EVALUASI SISTEM DRAINASE DI KELURAHAN REMBIGA KECAMATAN SELAPARANG KOTA MATARAM
Usulan Tugas Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknil Sipil
Oleh : RENY WARDIATI F1A 110 012
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MATARAM 2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala berkat, rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan proposal usulan tugas akhir ini. Usulan tugas akhir ini mengambil judul “Evaluasi Sistem Drainase di Kelurahan Rembiga Kecamatan Selaparang Kota Mataram”. Usulan tugas ini merupakan salah satu persyaratan wajib akademis yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Mataram. Penulis menyadari bahwa proposal usulan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan guna penyempurnaan isi dari penyusunan selanjutnya.
Mataram,
Penulis
2013
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ........................................................................................................... DAFTAR ISI .......................................................................................................................... BAB I. PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................ 1.3 Batasan Masalah ................................................................................................. 1.4 Tujuan .................................................................................................................. 1.3 Manfaat ............................................................................................................... BAB II. DASAR TEORI 2.1 Analisa Hidrologi ................................................................................................. 2.2 Analisa Hidrolika ................................................................................................. BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian .................................................................................................. 3.2 Tahapan Penelitian 3.2.1 Tahap persiapan ................................................................................... 3.2.2 Pengumpulan data ................................................................................ 3.2.3 Analisa Data 3.2.4 Bagan Alir ............................................................................................. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Pertumbuhan kota dan perkembangan industri menimbulkan dampak yang cukup besar pada siklus hidrologi sehigga berpengaruh besar terhadap sistem drainase perkotaan. Sebagai contoh adalah perkembangan kawasan hunian yang disinyalir sebagai penyebab banjir dan genangan di lingkukngan sekitarnya. Hal ini disebabkna karena perkembangan urbanisasi yang menyebabkan perubahan tata guna lahan. Oleh karena it u perkembangan kota harus diikuti dengan peningkatan dan perbaikan system drainase. Kelurahan rembiga merupakan salah satu kelurahan yang berada di dalam wilayah kota mataram yang terbagi atas 6 lingkungan. Berdasarkan data dari puskesmas selaparang pada tahun 2011 jumlah penduduk kelurahan rembiga adalah sejumlah 9.163 jiwa. Jumlah penduduk yang besar dan terus meningkat mengingat pesatnya pembangunan kawasan perumahan dan pertokoan di wilayah ini. Pembangunan perumahan dan pertokoan di kelurahan Rembiga yang cukup pesat telah mengurangi area resapan air hujan dan menimbulkan genangan-genangan. Selain itu saluran drainase yang telah adapun efisiensinya telah berkurang karena adanya pembuangan sampah di saluran drainase. Akibatnya setiap musim hujan air dari saluran drainase meluap membanjiri rumah-rumah dan jalan disekitar saluran drainase. Penataan dan peningkatan efisiensi jaringan drainase kota, khususnya di kelurahan Rembiga perlu segera dilakukan agar permasalahan banjir dan genangan serta segala akibat yang timbul karenanya dapat segera dikurangi atau bila mungkin dihilangkan. Sebab permasalahan tersebut menimbulkan banyak gangguan pada masyarakat terutama di bidang kesehatan. Sehingga kawasan tersebut oleh pemerintah setempat dianggap perlu untuk ditanggulangi dan ditangani segera.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang menyebabkan terjadinya banjir dan genangan di wilayah kelurahan Rembiga kecamatan Selaparang kota Mataram? 2. Bagaiman kondisi saluran drainase eksistingnya? 3. Solusi apa yang tepat terhadap hasil evaluasi termasuk alternatif-alternatif setelah saluran drainase direncanakan agar saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan dengan baik?
1.3 Batasan Masalah
1. Merencanakan saluran drainase di wilayah kelurahan Rembiga kecamatan Selaparang kota Mataram 2. Menghitung dimensi saluran 3. Meghitung tinggi hujan rencana 4. Menghitung debit rencana saluran 5. Menghitung kapasitas saluran
1.4 Tujuan
1. Mengetahui penyebab banjir dan genangan di wilayah kelurahan Rembiga kecamatan Selaparang kota Mataram 2. Menganalisa kondisi saluran drainase eksisting di wilayah kelurahan Rembiga kecamatan Selaparang kota Mataram 3. Mencari alternatif penggulangan genangan dan banjir agar saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan dengan baik
1.5 Manfaat
1. Mengetahui penyebab banjir dan genangan di kelurahan Rembiga 2. Dapat menganalisa kondisi saluran eksisiting di kelurahan Rembiga 3. Didapatkan alternatif penanggulangan banjir dan genangan akibat debit hujan
BAB II DASAR TEORI 2.1 Analisa Hidrologi
Analisa hidrologi merupakan suatu analisa awal dalam menagani penaggulangan banjir dan perencanaan system drainase untuk mengetahui besarnya debit yang akan dialirkan sehingga dapat ditentukan dimensi saluran drainase. Besarnya debit yang dipakai sebagai dasar perencanaan dalam penanggulangan banjir adalah debit rancangan yang didapat dari penjumlahan debit hujan rencana pada periode ulang tertentu dengan debit air buangan dari daerah tersebut. 2.1.1 Perhitungan data curah hujan Cara yang dipakai dalam menghitung hujan rata-rata adalah dengan rata-rata Metode Thiessen biasa digunakan untuk daerah – daerah dimana titik-titik dari pengamat hujan tidak tersebar merata, dan hasilnya pun lebih telit i. Adapun caranya, yaitu : a. Stasiun pengamat digambar pada peta, dan ditarik garis hubung masing-masing stasiun. b. Garis bagi tegak lurus dari garis hubung tersebut membentuk poligon-poligon mengelilingi tiap – tiap stasiun, dan hindari bentuk poligon segitiga tumpul. c. Sisi tiap poligon merupakan batas-batas daerah pengamat yang bersangkutan. d. Hitung luas tiap poligon yang terdapat di dalam DAS dan luas DAS seluruhnya dengan planimeter dan luas tiap poligon dinyatakan sebagai persentase dari luas DAS seluruhnya. Selain itu, menghitung luas juga bisa menggunakan
kertas milimeter
blok. e. Faktor bobot dalam menghitung hujan rata – rata daerah di dapat dengan mengalikan hujan rata – rata area yang didapat dengan mengalikan presipitasi ti ap stasiun pengamat dikalikan dengan persentase luas daerah yang bersangkutan.
Rumus umum :
R
=
A1 R1 A2 R2 ...................... A R n
A1
A2 .................... An
n
1.1
Keterangan : = curah hujan daerah (mm)
R
n
= jumlah titik – titik (pos) pengamatan
R 1, R 2,..... ,R n = curah hujan ditiap titik pengamatan (mm) = bagian daerah yang mewakili tiap titik pengamatan (km 2)
A1, A 2,..... ,An
2.1.2 Perhitungan curah hujan rancangan Dalam perhitungan curah hujan rancangan ini digunakan analisa frekuensi. “Suripin (2003) Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan” Frekuensi adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Sebaliknya kala ulang (return) periode dalah waktu hipotetik dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampau. Adapun untuk menghitung analisa frekuensi digunakan metode-metode sebagai berikut : 1. Gumbel
Rumus yang digunakan : XT= b +
a
1 a
=
3.6
yt
S Sn
YT= - ln ( - ln (
;b
T -1 T
= X -
Yn . S Sn
))
dimana : XT
= curah hujan maksimum untuk periode ulang T.
X
= curah hujan rata – rata (mm)
YT
= variasi pengurangan untuk periode T.
3.7
Yn
= variasi pengurangan karena jumlah sampel n
2. Log Pearson Tipe III (apabila memenuhi syarat)
Rumus : Log XT = log x + KT Sd n
Sd
=
( log xi - log x ) 2 n -1
i 1
n
log x
=
log xi n
i 1
3.8
3.9
3.10
n
n ( log xi - log x) 3 Cs
=
i 1
( n - 1 ) ( n - 2 ) Sd 3
3.11
dimana : KT
= koefisien penambahan karena faktor kepencengan
Log XT
= logaritma curah hujan maksimal untuk periode ulang T
Log X
= logaritma rata – rata curah hujan
Sd
= standar deviasi
Cs
= koesfisien kepencengan distribusi data
2.4 Uji Chi-kuadrat Uji chi kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang dianalisa atau dengan kata lain apakah distribusi yang telah dipilih benar atau dapat digunakan untuk menghitung sampel data. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2h, oleh karena itu disebut uji chi-kuadrat.
Q
( Oi - Ei ) X2h
=
2
i 1
3.12
Ei
dimana : X2 h
= parameter chi kuadrat hitungan
Q = jumlah sub kelompok
2.1.2
Oi
= jumlah nilai pengamatan pada sub
Ei
= jumlah nilai teoritis pada sub kelompok k – i
Perhiitungan debit banjir rencana Perhitungan debit banjir rencana dimaksudkan untuk mengingat adanya hubungan
anttara hujan dan aliran sungai dimana besarnya aliran dalam sungai ditentukan dari besarnya hujan, intensitas hujan, luas daerah, lama waktu hujan dan cirri-ciri daerah alirannya. Metode perhitungan untuk menentukan banjir rencana adalah
dengan menggunakan metode
Hidrograf satuan sintetik Nakayasu. Ditemukan oleh Nakayasu (dari Jepang) yang telah menyelidiki hidrograf satuan pada beberapa sungai di Jepang. Langkah – langkah dan rumus yang digunakan dalam pengerjaan dengan metode Nakayasu adalah sebagai berikut (Soemarto; 1987) : 1. Mencari nilai waktu konsentrasi (tg)
Untuk L < 15 km Tg= 0,21L0,7
4.1
Untuk L > 15 km Tg= 0,4 + 0,058 L
dimana :
L
4.2
: panjang alur sungai (km)
Tg : waktu konsentrasi (jam) 2. Mencari nilai waktu satuan hujan (tr) Tr= 0,5 Tg (jam) 3. Mencari nilai tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak (Tp)
4.3
Tp= Tg + 0,8 Tr (jam)
4.4
4. Mencari waktu yang diperlukan oleh penurunan debit dari debit puncak sampai menjadi 30 % dari debit puncak (T 0,3) T0,3 = α Tg (jam)
4.5
dimana : Untuk daerah pengaliran biasa, α = 2. Untuk bagian naik hidrograf yang lambat, bagian menurun yang cepat
(terjadi
pada daerah yang sangat landai), α = 1,5. Untuk bagian naik hidrograf yang sangat cepat, bagian menurun yang lambat (terjadi pada daerah curam), α = 3. 5. Mencari nilai debit puncak banjir (Qp) Qp yang dimaksud disini bukanlah debit maksimum pada penggambaran hidrograf adalah:
Qp=
C A Ro 3,6 ( 0,3 Tp T0,3 )
3
( m / dt )
4.6
dimana : C = koefisien pengaliran limpasan A = luas DAS (Km2) Ro = hujan satuan (1 mm) Menetukan bagian lengkung naik (rising Climb) hidrograf satuan (Qa)
Qa= Qp (
1 Tp
) 2,4
6. Menentukan bagian lengkung turun (decreasing limb) hidrograf satuan
( Qd ).
Qd > 0,3 Qp
4.7
0,3 Qp > Qd > 0,3 2 Qp
4.8
4.9
0,32 Qp > Qd
4.10
7. Menghitung sebaran hujan jam-jaman (R T)
R T
= (
R 24 t
dimana : R T
)(
t T
)2 / 3
4.11
= intensitas hujan rata – rata dalam T jam
R 24 = curah hujan efektif dalam 1 hari(mm) t
= waktu konsentrasi hujan
T
= waktu mulai hujan
9. Menghitung nisbah jam – jaman (Rt) Rt
= T R T – (T – 1) (R T – 1)
4.12
dimana : Rt
= persentase intensitas hujan rata – rata dalam t jam(%)
R T – 1
= nilai intensitas hujan dalam t jam
10. Menghitung hujan efektif (Rc) Rc= Rt x Rn
4.13
Rn= C R
4.14
dimana : C
= koefisien pengaliran
R
= hujan rancangan periode ulang
11. Dibuat ordinat hidrograf satuan Sehingga diperoleh nilai Q
total=
base flow + Σ Rc
Dibuat grafik yang menghubungkan t sebagai sumbu x dengan Q total sebagai sumbu y dan di peroleh hidrograf satuan sintetik dengan metode NAKAYASU. 2.1.4
Intensitas curah hujan Menggunakan rumus D.r Mononobe
I= [ ] Dimana: I
= Intensitas curah hujan (mm/jam)
R24
= Curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm)
t
= lamanya hujan (jam)
2.2 Analisa Hidrolika
Perencanaan saluran drainase harus berdasarkan pertimbangan kapasitas tampungan saluran yang ada baik tinjauan hidrolis maupun elevasi kondisi lapangan. Tinjauan hidrolis dimaksudkan untuk melakukan elevasi kapasitas tampungan saluran debit banjir ulang 10 tahun, sedangkan kondisi di lapangan adalah didasarkan pengamatan secara langsung di lapangan untuk mengetahui apakah saluran yang ada mampu atau tidak untuk mengalirkan air secara langsung pada saatt hujan. Rumus kecepatan rata-rata pada perhitungan dimensi saluran menggunakan rumus Manning :
V= Dimana : V
= kecepatan rata-rata (m/dt)
n
= koef. Manning
R
= jari-jari hidrolik
S
= kemiringan dari muka air atau gradient energy dari dasar sluran.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian berada di wilayah kelurahan Rembiga kecamatan Selaparang kota Mataram. 3.2 Tahapan penelitian
3.2.1
Tahap Persiapan Tahap persiapan yang dimaksudkan adalah survey lokasi yang merupakan langkah awal yang dilakukan untuk mendapatkan gambaran sementara tentang lokasi penelitian, pengumpulan literature-literatur dan referensi yang menjadi landasan teori, serta pelaksanaan pembuatan proposal pelaksanaan. Dengan adanya tahap periapan ini akan memberikan gambaran tentang langkah-langkah yang akan diambil selanjutnya.
3.2.2
Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan dalah data primer dan data skunder. Pada studi ini lebih banyak mengacu atau dipengaruhi oleh data skunder. Dat tersebut antara lain sebagai berikut : 1. Data saluran eksisting 2. Data curah hujan 3. Data banjir 4. Peta tofografi, antara lain:
3.2.3
Kedalaman saluran yang dianalisa
Kontur tanah
Mengetahui luas daerah DAS
Analisa Data Tahapan analisa data yang perlu dilakukan dalam penelitian ini adalah : 1. Analisa Hidrologi :
Analisa data curah hujan
Analisa curah hujan rata-rata
Analisa debit banjir
Analisa data di lapangan
2. Analisa hidrolika :
Analisa saluran eksisting
Analisa terjadinya back water
Perencanaan dimensi saluran drainase
Mengetahui titik banjir dari masing-masing saluran
3.2.4 Bagan Alir MULAI
Persiapan
-Data sal. Eksisting
Pengumpulan Data -Survey Lapangan
-Data Tofografi -Data Hujan -Data Banjir
Pengolahan Data
Analisa Hidrologi :
Analisa Hidrolika :
-
Analisa debit banjir
-
Analisa saluran eksisting
-
Analisa data di lapangan
-
Analisa terjadinya Back water
Alternatif Penanggulangan Banjir : Saluran mampu
Tidak
menampung debit banjir
-
Normalisasi
-
Tampunagn
-
Pompa
Ya Masih terjadi banjir? Ya
SELESAI
Tidak
DAFTAR PUSTAKA
Te, Chow V, 1989, Hidrolika Saluran Terbuka, Erlangga, Jakarta Diyanto Wirastowo,2007, Tugas akhir , Unika Soegijapranata, Semarang. Hamsar, Halim, 2002, Drainase Perkotaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta Soemarto, C.D,1987, Hidrologi Teknik , Usaha Nasional, Surabaya. Y, Sudaryoko , 1987, Pedoman Penanggulangan Banjir , Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta. Triatmodjo, B, 1993, Hidraulika I, Beta Offset, Yogyakarta. Triatmodjo, B, 2008, Hidraulika II, Beta Offset, Yogyakarta
