimum .
(Sumber : BMKG Samarinda, 2.
Metode Log Pearson tipe i Mengubah data curah hujan maksimum ke dalam bentuk logaritma.
Tabel 11 Analisis curah hujan dengan distribusi Log Pearson tipe i mempunyai fungsi distribusi eksponensial Tabel 11 Perhitungan Curah Hujan Dengan Metode Log Person Type i.
Tabel 12 Perhitungan Curah Hujan Metode Gumbel (Sumber : Hasil Perhitunga.
Dari Hasil perhitungan Metode Log Person i nilai Cs dapat diterima karena syarat nilai Cs bebas.
Nilai Kemiringan (C.
yang didapat untuk mencari nilai T pada tabel Frekuensi KT untuk distribusi Log Pearson i, maka didapat :
- Kala ulang 5 tahun dengan nilai Cs = 1,297 menunjukkan KT = 0,7187 - Kala ulang 10 tahun dengan nilai Cs = 1,297 menunjukkan KT = 1,3385 Dengan distribusi Log Pearson i dan nilai K untuk mencari curah hujan dengan periode ulang tertentu dengan rumus sebagai (Sumber : Hasil Perhitunga.
Log XT = Log Xr KTS Dimana :
XT = Curah hujan periode tertentu Xr = Rata-rata data KT = Nilai K untuk Log Pearson i = Standar Deviasi Dari hasil perhitungan distribusi curah hujan dengan menggunakan metode Gumbel diatas didapat nilai Koefisien kemencengan (C.
= 1,75 dan Koefisien Kurtosis (C.
= 3,82 , nilai tersebut dapat memenuhi syarat metode Gumbel yaitu Cs O 1.
14 dan nilai Ck O 5,4.
Uji Kesesuaian Frekuensi / Uji Kesesuaian Data Uji keselarasan distribusi sering di sebut juga uji kesesuaian frekuensi untuk mengetahui apakah frekuensi yang dipilih dapat digunakan atau tidak untuk serangkaian data yang tersedia.
Uji Smirnov Kolmogorof Tabel 7 Uji Smirnov Kolmogorof Sehingga Hujan Rancangan didapat :
Untuk kala ulang 5 tahun Log X5 = 2,5596 0,7187.
0,067
Log X5 = 2,61 = anti-Log 2,604 = 405,35 mm Untuk kala ulang 10 tahun Log X10 = 2,5596 1,3385.
0,067
Log X10 = 2,65 X10 = anti-Log 2,649 = 446,06 mm Metode Gumbel Gumbel mengunakan harga ekstrim untuk menunjukan bahwa dalam urutan hargaharga X1.
X2.
X3, .
Xn (Sumber : Hasil Perhitunga.
uji smirnov kolmogorov test.
Data = 10.
Signifikan (%) = 5.
OItabel = 41%,OImaks = 20,20%,Kesimpulan= Hipotesis Log Pearson Uji Chi-kuadrat G = 1 3,22 log n = 4,22 = 5 kelompok.
Dk = G Ae R Ae 1 = Tabel 8 Uji Smirnov Kolmogorof A3.
An = Luas Permukaan Bebas yang membebani saluran Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang - Badan Jalan (A.
= 6200,00 m2 - Bahu Jalan ( A2 ) = 775,00 - Kawasan Khusus ( A3 ) = 34.
000,00 m2 - Kawasan Kantor ( A4 ) = 1.
000,00 m2 - Perumahan ( A5 ) = 648.
025,00 m2 Total Luas catchment area (A) =690.
000,00 m2 Saluran Jalan Hasan Basri (Sumber : Hasil Perhitunga.
Harga Chi- Square = 3,00 % Harga Chi Ae Square Kritis = 5,991 % Tingkat Kepercayaan 95 % Interprestasi Hasil = Persamaan distribusi teoritis dapat diterima Perhitungan Debit Rencana Catchment Area Luas daerah tangkapan air (Catchment Are.
adalah daerah pengaliran yang menerima curah hujan selama waktu tertentu (Intensitas Huja.
sehingga menimbulkan debit limpasan yang harus ditampung oleh saluran hingga mengalir ke ujung saluran .
Luas catchment area (A) sebagai berikut :
A = A1 A2 A3 A An Dimana :
= Luas daerah tangkapan air hujan = Luas daerah Jalan yang membebani saluran = Luas tepi perkerasan yang membebani saluran - Badan Jalan ( A.
= 1300,00 m2 - Bahu Jalan ( A2 ) = 162,50 - Pemukiman Padat ( A5 ) = 86250,00 m2 Total Luas catchment area (A) = 87.
712,50 m2 Koefisien Limpasan Koefisien perbandingan antara jumlah air yang mengalir di suatu daerah akibat turunnya hujan, dengan jumlah yang turun di daerah C .
A A C2 .
A2 A C3 .
A3 A .
CA 1 1
A1 A A2 A A3 A .
Dengan :
C1.
C2.
C3 = Koefisien pengaliran yang sesuai dengan tipe kondisi A1.
A2.
= Luas daerah pengaliran yang diperhitungkan sesuai dengan kondisi permukaan = Luas lahan dengan jenis penutup tanah i = Koefisien pengaliran jenis penutup tanah = Jumlah jenis penutup lahan Tabel 9.
Perhitungan Koefisien Limpasan (C) Sub Das Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang
Saluran Jalan
Hasan
Basri
Badan Jalan
Bahu Jalan
Kawasan Khusus Kawasan Kantor
Perumahan Badan Jalan
Bahu Jalan
0,85
0,20
0,40
0,23
0,60
0,85
Luasan (A) .
6200,00 775,00 34000,00 1000,00 648025,00 1300,00 162,50 Pemukiman Padat
0,75
86250,00
Koefisien Pengaliran (C) Atotal .
Ci x Ai
5270,00
155,00
13600,00
230,00
388815,00
CTotal
000,00
0,591
712,50
0,750
(Sumber : Hasil Perhitunga.
Intensitas Curah Hujan Intensitas curah hujan adalah jumlah hujan yang dinyatakan dalam tinggi hujan .
tiap satu satuan tahun .
Untuk menghitung intensitas curah hujan menggunakan rumus Metode Mononobe dengan rumus ( Suripin, 2004 ) :
R24 E 24 E
E E
24 E t E Dengan :
I = Intensitas Curah Hujan .
m/ja.
= Lamanya hujan, menit untuk .
jam untuk .
R24 = Curah hujan maksimum harian selama 24 jam.
Perhitungan Debit Dimensi Perhitungan debit saluran Dimensi (Q.
dihitung dengan menggunakan rumus :
Q = V.
V = n.
R AE3 .
S AE2
Perhitungan Debit Air Hujan (Qa.
Ada beberapa metode untuk memperkirakan debit banjir untuk mengukur kemampuan saluran drainase.
Metode yang dipakai pada suatu lokasi lebih banyak ditentukan oleh ketersediaan data.
Metode yang digunakan dalam penulisan ini adalah metode rasional, karena metode ini masih cukup akurat apabila diterapkan pada suatu wilayah perkotaan yang kecil sampai sedang.
Persamaan matematik metode rasional dinyatakan dalam bentuk:
Dimana :
Q = debit pengaliran .
3/de.
V = kecepatan rata-rata aliran .
/de.
A = luas penampang basah saluran .
n = koefisien kekasaran Manning = jari-jari hidraulis .
S = kemiringan dasar saluran Hasil perhitungan dituangkan kedalam tabel Kajian Sistem Drainase dengan Debit Kala Ulang 10 Tahun Untuk mengetahui kajian system drainase yang mencukupi untuk kala ulang 10 tahun yaitu membandingkan kapasitas daya Tampung Saluran dengan Debit banjir rancangan untuk kala ulang 10 tahun, apabila:
Qah < Qd maka kapasitas saluran cukup Qah > Qd maka kapasitas saluran Tidak Qah = Debit Banjir Rancangan Qd = Debit Dimensi Saluran Q = 0,278 C.
Dengan :
Q : debit banjir .
3/de.
C : Koefisien Pengaliran A : Luas DAS ( km2 ) I : Intensitas Hujan ( mm /jam ) Metode untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak yang umum dipakai adalah metode Rasional USSCS .
Metode ini sangat simpel dan mudah pengunaannya.
Tabel 10.
Perhitungan Intensitas Curah Hujan Kala Ulang 5 dan 10 tahun SALURAN Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang Kala Ulang 5 Tahun Kala Ulang 10 Tahun Saluran Jalan Hasan Basri Kala Ulang 5 Tahun Kala Ulang 10 Tahun (Sumber : Hasil Perhitunga.
L .
Tc (Ja.
R24 .
I .
m/ja.
775,0000 775,0000 15,617 15,617 405,35 446,06 22,49 24,75 325,0000 325,0000
2,082
2,082
405,35
446,06
86,19
94,85
Tabel 11.
Perhitungan Debit Air Hujan Kala Ulang 5 dan 10 tahun SALURAN Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang Kala Ulang 5 Tahun Kala Ulang 10 Tahun Saluran Jalan Hasan Basri Kala Ulang 5 Tahun Kala Ulang 10 Tahun I .
m/ja.
A .
Qah .
3/d.
0,591 0,591 22,492 24,751 0,690 0,690 2,55 2,81 0,750 0,750
86,192
94,850
0,088
0,088
1,58
1,74
(Sumber : Hasil Perhitunga.
Tabel 12.
Debit Existing Terhadap Debit Banjir Kala Ulang 10 Tahun Qah .
3/d.
SALURAN A .
Keterangan .
/d.
Tahun Saluran Jalan Reel Sei.
0,33
TIDAK
0,563
0,596
2,81
Keledang
CUKUP
6,45
Saluran Jalan Hasan Basri
1,500
4,302
1,74
CUKUP
(Sumber : Hasil Perhitunga.
Tabel 13.
Kapasitas Saluran Untuk Debit Kala Ulang 10 Tahun DIMENSI RENCANA b .
Saluran Jalan Reel
1,80
Sei.
Keledang
Saluran Jalan Hasan
1,50
Basri (Sumber : Hasil Perhitunga.
Qah V .
/d.
Q .
3/d.
3/d.
Keterangan 10 Tahun A .
1,00 1,800 1,679 3,022 2,81 CUKUP 1,00 1,500 4,302 6,454
1,74
CUKUP
SALURAN
Dari hasil tersebut diatas terlihat Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang yang tidak mencukupi kapasitasnya untuk debit dengan kala ulang 10 Tahun Alternative solusi dari perhitungan diatas dengan mengubah dimensi saluran dengan menggunakan penampang segiempat dengan Beton mempertimbangkan faktor kemiringan dasar Kesimpulan Berdasarkan hasil kajian sistem drainase di wilayah jalan Reel sungai Keledang menuju jalan Hasan basri kota Samarinda dapat Besarnya debit banjir dengan kala ulang 5 dan 10 tahun Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang - Kala ulang 5 Tahun = 2,55 m3/dt - Kala ulang 10 Tahun = 2,81 m3/dt Saluran Jalan Hasan Basri - Kala ulang 5 Tahun = 1,58 m3/dt - Kala ulang 10 Tahun = 1,74 m3/dt Besarnya debit Existing Saluran Jalan Reel Sei.
Keledang = 0,335 m3/dt Saluran jalan Hasan Basri = 6,454 m3/dt Hasil Kajian drainase menunjukan debit saluran Jalan Reel Sei.
Keledang tidak mecukupi debit banjir kala ulang 10 tahun sehingga diperlukan solusi dari kajian tersebut dengan mengubah dimensi saluran didasari perhitungan dengan menggunakan penampang segiempat dengan berbahan Beton dengan tetap mempertimbangkan faktor kemiringan dasar saluran W = 0,5 m h=1m b =1,8 Gambar 4.
Penampang Saluran Segiempat Debit yang dihasilkan dari penampang dimensi saluran diatas adalah 3,022 m3/dt lebih besar dari debit kala ulang 10 tahun pada saluran tersebut yang sebesar 2,81 m3/dt Saran Agar tanah tidak ikut mengalir masuk ke dalam saluran drainase, karena direncanakan factor sedimentasi maka sebaiknya diantisipasi dengan menangani tanah dengan menanam tumbuhan, sehingga koefisien limpasan kecil dan waktu konsentrasi semakin lama dan kecepatan penggerusan air di permukaan tanah semakin kecil.
Pengembangan sistem drainase hendaknya memperhatikan kondisi topografi dan tata guna lahan di suatu wilayah, sehingga pengembangan sistem drainase akan efektif dan efisien dalam DAFTAR PUSTAKA