123573215-Perencanaan-Drainase-Perkotaan

TUGAS MATA KULIAH DRAINASE LINGKUNGAN (TKL 411-P) PERENCANAAN SALURAN DRAINASE KELURAHAN TUGUREJO, KECAMATAN TUGU, KOTA SEMARANG

Disusun Oleh: POSO NASUTION 21080110110031

Asisten : Dr. Ing. Sudarno, MSc

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2013

i

LEMBAR PENGESAHAN

Telah disetujui oleh asisten tugas mata kuliah Drainase Perkotaan (TKL 129-P), dan diterima sebagai syarat ujian mata kuliah ini, pada Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Pada Tanggal

:

Januari 2013

Nama

: Poso Nasution

NIM

: 21080110110031

Dengan Judul : ”

PERENCANAAN SALURAN DRAINASE

KELURAHAN TUGUREJO, KECAMATAN TUGU SEMARANG ”

Mengetahui dan Mengesahkan Asisten

Dr. Ing. Sudarno, Msc NIP 19580807 198703 1 001

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Penulis dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik. Tugas ini disusun dan diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Drainase Perkotaan, pada Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu, khususnya kepada : 1. Bapak Ir. Syafrudin, CES, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Diponegoro 2. Bapak Dr. Ing. Sudarno, MSc selaku Dosen pengampu mata kuliah Drainase Perkotaan yang telah memberikan banyak masukan 3. Orang tua di rumah yang senantiasa memberi dukungan yang tiada henti-hentinya 4. Rekan-rekan mahasiswa Teknik lingkungan angkatan 2010 atas semua bantuan, dukungan, dan hiburan yang diberikan Penulis menyadari bahwa tugas ini tidak lepas dari berbagai kekurangan, oleh karena itu, kritik dan saran akan diterima dengan senang hati. Akhir kata, semoga tugas ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.

Semarang,

Januari 2013

Penulis

iii

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... I-1 1.1

LATAR BELAKANG ............................................................................ I-1

1.2

RUMUSAN MASALAH ....................................................................... I-2

1.3

MAKSUD DAN TUJUAN .................................................................... I-2

1.4

MANFAAT ............................................................................................ I-2

1.5

RUANG LINGKUP ............................................................................... I-3

1.6

SISTEMATIKA PENULISAN .............................................................. I-4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ II-1 2.1

UMUM ................................................................................................. II-1

2.1.1

Definisi Drainase .......................................................................... II-1

2.1.2

Jenis Drainase ............................................................................... II-2

2.2

SISTEM DRAINASE .......................................................................... II-3

2.3

TATA LETAK SALURAN DRAINASE ............................................ II-8

2.4

BANGUNAN PENUNJANG ............................................................ II-11

2.5

ANALISA HIDROLOGI ................................................................... II-12

2.6

SUMUR RESAPAN .......................................................................... II-29

2.7

BIOPORI ............................................................................................ II-35

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN .................................................... III-1

iv

3.1

TUJUAN PERENCANAAN............................................................... III-1

3.2

METODE PERENCANAAN ............................................................. III-1

3.3

TEKNIK PENGUMPULAN DATA ................................................... III-2

3.3.1

Pengumpulan Data Primer ........................................................... III-3

3.3.2

Pengumpulan Data Sekunder ....................................................... III-3

3.4

TEKNIK PENGOLAHAN DATA ...................................................... III-3

3.5

TEKNIK ANALISIS ........................................................................... III-4

3.6

DIAGRAM ALIR PERENCANAAN SISTEM DRAINASE ............ III-5

BAB IV GAMBARAN UMUM WILAYAH PERENCANAAN ..................... IV-1 4.1

UMUM ................................................................................................ IV-1

4.2

ASPEK FISIK ..................................................................................... IV-1

4.2.1

ADMINISTRASI ......................................................................... IV-2

4.2.2

KLIMATOLOGI.......................................................................... IV-2

4.2.3

GEOLOGI DAN HIDROLOGI ................................................... IV-3

4.2.4

TATA GUNA LAHAN ............................................................... IV-3

4.2.5

TOPOGRAFI ............................................................................... IV-3

4.3

ASPEK SOSIAL ................................................................................. IV-4

4.3.1.

KEPENDUDUKAN .................................................................... IV-4

4.3.2.

KEPADATAN PENDUDUK ...................................................... IV-4

4.4

SARANA DAN PRASARANA.......................................................... IV-5

4.4.1

FASILITAS PENDIDIKAN ........................................................ IV-5

4.4.2

FASILITAS PERIBADATAN .................................................... IV-5

4.4.3

FASILITAS KESEHATAN......................................................... IV-6

4.4.4

FASILITAS INDUSTRI .............................................................. IV-6

BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN ........................................................ V-1

v

5.1

Umum ................................................................................................... V-1

5.2

Analisa Hidrologi ................................................................................. V-1

5.2.1

Melengkapi Data Hujan Yang Hilang........................................... V-1

5.2.2

Uji Konsistensi Data Hujan........................................................... V-4

5.3

Uji Homogenitas ................................................................................ V-10

5.4

Penentuan Hujan Wilayah .................................................................. V-10

5.5

Pemilihan Jenis Distribusi .................................................................. V-12

5.6

Curah Hujan Maksimum .................................................................... V-14

5.7

Dimensi Saluran ................................................................................. V-16

5.8

Analisa Perencanaan .......................................................................... V-20

BAB VI PENUTUP ........................................................................................... VI-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRANError! Bookmark not defined.

DAFTAR GAMBAR

Gambar 5. 1 KONSISTENSI STASIUN A ........................................................ V-7 Gambar 5. 2 Uji Konsistensi Stasiun B .............................................................. V-8 Gambar 5. 3 Grafik Uji Konsistensi Stasiun C ................................................... V-9 Gambar 5. 4 Daerah Cakupan Wilayah Perencanaan ....................................... V-11 Gambar 5. 5 Grafik Sebaran Distribusi Terpilih ............................................... V-15

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Kecepatan Untuk Saluran Alami ................................................... II-11

Tabel 2.2

Reduced Variate (Yt) pada PUH t tahun ........................................ II-16

Tabel 2.3

Koefisien Pengaliran berdasarkan Jenis Permukaan ..................... II-24

Tabel 2.4

Koefisien Kekasaran Manning ....................................................... II-27

Tabel 2.5

Hubungan Kemiringan Rara-Rata Dasar Saluran ......................... II-31

Tabel 2.6

Perbandingan Lebar Dasar Saluran dengan Tinggi Air ................ II-34

Tabel 2.7

Kemiringan Dinding Saluran berdasarkan Bahan ......................... II-35

Tabel 2.8

Koefisien Debit .............................................................................. II-37

Tabel 2.9

Jarak Minimum Sumur Resapan terhadap Bangunan .................... II-43

Tabel 4.1

Jumlah Penduduk DesaTugurejo ................................................... IV-3

Tabel 4.2

Fasilitas Pendidikan Tahun 2009 ................................................... IV-3

Tabel 4.3

Fasilitas Peribadatan Tahun 2009 .................................................. IV-4

Tabel 4.4

Fasilitas Kesehatan Tahun 2009 .................................................... IV-4

Tabel 4.5

Fasilitas Industri dan Niaga Tahun 2009 ....................................... IV-5

Tabel 5.1

Data Curah Hujan Tugurejo ........................................................... V-2

Tabel 5.2

Data Curah Hujan Tugurejo .......................................................... V-4

Tabel 5.3

Perhitungan Luas Poligon Thiessen ............................................... V-5

Tabel 5.4

Perhitungan Rata-Rata Curah Hujan Wilayah ............................... V-6

Tabel 5.5

Analisa Frekuensi Curah Hujan ..................................................... V-7

Tabel 5.6

Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan ................. V-9

Tabel 5.9

Uji Konsistensi Hujan Wilayah...................................................... V-14

vii

DAFTAR LAMPIRAN 1. Melengkapi Data Curah Hujan yang Hilang 2. Perhitungan Rata-Rata Curah Hujan 3. Uji Konsistensi 4. Perhitungan Curah Hujan Wilayah 5. Pemilihan Jenis Sebaran 6. Perhitungan Curah Hujan Maksimum Tahunan 7. Dimensi Saluran

viii

TUGAS BESAR DRAINASE KELURAHAN TUGUREJO, KECAMATAN TUGU, KOTA SEMARANG

BAB I PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG Indonesia merupakan daerah beriklim tropis dimana mempunyai dua

macam musim yaitu musim kemarau dan musim penghujan. Curah hujan yang berlebihan akan menimbulkan masalah bagi manusia jika tidak disediakan suatu sistem saluran yang tepat untuk mengalirkan air hujan tersebut. Ketinggian curah hujan dalam tahun tertentu dapat diperkirakan ketinggiannya, maka dari itu dapat diperkirakan langkah-langkah pencegahannya yaitu dengan adanya suatu sistem perencanaan drainase. Daerah kecamatan Tugu di Kabupaten Semarang berada pada wilayah dengan sistem drainase perkotaan yang belum tertata dengan baik. Pengembangan sebelumnya masih terkesan konvensional dan masih belum bisa mengatasi banyaknya genangan dan berbagai masalah yang timbul di daerah ini. Selain karena daerah ini berada pada kontur yang sangat landai, juga disebabkan oleh daerah ini merupakan daerah tepi pantai yang banyak dibudidayaka sebagai tempat perikanan. Oleh karena itu perhatian terhadap pembangunan drainase yang baik di daerah Kecamatan Tugu, khususnya di daerah kelurahan Tugurejo masih sangat buruk. Akibatnya air limpasan hujan membuat banyak sekali masalah seperti genangan, dll. Hal ini semakin memperparah adanya potensi rob didaerah tersebut. Limpasan air hujan yang jatuh dan tidak dimanfaatkan lagi , jika tidak ditangani dengan sistem jaringan air buangan ( dalam hal ini air hujan ) akan menimbulkan masalah , diantaranya : 1. Terjadinya genangan air , banjir 2. Keindahan atau estetika lingkungan terganggu

POSO NASUTION 21080110110031

I-1


3. Limpasan air hujan yang tidak terkendali menjadi media penyebaran bibit penyakit 4. Pencemaran terhadap air minum Dalam merencanakan suatu sistem penyaluran air hujan atau drainase, memerlukan riset dan pengumpulan data-data khusus, seperti : data curah hujan harian, tata guna lahan di wilayah perencanaan, dan peta topografi serta analisa mengenai keadaan hidrologi, keadaan klimatologi,

keadaan geografi dan

sebagainya. 1.2 1.

RUMUSAN MASALAH Bagaimana jaringan sistem drainase yang ada di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu?

2.

Bagaimana alternatif perencanaan jaringan sistem drainase yang dapat diterapkan untuk daerah perencanaan di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu berdasarkan data yang ada dan sesuai dengan kondisi daerah perencanaan ?

3. 1.3 1.

Bagaimana rancangan bangunan penunjang sistem drainase ? MAKSUD DAN TUJUAN Mengetahui jaringan sistem drainase yang ada di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu

2.

Menetukan alternatif perencanaan jaringan sistem drainase untuk daerah perencanaan di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu sesuai dengan kondisi daerah perencanaan beserta bangunan pelengkapnya.

3. 1.4

Menentukan desain bangunan penunjang sistem drainase MANFAAT 1..4.1 Manfaat Bagi Penulis Penulis dapat menentukan dan merencanakan sistem drainase yang dapat berfungsi sebagai pengendali permasalahan lingkungan , terutama banjir. 1.4.2 Manfaat Bagi Pemerintah


I-2


Memberikan alternatif rencana desain sistem drainase bagi masyarakat daerah sasaran 1.4.3 Manfaat Bagi Masyarakat Sebagai sistem yang direncanakan dapat mengendalikan banjir sehingga dapat meningkatkan kondisi kemakmuran dan kesejahteraan masyarakat sasaran 1.5

RUANG LINGKUP Pada dasarnya ada beberapa macam sistem darainase salah satunya adalah

drainase daerah pemukiman. Pada tugas perencanaan ini adalah mengenai evaluasi sistem drainase wilayah Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Kota Semarang. Berdasarkan data curah hujan yang berasal dari stasiun, harus dibuat perhitungan mengenai analisa hidrologi serta intensitas hujan dengan PUH (Periode Ulang Hujan) yang telah ditetapkan. Dengan diketahui intensitas hujan pada masing-masing PUH, dimensi saluran drainase yang direncanakan dapat dihitung. Untuk rencana induk sistem drainase ini diberikan beberapa alternatif rencana penyaluran. Pemilihan alternatif yang sesuai harus mempertahankan segi karasteristik daerah (jumlah penduduk, keadaan topografi, tataguna lahan, curah hujan) juga dari segi ekonomis. Demikian juga untuk pemilihan bentuk dan jenisnya. Secara garis besar lingkup pengerjaan tugas ini meliputi: Ruang lingkup tugas evaluasi system drainase ini adalah: 1. Mengamati dan menganalisa penerapan system drainase di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Semarang 2. Melakukan pencatatan dan pengumpulan data-data penunjang untuk penyusunan laporan. POSO NASUTION 21080110110031

I-3


Data yang diperlukan adalah : 

Beberapa studi literatur mengenai dasar-dasar perencanaan sistem drainase



Menyusun gambaran dan mengumpulkan data mengenai daeah perencanaan yang berupa : -

Data Primer : survey lapangan ( kondisi sistem drainase wilayah perencanaan )

-

Data Sekunder : Peta Administrasi , Peta Topografi, Peta Tata Guna Lahan , Peta Jaringan Jalan, Peta Jaringan sungai

3. Melakukan evaluasi terhadap system drainase di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Semarang dengan membandingkan antara penerapan di lapangan dengan kajian teori. 4. Perhitungan system drainase yang sesuai dengan daerah tersebut. 5. Penentuan rencana bangunan penunjang sistem drainase

1.6

SISTEMATIKA PENULISAN Bab I Pendahuluan Meliputi latar belakang, tujuan, manfaat , dan ruang lingkup tugas serta sistematika penulisan laporan. Bab II Tinjauan Pustaka Meliputi dasar-dasar teori dengan studi literatur yang mendukung perencanaan sistem drainase di suatu kawasan. Bab III Metode Perencanaan Metodelogi perecanaan yang berisi tujuan operasional dari perencanaan sistem drainase di daerah perencanaan serta aspek data penunjang yang


I-4


digunakan untuk kebutuhan pengukuran data curah hujan dan aspek perencanaan lainnya. Bab IV Gambaran Umum Daerah Perencanaan Meliputi data – data yang bermanfaat dalam evaluasi sistem drainase Wilayah Kelurahan Tugurejo yang berupa gambaran fisik (keadaan geografi, topografi, geologi, hidrologi, tata guna lahan, dan demografi); gambaran sosial ekonomi (jumlah penduduk dan mata pencaharian) serta Fasilitas umum (fasilitas peribadatan, dan kesehatan). Selain itu juga terdapat gambaran tentang system drainase yang sudah diterapkan. Bab V Analisa dan Pembahasan Meliputi perencanaan sistem drainase yang sesuai dengan kondisi daerah perencanaan. Meliputi dasar-dasar perencanan system drainase, layout system jaringan drainase, analisa hidrologi, dan perencanaan dimensi saluran. Bab VI Penutup Berisikan kesimpulan tentang sistem drainase dari daerah perencanaan dengan sistem drainase yang tepat


I-5



I-6


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 UMUM 2.1.1

Definisi Drainase Drainase berasal dari bahasa Inggris drainage yang berarti mangalirkan,

menguras, membuang, atau mengalihkan air (Suripin, 2003). Menurut terminologinya, drainase menyatakan tentang sistem-sistem yang berkaitan dengan penanganan masalah kelebihan air, baik

di atas maupun di bawah

permukaan tanah. Definisi drainase secara umum yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan dalam suatu konteks pemanfaatan tertentu. Sedangkan drainase perkotaan adalah sistem prasarana drainase dalam wilayah kota yang intinya berfungsi selain untuk mengendalikan dan mengalirkan limpasan air hujan yang berlebihan dengan aman, juga untuk mengendalikan dan mengalirkan kelebihan air lainnya yang mempunyai dampak mengganggu dan /atau mencemari lingkungan perkotaan, yaitu air buangan atau air limbah lainnya (Hardjosuprapto dan.Masduki, 1999). Pada literatur lain, drainase didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan yang mempelajari usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan dalam suatu konteks pemanfaatan tertentu. Sedangkan drainase perkotaan adalah ilmu drainase yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi lingkungan fisik dan lingkungan sosial budaya yang ada dikawasan kota tersebut. Drainase perkotaan meliputi pemukiman, kawasan industri dan perdagangan, sekolah, rumah sakit, lapangan olah raga, lapangan parkir, pelabuhan udara, serta tempat lainnya yang merupakan bagian dari sarana kota (Tim Penulis Perguran Tinggi Swasta,1997).


II-1


Jaringan drainase perkotaan meliputi seluruh alur, baik alur alam maupun alur buatan yang hulunya terletak di kota dan bermuara di sungai yang melewati kota tersebut atau ke laut di tepi kota tersebut. Secara umum kegunaan drainase adalah sebagai berikut : a.

Merupakan tindakan teknis untuk memperbaiki daerah becek, genangan air dan banjir.

b.

Menurunkan permukaan air tanah yang tinggi. Jadi dalam pengertian umum, perlunya drainase adalah untuk membuang akumulasi air yang berlebihan, baik yang berada di atas maupun di bawah permukaan tanah.

2.1.2

Jenis Drainase Jenis-jenis drainase digolongkan berdasarkan sudut pandang tertentu

dibagi menjadi beberapa jenis sebagai berikut (Tim Penulis Perguruan Tinggi Swasta,1997): 1. Menurut Sejarah Terbentuknya a. Drainase Alamiah (Natural Drainage) Drainase yang terbentuk secara alami dan tidak terdapat bangunanbangunan penunjang seperti bangunan pelimpah, pasangan batu/beton, gorong-gorong dan lain-lain. Saluran ini terbentuk oleh gerusan air yang bergerak karena gravitasi yang lambat laun membentuk jalan air yang permanen seperti sungai. b. Drainase Buatan (Artificial Drainage) Drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu sehingga memerlukan bangunan khusus seperti selokan, pasangan batu/beton, gorong-gorong, pipa, dan sebagainya 2. Menurut Letak Bangunan a. Drainase Permukaan Tanah (Surface Drainage)


II-2


Saluran drainase yang berada di atas permukaan tanah yang berfungsi mengalirkan air limpasan permukaan. Analisa alirannya merupakan analisa open channel flow. b. Drainase Bawah Permukaan Tanah (Subsurface Drainage) Saluran drainase yang bertujuan mangalirkan air limpasan permukaan melalui media di bawah permukaan tanah (pipa-pipa), dikarenakan suatu alasan-alasan tertentu, antara lain tuntutan artistik, fungsi permukaan yang tidak memperbolehkan adanya saluran di permukaan tanah seperti lapangan sepak bola, lapangan terbang, taman, dan lainlain. 3. Menurut Fungsi a. Single Purpose, yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan satu jenis air buangan, misalnya air hujan saja atau jenis air buangan yang lain seperti limbah domestik, industri, dan lain-lain. b. Multi Purpose, yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa jenis air buangan baik secara bercampur atau bergantian. 4. Menurut Kontruksi a. Saluran terbuka, yaitu saluran yang lebih cocok drainase air hujan yang terletak di daerah yang mempunyai luasan yang cukup, ataupun untuk drainase air non hujan yang tidak mengganggu kesehatan atau lingkungan. b. Saluran tertutup, yaitu saluran pada umumnya sering dipakai untuk aliran air kotor atau untuk saluran yang di tengah kota.

2.2

SISTEM DRAINASE Pertumbuhan kota dan perkembangan industri menimbulkan dampak yang

cukup besar pada siklus hidrologi sehingga berpengaruh besar terhadap sistem drainase perkotaan. Setiap perkembangan kota harus diikuti dengan perbaikan POSO NASUTION 21080110110031

II-3


sistem drainase. Jaringan drainase perkotaan meliputi seluruh alur air, baik alur alam maupun alur buatan yang hulunya terletak di kota dan bermuara di sungai yang melewati kota tersebut atau bermuara ke laut di tepi kota tersebut. 2.2.1

Sumber Air Buangan Secara umum sumber-sumber air buangan kota dibagi dalam kelompok-

kelompok (disesuaikan dengan perencanaan air minum yang ada), diantaranya (Tim Penulis Perguran Tinggi Swasta,1997).: 1.

Rumah tangga

2.

Perdagangan

3.

Industri

4.

Pendidikan

5.

Tempat peribadatan

6.

Sarana rekreasi

Untuk menghindari terjadinya pembusukan dalam pengaliran air buangan harus sudah tiba di banguanan pengolahan tidak lebih dari 18 jam untuk daerah tropis. Dalam perencanaan, estimasi mengenai total aliran air buangan dibagi menjadi 3 (tiga) hal yaitu: 1. Air buangan domestik, yaitu maksimum aliran air buangan domestik untuk daerah yang dilayani pada periode waktu tertentu. 2. Infiltrasi air permukaan (hujan) dan air tanah (pada daerah pelayanan dan sepanjang pipa). 3. Air buangan industri dan komersial, yaitu tambahan aliran maksimum dari daerah-daerah industri dan komersial.


II-4


2.2.2

Fungsi Jaringan Pada sistem pengumpulan air buangan perlu diperhatikan 2 (dua) macam

air buangan, yaitu air hujan dan air kotor (bekas). Tiga cara atau sistem buangan, yaitu (Tim Penulis Perguran Tinggi Swasta, 1997): 1. Sistem Terpisah (Sparate System) Air kotor dan air hujan dilayani oleh sistem saluran masimg-masing secara terpisah. Pemilihan sistem ini berdasarkan atas beberapa pertimbangan antara lain: a. Periode musim hujan dan musim kemarau yang terlalu lama. b. Kuantitas yang jauh berbeda antara buangan dan air hujan. c. Air buangan memerlukan pengolahan terlebih dahulu sedangkan air hujan tidak perlu dan harus secepatnya dibuang ke saluran pembuangan. Keuntungan dan kerugian dari sistem ini adalah sebagai berikut : a) Keuntungan 

Sistem saluran mempunyai dimensi yang kecil sehingga memudahkan saluran dan operasinya.



Penggunaan sistem terpisah mengurangi bahaya bagi kesehatan masyarakat.



Pada instalasi pengolahan air buangan tidak ada tambahan beban kapasitas, karena penambahan air hujan.



Pada sistem ini untuk saluran air buangan bisa dierencanakan pembilasan sendiri, baik pada musim kemarau maupun pada musim penghujan.

b) Kerugian Harus membuat dua sistem saluaran sehingga memerlukan tempat yang luas dan biaya yang cukup besar. POSO NASUTION 21080110110031

II-5


2. Sistem Tercampur (Combined System) Air kotor dan air hujan disalurkan melalui satu saluran yang sama. Saluran ini harus tertutup. Pemilihan sistem ini didasarkan atas beberapa pertimbangan antara lain: a. Debit masing-masing buangan relatif kecil sehingga dapat disatukan. b. Kuantitas air buangan dan air hujan tidak jauh berbeda. c. Frekuensi curah hujan dari tahun ke tahun relative kecil. Keuntungan dan kerugian dari sistem ini adalah sebagai berikut : a)

Keuntungan: 

Hanya diperlukan satu sistem penyaluran air sehingga dalam pemilihannya lebih ekonomis.



Terjadi pengenceran air buangan oleh air huajan sehingga konsentrasi air buangan menurun.

b)

Kerugian Diperlukan areal yang luas untuk menempatkan instalasi tambahan untuk penanggulangan pada saat-saat tertentu.

3. Sistem Kombinasi Sistem kombinasi merupakan perpaduan antara saluran air buangan dan air hujan tercampur dalam satu air buangan, sedangkan air hujan berfungsi sebagai pengencer dan penggelontor. Kedua saluran ini tidak bersatu tetapi dihubungkan dengan sistem perpipaan interceptor. Beberapa faktor yang dapat digunakan dalam menentukan pemilihan sistem adalah: 1. Perbedaan yang cukup besar antara kuantitas air buangan melalui jaringan penyalur air buangan dan kuantitas curah hujan pada daerah pelayanan. POSO NASUTION 21080110110031

II-6


2. Umumnya dalam kota dilalui sungai-sungai dimana air hujan secepatnya dibuang ke dalam sungai-sungai tersebut. 3. Periode musim kemarau dan musim hujan yang lama dan fluktuasi air hujan yang tidak tetap. Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka secara teknis dan ekonomis sistem yang memungkinkan diterapkan adalah sistem terpisah antara air buangan rumah tangga dengan air buangan yang berasal dari air hujan. 2.2.3

Jenis Saluran Air Hujan Pada sistem penyaluran terpisah, air hujan dialirkan tersendiri dengan

menggunakan saluran terbuka. Saluran air hujan terdiri atas tiga jenis, yaitu : 1. Saluran Tertier, yaitu saluran yang terdapat pada jalan-jalan kecil, untuk kemudian menyalurkan air hujan menuju ke saluran yang lebih besar. 2. Saluran Sekunder, yaitu saluran lanjutan dari saluran tertier, dengan kuantitas air merupakan kumulatif dari saluran-saluran yang kecil, lalu disalurkan menuju saluran utama/saluran primer. 3. Saluran Primer, yaitu saluran yang menampung air hujan dari beberapa daerah pengaliran lewat saluran sekunder. Untuk saluran air hujan yang melewati daerah ramai dan sibuk seperti daerah pertokoan, pasar, industri, perkantoran, dan rumah sakit umumnya menggunakan saluran tertutup. Hal ini untuk menghindari agar orang tidak terperosok dan pada daerah ramai umumnya lahan sangat diperlukan, sehingga dengan saluran tertutup bagian atas saluran dapat digunakan untuk kepentingan lain, misalkan untuk tempat parkir, trotoir, dan sebagainya (Tim Penulis Perguran Tinggi Swasta,1997).


II-7


2.3

TATA LETAK SALURAN DRAINASE

2.3.1

Alternatif Tata Letak Saluran Drainase. Beberapa contoh model tata letak saluran yang dapat diterapkan dalam

perencanaan sistem saluran drainase adalah : 1. Pola Alamiah Letak drain (b) ada di bagian terendah (lembah) dari suatu daerah yang secara

efektif

berfungsi

sebagai

pengumpul

dari

anak

cabang

saluran/collector drain (a), dengan collector dan conveyor drain merupakan saluran alamiah.

a

b a Gambar 2.1

Sumber : Drainase Perkotaan,1997 2. Pola Siku Conveyor drain (b) terletak di lembah dan merupakan saluran alamiah, sedangkan collector drain (a) dibuat tegak lurus dari conveyor drain. a

b

Gambar 2.2 Sumber : Drainase Perkotaan,1997


II-8


3. Pola Paralel Collector drain yang menampung debit dari sungai-sungai yang lebih kecil, dibuat sejajar satu sama lain dan kemudian masuk ke dalam conveyor drain. a b Gambar 2.3 Sumber : Drainase Perkotaan,1997 4. Pola “Grid Iron” Beberapa interceptor drain (a) dibuat satu sama lain sejajar, kemudian ditampung di collector drain (b) untuk selanjutnya masuk ke dalam conveyor drain (c)

a b

c


5. Pola Radial. Suatu daerah genangan dikeringkan melalui beberapa collector drain dari satu titik menyebar ke segala arah (sesuai dengan kondisi topografi daerah).



II-9


6. Pola Jaring-jaring Untuk mencegah terjadinya pembebanan aliran dari suatu daerah terhadap daerah lainnya, maka dapat dibuat beberapa interceptor drain (a) yang kemudian ditampung ke dalam saluran collector (b), dan selanjutnya dialirkan menuju saluran conveyor (c). a a

a b

b

b c


2.3.2

Susunan dan Fungsi Saluran Dalam Jaringan Drainase Dalam pengertian jaringan drainase, maka sesuai dengan fungsi dan sistem

kerjanya, jenis saluran dapat dibedakan menjadi : 1. Interceptor drain, adalah saluran yang berfungsi sebagai pencegah terjadinya pembebanan aliran dari suatu daerah terhadap daerah lain di bawahnya. 2. Collector drain, adalah saluran yang berfungsi sebagai pengumpul debit yang diperoleh dari saluran drainase yang lebih kecil dan akhirnya akan dibuang ke saluran conveyor (pembawa). 3. Conveyor drain, adalah saluran yang berfungsi sebagai pembawa air buangan dari suatu daerah ke lokasi pembuangan tanpa harus membahayakan daerah yang dilalui. Letak conveyor di bagian terendah lembah dari suatu daerah, sehingga secara efektif dapat berfungsi sebagai pengumpul dari anak saluran yang ada. POSO NASUTION 21080110110031

II-10


Dalam pengertian yang lain, saluran ini berbeda dengan sub surface drainage atau bawah tanah.

2.4

BANGUNAN PENUNJANG Untuk menjamin berfungsinya saluran drainase secara baik, maka

diperlukan bangunan-bangunan pelengkap di tempat-tempat tertentu. Jenis bangunan pelengkap yang dimaksud meliputi: a. Bangunan silang, misal : gorong-gorong b. Bangunan pemecah energi, misal : bangunan terjunan dan saluran curam c. Bangunan pengaman, misal : ground sill/leveling structure d. Bangunan inlet, misal : grill samping/datar e. Bangunan outlet, misal : kolam loncat air f. Bangunan pintu air, misal : pintu geser, pintu otomatis g. Bangunan rumah pompa h. Bangunan kolam tandon/pengumpul i. Bangunan lubang kontrol/manhole j. Bangunan instalasi pengolah limbah k. Peralatan penunjang, berupa : AWLR, ORR, stasiun meteorology, detector kualitas air, dsb. Semua banguan tersebut di atas tidak selalu harus ada pada setiap jaringan drainase. Keanekaragamannya tergantung pada kebutuhan setempat yang biasanya dipengaruhi oleh fungsi saluran, kondisi lingkungan, dan tuntutan akan kesempurnaan jaringannya.


II-11


2.5

ANALISA HIDROLOGI Perencanaan sistem drainase perkotaan tidak lepas dari aspek hidrologi,

yakni hujan yang terjadi pada kawasan terebut. Aspek hidrologi sangat berpengaruh terutama dalam penentuan dimensi saluran drainase,

karena air

hujan inilah yang harus segera dibuang atau dialirkan dari permukaan tanah agar tidak menggenang. Untuk pembangunan sebuah sistem drainase air hujan dalam suatu wilayah diperlukan beberapa macam analisa terhadap berbagai bidang yang terkait dan berpengaruh terhadap sistem perencanaan. Salah satu yang paling penting adalah menganalisa sumber air yang ada terutama air hujan sehingga diketahui distribusi curah hujan. Distribusi curah hujan berbeda-beda sesuai dengan jangka waktu yang kita tinjau, misalnya curah hujan tahunan, harian, dan perjam. Untuk perencanaan saluran drainase dilakukan analisis terhadap data curah hujan harian maksimum, yaitu data curah hujan yang paling tinggi untuk tahun tertentu. Pengolahan dan analisa data dilakukan terhadap data curah hujan harian maksimum sebanyak 10 tahun terakhir. 2.5.1

Siklus Hidrologi Dalam siklus hidrologi energi panas matahari menyebabkan terjadinya

proses evaporasi di laut atau badan-badan air lainnya. Uap air tesebut akan terbawa oleh angina melintasi daratan yang bergunung maupun datar, dan apabila keadaan atmosfer memungkinkan, sebagian dari uap air tersebut akan turun sebagai hujan. Air hujan yang dapat mencapai permukaan tanah, sebagian akan turun dan meresap ke dalam tana (infiltration). Sedangkan air hujan yang tidak masuk ke dalam tanah akan tertampung sementara di dalam cekungan-cekungan permukaan tanah (surface detention) untuk kemudian mengalir ke tempat yang lebih rendah (run off) dan selanjutnya mengalir ke sungai (Asdak, 1995)


II-12


Gambar 2.7 Siklus Hujan 2.5.2

Karasteristik Hujan Hujan pada tiap-tiap wilayah memiliki karakteristik masing-masing sesuai

dengan kondisi wilayah tersebut. Karakteristik hujan antara lain : 1. Durasi hujan, adalah lama kejadian hujan (menitan, jam-jaman, harian) yang diperoleh dari hasil pencatatan alat pengukur hujan otomatis. 2. Intensitas hujan, adalah jumlah hujan yang dinyatakan dalam tinggi hujan atau volume hujan tiap satuan waktu. Nilai ini tergantung dari lamanya curah hujan dan frekuensi kejadiannya serta diperoleh dengan cara analisis data hujan baik secara statistik maupun empiris. 3. Lengkung intensitas hujan adalah grafik yang menyatakan hubungan antara intensitas hujan dengan durasi hujan. 4. Waktu konsentrasi (tc) adalah waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir suatu saluran. Rumus untuk menghitung waktu konsentrasi : tc = to + td……………………………………..…………………….. (2.1) (Suripin, 2003) Waktu konsentrasi terdiri atas dua komponen, yaitu : a. Inlet time (to), yaitu waktu yang diperlukan air untuk mengalir di atas permukaan tanah menuju saluran drainase. Untuk menghitung POSO NASUTION 21080110110031

II-13


to pada daerah pengaliran yang kecil dengan panjang limpasan sampai dengan ± 300 meter, menggunakan rumus :

3,26(1,1  C ) xL0o.5 ……….…………………………….... (2.2) to  So1/ 3 Keterangan: to

= inlet time (menit)

C

= koefisien pengaliran

Lo

= panjang aliran limpasan (m)

So

= kemiringan (%)

Atau menggunakan persamaan:

n  2 to    3,28  L   ..............................................................(2.3) S 3

Keterangan: to

= inlet time (menit)

n

= angka kekasaran Manning

S

= kemiringan lahan

L

= panjang lintasan aliran di atas permukaan lahan (m) (Suripin, 2003)

b. Conduit time (td), yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir di sepanjang saluran sampai ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir. Penentuan td dengan rumus :


II-14


td =

Ls ………………………………………………….…(2.4) 60V

Keterangan: td

= conduit time (menit )

Ls

= panjang saluran (m)

Vd

= kecepatan air dalam saluran (m/detik) (Suripin, 2003)

Kecepatan air dalam saluran tergantung kepada kondisi salurannya. Untuk saluran alami, sifat-sifat hidroliknya sulit ditentukan sehingga td dapat ditentukan dengan menggunakan perkiraan kecepatan air seperti pada tabel 2.1

Tabel 2.1 Kecepatan untuk Saluran Alami Kemiringan Rata-rata Dasar Saluran Kecepatan Rata-rata (m/detik) (%) <1

0,40

1–2

0,60

2–4

0,90

4–6

1,20

6 – 10

1,50

10 – 15

2,40

Sumber : Drainase Perkotaan, 1997


II-15


2.5.3

Data Hujan Data curah hujan yang akan dianalisa berupa array data tinggi hujan

harian maksimum dalam setahun, selama paling sedikit 10 tahun pengamatan berturut-turut. Data hujan yang umum menjadi bahan kajian adalah (Asdak, 2003): 1. Jumlah hujan tahunan total untuk luas wilayah tertentu. 2. Variasi hujan musiman dan tahunan serta reabilitasi hujan musiman. 3. Prakiraan besarnya curah hujan rata-rata untuk luas wilayah tertentu atau penentuan pola spasial dan perubahan kejadian hujan tunggal. 4. Frekuansi kejadian hujan untuk besaran yang berbeda dan untuk mempelajari karakteristik statistik data hujan. 5. Prakiraan besarnya kejadian hujan terbesar untuk suatu wilayah tertentu (Probable Maximum Precipitation). Untuk menganalisa data curah hujan harian ini, dapat digunakan beberapa metoda analisa distribusi probabilitas yang dipandang sangat berguna bagi perencanaan teknis secara teoritis. Beberapa tahapan dalam menentukan curah hujan maksimum adalah seperti dijelaskan dibawah ini : a.

Melengkapi data curah hujan yang hilang Hasil pengukuran hujan yang diterima oleh pusat Meteorologi dan

Geofisika dari stasiun-stasiun pengamatan hujan kadang-kadang ada yang tidak lengkap, sehingga didalam daftar hujan ada data yang hilang. Untuk melengkapi data yang hilang itu, kit adapt melakukan perkiraan. Sebagai dasar untuk perkiraan ini digunakan data hujan dari data hujan stasiun pengamat yang berdekatan dan mengelilingi stasiun pengamat yang datanya tidak lengkap. 

Jika selisih antara hujan tahunan normal dari stasiun yang datanya tdak lengkap dengan hujan tahunan normal semua stasiun kurang dari 10 %, maka perkiraan data yang hilang bisa mengambil harga rata-rata


II-16


hitung dari stasiun–stasiun yang mengelilinginya atau metode aritmatik . 

Jika selisihnya lebih dari pada 10 %, maka dapat menggunakan metoda perbandingan rasio normal, yaitu :

n rn rx 1  .  ( ) ……………………….…………………….. (2.5) Rx ( N  1) i1 Rn

Keterangan : rx : Curah hujan yang dilengkapi Rx : Rata-rata curah hujan pada stasiun pengamat yang salah satu tinggi curah hujannya sedang dilengkapi N : Banyaknya stasiun pengamat hujan untuk perhitungan N > 2 rn : Curah hujan pada tahun yang sama dengan

rx pada stasiun

pembanding. Rn : Curah hujan rata-rata tahunan pada stasiun pengamat hujan pembanding. (Hardjosuprapto dan Masduki, 1999)

b. Uji Konsistensi Data Curah Hujan Data-data yang dipakai untuk untuk keperluan perencanaan drainase adalah data hujan harian maksimum yang memenuhi persyaratan baik kualitas maupun kuantitas. Sebelumnya harus ditentukan, apakah terjadi penyimpangan data hujan, atau ketidakkonsistensian, atau non homogenitas yang bisa mengakibatkan hasil perhitungan menjadi tidak tepat. Ketidakkonsistensian data curah hujan ini disebabkan oleh faktor : 

Perubahan mendadak pada sistem lingkungan



Pemindahan alat ukur


II-17




Perubahan cara pengukuran

Ketidakkonsistensian data hujan ditandai dengan beloknya grafik garis lurus yang terdiri dari : a) Absis, yaitu oleh harga rata-rata curah hujan dari paling sedikit 5 (lima) stasiun hujan yang datanya dipakai dalam perhitungan perencanaan sistem drainase . b) Ordinat, yaitu oleh curah hujan dari stasiun yang diuji konsistensiannya. Keduanya harus dalam tahun yang bersamaan dan diplot dalam koordinat cartesius, yang dimulai dari data pada tahun yang terbaru. Harga rata-rata yang diplot merupakan harga kumulatif . Konsistensi data hujan kemudian diuji dengan garis massa ganda (double mass curves technique). Dengan metoda ini dapat juga dilakukan koreksi datanya. Dasar metoda ini adalah membandingkan curah hujan tahunan akumulatif dari jaringan stasiun dasar. Curah hujan yang konsisten seharusnya membentuk garis lurus, namun apabila tidak

membentuk garis lurus, maka diadakan koreksi

sebagai berikut :

Fk =

tg TB ……………………………………...……………..(2.6)  tg TL

Rk = Fk. R………………………………………………...……..…(2.7) Keterangan: , 

:

sudut kemiringan data hujan dari stasiun yang dicari

Fk

:

faktor koreksi

R

:

curah hujan asli

Rk

:

curah hujan setelah dikoreksi (Suripin, 2003)


II-18


c. Menghitung Hujan Wilayah Rata-rata Daerah Aliran Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu (Soemarto, 1995). Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah/daerah dan dinyatakan dalam mm. Curah hujan daerah ini harus diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan. Cara-cara perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah hujan di beberapa titik adalah sebagai berikut : 

Metode Rata-rata Aljabar Metode ini adalah perhitungan rata-rata secara aljabar curah hujan di dalam dan di sekitar daerah yang bersangkutan. Metode ini digunakan untuk dat hujan dengan jumlah stasiun relative banyak, perbedaan stasiun tidak terlalu besar dan selisih rata-rata kurang dari 10%.

R=

1 (R1 + R2 + R3 + … +Rn)………………………………….(2.8) n

Keterangan: R

: curah hujan daerah (mm)

n

: jumlah titik (pos-pos) pengamatan

R1 , R2 , R3… Rn : curah hujan di tiap titik pengamatan (mm) (Tim Penulis Perguran Tinggi Swasta ,1997) 

Metode Polygon Thyssen Jika titik-titik pengamatan di dalam daerah itu tidak tersebar merata dan masing-masing ketinggian terwakili, maka cara perhitungan curah hujan rata-rata dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh tiap titik


II-19


pengamatan (Varsheney, 1979). Curah hujan daerah itu dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : R

A1 R1  A2 R2  A3 R3  ..... An Rn A1  A2  A3  ..... An

A1 R1  A2 R2  A3 R3  ..... An Rn ………...…………...........…(2.9) A R  W1 R1  W2 R2  W3 R3  ...... Wn Rn R

Keterangan:

R

: Curah hujan daerah

R1, R2, R3,…Rn : Curah hujan di tiap titik pengamatan dan n adalah jumlah titik-titik pengamatan A1, A2, A3,…An : Luas daerah yang mewakili tiap titik pengamatan Gambar dari penentuan curah hujan dengan metode polygon Thiessen adalah sebagai berikut :

A2

M

L O A3 A1 N

Gambar 2.8 Poligon Thiessen Keterangan: I : Stasiun I dengan luas Poligon A1 II : Stasiun II dengan luas poligon A2 III : Stasiun III dengan luas poligon A3 A1 : Luas daerah yang dibatasi LON A2 : Luas daerah yang dibatasi LOM POSO NASUTION 21080110110031

II-20


A3 : Luas daerah yang dibatasi MON (Varsheney, 1979) 

Metode Isohyet Metode ini digunakan untuk daerah dengan topografi yang tidak rata dan dihitung sesuai ketinggian kontur, tetapi tidak berlaku untuk masing-

masing tahun. Dirumuskan sebagai berikut :

Gambar 2.9 metode Ishoyet

 P  P3  P P  P P  A1  1 2   A2  2   ....... An1  n1 n  2  2  2    …………… (2.10) P  A1  A2  ....... An1

Keterangan: A1, A2,…An

: Luas area

P

: Tinggi curah hujan rata-rata areal

P1, P2,…Pn

: Luas total daerah cakupan (Suripin, 2003)

a. Analisa Frekuensi Data hujan POSO NASUTION 21080110110031

II-21


Untuk mencari besar presipitasi harian untuk setiap periode ulang dapat dilakukan dengan berbagai metode, diantaranya: 

Metode Gumbel Hujan harian maksimum metode Gumbel dirumuskan sebagai berikut :

RT = R + c (Yt /Yn)…..……………………………………..…(2.11)

Keterangan: RT

: HHM rencana dengan PUH T tahun

R

: Presipitasi rata-rata dalam kisaran data HHMS (mm/24jam)

 R : Standard Deviasi

 N : Expected Standard Deviasi Yn

: Expected Mean Reduced Variate

Yt

: Reduced Variated untuk PUH = t tahun (Loebis, 1992) Tabel 2.2 Reduced Variate (Yt) pada PUH t tahun PUH = t TAHUN

REDUCED VARIATED

2

0,3665

5

1,4999

10

2,2502

25

3,1985


II-22


PUH = t TAHUN

REDUCED VARIATED

50

3,9019

100

4,6001

Sumber: Nemec, 1972

Pada metode ini yang perlu dicari adalah rentang keyakinannya (convidence interval), yaitu keyakinan bahwa harga-harga perkiraan tersebut mempunyai rentang harga, misal dari 100 mm/24 jam, yang ditulis (105  5) mm/24 jam. Jadi rentang keyakinan adalah  5 mm/24 jam. Persamaannya adalah:

Rk =  t(a). Se…………………………………...………………(2.12) Keterangan: Rk

: rentang keyakinan (mm/24 jam)

T(a)

: fungsi a

Untuk a : 90%, t(a) = 1,64 Untuk a : 80%, t(a) = 1,282 Untuk a : 68%, t(a) = 1,00 Se

: Probality error (eror deviasi)

Se = b

b

R N

………………………………………………….............(2.13)

= 1  1,3k  1,1K 2 ………………………………….…...........…(2.14)


II-23


k

=

N

Yt  Yn ……………............………………………………....(2.15) N : Jumlah data tahun pengamatan (Loebis, 1992)



Metode Gumbel Termodifikasi Rumus metode Gumbel termodifikasi adalah:

RT  R  (0.78 ln(ln(

T  0.45)  SD) ……….....………………..(2.16) T 1

Keterangan: R

= Rata-rata hujan wilayah terkoreksi

T

= Periode ulang hujan

SD = Simpangan deviasi

SD 

( Ri  R) 2  N 1 ………………………………….......……….( 2.17)

Keterangan: Ri

= Hujan harian maksimum tiap tahun

R

= Rata-rata hujan wilayah terkoreksi

N

= Jumlah data curah hujan (Hardjosuprapto dan Masduki, 1999)

b.

Analisa Intensitas Hujan Curah hujan jangka pendek dinyatakan dalam intensitas per jam yang

disebut intensitas curah hujan (mm/jam). Besarnya intensitas curah hujan berbedabeda yang disebabkan oleh lamanya curah hujan atau frekuensi kejadiannya. Beberapa rumus intensitas curah hujan yang dihubungkan dengan hal-hal ini, telah disusun sebagai rumus-rumus eksperimental. Yang biasanya digunakan antara lain : POSO NASUTION 21080110110031

II-24




Metode Thalbott Rumus ini dikemukakan oleh Prof. Talbott dalam tahun 1881 dan disebut jenis Talbott. Rumus ini banyak digunakan karena mudah diterapkan dimana tetapan-tetapan a dan b ditentukan dengan harga-harga yang diukur.

I

a …………......…………………………………………….…(2.40) t b

Keterangan: I : Intensitas curah hujan (mm/jam) t : Lamanya curah hujan (menit)

a

 It  I 2    I 2t )( I  ( N  I 2 )  ( I ) 2

( I )( It)  N ( I 2 t ) b ( N  I 2 )  ( I ) 2 (Suripin, 2003)



Metode Sherman Rumus ini dikemukakan oleh Prof. Sherman dalam tahun 1905 dan disebut jenis Sherman. Rumus ini mungkin cocok untuk jangka waktu curah hujan yang lamanya lebih dari 2 jam Rumus yang digunakan :

I

a …………………………......…………………….……………(2.41) tn

Keterangan: log a = (  log I ) . (  log2t ) – (  log t . log I ) . (  log t) N (  log2t ) – (  log t )2 POSO NASUTION 21080110110031

II-25


n

= (  log I .  log t) – N(  log t.log I) N (  log2t ) – (  log t )2 (Suripin, 2003)



Metode Ishiguro Rumus ini dikemukakan oleh Dr. Ishiguro dalam tahun 1953. Rumus yang digunakan sebagai berikut :

I=

a

y ……………………………………………………..…..(2.42)

t + b Keterangan: a = (  It .  I2 ) – (  I2t ).(  I ) N  I2 – (  I )2 b = (  I .  It ) – N ( I2t) N  I2 – (  I )2 Keterangan: I

: Intensitas hujan (mm/jam)

t

: Durasi Hujan (menit)

a, b, n : konstanta n

: banyaknya data (Suripin, 2003)



Metode Mononobe Menurut Dr. Mononobe intensitas hujan (I) di dalam rumus rasional dapat dihitung dengan rumus :


II-26


R I 24

 24     tc 

2

3

mm / jam …….......………………………………(2.43)

Keterangan: R

: curah hujan rancangan setempat dalam mm

tc

: lama waktu konsentrasi dalam jam

I

: intensitas hujan dalam mm/jam (Tim Penyusun Perguruan Tinggi Swasta, 1997)

c. Debit Rancangan dengan Metode Rasional Debit rencana untuk daerah perkotaan umumnya dikehendaki pembuangan air secara tepat, agar jangan ada genangan air yang berarti. Faktor-faktor yang menentukan tinggi genangan air yang diperbolehkan agar tidak menimbulkan kerugian yang berart, adalah: a. Luas daerah yang akan tergenang. b. Lama waktu penggenangan. Besarnya debit rencana dapat dihitung dengan metode rasional dan modifikasinya. 

Metode rasional Apabila luas daerah pengaliran lebih kecil dari 0,80 km2 (40-80 Ha), kapasitas pengaliran dapat dihitung dengan rumus: Q = a x  xI A……………………………………………… (2.44) Keterangan: Q : Kapasitas pengaliran (m3/detik) a : Koefisien pengaliran : Koefisien penyebaran hujan I : Intensitas hujan (mm/jam) A : Luas daerah pengaliran (Ha)


II-27


(Tim Penyusun Perguruan Tinggi Swasta, 1997) 

Modifikasi Metode Rasional Apabila luas daerah pengaliran antara 0,80 – 50 km2 maka metode rasional harus dimodifikasi dengan memperhitungkan efek penampungan saluran. Efek penampungan tersebut dinyatakan dalm bentuk koefisien penampungan yang berfungsi untuk memperkecil nilai estimasi suatu daerah pengaliran yang relatif besar. Kapasitas pengaliran dapat dihitung dengan rumus:

Q = f x Cs x C x I x A…………………………….……………..(2.45) Keterangan: Q : Kapasitas pengaliran (m3/detik) f : Faktor konversi (0,278) I : Intensitas hujan (mm/jam) C : koefisien pengaliran A : Luas daerah pengaliran (km2) Cs: koefisien penampungan (Nemec, 1972) Cs =

2tc ……………………........……………………..……..(2.46) 2tc  td

Keterangan: tc = Waktu konsentrasi td = Waktu pengaliran (Nemec, 1972)


II-28


2.6

SUMUR RESAPAN Sumur resapan telah banyak digunakan pada jaman dulu, yaitu dengan

membuat lubang-lubang galian di kebun halaman serta memanfaatkan sumursumur yang tidak dipakai sebagai penampung air hujan. Konsep sumur resapan adalah member kesempatan dan jalan pada air hujan yang jatuh di atap atau lahan yang kedap air untuk meresap ke dalam tanah denga jalan menampung air pada suatu sistem resapan. Sumur resapan ini merupakan sumur kosong dengan kapasitas tampungan yang cukup besar sebelum air meresap ke dalam tanah. Berdasarkan konsep tersebut, maka ukuran atau dimensi sumur yang diperlukan untuk suatu lahan tergantung dari beberapa faktor, antara lain: 1. Luas permukaan penutupan, Yaitu lahan yang airnya akan ditampung dalam sumur resapan, meliputi luas atap, lapangan parker dan perkerasan lain. 2. Karakteristik hujan Meliputi intensitas hujan, lama hujan, selang waktu hujan. Secara umum dapat dikatakan bahwa makin tinggi hujan maka makin lama berlangsungnya hujan sehingga memerlukan volume sumur resapan yang makin besar. Sementara selang waktu hujan yang sangat besar dapat mengurangi volume sumur yang diperlukan 3. Koefisien permeabilitas tanah Yaitu kemampuan tanah dalam melewatkan air per satuan waktu. Tanah berpasir mempunyai koefisien permeabilitas lebih tinggi dibandingkan tanah berlempung. 4. Tinggi muka air tanah Pada kondisi muka air yang dalam, sumur resapan perlu dibuat secara besar-besaran karena tanah benar-benar memerlukan pengisian air melalui sumur-sumur resapan.


II-29


Secara teoritis, volume dan efisiensi sumur resapan dapat dihitung berdasarkan keseimbangan air yang masuk ke dalam sumur dan air meresap ke dalam tanah dan dapat dituliskan sebagai berikut: (

)

Dimana : H = tinggi muka air dalam sumur (m) F = faktor geometrik (m) Q = debit air masuk (m3/s) T = waktu pengaliran (sekon) K = koefisien permeabilitas tanah (m/s) R = Jari-jari sumur (m) Manfaat: 1. Mengurangi aliran permukaaan dan mencegah terjadinya genangan air 2. Mempertahankan tinggi muka air tanah dan menambah persediaan air tanah 3. Mengurangi atau menahan terjadinya intrusi air laut bagi daerah yang berdekatan dengan wilayah pantai 4. Mencegah penurunan atau amblasan lahan sebagai akibat pengambilan air tanah yang berlebihan 5. Mengurangi konsentrasi pencemaran air tanah


II-30


Gambar 2.10 Skema Sumur Resapan

Gambar 2.11 Denah Sumur Resapan

Standar Nasional Indonesia (SNI) tentang Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan, menetapkan beberapa persyaratan umum yang harus dipenuhi sebuah sumur resapan yaitu : 1. Sumur resapan harus berada pada lahan yang datar, tidak pada tanah berlereng, curam atau labil.


II-31


2. Sumur resapan harus dijauhklan dari tempat penimbunan sampah, jauh dari septic tank (minimum lima meter diukur dari tepi), dan berjarak minimum satu meter dari fondasi bangunan. 3. Penggalian sumur resapan bisa sampai tanah berpasir atau maksimal dua meter di bawah permukaan air tanah. Kedalaman muka air (water table) tanah minimum 1,50 meter pada musim hujan. 4. Struktur tanah harus mempunyai permeabilitas tanah (kemampuan tanah menyerap air) lebih besar atau sama dengan 2,0 cm per jam (artinya, genagan air setinggi 2 cm akan teresap habis dalam 1 jam), dengan tiga klasifikasi, yaitu : •

Permeabilitas sedang, yaitu 2,0-3,6 cm per jam.

•

Permeabilitas tanah agak cepat (pasir halus), yaitu 3,6-36 cm per jam.

•

Permeabilitas tanah cepat (pasir kasar), yaitu lebih besar dari 36 cm per jam.

Spesifikasi Sumur Resapan Sumur resapan dapat dibuat oleh tukang pembuat sumur gali berpengalaman dengan memperhatikan persyaratan teknis tersebut dan spesifikasi sebagai

berikut:

1. Penutup Sumur Untuk penutup sumur dapat dipilih beragam bahan diantaranya : •

Pelat beton bertulang tebal 10 cm dicampur dengan satu bagian semen, dua bagian pasir, dan tiga bagian kerikil.

•

Pelat beton tidak bertulang tebal 10 cm dengan campuran perbandingan yang sama, berbentuk cubung dan tidak di beri beban di atasnya atau,

•

Ferocement (setebal 10 cm).

2. Dinding sumur bagian atas dan bawah Untuk dinding sumur dapat digunakan bis beton. Dinding sumur bagian atas dapat menggunakan batu bata merah, batako, campuran satu bagian semen, empat bagian pasir, diplester dan di aci semen.


II-32


3. Pengisi Sumur Pengisi sumur dapat berupa batu pecah ukuran 10-20 cm, pecahan bata merah ukuran 5-10 cm, ijuk, serta arang. Pecahan batu tersebut disusun berongga. 4. Saluran air hujan Dapat digunakan pipa PVC berdiameter 110 mm, pipa beton berdiameter 200 mm, dan pipa beton setengah lingkaran berdiameter 200 mm. Satu hal yang penting, setelah sumur resapan dibuat, jangan lupakan perawatannya. Cukup dengan memeriksa sumur resapan setiap menjelang musim hujan atau, paling tidak, tiga tahun sekali. Dengan membuat sumur resapan di pekarangan setiap rumah, maka diharapkan volume banjir dapat diminimumkan dan sekaligus menjaga cadangan air dalam tanah. Sumur resapan air hujan adalah prasarana untuk menampung dan meresapkan air hujan ke dalam tanah. Sedangkan Lahan pekarangan adalah lahan atau halaman yang dapat difungsikan untuk menempatkan sumur resapan air hujan. Persyaratan umum yang harus dipenuhi antara lain sebagai berikut: 1) Sumur resapan air hujan ditempatkan pada lahan yang relatif datar; 2) Air yang masuk ke dalam sumur resapan adalah air hujan tidak tercemar; 3) Penetapan sumur resapan air hujan harus mempertimbangkan keamanan bangunan sekitarnya; 4) Harus memperhatikan peraturan daerah setempat; 5) Hal-hal yang tidak memenuhi ketentuan ini harus disetujui Instansi yang berwenang. Persyaratan teknis yang harus dipenuhi antara lain adalah sebagai berikut: 1) Ke dalam air tanah minimum 1,50 m pada musin hujan; 2) Struktur tanah yang dapat digunakan harus mempunyai nilai permebilitas tanah ≥ 2,0 cm/jam.


II-33


3) Jarak penempatan sumur resapan air hujan terhadap bangunan, dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Jarak minimum sumur resapan air hujan terhadap bangunan.

Perhitungan Sumur Resapan air Hujan antara lain : 1) Volume andil banjir digunakan Rumus :

Vab =0,855 Ctadah A tadah. R Dimana; Vab

= Volume banjir yang akan ditampung sumur resapan (M3)

Ctadah

= Koefesien limpasan dari bidang tadah(tanpa satuan)

A tadah

= Luas bidang tadah (m2)

R

= Tinggi hujan harian rata-rata (L/m2 hari).

2). Volume air hujan yang meresap digunakan rumus :

Vrsp = te/24.Atotal.K.

Dimana: Vrsp

= Volume air hujan yang meresap (m2).

te

= durasi hujan efektif (jam).= 0,9.R.0,92/60 (jam).

Atotal

= Luas dinding sumur+ luas alas sumur(m2).


II-34


K

2.7

= Koefesien permeabilitas tanah (m/hari).

BIOPORI Lubang Resapan Bipori adalah lubang yg dibuat secara tegak lurus

(vertikal) kedalam tanah, dengan diameter 10-30 cm dan kedalaman 100 cm atau tidak melebihi muka air tanah dangkal. Lubang perlu diisi sampah organik sebagai sumber makanan fauna tanah dan akar tanaman yang mampu membuat biopori atau liang (terowongan-terowongan kecil) didalam tanah. Lubang Resapan Biopori adalah metode resapan air yg ditujukan untuk mengatasi banjir dengan cara meningkatkan daya resap air pada tanah. Fungsi lubang resapan atau biopori sangat penting bagi lingkungan. Dengan adanya lubang ini, maka air hujan akan langsung terserap ke dalam tanah. Sehingga akan menambah ketersediaan air di dalam tanah.

Gambar 2.12 Biopori

Lubang bioporiLubang resapan biopori adalah lubang silindris yang dibuat secara vertikal ke dalam tanah dengan diameter 10-30 cm dan kedalaman sekira 100 cm, atau dalam kasus tanah dengan permukaan air tanah dangkal, tidak sampai melebihi kedalaman muka air tanah. POSO NASUTION 21080110110031

II-35


Lubang diisi dengan sampah organik untuk memicu terbentuknya biopori. Biopori adalah pori-pori berbentuk lubang (terowongan kecil) yang dibuat oleh aktivitas fauna tanah atau akar tanaman. Lubang resapan biopori merupakan teknologi tepat guna dan ramah lingkungan untuk mengatasi banjir dengan cara meningkatkan daya resapan air. Kehadiran lubang resapan biopori secara langsung akan menambah bidang resapan air, setidaknya sebesar luas kolom atau dinding lubang. Dengan aktivitas fauna tanah pada lubang resapan maka biopori akan terbentuk dan senantiasa terpelihara keberadaannya. Karena itu bidang resapan ini akan selalu terjaga kemampuannya dalam meresap air. Dengan demikian kombinasi antara luas bidang resapan dengan kehadiran biopori secara bersamasama akan meningkatkan kemampuan dalam meresapkan air. Lubang resapan biopori "diaktifkan" dengan memberikan sampah organik ke dalamnya. Sampah ini akan dijadikan sebagai sumber energi bagi organisme tanah untuk melakukan kegiatannya melalui proses dekomposisi. Sampah yang telah didekomposisi ini dikenal dengan kompos. Melalui proses itu maka lubang resapan biopori selain berfungsi sebagai bidang peresap air juga sekaligus sebagai "pabrik" pembuat kompos. Kompos dapat dipanen pada setiap periode tertentu dan dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik pada berbagai jenis tanaman, seperti tanaman hias, sayuran, dan jenis tanaman lainnya. Untuk membuat biopori ada beberapa lokasi yang dapat dipilih. Pada dasar saluran, di sekeliling pohon, dan pada batas taman. Sementara alat yang digunakan untuk membuat lubang resapan biopori ini dibuat dengan menggunakan bor tanah, yaitu tipe bor LRB. Adapun cara pembuatan lubang biopori: 1. Buat lubang silindris secara vertikal ke dalam tanah dengan diamater 10 cm. Kedalaman kurang lebih 100 cm atau tidak sampai melampaui muka air tanah bila air tanahnya dangkal. Jarak antarlubang antara 50 100 cm.


II-36


2. Mulut lubang dapat diperkuat dengan semen selebar 2-3 cm dengan tebal 2 cm di sekeliling mulut lubang. 3. Isi lubang dengan sampah organik yang berasal dari sampah dapur, sisa tanaman, dedaunan atau pangkasan rumput. 4. Sampah organik perlu selalu ditambahkan kedalam lubang yang isinya sellau berkurang dan menyusup akibat proses pelapukan. 5. Kompos yang terbentuk dalam lubang dapat diambil pada setiap akhir musim kemarau dengan pemeliharaan lubang resapan.


II-37


BAB III METODOLOGI PERENCANAAN 3.1 TUJUAN PERENCANAAN Tujuan perancangan sistem drainase di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Semarang adalah sebagai berikut : 1. Menganalisis dan mengevaluasi sistem drainase dan permasalahan yang ditimbulkan. 2. Membuat perhitungan teknis yang meliputi debit air bersih dan buangan yang dihasilkan untuk menentuan dimensi saluran. 3. Menentukan rencana penanganan permasalahan dalam sistem drainase. 4. Menentukan bangunan-bangunan pelengkap yang diperlukan untuk menunjang sistem drainase di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Kota Semarang. 5. Membuat desain sistem drainase secara utuh dan sistematis. 6. Membandingkan kondisi sistem drainase di lapangan dengan kondisi perancangan sehingga diperoleh sistem yang lebih baik. 3.2 METODE PERENCANAAN Secara garis besar,sistem perencanan drainase ini merupakan perencanan saluran,baik secara terpisah maupun tercampur.Selain itu juga akan direncanakan bangunan pelengkap dan sistem pemeliharaan saluran drainase. Metode perencanaan sistem drainase ini meliputi : a. Persiapan 1. Mengumpulkan masalah drainase meliputi data jenis tanah,survei tanah, dan tata guna lahan serta pengembangannya


III-1


2. Mengumpulkan data dan laporan yang berkaitan dengan sistem drainase,antara lain: peta daerah seluas batas administratif kota termasuk catchment area yang mempengaruhi,peta daerah pengaliran dari peta topografi,peta tata guna lahan,peta hidrologi dan hidrogeologi daerah perencanaan studi 3. Menganalisis dan mengevaluasi permasalahan serta memproses data tersebut dalam bentuk perencanaan b. Pembuatan Outline Plan Drainase 1. Membuat proyeksi pelayanan 2. Membuat rencana penanganan permasalahan serta pentahapan penentuan

prioritas

dan

rencana

pelaksanaannya

seperti

penentuan sistem yang akan digunakan terpisah atau tercampur 3. Membuat perhitungan teknis meliputi limpasan hujan untuk debit aliran dan juga penentuan dimensi saluran c. Pengerjaan Perencanaan Teknis 1. Mengevaluasi,menganalisis,dan mengolah data derta informasi yang telah dikumpulkan secara sistematik dari berbagai alternatif pemecahan persoalan banjir dan genangan pada daerah yang diidentifikasi 2. Menganalisis secara sistematik penyususnan prioritas dan pentahapan rencana 3. Menganalisis secara sistematik jenis konstruksi yang akan dilaksanakan

serta

mengadakan

perhitungan

hidrologi,hidrolika,struktur mekanika untuk menentukan dimensi saluran dan bangunan pelengkap

3.3 TEKNIK PENGUMPULAN DATA


III-2


3.3.1 Pengumpulan Data Primer 1. Data Literatur, jurnal, makalah dan laporan perencanaan. 2. Data berupa debit air saluran 3. Data dimensi saluran, slope saluran dan kecepatan air saluran yang sesuai data klimatologi Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Semarang. 4. Data bangunan-bangunan pelengkap yang diperlukan untuk menunjang system Drainase di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Semarang. 5. Data kondisi sistem drainase di lapangan untuk dibandingkan dengan kondisi perancangan.

3.3.2 Pengumpulan Data Sekunder Data-data yang diperoleh dari kantor Bappeda ,kantor BPS Jawa Tengah dan BMKG kemudian diolah dalam bentuk perhitungan dan dianalisa untuk mendapatkan data-data sekunder. Data primer tersebut diantaranya: a. Data kondisi fisik daerah perencanaan,meliputi posisi geografi, batas administrasi, kondisi iklim, topografi, hidrologi dan hidrogeologi serta tata guna lahan. b. Data kependudukan c. Data fasilitas yang tersedia

3.4 TEKNIK PENGOLAHAN DATA Pengolahan data dalam perencanaan sistem drainase Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Semarang. ini menggunakan beberapa tahap perhitungan yang disesuaikan dengan metode perencanaan. Tahap – tahap perhitungan tersebut meliputi: POSO NASUTION 21080110110031

III-3


a. Perhitungan limpasan hujan untuk debit aliran b. Perhitungan kecepatan dalam saluran c. Perhitungan dimensi pada saluran drainase

3.5 TEKNIK ANALISIS Dalam perencanaan, diperlukan analisis data untuk mengatasi permasalahan yang terjadi dilapangan seperti permasalahan banjir dan genangan air. Analisis data tersebut dilakukan secara sistematis berdasarkan pertimbangan daerah pelayanan. Sistem Drainase di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu, Semarang ini direncanakan berdasarkan pengolahan data primer yang diperoleh dari Bappeda , BPS (Badan Pusat Statistik) dan BMKG setempat. Pengolahan data tersebut berupa tahapan perhitungan secara matematis.Perhitungan curah hujan rerata digunakan untuk perhitungan limpasan hujan sehingga didapatkan debit air yang diperoleh.Perhitungan kecepatan dalam saluran diperoleh dari kondisi daerah setempat seperti tata guna lahan dan topografi.Kemudian perhitungan-perhitungan tersebut dapat ditentukan dimensi saluran.Sedangkan dalam menentukan dimensi saluran perlu memperhatikan prioritas daerah perencanaan yang didasarkan ada tingkat pelayanan masing-masing. Hasil dari perhitungan tersebut dianalisis dengan mempertimbangkan jenis konstruksi bangunan dan membandingkannya dengan eksisting dari sistem drainase Kelurahan Pudak Payung.Pada tahap akhir perencanaan diambil kesimpulan berupa desain saluran yang telah dianalisis dan sesuai dengan daerah pelayanan .


III-4


3.6

DIAGRAM ALIR PERENCANAAN SISTEM DRAINASE

Studi Literatur : Jurnal, Laporan Perencanaan

PenentuanDaerah Perencanaan

Data Primer : Survei Lapangan: Survei kondisi wilayah perencanan (menentukan Gambaran Umum Wilayah Perencaan

Pengumpulan Data

Data Sekunder : Peta Topografi Peta Jaringan Jalan Peta Administrasi Peta Tata Guna Lahan Data Penduduk/ Demografi Data Fasilitas Data Curah Hujan

Pengolahan Data Analisa Data Curah Hujan Curah Hujan Wilayah Uji Konsistensi Hujan Penulisan Laporan

Evaluasi dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Gambar 3. 1 Diagram Alir Perencanaan Sistem Drainase


III-5


BAB IV GAMBARAN UMUM WILAYAH PERENCANAAN

4.1 UMUM Dalam

merencanakan sistem drainase, kita harus mengetahui

terlebih dahulu gambaran umum daerah perencanaan, yaitu Kelurahan Gondang, yang ditinjau dari aspek fisik meliputi batas-batas administrasi, kondisi iklim, topografi, hidrologi dan geohidrologi, tata guna lahan, serta keberadaan sumber mata air yang ada saat ini. Disamping itu juga ditinjau dari aspek sosial ekonomi yang kesemuanya akan diperlukan untuk mendukung perencanaan drainase pada daerah tersebut.

Gambar 1 Daerah Perencanaan Gambar 4.1 Peta4.Wilayah Kelurahan Tugurejo

4.2 ASPEK FISIK Identifikasi potensi dan masalah fisik merupakan penilaian terhadap

kemampuan

atau

daya

dukung

lahan

kota

terhadap

pengembangan kegiatan perkotaan. Dalam menentukan kesesuaian lahan POSO NASUTION 21080110110031 IV-1


fisik tersebut, faktor-faktor ruang fisik harus diperhitungkan secara komprehensif. 4.2.1

ADMINISTRASI Kelurahan

Tugurejo

ini

mempunyai

batas-batas

administrasi wilayah sebagai berikut :

4.2.2



Utara

:

Laut Jawa



Selatan

:

Kecamatan Ngalian



Timur

:

Kecamatan Semarang Barat, Kelurahan



Barat

:

Kelurahan Karanganyar

KLIMATOLOGI Kelurahan Tugurejo ini beriklim tropis dengan suhu udara berkisar antara 22ºC - 42ºC. Seperti pada umumnya daerah – daerah lain di Indonesia, Kelurahan Tugurejo memiliki 2 musim, yaitu musim hujan antara bulan November-April dan musim kemarau pada bulan Juni-September. Tabel 4. 1 Hujan Harian Maksimum Tahun 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Stasiun A 141.00 181.00 244.90 156.80 186.20 131.40 177.00 145.30 185.70 215.00 201.00 164.00 193.30 223.30 189.20

Stasiun B 102 120.6 95.52 182.3 145.8 144.1 154.9 145.6 153.7 125.2 123.4 219.3 174.2 282.7 144.3

Stasiun C 161.0 226.8 219.8 201.7 226.6 182.4 238.8 215.2 214.5 203.0 219.9 222.8 224.8 267.0 221.0

Sumber : Data BMKG Semarang POSO NASUTION 21080110110031 IV-2


4.2.3

GEOLOGI DAN HIDROLOGI Keterdapatan air tanah dan produktivitas akuifer berantung pada keadaan geologi dan jenis tanahnya. Bila dikaitkan dengan infiltrasi, maka daerah perencanaan yang jenis tanhnya lempung, daya infiltrasinya relatif kecil

4.2.4

TATA GUNA LAHAN Luas Kecamatan Tugu yaitu 609.797 Ha. Penggunaan lahan didominasi oleh perkebunan, pertanian, dan permukiman.

Tabel 4. 2 Tata Guna Lahan Kelurahan Tugurejo No 1 2 3 4 5 4.2.5

Kategori Penggunaan Pemukiman Perkebunan Pertanian Rerumputan Empang

Luas (ha) 121.959 182.9391 152.4492 60.9797 91.4695

TOPOGRAFI Wilayah Kelurahan Tugurejo, Kecamatan memiliki

topografi

rendah

dengan

ketinggian

Tugu ini beragam,

ditunjukkan dengan ketinggian wilayah 25 sampai 10 meter di atas permukaan laut.

Gambar 4. 2 Topografi Kelurahan Tugurejo POSO NASUTION 21080110110031 IV-3


4.3 ASPEK SOSIAL 4.3.1.

KEPENDUDUKAN Jumlah penduduk Kelurahan Tugurejo berdasarkan jenis kelamin yang tercatat sampai dengan tahun 2010 adalah 6290 jiwa.

Tabel 4. 3 Jumlah Penduduk Kelurahan Tugurejo NO

TAHUN

JUMLAH PENDUDUK (jiwa)

1.

2006

5891

2.

2007

6067

3.

2008

6125

4.

2009

6201

5.

2010

6290

Sumber : Kelurahan Tugurejo dalam Angka

4.3.2.

KEPADATAN PENDUDUK Kepadatan penduduk dapat dikategorikan menjadi 2 kategori, yaitu kepadatan kotor dan kepadatan bersih. Kepadatan kotor, yaitu angka perbandingan antara jumlah penduduk secara total dengan jumlah luas wilayah yang ada, sedangkan kepadatan bersih, yaitu perbandingan antara jumlah penduduk secara total dengan luas pekarangan atau bangunan yang ada. Kedua kepadatan tersebut pada prinsipnya untuk mengetahui tingkat persebaran penduduk dan luas lahan yang belum atau tidak digunakan untuk wilayah terbangun. Kepadatan penduduk di Kelurahan Tugurejo, Kecamatan Tugu pada tahun 2010 adalah 5160 orang/km2.

POSO NASUTION 21080110110031 IV-4


4.4 SARANA DAN PRASARANA 4.4.1

FASILITAS PENDIDIKAN Kelurahan Tugurejo telah memiliki fasilitas pendidikan

yang memadai. Fasilitas pendidikan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 4. 4 Fasilitas Pendidikan di Kelurahan Tugurejo pada tahun 2009

No

Fasilitas Pendidikan

Jumlah

Jumlah

Jumlah

Gedung

Guru

Murid

1

Taman Kanak-kanak

2

22

381

2

Sekolah Dasar/Sederajat

4

33

730

3

SMP/Sederajat

1

26

357

4

SMA/Sederajat

0

0

0

Sumber : Kelurahan Tugurejo dalam Angka tahun 2009 4.4.2

FASILITAS PERIBADATAN

Di Kelurahan Gondang hanya terdapat fasilitas peribadatan masjid dan mushola, karena sebagian besar penduduk di Kelurahan Tugurejo beragama Islam. Hal ini dapat ditunjukkan dengan tabel berikut ini: Tabel 4. 5 Fasilitas Peribadatan di Kelurahan Tugurejo No

Fasilitas Peribadatan

Jumlah

1

Masjid

5

2

Surau/Mushola

14

3

Gereja

1

4

Pura

-

5

Wihara

-

Sumber : Kelurahan Tugurejo dalam Angka Tahun 2009



4.4.3

FASILITAS KESEHATAN Berdasarkan data yang didapat, fasilitas kesehatan di Kelurahan

Tugurejo seperti pada tabel dibawah ini:

Tabel 4. 6 Fasilitas Kesehatan di Kelurahan Tugurejo No

Fasilitas Kesehatan

Jumlah

1

Rumah Sakit

-

2

Puskesmas Pembantu

-

3

Dokter Umum

-

4

Rumah Bersalin

-

5

Posyandu

7

Sumber : Kelurahan Tugurejo dalam Angka Tahun 2009 4.4.4

FASILITAS INDUSTRI Di Kelurahan Tugurejo , Kecamatan Tugu terdapat

area/kawasan perindustrian. Tabel 4. 7 Fasilitas Industri No

Fasilitas Perekonomian

Jumlah

1

Industri Rumah Tangga

0

2

Industri Besar dan Sedang

7

3

Industri Kecil

3

Sumber : Kelurahan Tugurejo dalam Angka Tahun 2009





BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN

5.1 Umum Untuk perencanaan saluran air hujan (drainase) dilakukan analisa curah hujan terhadap data curah hujan harian maksimum, yaitu data curah hujan yang paling tinggi untuk tahun tertentu. Pengolahan dan analisa data dilakukan terhadap data curah hujan harian maksimum sebanyak 15 tahun terakhir. Kriteria perencanaan dimensi saluran air hujan ini adalah sebagai berikut : a. Dimensi yang direncanakan harus mampu mengalirkan debit puncak b. Di usahakan pengaliran tidak menimbulkan pengendapan lumpur maupun pengikisan saluran. Range kecepatan untuk mengatasi hal tersebut adalah 0,6 – 3.0 m/det c. Dimensi saluran merupakan dimensi yang menguntungkan ditinjau dari segi ekonomis maupun hidrolis (efisien) d. Pada perencanaan ini saluran berbentuk segi empat denga pertimbangan lebih ekonomis dan tidak banyak menghabiskan lahan . 5.2 Analisa Hidrologi 5.2.1

Melengkapi Data Hujan Yang Hilang

Dalam perencanaan sistem drainase ini , menggunakan 3 stasiun hujan. Stasiun hujan yang digunakan untuk perencanaan sistem drainase di Kelurahan Lamper Lor adalah sebagai berikut : 1.

Stasiun A Tugu

2.

Stasiun B Beringin

3.

Stasiun C Ngaliyan

Data curah hujan diperoleh dari data pengamatan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Stasiun Semarang. Dari data yang diperoleh, terdapat data curah hujan yang hilang, yaitu di stasiun Beringin tahun 1999. POSO NASUTION 21080110110031 V-1


Pada ketiga stasiun hujan tersebut pencatatan dilakukan dengan menggunakan durasi waktu bulanan. Oleh karena itu data curah hujan maksimum tiap tahun diperoleh dengan membandingkan nilai curah hujan bulanan terbesar. Nilai dianggap sebagai curah hujan maksimum pada tahun tersebut. Data curah hujan maksimum keempat stasiun pada tahun 1995 - 2011 dapat dilihat pada tabel 5.1. dibawah ini: Tabel 5. 1 Data curah hujan Kecamatan Tugu Tahun 1997-2011 Tahun Stasiun A Stasiun B Stasiun C Keterangan 1997 141.00 102 161,0 Stasiun A = Tugu 1998 181.00 120.6 226,8 Stasiun B = Beringin 1999 244.90 219,8 Stasiun C = Ngaliyan 2000 156.80 182.3 201,7 2001 186.20 145.8 226,6 2002 131.40 144.1 182,4 2003 177.00 154.9 238,8 2004 145.30 145.6 215,2 2005 185.70 153.7 214,5 2006 215.00 125.2 203,0 2007 201.00 123.4 219,9 2008 164.00 219.3 222,8 2009 193.30 174.2 224,8 2010 223.30 282.7 267,0 2011 189.20 144.3 221,0 Total 2,735.10 2218.1 3245,1 RATA2 182.34 158.4357 216.34 ( Sumber : BMKG Semarang, 2012 ) Data Yang hilang adalah data tahun 1999 di stasiun B Mencari Rata-rata di tiap stasiun : Stasiun A = Σ data stasiun A : n = 2735.1 : 15 = 182.34 Stasiun B = Σ data stasiun B : n = 2218.1: 14 = 158.4357 Stasiun C = Σ data stasiun C : n = 3245.1: 15 = 216.3389 1. Rata-rata ( ẍ ) = ( Rata-rata stasiun A + Rata-rata stasiun C ) : 2 = (182.34 + 216,3389) / 2 = 199.339 2. Perbandingan = [ ( ẍ - rata-rata stasiun A ) / rata-rata stasiun A ] x 100 % POSO NASUTION 21080110110031 V-2


= [ (199.339 - 158,44) / 158,44] x 100 % = 25.81 % Karena prosentasenya lebih dari 10% maka untuk menghitung curah hujan yang hilang menggunakan rumus :

∑ ( ( (

(

)

)

))

Data-data hujan setelah dilengkapi dapat dilihat pada tabel 5.2 berikut

POSO NASUTION 21080110110031 V-3


Tabel 5. 2 Data curah hujan Kecamatan Tugu Tahun 1997-2011 Tahun 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Total RATA2

5.2.2

Stasiun Stasiun Stasiun C A B 141.00 102 161.0 181.00 120.6 226.8 244.90 95.52 219.8 156.80 182.3 201.7 186.20 145.8 226.6 131.40 144.1 182.4 177.00 154.9 238.8 145.30 145.6 215.2 185.70 153.7 214.5 215.00 125.2 203.0 201.00 123.4 219.9 164.00 219.3 222.8 193.30 174.2 224.8 223.30 282.7 267.0 189.20 144.3 221.0 2,735.10 2313.6 3245.1 182.34 154.24 2,163,389

Uji Konsistensi Data Hujan

Data-data hujan yang dipakai untuk keperluan perencanaan drainase adalah data hujan harian maksimum dan memenuhi persyaratan baik kualitas maupun kuantitas. Konsistensi data hujan dari keempat stasiun pengamatan yang ada dapat diselidiki dengan teknik garis masa ganda. Dengan demikian dapat diketahui koreksinya. Caranya adalah dengan membandingkan curah hujan tahunan rata-rata dari suatu stasiun dengan nilai kumulatifnya. Dari hasil analisa diperoleh nilai regresi yang sudah mendekati satu, dengan demikian

curah hujan harian

maksimum, dianggap konsisten dan tidak memerlukan koreksi. Berikut disajikan tabel perhitungan dan grafik uji konsistensi data hujan di wilayah perencanaan. Data uji konsistensi dapat dilihat di tabel 5.3 Setelah itu, kedua data diplotkan pada grafik cartecius. Kumulatif hujan wilayah Thiessen sebagi data yang di uji kekonsistensiannya diplot pada sumbu y. POSO NASUTION 21080110110031 V-4


Sedangkan kumulatif rata – rata keempat stasiun

hujan sebagi data stasiun

pembanding di plot pada sumbu x . Kemudian dari grafik dapat diketahui nilai f ( faktor koreksi). Nilai f ini di cari apabila ternyata grafik curah hujan tidak konsisten, yaitu R2 tidak sama dengan satu.


TUGAS BESAR DRAINASE

KELURAHAN TUGUREJO, KECAMATAN TUGU, KOTA SEMARANG

Tabel 5. 3 Uji Konsistensi Hujan Wilayah

Tahun

Hujan Harian Maksimum Stasiun A

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

141.00 181.00 244.90 156.80 83.37 131.40 177.00 145.30 185.70 215.00 201.00 164.00 193.30 223.30 189.20

Stasiun B

102 120.6 95.52 182.3 145.8 144.1 154.9 145.6 153.7 125.2 123.4 219.3 174.2 282.7 144.3

Stasiun C

161.0 226.8 219.8 201.7 226.6 182.4 238.8 215.2 214.5 203.0 219.9 222.8 224.8 267.0 221.0

Avg B,C

Akum Avg B,C

Akum B

Avg A,C

Akum Avg A,C

Akum C

Avg A,B

Akum Avg A,B

Akum A 2632.27

131.50

2779.46

2313.62

151.00

2938.79

3245.30

121.50

2472.95

2491.27

173.70

2647.96

2211.62

203.90

2787.79

3084.30

150.80

2351.45

2310.27

157.66

2474.26

2091.02

232.35

2583.89

2857.50

170.21

2200.65

2065.37

192.00

2316.60

1995.50

179.25

2351.54

2637.70

169.55

2030.44

1908.57

186.20

2124.60

1813.20

154.99

2172.29

2436.00

114.59

1860.89

1825.20

163.25

1938.40

1667.40

156.90

2017.30

2209.40

137.75

1746.30

1693.80

196.85

1775.15

1523.30

207.90

1860.40

2027.00

165.95

1608.55

1516.80

180.40

1578.30

1368.40

180.25

1652.50

1788.20

145.45

1442.60

1371.50

184.10

1397.90

1222.80

200.10

1472.25

1573.00

169.70

1297.15

1185.80

164.10

1213.80

1069.10

209.00

1272.15

1358.50

170.10

1127.45

970.80

171.65

1049.70

943.90

210.45

1063.15

1155.50

162.20

957.35

769.80

221.05

878.05

820.50

193.40

852.70

935.60

191.65

795.15

605.80

199.50

657.00

601.20

209.05

659.30

712.80

183.75

603.50

412.50

274.85

457.50

427.00

245.15

450.25

488.00

253.00

419.75

189.20

182.65

182.65

144.30

205.10

205.10

221.00

166.75

166.75



Tabel 5. 4 UJI KONSISTENSI STASIUN A TAHUN 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997

AKUMULASI A 189.20 412.50 605.80 769.80 970.80 1185.80 1371.50 1516.80 1693.80 1825.20 1908.57 2065.37 2310.27 2491.27 2632.27 GRAFIK

AKUMULASI B, C 182.65 457.50 657.00 878.05 1049.70 1213.80 1397.90 1578.30 1775.15 1938.40 2124.60 2316.60 2474.26 2647.96 2779.46

UJI KONSISTENSI HUJAN STASIUN A 3000.00 A K U M U L A S I

y = 170.33x + 100.6 R² = 0.9955

2500.00 2000.00 1500.00 1000.00

AKUMULASI A

500.00

Linear (AKUMULASI A)

0.00

A

AKUMULASI B,C

Gambar 5. 1 KONSISTENSI STASIUN A



Tabel 5. 5 Uji Konsistensi Stasiun B TAHUN 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997

AKUMULASI B 144.30 427.00 601.20 820.50 943.90 1069.10 1222.80 1368.40 1523.30 1667.40 1813.20 1995.50 2091.02 2211.62 2313.62

AKUMULASI A,C 205.10 450.25 659.30 852.70 1063.15 1272.15 1472.25 1652.50 1860.40 2017.30 2172.29 2351.54 2583.89 2787.79 2938.79

GRAFIK

UJI KONSISTENSI HUJAN STASIUN B 3000.00 A K U M U L A S I

y = 150.53x + 143.32 R² = 0.993

2500.00 2000.00 1500.00 1000.00

AKUMULASI B

500.00

Linear (AKUMULASI B)

0.00

B

AKUMULASI A,C

Gambar 5. 2 Uji Konsistensi Stasiun B



Tabel 5. 6 Uji Konsistensi Stasiun C TAHUN 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997

AKUMULASI C 221.00 488.00 712.80 935.60 1155.50 1358.50 1573.00 1788.20 2027.00 2209.40 2436.00 2637.70 2857.50 3084.30 3245.30

AKUMULASI A,B 166.75 419.75 603.50 795.15 957.35 1127.45 1297.15 1442.60 1608.55 1746.30 1860.89 2030.44 2200.65 2351.45 2472.95

GRAFIK

UJI KONSISTENSI HUJAN STASIUN C 3500.00 A K U M U L A S I

y = 215.28x + 59.784 R² = 0.9995

3000.00 2500.00 2000.00 1500.00

AKUMULASI C

1000.00

Linear (AKUMULASI C)

500.00 0.00

C

AKUMULASI A,B

Gambar 5. 3 Grafik Uji Konsistensi Stasiun C



Uji konsistensi dilakukan untuk menguji tingkat kekonsistensian data curah hujan wilayah pada masing – masing tahun. Data dinilai konsisten apabila menghasilkan garis lurus (R2 =1) atau mendekati garis lurus. Pada grafik diatas dapat terlihat bahwa curah hujan di setiap stasiun sudah konsisten, ini ditandai dengan nilai R2 yang mendekati satu. Khususnya untuk data curah hujan di stasiun utama yaitu stasiun A. Dengan demikian tidak perlu dilakukan koreksi curah hujan pada data yang sudah ada. 5.3 Uji Homogenitas Melihat homogenitas atau tidaknya sebuah data curah hujan dapat juga dilihat dari sebaran data curah hujan. Tidak adanya selisih dari setiap curah hujan disemua stasiun dalam data curah hujan menunjukka data curah hujan tersebut homogen. Kehomegenitasan data akan mempengaruhi curah hujan dalm setiap periode ulang hujan. Melihat data yang tersaji pada perencanaan ini curah hujan telah memiliki sebaran yang homogen. 5.4 Penentuan Hujan Wilayah Curah hujan daerah itu dapat dihitung dengan persamaan sbb : R = A1R1 + A2R2 + A3R3 + …+ AnRn A1 + A2 + A3 + … + An = A1R1 + A2R2 + A3R3 + …+ AnRn A(total) Dengan menggunakan metode polygon thiessen, maka daerah cakupan yang terdiri dari tiga stasiun dibagi pula menjadi tiga bagian wilayah. Dengan luas sebagai berikut. Tabel 5. 7 Luas Wilayah Cakupan Perencanaan LUAS DAERAH CAKUPAN TIAP STASIUN (Ha) A (Tugu- A1)

B (Beringin- A2)

C (Ngaliyan- A3)

243.919

180.939

184.939

Luas total

609.797

POSO NASUTION 21080110110031 V-10


Gambar 5. 4 Daerah Cakupan Wilayah Perencanaan Tabel 5. 8 Curah Hujan Wilayah

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Tahun 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Hujan Harian Maksimum Stasiun Stasiun Stasiun A B C 141.00 102 161.0 181.00 120.6 226.8 244.90 95.52 219.8 156.80 182.3 201.7 83.37 145.8 226.6 131.40 144.1 182.4 177.00 154.9 238.8 145.30 145.6 215.2 185.70 153.7 214.5 215.00 125.2 203.0 201.00 123.4 219.9 164.00 219.3 222.8 193.30 174.2 224.8 223.30 282.7 267.0 189.20 144.3 221.0

A1 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919 243.919

A2 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939 180.939

A3 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939 184.939

A1.R1 34393 44149 59736 38246 20336 32051 43174 35441 45296 52443 49028 40003 47150 54467 46149

A2.R2 18456 21821 17283 32985 26381 26073 28027 26345 27810 22654 22328 39680 31520 51151 26109

A3.R3 29775 41944 40650 37302 41907 33733 44163 39799 39669 37543 40668 41204 41574 49379 40872

Aa+Ab+Ac 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797 609.797

POSO NASUTION 21080110110031 V-11

Rata Rata Hujan (mm) 135.49 176.97 192.96 177.98 145.33 150.64 189.19 166.59 184.94 184.72 183.71 198.24 197.19 254.18 185.52


Dengan menggunakan metode polygon thiessen ini maka curah hujan wilayah dapat dihitung dengan menggunakan formula seperti yang dituliskan diatas. Hasil dari curah hujan wilayah seperti yang tertera dalam table 5.8. adapun contoh perhitungannya adalah sebagai berikut. Tahun 1997 R1 = 141 mm/hr ; A1 = 243.919 Ha R2 = 102 mm/hr ; A2 = 180.939 Ha R3 = 161 mm/hr ; A3 = 184.939 Ha Maka R wilayah rata-rata = A1R1 + A2R2 + A3R3 / A1 + A2 + A3 = (141 x 243.919) + (102 x 180.939) + (161 x 184.939)/(243.919+180.939+ 184.939) = 135.49 mm/hr 5.5 Pemilihan Jenis Distribusi Dalam statistik terdapat beberapa jenis sebaran (distribusi), diantaranya yang sering digunakan dalam hidrologi adalah : 1. Distribusi Gumbel 2. Distribusi Log Normal 3. Distribusi Log-Person tipe III 4. Distribusi Normal Untuk menentukan jenis distribusi hujan yang tepat dapat dicari dengan melihat penyimpangan minimum yang dihitung dari table analisa frekuensi curah hujan seperti yang tersaji pada data dibawah ini.

POSO NASUTION 21080110110031 V-12



ANALISIS FREKUENSI METODE THIESSEN UNTUK CURAH HUJAN KELURAHAN TUGUREJO Tabel 5. 9 Pemilihan Jenis Distribusi Curah Hujan

No.

Tahun

Hujan

Hujan

Asli

Diurutkan

(mm)

(mm)

Probabilitas Dalam % Empiris

Normal

Log Normal 2 Par.

Log Normal 3 Par.

Gumbel

Pearson III

Log Pearson III

Teoritis

Beda

Teoritis

Beda

Teoritis

Beda

Teoritis

Beda

Teoritis

Beda

Ln x

Teoritis

Beda

1

1997

135.49

135.49

93.75

95.24

1.49

96.86

3.11

83.07

10.68

96.27

2.52

98.80

5.05

4.91

99.80

6.05

2

1998

176.97

145.33

87.50

90.53

3.03

91.88

4.38

75.67

11.83

89.83

2.33

93.80

6.30

4.98

95.90

8.40

3

1999

192.96

150.64

81.25

86.88

5.63

87.70

6.45

71.30

9.95

84.73

3.48

89.00

7.75

5.01

90.70

9.45

70.64

4.36

68.94

6.06

57.41

17.59

64.73

10.27

67.40

7.60

5.12

65.90

9.10

4

2000

177.98

166.59

75.00

5

2001

145.33

176.97

68.75

56.63

12.12

53.76

14.99

48.47

20.28

50.84

17.91

51.30

17.45

5.18

48.60

20.15

6

2002

150.64

177.98

62.50

55.18

7.32

52.25

10.25

47.62

14.88

49.53

12.97

49.80

12.70

5.18

47.00

15.50

7

2003

189.19

183.71

56.25

46.92

9.33

43.93

12.32

42.95

13.30

42.50

13.75

41.50

14.75

5.21

38.80

17.45

8

2004

166.59

184.72

50.00

45.47

4.53

42.51

7.49

42.15

7.85

41.33

8.67

40.10

9.90

5.22

37.50

12.50

9

2005

184.94

184.94

43.75

45.15

1.40

42.19

1.56

41.97

1.78

41.07

2.68

39.80

3.95

5.22

37.20

6.55

10

2006

184.72

185.52

37.50

44.32

6.82

41.38

3.88

41.52

4.02

40.40

2.90

39.00

1.50

5.22

36.40

1.10

11

2007

183.71

189.19

31.25

39.14

7.89

36.43

5.18

38.70

7.45

36.37

5.12

34.30

3.05

5.24

32.00

0.75

34.00

9.00

31.64

6.64

35.91

10.91

32.50

7.50

29.80

4.80

5.26

27.80

2.80

12

2008

198.24

192.96

25.00

13

2009

197.19

197.19

18.75

28.59

9.84

26.73

7.98

32.94

14.19

28.56

9.81

25.30

6.55

5.28

23.80

5.05

14

2010

254.18

198.24

12.50

27.31

14.81

25.58

13.08

32.22

19.72

27.63

15.13

24.30

11.80

5.29

22.80

10.30

15

2011 Jumlah Data

185.52

254.18

6.25

0.43

5.82

1.07

5.18

8.26

2.01

4.01

2.24

1.60

4.65

5.54

2.50

3.75

15

Delta Maks

14.81

14.99

20.28

POSO NASUTION 21080110110031 V-13

17.91

17.45

20.15

TUGAS BESAR DRAINASE KELURAHAN TUGUREJO, KECAMATAN TUGU, KOTA SEMARANG Tabel 5. 10 Standar Deviasi Data Asli Rata-2 Standev Variasi, z z2 Skew Kurtosis Yn Sn

Data

Logaritma 181.5760 5.1912 27.6129 0.1491 0.1521

0.0287

0.2732 0.8400 2.8738 0.5128 1.0206

0.1512 1.5766

Dari data diatas maka jenis distribusi curah hujan yang dipilih adalah metode normal, karena memiliki penyimpangan yang paling kecil (minimum). Dapat dilihat bahwa penyimpangan yang terjadi pada distribusi normal adalah 14.81 paling kecil diatara yang lain. Dengan demikian maka untuk menentukan curah hujan maksimum dapat diperoleh dari distribusi normal. Dimana curah maksimum ini akan dijadikan sebagai acuan dasar dalam penrencanaan drainase perkotaan di daerah tugurejo. Periode ulang hujan yang diambil adalah 2, 3 dan 5 tahun. 5.6 Curah Hujan Maksimum Dari jenis distribusi air hujan yang dipilih, didapatkan nilai curah hujan maksimum tahunan yang sering disebut sebagai periode ulang hujan sebgai berikut. Nilai curah hujan ini diambil daridistribusi Normal sebagai jenis distribusi terpilih. Dalam perencanaan saluran drainase ini data periode ulang hujan tahunan (PUH) sangat diperlukan untuk perhitungan debit limpasan dari daerah rayapan yang menuju ke saluran yang dibangun, baik saluran tersier, sekunder dan primer. Pada perencanaan ini periode ulang tahuanan maksimum hujan yang digunakan dalam merencanakan debit saluran

POSO NASUTION 21080110110031 V-14

TUGAS BESAR DRAINASE KELURAHAN TUGUREJO, KECAMATAN TUGU, KOTA SEMARANG adalah, periode ulang (PUH) 2 untuk saluran tersier, PUH 5 tahun untuk saluran sekunder dan PUH 10 untuk saluran primer. Tabel 5. 11 Curah Hujan Maksimum Tahunan Distribusi Probabilitas Periode Ulang Hujan (PUH)

t Normal

2

0.0000

181.6

5

0.8416

204.8

10

1.2816

217.0

20

1.6449

227.0

25

1.7507

229.9

50

2.0537

238.3

100

2.3263

245.8

1000

3.0902

266.9

Penyimpangan Maksimum

14.81

Delta Kritis (Sig. Level 5 %)

33.8

Sumber : Rekapitulasi Hasil Perhitungan , 2012

Probabilitas Normal 200

Curah Hujan [mm]

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Probabilitas >= [ % ] Empiris

Teoritis

Gambar 5. 5 Grafik Sebaran Distribusi Terpilih

POSO NASUTION 21080110110031 V-15

TUGAS BESAR DRAINASE KELURAHAN TUGUREJO, KECAMATAN TUGU, KOTA SEMARANG 5.7 Dimensi Saluran Setelah diketahui periode ulang hujan maksimum tahunan dari jenis distribusi terpilih, maka langkah selanjutnya adalah dengan menentukan dimensi saluran drainase yang direncanakan didaerah kecamatan Tugurejo. Disini akan disajikan contoh perhitungan dimensi pada sebuah saluarn tersier di blok 1 yang merupakan sebuah saluran yang melewati pemukiman penduduk. Contoh perhitungan untuk penentuan dimensi saluran dalam perencanaan drainase. Untuk data lengkap hasil perhitungan disajikan dibagian lampiran.

POSO NASUTION 21080110110031 V-16



Tabel 5. 12 Perencanaan Dimensi Saluran

Blok

Ruas Saluran

1

Elevasi tanah Jenis Saluran

Luas Blok Terlayani (km2)

Tata Guna Lahan

C

3

4

5

6

2

1

1

TERSIER

0.0414

pemukiman

0.7

Beda Tinggi

Hulu

Hilir

7

8

17.00

16.25

Panjang Saluran

Slope

9

10

11

12

0.75

(m) 804

0.0009

0.093

%

A

Perba ndingan

Q Kom ulatif

(m2)

B:H

Waktu Pengaliran Lo te

Ie

V

(m)

N Manning

( asumsi )

R24

to

td

tc = to+td

menit

menit

menit

Menit

I

Q

(mm/jam)

tc

tiap blok (m3/det)

Slope

Panjang

V analisa

B

H

( m/s )

13

14

15

16

17

18

19

20

21

23

24

25

26

27

28

29

30

31

(menit) 107.80

mm/jam 74.65

p.rayapan 113

0.64

0.015

14.48

20.94

35.42

107.8

181.6

74.653

0.167

0.167

0.261

1.00

0.7

0.4

0.65

POSO NASUTION 21080110110031 V-17


CONTOH PERHITUNGAN DIMENSI     



 



 



   

Jenis saluran tersier Luas wilayah cakupan = 0.0414 Km2 Tata guna lahan adalah pemukiman Koefisien limpasan (C) = 0.7 Elevasi tanah Hulu = 17.00 m Hilir = 16.25 m Beda tinggi = Elevasi Hulu – Elevasi Hilir = 17.00 – 16.25 = 0.75 Panjang saluran Diukur dari panjang dalam peta aliran sebesar 804 m Slope S = ∆Elevasi/Ld S = 0.75/804 S = 0.00093 Persentase slope % S = S x 100 % % S = 0.093 % R24 = 181.6 mm/hari te te = 0.9 (R)0.92 te = 0.9 (181.6)^0.92 te = 107.80 menit Ie 54 R  0,07 R 2 Ie = te  0,3R Ie = ((54*181.6)+(0.07*181.6^2))/((107.8)+(0.3*181.6)) Ie = 74.65 mm/hari Panjang rayapan Lo = 113 m Kecepatan aliran (V) asumsi V = 0.64 m/detik Koefisien kekasaran n Manning n = 0.015 Waktu pengaliran

POSO NASUTION 21080110110031 V-18


6,33(nLo) 0,6 (C.Ie) 0, 4 .(So) 0,3 to = ((6.33*(0.015*113)^0.6))/(((0.7*74.65)^0.4)*((0.00093)^0.3)) to = 14.48 menit to =

td = Ld/60xV td = 804/60x0.64 td = 20.94 menit tc = to + td tc = 14.48 + 20.94 tc = 35.42 menit



karena tc < te  35.42 < 107.8 maka durasi hujan minimum yang dipakai adalah te ditetapkan sebagai lamanya hujan yang terjadi. Intensitas Hujan 54 RT  0,07 RT 2 I= te  0,3RT I = ((54*181.6)+(0.07*181.6^2))/((107.8)+(0.3*181.6)) I = 74.65 mm/jam



Debit limpasan Q=fxCxAxI Q = ((0.278*(I*2.777*10^-7)*(C)*(A*10^6))) Q = ((0.278*(74.65*2.777*10^-7)*(0.7)*(0.0414*10^6))) Q = 0.167 m3/detik



Debit kumulatif saluran Saluran tersier = 0.167 m3/detik



Luas saluran A = Q/V A = 0.167 m3/dt/ 0.64 m/dt A = 0.261 m2



Perbandingan lebar dan tinggi saluran (B:H) B:H=2:1 A = B. H

POSO NASUTION 21080110110031 V-19










A = 2H . H A = 2H2 0.261 = 2H2 H = (0.261/2) H = 0.361m B = 2H B = 2 . 0.36 B = 0.72 m Free board Free board = 25 % x H Free board = 25 % x 0.36 Free board = 0.09 m ≈ 0.1 m (10 cm) Dimensi rencana B = 0.72 m ≈ 0.75 m H = H + Freeboard  0.36 + 0.1 = 0.46 m ≈ 0.5 m Jari-jari Hidrolis R = luas basah / keliling basah R = BH / (B + 2H) R = 0.72 x 0.36 / (0.72 + 2x 0.36) R = 0.18 V analisa V =(S^0.5)x(1/n)x(R)^(2/3) V =(S^0.5)x(1/n)x(A/(B+(2H)))^(2/3) V = (0.00093^0.5)x(1/0.015)x(0.261/(0.72+(2. 0,36)))^(2/3) V = 0.65 m/detik Vasumsi ≈ V analisa ( 0.64 ≈ 0.65 ) m/detik

5.8 Analisa Perencanaan Pada perencanaan kali ini saluran terbuka yang dipilih yaitu, saluran terbuka segi empat karena saluran drainase yang berbentuk segi empat tidak banyak membutuhkan ruang dan berfungsi untuk saluran air hujan, air rumah tangga maupun air irigasi. Sedangkan pada saluran berbentuk tersusun tampang saluran yang bawah berfungsi mengalirkan air rumah tangga pada kondisi tidak ada hujan, apabila terjadi hujan maka kelebihan air dapat ditampung pada saluran bagian atasnya. Tampang saluran ini membutuhkan ruang yang cukup. Bentuk POSO NASUTION 21080110110031 V-20


saluran ini sebenarnya cukup efektif namun karena terlalu banyak memakan lahan tidak cocok untuk diterapkan lagi pada daerah studi pada perencanaan sistem drainase kali ini. Sistem jaringan drainase selain sistem tertutup juga bisa berupa sistem terbuka dengan pertimbangan bahwa pada saluran tertutup tidak terlalu banyak memakan lahan karena lahan di atasnya masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain seperti jalan atau trotoar di samping itu dari segi estetika dan kesehatan lingkungan pada saluran tertutup diharapkan tidak menimbulkan bau dan meningkatkan populasi nyamuk. Namun pada kenyataannya saluran drainase perkotaan banyak yang memakai sistem terbuka dengan pertimbangan untuk memudahkan dalam operasional dan pemeliharaan. Tujuan pada perencanaan ini adalah untuk mengalirkan genangan air sesaat yang terjadi pada musim hujan serta untuk mengalirkan air kotor hasil buangan dari rumah tangga. Kelebihan air atau genangan air sesaat yang terjadi pada daerah studi karena keseimbangan air pada daerah tersebut terganggu. Yang disebabkan air yang masuk ke dalam daerah tersebut lebih besar dari yang ke luar. Pada daerah perkotaan termasuk di dalamnya pada daerah studi ini sendiri kelebihan air ini terjadi biasanya dikarenakan oleh kelebihan air hujan, disamping itu kapasitas infiltrasi pada daerah perkotaan sangat kecil akibat adanya banyak pembebasan lahan untuk mendukung kepentingan sosial ekonomi, sehingga menyebabkan terjadinya limpasan air sesaat setelah hujan turun. Untuk itu sangat dibutuhkan perencanaan sistem drainase yang baik yang meliputi besar dimensi berdasarkan debit air hujan, bentuk saluran, macam material disamping aspek ekonomi dan teknis lainnya harus dipertimbangkan dengan matang. Pada saluran perencanaan terdapat beberapa keadaan di mana kecepatan aliran pada saluran mengalami kecepatan kritis. Sebagai contoh pada saluran P- Q, saluran tersebut mengalami kecepatan kritis karena melihat kondisi kemiringan saluan yang demikian cukup curam. Saluran yang juga mengalami hal tersebut yaitu saluran a-R, b-S, U-Q. Hal tersebut terjadi karena perbedaan ketinggian antara saluran di hulu dan hilir. Kondisi tersebut dapat menyebabkan konstruksi bangunan saluran cepat rusak dan memakan biaya OM yang cukup banyak. POSO NASUTION 21080110110031 V-21


Saluran yang mengalami kecepatan kritis juga terjadi pada saluran gorong-gorong. Hal tersebut terjadi karena kemiringan saluran yang relatif datar sehingga menyebabkan kecepatan aliran di saluran tersebut cenderungkecil. Pemecahan

beberapa

masalah

di

atas

dapat

ditangani

dengan

menggunakan bangunan terjunan air untuk saluran yang mempunyai kemiringan saluran cenderung curam. Cara tersebut baik karena akan mencegah pengrusakan konstruksi saluran, walaupun untuk pembangunan suatu bangunan terjunan air cukup membutuhkan biaya. Tetapi dengan adanya bangunan terjunan akan memperkecil biaya OM untuk saluran tersebut. Untuk saluran gorong-gorong sebaiknya

memperbesar

sedikit

kemiringan

saluran

tanpa

mengganggu

kemiringan jalan. Pada dasarnya aliran di saluran perencanaan sudah dapat mengalir dengan baik tanpa melewati jagaan. Hal tesebut sudah diantisipasi pada saat perencanaan dimensi saluran.

Pada perencanaan dimensi saluran ada baiknya jika

direncanakan untuk pengendalian banjir. Sehingga dimensi saluran rencana dapat digunakan dalam waktu yang lama dan dapat mengalirkan aliran dengan debit melebihi debit rencana yang sering terjadi di musim hujan. Penggunaan saluran untuk waktu yang lama perlu diperhatikan tentang biaya OM.

POSO NASUTION 21080110110031 V-22


BAB VI PENUTUP

6.1

KESIMPULAN

Daerah perencanaan di kelurahan Tugurejo adalah sebagai berikut: o Sistem tercampur, yakni limpasan air hujan dan air buangan rumah tangga. o Saluran yang ada adalah saluran terbuka. o Saluran terdiri dari saluran tersier, sekunder dan primer o Dimensi dari saluran bervariasi tergantung dari debit yang ditampung. o Perencanaan drainase di kelurahan tugurejo langsung dibuang kemuara sungai didaerah pantai utara Kota Semarang. o Perencanaan ini tidak diperlukan sumur resapan dan kolam retensi ataupun polder karena tempat pengaliran sangat mudah dan tidak ada potensi genangan. o Perhitungan dan analisa didasarkan pada periode ulang hujan di daerah Tugurejo sebagai berikut : PUH 2 = 181.6 mm/hari PUH 5 = 204.8 mm/hari PUH 10= 217 mm/hari Jenis distribusi yang dipakai adalah distribusi Normal karena memiliki penyimpangan yang paling kecil (minimum)

6.2 SARAN Perencanaan sistem drainase di daerah tugurejo ini masih memerlukan beberapa survey lapangan untuk memastikan pemasangan saluran dan ketepatan pembangunan saluran drainase di daerah Tugurejo.

Sehingga pelaksanaan

pembangunan benar-benar tepat guna untuk kemaslahatan masyarakat.

POSO NASUTION 21080110110031 VI-1


DAFTAR PUSTAKA American Association Of State Highway and Transportation Officials, 1992. Pedoman Drainase Untuk Jalan Raya, United States. Gunadarma,1997. Drainase Perkotaan,Jakarta. Subarkah, Imam,1980. Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air,Bandung. Linsley,Ray,K.,Franzini,Joseph B.,1986.Teknik Sumberdaya Air 1, Penerbit Erlangga, Jakarta. Linsley,Ray,K.,Franzini,Joseph B.,1991. Teknik Sumberdaya Air 2, Penerbit Erlangga, Jakarta. Loebis, Joesron,., 1992. Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Yayasan Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta. Masduki, H.Moh., Drainase Pemukiman , Institut Teknologi Bandung. Nemec, J., 1972. Engineering Hydrology, Tata-McGraw Hill Publishing Company, Ltd., New Delhi. Soemarto,C.D.,1995. Hidrologi Teknik,Penerbit Erlangga, Jakarta. Takeda,Kenzaku,1993. Hidrologi Untuk Pengairan, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. Varshney,R.S., 1979. Engineering Hydrology, India.


123573215-Perencanaan-Drainase-Perkotaan

Recommend Documents