Tugas Perencanaan Drainase & Sewerage Kecamatan Jetis

TUGAS DRAINASE DAN SEWERAGE JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA 2011

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Program pembangunan bidang Penyehatan Lingkungan Pemukiman sangat diperlukan untuk meningkatkan derajat kesehatan dan kualitas hidup masyarakat dan lingkungan. Kebutuhan prasarana dan sarana bidang ke -PLP - an yaitu sistem penyaluran air hujan (drainase) dan sistem penyaluran air buangan (sewerage) saat ini sudah merupakan kebutuhan pokok yang tidak dapat ditawar lagi. Kondisi rendahnya tingkat kesehatan, degradasi kualitas sumber air baku dan lingkungan merupakan indikasi kebutuhan prasarana dan sarana, yang kini bukan hal yang mewah lagi. Sebab setiap masyarakat saat ini, apalagi yang tinggal di perkotaan (urban ) sudah sangat meningkat dengan pesat, dan sudah menuntut hidup dilingkungan yang bersih dan sehat. Hal lain perlu dicermati adalah perlunya paradigma dalam penanganan program ke-PLP-an yang mendasarkan pada pendekataan outcome dan dampak, serta keberpikiran pada lingkungan. Selain itu, masalah yang terjadi saat ini adalah air yang berkualitas sudah semakin sedikit, karena air yang digunakan tidak semua habis terpakai, misalnya air sisa mencuci atauoun mandi akan dibuang ke lingkungan, sisa dari aktifitas manusia ini apabila tidak dikelola dengan baik maka akan menimbulkan dampak yang negatif bagi kualitas lingkungan . berbagai usaha telah dilakukan oleh pemerintah dari pembuatan undang – undang mengenai pengelolaan lingkungan hidup hingga memberikan penyuluhan kesehatan lingkungan kepada masyarakat, tetapi sejauh ini upaya – upaya dari pemerintah tersebut belum sepenuhnya berhasil karena kurangnya partisipasi dan kesadaran dari masyarakat itu sendiri sebagai sumber terbesar dalam menghasilkan air buangan. Diperlukan suatu penanganan khusus pada air buangan ini sebelum disalurkan ke badan air seperti dengan membuat sistem pengelolaan air buangan baik yang bersifat off-site (penanganan di luar terjadinya pembuangan) ataupun yang bersifat on-site (penanganan di tempat terjadinya buangan) serta yang bersifat gabungan, sehingga air pengelolaan ini tidak mengganggu lingkungan dan manusia.

1.2 Maksud dan Tujuan IRMA YUNITA SALEH (09513021)

1


Maksud dari perencanaan sistem drainase dan sewerage ini adalah untuk menghambat terjadinya limpasan air pada daerah up stream (hulu) selama aliran tersebut tidak membahayakan kepentingan manusia, serta menyalurkan air buangan hasil aktifitas manusia.  Tujuan dari perencanaan system drainase ini adalah : o Mengendalikan banjir didaerah Kecamatan Jetis o Mengendalikan elevasi air tanah pada lahan produktif o Mencegah terjadinya erosi tanah o Mencegah terjadinya lingkungan yang kurang sehat atau penyebaran penyakit melalui air  Adapun tujuan dalam perencanaan suatu system penyaluran air buangan antara lain : o Mengurangi dan menghilangkan pengaruh negatif air buangan pada kesehatan manusia dan lingkungannya yang akan berdampak pada terciptanya suatu kondisi lingkungan yang sehat o Meningkatkan mutu lingkungan hidup melalui pengolahan, pembuangan, dan atau pemanfaatan air buangan untuk kepentingan hidup manusia dan lingkungannya o Melalui desain sistem penyaluran yang baik akan diperoleh suatu jaringan yang efektif dengan menekan biaya yang seminimal mungkin dan memperoleh hasil yang maksimal. o Mencegah timbulnya penyakit bawaan air dan secara estetika mencegah bau tidak sedap yang ditimbulkan air buangan.

1.3 Ruang Lingkup IRMA YUNITA SALEH (09513021)

2


Tugas perencanaan system drainase ini yaitu wilayah pemukiman Kecamatan Jetis. Adapun ruang lingkup perencanaan meliputi : 

Perencanaan saluran drainase terdiri dari beberapa tahapan, yaitu :

1. Penentuan daerah pelayanan 2. Perencanaan sistem jaringan drainase, meliputi : a. Penentuan sistem yang direncanakan b. Lay out jaringan 3. Perhitungan beban aliran : a. Penentuan blok pelayanan (sub area) b. Perhitungan kapasitas aliran (sesuai tata guna lahan) c. 1. Menghitung curah hujan rata – rata (ekivalen) daerah dengan menggunakan cara Thiessen, menghitung hujan harian maksimum dengan metode :  Gumbel  Iwai kadoya  Log Pearson III 2. Menghitung distribusi hujan dengan menggunakan metode Hasper Weduwen 3. Menghitung lengkung intensitas hujan untuk tinggi hujan rencana yang dipilih menggunakan cara :  Talbot  Ishiguro  Sherman 4. Pemilihan bentuk dan bahan saluran 5. Perhitungan dimensi dan elevasi saluran 6. Rencana bangunan pelengkap : a. Pompa dan rumah pompa (bila diperlukan) b. Bangunan bantu bila diperlukan 7. BOQ dan RAB 

Sedangkan untuk perencanaan saluran air buangan terdiri atas beberapa tahapan, yaitu :

IRMA YUNITA SALEH (09513021)

3


1. Penetuan daerah pelayanan 2. Perencanaan jaringan saluran air buangan, meliputi : a. Penentuan sistem yang direncanakan b. Lay out jaringan 3. Kriteria perencanaan 4. Perhitungan beban aliran : a. Penentuan sub area pelayanan b. Perhitungan kapasitas aliran (domestik, non domestik, fasilitas umum, dll) 5. Perhitungan dimensi saluran 6. Rencana bangunan pelengkap (bila diperlukan) a. Pompa b. Bangunan perlintasan dan sebagainya 7. BOQ dan RAB 1.4 Peraturan Terkait Agar suatu perencanaan dapat berjalan teratur, dan sesuai standar di Indonesia, maka dalam perencanaan ini peraturan – peraturan terkait mengacu pada : NSPM Pereturan Pemerintah Republik Indonesia Kementrian Pekerjaan Umum Permukiman dan Prasarana Wilayah Buku – buku referensi Dan sebagainya

BAB II KONDISI UMUM DAERAH PERENCANAAN 2.1 Administratif Wilayah IRMA YUNITA SALEH (09513021)

4


Kecamatan Jetis merupakan salah satu dari 14 kecamatan yang ada di Kota Yogyakarta. Berdasarkan hasil registrasi Kecamatan Jetis memilik penduduk tahun 2007 sebanyak 37.812 jiwa dengan mata pencahariannya sebagian besar di sektor jasa dan perdagangan. Hal ini didukung oleh banyaknya perkantoran, dan tempat perdagangan/ pasar yang ada di Kecamatan Jetis. Kecamatan Jetis terletak diantara dua sungai yaitu sungai Code dan sungai Winongo dengan iklim tropis yang memiliki suhu maksimum 33 o C dan minimum 23oC. ketinggiannya kurang lebih 100 m dari permukaan laut, dan curah hujan antara 1500 mm s/d 2500 mm per tahun. Dengan batas wilayah sebagai berikut : Table 2.1 Batas Wilayah Administrasi Kecamatan Jetis Arah Utara

Kecamatan Tegalrejo

Selatan

Gedongtengen

Timur

Danurejan

Barat

Gondokusuman Tegalrejo Sumber : BPS Kota Yogyakarta (2008)

2.2 Kondisi Sosial, Ekonomi, dan Budaya Kondisi sosial, ekonomi, dan budaya masyarakat Kecamatan Jetis pada umumnya berbasiskan pada kegiatan perdagangan dan sektor jasa. Hal ini disebabkan jarak yang relatif dekat dengan pusat kota. Di Kecamatan Jetis tidak ada lahan yang digunakan sebagai lahan pertanian dan perikanan, karena daerah tersebut merupakan daerah dengan kepadatan tinggi. Apalagi dengan adanya beberapa industri kecil dan menengah serta pasar tradisional. Berdasarkan analisis data yang terkumpul, pertumbuhan penduduk relatif lambat dan stagnan. Untuk rasio pertumbuhan berkisar 0,5 – 0,6 % per tahun. Selain Karena sudah sangat padatnya pemukiman, maka kebanyakan penduduk berpindah atau merantau ke luar kota. 2.3 Keruangan Wilayah Kecamatan Jetis Keruangan Kecamatan Jetis menunjukkan bahwa kecamatan ini berada di dalam Kota Yogyakarta dan terdapat banyak jalan raya yang menghubungkan antara kecamatan yang satu dengan yang lainnya di dalam Kota Yogyakarta. IRMA YUNITA SALEH (09513021)

5


Ruang – ruang fungsional yang ada di Kecamatan Jetis menunjukkan adanya beberapa fungsi pokok yaitu perkantoran, tempat perdagangan/ pasar, tempat pelayanan jasa dan perumahan. Secara umum dapat dikatakan bahwa bentuk ruang yang merata di semua wilayah Kecamatan Jetis.

BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Perencanaan Drainase Pada perencanaan ini menurut Kementrian PU dan Kimpraswil (2003). Dimana fungsi drainase perkotaan yaitu : 

Mengeringkan bagian – bagian wilayah kota Dari genangan sehingga tidak menimbulkan dampak negatif



Mengalirkan air permukaan ke badan air penerima terdekat secepatnya


6




Mengendalikan kelebihan air permukaan yang dapat dimanfaatkan untuk persediaan air dan kehidupan akuatik.

3.1.1 Berdasarkan Fungsi Pelayanan Sistem drainase kota yang dipakai dalam perencanaan ini, yaitu sistem drainase utama, yang termasuk sistem drainase utama adalah saluran drainase primer, sekunder, dan tersier beserta bangunan kelengkapannya yang melayani kepentingan sebagian besar warga masyarakat. Tetapi dalam perencanaan ini hanya menggunaka saluran primer dan sekunder. Pengelolaan sistem drainase utama merupakan tanggung jawab pemerintah kota (NSPM, 2009). 3.1.2 Berdasarkan Fisiknya Sistem drainase yang digunakan dalam perencanaan ini, yaitu : a. Sistem saluran primer (utama) adalah saluran utama yang menerima masukkan aliran dari saluran sekunder. Dimensi saluran ini relatif besar, akhir saluran primer adalah badan air penerima atau sungai b. Sistem saluran sekunder adalah saluran terbuka yang berfungsi menerima aliran air dari saluran tersier dan limpasan alir dari permukaan sekitarnya, dan meneruskan air ke saluran primer. Dimensi saluran tergantung pada debit yang dialirkan.

3.1.3 Curah hujan Maksimum Curah hujan rata – rata menggunakan curah hujan rata – rata untuk wilayah Kota Yogyakarta. Dengan pertimbangan bahwa dalam satu kota memiliki curah hujan yang sama. Dimana luas Kota Yogyakarta32 km2 yang terbagi dalam 4 stasiun pengamatan. Data curah hujan maksimum menggunakan perhitungan metode Gumbel, Iwai Kadoya, dan Log Pearson III. Untuk menghitung intensitas yang digunakan dalam Periode Ulang Hujan (PUH). Hal ini berfungsi agar saluran memiliki kapasitas yang maksimal untuk digunakan. Sedangkan untuk PUH digunakan metode Talbot, Sherman, Ishiguro yang kemudian dicari nilai beda yang mendekat nol, untuk dipakai dalam PUH perencanaan yang kemudian menjadi dasar rumus intensitas dalam pembangunan saluran. Untuk perhitungan intensitas IRMA YUNITA SALEH (09513021)

7


digunakan PUH 5 tahun, dimana Daerah Aliran Sungai (DAS) untuk luas wilayah 10 – 100 ha, menggunakan PUH 2 – 5 tahun (Suripin, 2003). Sehingga perencanaan ini untuk saluran sekunder dan primer menggunakan PUH yang sama. 3.1.4 Perencanaan Saluran Menurut Suripin (2003), saluran drainase harus direncanakan untuk dapat melewatkan debit rencana dengan aman. Dalam perencanaan ini, dapat disebutkan sebagai berikut :  Tipe saluran yang digunakan yaitu jenis saluran terbuka dengan pertimbangan memudahkan dalam memantau salurannya  Bentuk saluran yang digunakan yaitu bentuk ekonomis segi empat, dengan pertimbangan mengacu pada Kementrian PU dan Kimpraswil (2003), dimana bentuk saluran ini umumnya digunakan pada daerah yang lahannya tidak terlalu lebar, dan harga lahan mahal. Umunya digunakan untuk saluran yang relatif besar dan sedang. Hal ini sesuai untuk topografi di Kecamatan Jetis Kota Yogyakarta  Berdasarkan material konstrusinya, saluran drainase perencanaan in menggunakan saluran beton (yang diberi lapisan). Menurut Kementrian PU dan Kimpraswil (2003), umumnya digunakan pada daerah yang mempunyai topografi yang terlalu miring atau terlalu datar, serta mempunyai tekstur tanah yang relatif lepas. Lapisan saluran dimaksudkan untuk melindungi saluran dari erosi, serta untuk memudahkan pengaliran pada volume air yang kecil  Perhitungan drainase kota menggunakan perhitungan sistem drainase , dari peta situasi diperoleh data : 

Kemiringan saluran rencana



Panjang saluran rencana



Luas masing – masing catchment area untuk masing – masing saluran

 Koefisien run off masing – masing jenis catchment area untuk masing – masing saluran. Dimana dalam perencanaan ini koefisien aliran ( c ) untuk periode desain5 – 10 tahun  Slope limpasan dihitung dengan menggunakan beda tinggi elevasi, berdasarkan garis kontur dan panjang limpasan dalam meter. Panjang limpasan merupakan panjang


8


jarak terjauh dari saluran drainase. Sedangkan slope saluran menggunakan panjang saluran yang digunakan dalam meter  Waktu konsentrasi (Tc) menggunakan rumus yang dikembangkan oleh Kirpich (1940) untuk memudahkan perhitungan intensitas hujan  Luas area ditentukan berdasarkan luas zona/ blok yang dilayani saluran tersebut. 3.2 Perencanaan Sewerage 3.2.1 Periode Desain Perencanaan Sistem Penyaluran Air Buangan Kecamatan Jetis didesain untuk periode 15 tahun kedepan. Penentuan periode desain ini dilakukan berdasarkan sistem pembangunan di Indonesia yang biasanya dilakukan secara bertahap dalam jangka waktu tertentu. Dengan demikian diharapkan selama dalam periode tertentu perencanaan tidak terlau kesulitan dalam menyediakan dana untuk kelangsungan proyek tersebut. Selain itu, periode desain juga harus disesuaikan dengan kondisi kota yang akan direncanakan sistem penyaluran air buangannya, sehingga penduduk yang ada pada saat itu dan proyeksi penduduk yang akan datang dapat terlayaniseluruhnya.

3.2.2 Sistem Jaringan Penyaluran Air Buangan Sistem penyaluran air buangan yang akan digunakan untuk daerah perencanaan ini adalah sistem terpisah (separate sewer system ) dengan pertimbangan bahwa daerah perencanaan terletak di daerah tropis dengan periode musim hujan dan musim kemaraunya cukup panjang sehingga dengan diterapkan sistem terpisah akan memerlukan dimensi saluran air buangan yang kecil. 3.2.3 Sistem Pengaliran Sistem pengaliran air buangan yang digunakan adalah sistem pengaliran secara gravitasi dengan mengikuti topografi daerah yang mempunyai kondisi tanah yang menurun.


9


3.2.4 Ketentuan Lokasi Mengacu pada NSPM (2009) lokasi sewerage yang dipilih adalah lokasi yang bermasalah terhadap pencemaran lingkungan akibat penduduk yang terlalu padat dan umumnya terletak dipusat perkotaan. Masyarakat Kecamatan Jetis sangat memerlukan dengan indikasi tingkat kesehatan lingkungan yang makin menurun. Dimana dalam perencanaan ini mampu melayani kawasan perumahan/ lingkungan yang menampung air mandi, cuci, dapur, tinja. 3.2.5 Penentuan Blok Pelayanan Daerah pelayanan jaringan penyaluran air buangan disesuiakan dengan kebutuhan. Pada perencanaan ini luas Kecamatan Jetis adalah 1,70 km2 dan daerah yang akan terlayani adalah 80% dari luas total daerah perencanaan. Penentuan blok pelayanan in dilakukan dengan pertimbangan bahwa daerah tersebut mempunyai kepadatan yang cukup tinggi, sehingga sistem penyaluran air buangan tidak mungkin menggunakan sistem on site, karena terbatasnya lahan yang tersedia. Sedangkan untuk daerah – daerah yang mempunyai kepadatan yang cukup rendah, penyaluran air buangannya dapat menggunakan sistem on site. Penentuan luas blok daerah pelayanan berguna untuk mempermudah perencanaan penyaluran air buangan dan untuk mempermudah penentuan beban aliran air buangan yang akan disalurkan ke pipa yang akan melayani daerah pelayanan. Pembagian blok pelayanan penyaluran air buangan biasanya berdasarkan kepadatan penduduk, keadaan topografi, perkembangan daerah, dan tata guna lahan. Dalam perencanaan sistem penyaluran air buangan Kecamatan Jetis dibagi dalam 4 blok pelayanan yang dapat dilihat pada peta Kecamatan Jetisdalam lampiran gambar. 3.2.6 Perencanaan Pipa Akan dijelaskan dalam 5.2.2

3.2.7 Penanaman Minimum Pipa Penempatan saluran air buangan perlu dipertimbangkan terhadap keadaan lapangan, keamanan sistem jaringan itu sendiri dan pengaruh terhadap jaringan pipa distribusi yang ada ataupun yang direncanakan. IRMA YUNITA SALEH (09513021)

10


Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam penempatan pipa air buangan adalah sebagai berikut : 

Pipa service dipasang dibelakang rumah dan pipa lainnya dipasang di tepi jalan, di bawah trotoar, hal ini mengingat kemungkinan penggalian jika diperlukan perbaikan, atau ditengah median (jalur hijau) yaitu jalur antara jalur lambat dan jalur cepat



Kedalaman minimal saluran dimaksudkan untuk melindungi saluran terhadap beban – beban diatasnya. Kedalaman saluran harus disesuaikan dengan kedalaman maksimum: 6 – 7 m.

BAB IV PERENCANAAN DRAINASE 4.1 Penentuan Daerah Pelayanan Daerah yang akan dilayani dalam perencanaan ini adalah Kecamatan Jetis, Kota Yogyakarta dengan luas wilayah 170 ha2 (BPS Kota Yogyakarta, 2008). 4.2 Perencanaan sistem Jaringan Drainase Pada saluran ini menggunakan saluran terbuka, system jaringan dalam perencanaan yang digunakan menggunakan system saluran terbuka. Dengan saluran yang digunakan yaitu saluran primer dan sekunder (gambar terlampir). 4.3 Perhitungan Beban Aliran IRMA YUNITA SALEH (09513021)

11


4.3.1 Penentuan Blok Pelayanan Blok yang dilayani dalam perencanaan ini dibagi dalam 4 blok, yang dibagi berdasarkan jalan utama di Kecamatan Jetis (gambar terlampir). Tabel 4.1 Pembagian Blok Kecamatan Jetis Luas ( km2) 0,54 0,24 0,21 0,69 1,7

Blok I II III IV Total 4.3.2 Penentuan Kapasitas Aliran

Kapasitas aliran ditentukan berdasarkan curah hujan yang ada di wilayah tersebut. Dalam perencanaan menggunakan cakupan wilayah Kota Yogyakarta, dengan 4 stasiun pengamat. Alasan menggunakan wilayah Kota Yogyakarta didasarkan atas pertimbangan curah hujan dalam setiap kota sama. Terdapat beberapa pengamatan stasiun yang hilang seperti dalam tabel 4.4, hal tersebut dapat dilengkapi sebagai berikut : Tabel 4.4 Data Curah Hujan Harian Maksimum pada Stasiun Pengamat No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Tahu n 199 5 199 6 199 7 199 8 199 9 200 0 200 1 200 2 200 3


ST.A

ST.B

ST.C

ST.E

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

269

245 248

239 265

275

268

285

286

220

286

330

266

278

251

272

387

252

317

253

229

247

275

293

262

414

223

268

292

214

292 12


10 11 12 13 14 15

200 4 200 5 200 6 200 7 200 8 200 9

Rata-rata

268

326

238

263

267

266

244

255

319 285

210

300

252

270

282

232

255

243

246

241

356

268

289

248

281

Rumus perhitungan data curah hujan yang hilang ( Analisis Hidrologi, 2009) :

4.1 Keterangan : Px

= curah hujan yang hilang

PA, PB, PC…

= curah hujan pada stasiun A,B,C

Nx

= curah hujan tahunan rata - rata pada stasiun yang kehilangan data

NA, NB, NC

= curah hujan tahunan rata – rata pada stasiun A,B,C

Contoh 4.1 : Perhitungan untuk curah hujan harian yang hilang Stasiun B 

Tahun 1995 – stasiun B Dengan menggunakan persamaan (4.1) maka dapat dihitung :


13


PB =

1 Nx Nx Nx ( PA+ PC + PE) n−1 NA NC NE

PB =

1 250 250 250 ( 239+ 269+ 245) 4−1 232 215 243

PB = 274 mm Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat dalam tabel 4.5 berikut : Tabel 4.5 DATA LENGKAP CURAH HUJAN RATA - RATA

ST. ST. ST. ST. A B C E N Tahun o. (m (m (m (m m) m) m) m) 1 1995 239 274 269 245 2 1996 265 275 268 248 3 1997 285 286 220 313 4 1998 286 330 282 266 5 1999 262 278 251 272 6 2000 387 252 317 253 7 2001 229 247 275 293 8 2002 262 414 223 268 9 2003 259 292 214 292 10 2004 268 326 255 319 11 2005 238 263 263 285 12 2006 267 266 210 300 13 2007 244 261 252 254 14 2008 270 282 232 255 15 2009 243 246 241 356 Setelah dilengkapi data curah hujan maksimum setiap stasiun, maka luas stasiun pengamat hujan dapat dihitung dengan metode polygon Thiessen ( gambar terlampir ). Prosedur penerapan metode ini menurut Suripin, 2003 meliputi langkah – langkah sebagai berikut : 1. Lokasi pos stasiun pengamat hujan di plot pada peta DAS. Antar stasiun dibuat garis lurus penghubung 2. Tarik garis tegak lurus ditengah – tengah tiap garis penghubung sedemikian rups (90o), sehingga membentuk polygon Thiessen. Luas masing – masing stasiun dapat diketahui dalam tabel 4.6 berikut : Tabel 4.6 Luas Stasiun Pengamat Hujan Cara Polygon Thiessen Blok IRMA YUNITA SALEH (09513021)

Luas ( km2 ) 14


A B C D Jumlah

0,6 0,3 0,5 0,3 1,7

3. Hujan rata – rata DAS dapat dihitung dengan persamaan berikut (Sosrodarsono dan Takeda, 2006 ) : PA A 1+ PB A 2+ PC A 3+ Pn An X= (4.2) A 1+ A 2+ A 3 … An Dari perhitungan luas setiap stasiun maka dapat diketahui data curah hujan rata – rata setiap tahun menggunakan metode polygon Thiessen Contoh 4.2 Perhitungan curah rata – rata dengan menggunakan persamaan (4.2), sebagai berikut : R Tahun 1995 ( 239 x 0,6 ) + ( 274 x 0,3 )+ ( 269 x 0,5 ) +( 245 x 0,3) 1,7 = 255,06

Tabel 4.7 Data Curah Hujan Rata – rata No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 IRMA YUNITA SALEH (09513021)

Tahun 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

R (mm) 255,06 264,65 271 289,06 263,35 318,94 257 278,41 257,76 283,41 258,06 15


12 2006 13 2007 14 2008 15 2009 ∑ R (mm) Rata-rata

255,88 251,12 258,29 248,06 4010,1 267,34

4.4 Kala Ulang Hujan Suatu data hujan adalah (x) akan mencapai suatu harga tertentu/ disamai (x 1) atau kurang dar (x1 ) atau lebih dilampaui dari (x1 ) dan diperkirakan terjadi sekali dalam kurun waktu T tahun, maka T ini dianggap sebagai periode ulang dari (x 1 ). Analisa frekuensi terhadapdata hujan yang tersedia dapat dilakukan dengan beberapa metode antara lain Gumbel, Iwai Kadoya, dan Log Pearson III ( Hardihardjaja, 1997 ). 4.4.1 Metode Gumbel Dari data hujan rata – rata yang telah diperoleh, maka dapat dihitung curah hujan harian maksimum dengan menggunakan metode Gumbel. Tabel 4.8 Data Curah Hujan Rata – rata No.

Tahun

1 1995 2 1996 3 1997 4 1998 5 1999 6 2000 7 2001 8 2002 9 2003 10 2004 11 2005 12 2006 13 2007 14 2008 15 2009 ∑ R (mm) (R) Rata-rata


R (mm) 255,06 264,65 271 289,06 263,35 318,94 257 278,41 257,76 283,41 258,06 255,88 251,12 258,29 248,06 4010,1 267,34

(R - Rrata) (mm) -12,27843 -2,690196 3,6627451 21,721569 -3,984314 51,603922 -10,33725 11,07451 -9,572549 16,07451 -9,278431 -11,4549 -16,21961 -9,043137 -19,27843 ~ ~

(R-Rrata)^2 150,759877 7,23715494 13,4157017 471,826544 15,8747559 2662,96472 106,858839 122,644767 91,6336947 258,389865 86,0892887 131,214779 263,075679 81,7783314 371,657916 4835,42191 ~

16


Perhitungan dengan metode Gumbel mengikuti kaidah Sosrodarsono dan Takeda (2006), sebagai berikut : 



Menghitung rata – rata ( r ) ∑R r= n Menghitung nilai Standar Deviasi (SD) SD =



√

∑ ( R−r ) ²

(4.4) n−1 Menghitung nilai reducer deviation ( Yt ) T YT = ln x ln (4.5) T−1 Menghitung reducer standar deviation (Sn) yang juga tergantung pada jumlah data n (lampiran pustaka, 4) Menghitung nilai faktor probabilitas (K) untuk harga – harga ekstrim Gumbel dapat dinyatakan dalam persamaan : YT −Yn K= (4.6) Sn

[

 

(4.3)

]

Contoh 4.3 : Perhitungan curah hujan metode Gumbel 1. Tahun PUH menggunakan 5, 10, 15, 20, dan 25 2.Yt dari persamaan (4.5) YT =

[

ln x ln

5 5−1

]

YT = 1,4999 3. Yn = 0,51 (lampiran pustaka) 4. Menghitung Sn =1,02 (lampiran pustaka) 5. Nilai K dari persamaan (4.6) K=

1,499−0,5128 1,0206

= 0,9672

6. Nilai r dari persamaan (4.3) r=

4010,1 15

= 267,34


17


7. SD dari persamaan (4.4) SD = 8.

√

4835,42 15−1

= 18,58

Untuk nilai RT selanjutnya dapat ditunjukkan pada tabel 4.9 berikut ini : Tabel 4.9 Curah Hujan Harian Maksimum Metode Gumbel PUH YT Yn sn K Rrata 5 1,499939987 0,5128 1,0206 0,967215 10 2,250367327 0,5128 1,0206 1,702496 15 2,673752092 0,5128 1,0206 2,117335 267,34 20 2,970195249 0,5128 1,0206 2,407795 25 3,198534261 0,5128 1,0206 2,631525 RT adalah hasil curah hujan maksimum untuk metode Gumbel.

SD 18,58 4

RT 285,315 298,979 306,689 312,086 316,244

4.4.2 Metode Iwai Kadoya Metode Iwai Kadoya disebut pula cara distribusi terbatas sepihak. Prinsipnya adalah mengubah variabel (x) dari kurva kemungkinan kerapatan dari curah hujan maksimum ke log x atau mengubah kurva distribusi yang asimetris menjadi kurva distribusi normal. Hal pertama yang dilakukan menurut Sosrodarsono dan Takeda (2006), yaitu urutkan data curah hujan rata – rata terlebih dahulu dari terbesar sampai terkecil, seperti dalam tabel 4.10. Selanjutnya tahapan perhitungannya adalah sebagai berikut : Tabel 4.10 Pengurutan Curah Hujan Rata – rata Deraja t 1 2 3 4 5

X 318,941 2 289,058 8 283,4118 278,4118 271

log X

X+b

log X + b

(log X + b)^2

2,503711

93,05178372

1,968724703

3,875876955

63,16943078

1,800506964

3,241825326

57,52237196

1,759836786

3,097025514

52,52237196

1,720344331

2,959584617

45,11060725

1,654278673

2,736637929

2,46098 6 2,45241 8 2,44468 8 2,43296 9


18


6 7 8 9 10 11 12 13

  









257 255,882 4 255,058 8

2,42266 7 2,42053 8

38,75766608

1,588357617

2,522879918

37,46354843

1,57360891

2,476245002

2,412115

32,4047249

1,510608339

2,281937553

2,411719

32,16943078

1,507443376

2,272385533

2,411223

31,87531314

1,50345446

2,260375313

2,40993 3

31,11060725

1,492908488

2,228775754

2,40804

29,99296019

1,477019331

2,181586105

2,40664

29,16943078

1,464927954

2,146013911

2,39987 25,22825431 1,4018872 1,965287722 7 2,39455 15 22,16943078 1,345754542 1,811055288 5 36,3920 Jumlah ~ 23,76966167 38,05749244 8 2,42613 1/n ~ 1,584644112 2,537166163 9 Memperkirakan harga x ∑ log R Xo = antilog (4.6) n Mencari harga pengamtan dengan nomor urut m dari yang terbesar (Xs) Mencari harga pengamatan dengan nomor urut m dari yang terkecil (Xt) Menhitung nilai bt 2 Xs . Xt−( X o ) Bt = (4.7) 2 Xo−Xt −Xs Memperkirakan harga m n m= (4.8) 10 Mencari harga konstanta b > 0 sebagai harga minimum variabel kemungkinan (Xo) 1 x (∑ bt) b= (4.9) m jika nilai b < 0, maka nilai b dianggap b = 0 Menghitung nilai 1/ c 1 2n = (4.10) x √ X ²−( Xo)² C n−1 Dengan harga variabel normal (C) yang sesuai untuk tiap periode ulang (lampiran pustaka) dan curah hujan untuk periode ulang tertentu didapat dengan : 1 ζ ¿−b Log x = (Xo + (4.11) C 14



264,647 1 263,352 9 258,294 1 258,058 8 257,764 7

251,1176 248,058 8

√


19


x = anti log ( Xo +

1 ζ ¿−b C

(4.12)

contoh 4.4 : Perhitungan curah hujan maksimum metode Iwai Kadoya  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Mencari nilai Xo dari persamaan (4.6) 36,39208 Xo = anti log = 266,77 mm 15 Xs didapat dari tabel 4.10 Xt didapat dari tabel 4.10 = Xs x Xt = 318,94 x 248,05 = 79116,17 mm = Xs + Xt = 318,94 + 248,05 = 567 = Xs x (Xt – Xo2) = 2Xo – (Xt + Xs) = 2 . 266,77 – 248,05 – 318,94 = - 33,45 bt dihitung menggunakan persamaan (4.7) hasil selanjutnya dapat dilihat dalam tabel 4.11 berikut : Tabel 4.11 Nilai bt

No

Xs

Xt

Xs . Xt

Xs + Xt

Xs . Xt – Xo ^2

2Xo – (Xs +Xt)

bt

1

318,94

248,05

79116,17

567

4255,99

-33,458

-237,59

2

289, 05

251, 11

72587,77

540,17

2938,99

-6,634

-214,18

 

Jumlah

-451,7788

B = -451,7788/ 2

-225,8894

Selanjutnya dapat dihitung perkiraan harga m, seperti dalam persamaan (4.8) m = 15 / 10 = 1,5 ≈ 2 Konstanta b dapat dihitung seperti persamaan (4.9)

4.4.3 Metode Log Pearson III Metode ini didasarkan pada perubahan data yang ada didalam bentuk logaritma. Cara ini variabel pertama kali diubah dalam bentuk logaritma (dasar 10) dan data log tersebut dianalisa. Langkah perhitungannya menurut Sosrodarsono dan takeda (2006), yaitu: 

Ubah data dalam bentuk logaritma, Xi = log R


20




Hitung harga rata – rata : n

Log X rata – rata =

∑ log X

(4.13)

i

n 

Hitung harga simpangan baku : Xrata 2 log Xi−log ¿ ² ¿ ¿ ¿ SD = n

(4.14)

∑¿ i

¿

√¿



Hitung koefisien kemencengan : n

G=

n ∑ (log Xi−log Xrata 2)³ i

(4.15)

( n−1 ) ( n−2 ) SD ³ 

Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus :



Log XT = Log Xrata-rata + Ks

(4.16)

Dimana K adalah variable standar (standardized variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan G. nilai K dapat dilihat dalam lampiran pustaka 6. Jika tidak terdapat dalam tabel PUH tersebut, dapat menggunakan rumus interpolasi : PUHa−PUHb PUHx−PUHb

=

Koef .Ga− Koef . Gb Koef . Gx−Koef .Gb

(4.17)

Contoh 4.5 : Perhitungan curah hujan maksimum metode Log Pearson III  Kita buat perhitungan dengan tabel untuk memudahkan, seperti di bawah ini : Tabel 4.13 Perhitungan Nilai X No.

R (mm)

Xi = log R

Xi - Xrata

(Xi - Xrata)^2

(Xi - Xrata)^3

1 2

255,0588 264,6471

2,40664 2,422667

-0,019498263 -0,003471543

0,000380182 1,20516E-05

-7,41289E-06 -4,18377E-08


21


3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

271 2,432969 289,0588 2,460986 263,3529 2,420538 318,9412 2,503711 257 2,409933 278,4118 2,444688 257,7647 2,411223 283,4118 2,452418 258,0588 2,411719 255,8824 2,40804 251,1176 2,399877 258,2941 2,412115 248,0588 2,394555 Jumlah 36,39208 Xrata 2,426139 SD 0,028836 Cs 1,572373

0,006830676 0,034847616 -0,005600442 0,077571977 -0,016205491 0,018548968 -0,014915163 0,02627926 -0,014419902 -0,018098279 -0,026261381 -0,014024099 -0,031583935 ~ ~ ~ ~

4,66581E-05 0,001214356 3,13649E-05 0,006017412 0,000262618 0,000344064 0,000222462 0,000690599 0,000207934 0,000327548 0,00068966 0,000196675 0,000997545 0,01164113 ~ ~ ~

3,18707E-07 4,23174E-05 -1,75658E-07 0,000466783 -4,25585E-06 6,38204E-06 -3,31806E-06 1,81484E-05 -2,99838E-06 -5,92805E-06 -1,81114E-05 -2,75819E-06 -3,15064E-05 0,000457442 ~ ~ ~

1. Menggunakan PUH, misal PUH 5, 10, 15, 20, 25 2. Menghitung nilai SD, persamaan (4.14) SD =

√

0,011 14

= 0,02

3. Mencari nilai Ks dapat dicari dalam lampiran pustaka 6. Jika tidak terdapat PUH yang dimaksud menggunakan rumus interpolasi seperti persamaan (4.17)

Tabel 4.14 Metode PUH Log Pearson III PUH

Kx

5

0,675

10

1,329

15

1,597

20

1,875


Kx . SD 0,019464 2 0,038322 9 0,046050 9 0,054067 3

XT

RT

2,44560285 278,999 2,46446153 291,381 2,47218955 296,613 2,48020593 302,138 22


0,062372 2,48851067 307,972 1 XT adalah curah hujan harian maksimum untuk metode Log Pearson III 25

2,163

Dari perhitungan ketiga metode curah hujan tersebut dapat dibandingkan sebagai berikut : Tabel 4.15 Perbandingan Curah Hujan Curah Hujan Harian Maksimum (mm) Gumbel Iwai Kadoya Log Pearson Tipe III 5 285,3147 279,0142254 278,9991302 10 298,9792 288,8149231 291,3812017 15 306,6886 294,360731 296,6125702 20 312,0865 298,2572778 302,1384057 25 316,2443 301,2639995 307,9716028 Rata-rata 303,8626 292,3422314 295,4205821 Dari hasil perhitungan diatas, maka jumlah rata – rata terbesar adalah dengan metode Gumbel PUH

4.5 Menghitung Disrtibusi Curah Hujan Metode yang digunakan adalah Hasper Weduwen. Rumus ini berdasarkan anggapan hujan mempunyai distribusi simetris dengan durasi hujan (t) lebih kecil dari satu jam dan durasi hujan dari 1 – 24 jam (Sosrodarsono dan Takeda, 2006). Rumusan yang digunakan adalah : a. 1 ≤ t ≤ 24 jam Rt

[√

T=

(4.18)

][ ]

11300 xt Xt x t +3,12 100

b. 0 ≤ t ≤ 1 jam R

RT =

t

[√

T=

[

(4.19)

][ ]

11300 xt Rt x t +3,12 100

Xt x( 121854) Xt ( 1−t ) +(1272 x t)

]

(4.20)

Sehingga :


23


I = R/ T

(4.21)

Contoh 4.6 : Perhitungan distribusi curah hujan PUH 5 tahun 1. Durasi 5 menit = 0,08 jam 2. Rt menggunakan persamaan (4.19) R

t T=

285(1218 x 0,08+54) =120,67 285 ( 1−0,08 ) +(1272 x0,08 )

3. RT menggunakan persamaan (4.20)

RT =

[√

][

]

11300 x 285 120,67 x = 20,69 285+3,12 100

4. Intensitas menggunakan persamaan (4.21) I = 20,69/ 0,08 = 248,28

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat dalam tabel di bawah ini : Tabel 4.16 Distribusi PUH Untuk PUH 5 Tahunan XT (mm) 285

Duras i (menit ) 5 10


t

Ri

RT

I

(jam)

(mm)

(mm)

(mm/jam )

0,083 3 0,166 7

120,6 7 162,9 5

20,69

248,28

39,00 6

234,04 24


20

0,333 3

30

0,5

40

0,666 7

213,5 2 242,7 2 261,7 3

60

1

~

80

1,333 3

~

120

2

~

70,51 7 95,88 9 116,7 4 149,2 6 165,7 7 189,3 5

211,55 191,78 175,11 149,26 124,33 94,675

Untuk PUH 10 Tahunan XT (mm)

Duras i (menit )

t

Ri

RT

I

(jam)

(mm)

(mm)

(mm/jam )

0,083 3 0,166 7 0,333 3

20,97 3 39,88 7 72,87 3 99,70 3 121,8 7 156,5 9 173,9 2 198,6 5

30

0,5

40

0,666 7

122,3 3 166,6 3 220,6 5 252,3 7 273,2 3

60

1

~

80

1,333 3

~

120

2

~

5 10 20 299

251,68 239,32 218,62 199,41 182,81 156,59 130,44 99,325

Untuk PUH 15 Tahunan XT (mm) 307



t

Ri

RT

I

(jam)

(mm)

(mm)

(mm/jam )

0,083 3 0,166 7

123,2 2 168,6 5

21,12 7 40,37 1

253,52 242,22 25


20

0,333 3

30

0,5

40

0,666 7

224,6 3 257,8 1 279,7 6

60

1

~

80

1,333 3

~

120

2

~

74,18 8 101,8 5 124,7 8 160,7 8 178,5 7 203,9 7

222,56 203,7 187,17 160,78 133,93 101,98

Untuk PUH 20 Tahunan XT (mm)

Duras i (menit ) 5 10 20

312

30 40 60 80 120

t

Ri

RT

I

(jam)

(mm)

(mm)

(mm/jam )

0,083 3 0,166 7 0,333 3

123,7 7 169,8 8 227,0 9 261,1 8 283,8 2 ~

21,22

254,64

0,5 0,666 7 1 1,333 3 2

~ ~

40,66 6 74,99 9 103,1 8 126,5 9 163,4 181,4 8 207,2 9

244 225 206,37 189,89 163,4 136,11 103,64

Untuk PUH 25 Tahunan XT (mm) 316



t

Ri

RT

I

(jam)

(mm)

(mm)

(mm/jam )

0,083 3 0,166 7

124,1 9 170,8 5

21,29 3 40,89 9

255,52 245,39

26


20

0,333 3

30

0,5

40

0,666 7

229,0 3 263,8 6 287,0 5

75,64 1 104,2 4 128,0 3 165,4 9

60

1

~

80

1,333 3

~

183,8

137,85

120

2

~

209,9 5

104,97

226,92 208,49 192,05 165,49

4.6 Menghitung Lengkung Intensitas Hujan 4.6.1

Metode Talbot (1881)

Rumus ini banyak digunakan Karena mudah diterapkan dan tetapan – tetapan a dan b ditentukan dengan harga yang terukur (Suripin, 2003).

I=

a t +b

(4.22)

Dimana : I

: Intensitas hujan (mm/ jam)

t

: Lamanya hujan (jam)

a dan b :Konstanta yang tergantung pada lamanya hujan yang terjadi di DAS.

a= b= N

( ⅀ I . t ) ( ⅀ I 2 )−( ⅀ I 2 x ⅀ I 2 t ) ( ⅀ I ) N ( ⅀ I 2 ) −(⅀ I ) ²

( ⅀ I )( ⅀ I . t )−n ( ⅀ I .2 t ) N ( ⅀ I 2) −( ⅀ I )²

(4.23)

(4.24)

: Banyaknya data

Contoh 4.7 : Perhitungan Lengkungan Intensitas Metode Talbot (1881) PUH 5 tahunan Intensitas didapat dari perhitungan lengkung intensitas dalam Tabel 4.16 o Konstanta a, persamaan (4.23)


27


a=

( 50833,2 x 275311 )−( 772970 x 1429,02 ) ( 8 x 275311 )−( 1429,02)²

= 1838,89

o Konstanta b, persamaan (4.24)

b=

( 1429,02 x 50833,2 )−( 8 x 7729790 ) ( 8 x 275311 )−(1429,02)²

= 67,35

o Intensitas Talbot menggunakan persamaan (4.22)

I=

1838,89 =254,106 5+ 67,35

mm/ jam

Tabel 4.17 Lengkung Intensitas Hujan PUH Talbot PUH 5 Tahunan T (meni t)

I (mm/ja m)

I.t

5

248,28

1241,4

10

234,037

20

211,551

30

191,778

40

175,109

60

149,257

80

124,329

120

94,6747

Jumla h A B

1429,02

I^2

I^2.t

61643, 308215 1 ,5 2340,3 54773, 547735 7 5 ,1 4231,0 44753, 895075 2 8 ,8 5753,3 110336 36779 5 9 7004,3 122652 30663 4 0 8955,4 22277, 133666 4 7 4 9946,3 15457, 123661 1 7 4 8963,3 107559 11361 1 7 50833, 27531 772979 2 1 0 18384,89758 67,35119998

I Talbot (mm/ja m) 254,106 237,681 210,471 188,851 171,259 144,364 124,769 98,1307 ~

PUH 10 Tahunan T (meni t)

I (mm/ja m)


I.t

I^2

I^2.t

I Talbot (mm/ja m) 28


5

251,682

10

239,322

20

218,62

30

199,406

40

182,806

60

156,589

80

130,436

120

99,3254

Jumla h A B

1478,19

1258,4 63343, 316718 1 6 ,2 2393,2 57275, 572752 2 2 ,3 4372,3 47794, 955891 9 6 ,3 5982,1 39762, 119288 8 8 4 7312,2 33417, 133671 3 9 7 9395,3 24520, 147121 5 2 1 10434, 17013, 136109 9 6 0 11919, 9865,5 118386 1 4 5 53067, 29299 839112 7 4 9 19789,80074 71,20255821

259,7 243,709 216,987 195,546 177,962 150,834 130,883 103,502 ~


I (mm/ja m)

5

253,524

10

242,224

20

222,565

30

203,704

40

187,17

60

160,779

80

133,926

120

101,983

Jumla h A B

1505,88


I.t 1267,6 2 2422,2 4 4451,2 9 6111,1 2 7486,8 1 9646,7 3 10714, 1

I^2

I^2.t

64274, 321372 5 ,3 58672, 586725 5 ,2 49535, 990701 1 ,3 41495, 124486 3 0 35032, 140130 7 7 25849, 155099 8 1 17936, 143489 2 9 10400, 124806 12238 5 3 54337, 30319 877891 9 7 8 20613,26642 73,42458228

I Talbot (mm/ja m) 262,842 247,089 220,641 199,307 181,735 154,494 134,354 106,57 ~

29



I (mm/ja m)

I.t

5

254,641

1273,2

10

243,996

20

224,997

30

206,368

40

189,886

60

163,397

80

136,107

120

103,644

Jumla h A B

1523,04

I^2

I^2.t

64841, 324209 9 ,3 2439,9 59534, 595340 6 1 ,6 4499,9 50623, 101246 3 5 9 6191,0 42587, 127763 5 9 6 7595,4 36056, 144226 2 5 0 9803,8 26698, 160192 5 7 3 10888, 18525, 148201 6 2 9 12437, 10742, 128904 3 1 8 55129, 30961 902490 3 0 5 21135,25988 74,81951878

I Talbot (mm/ja m) 264,788 249,179 222,9 201,635 184,074 156,767 136,515 108,486 ~


I (mm/ja m)

5

255,515

10

245,391

20

226,924

30

208,488

40

192,051

60

165,492

80

137,852


I.t 1277,5 8 2453,9 1 4538,4 7 6254,6 3 7682,0 4 9929,5 4 11028,

I^2 65288 60216, 8 51494, 4 43467 36883, 6 27387, 7 19003,

I^2.t 326440 ,2 602168 ,3 102988 7 130401 1 147534 3 164326 1 152026

I Talbot (mm/ja m) 288,418 270,333 240,21 216,126 196,432 166,152 143,96 30


120 Jumla h A B

4.6.2

104,973 1536,69

2 3 3 12596, 11019, 132231 7 3 2 55761, 31476 922368 1 0 6 21556,78736 69,74153003

113,611 ~

Metode Sherman (1905)

Menurut Suripin (2003), rumus ini cocok untuk jangka waktu curah hujan yang lamanya lebih dari 2 jam. I = a/ tn

(4.25)

Dimana : I

: Intensitas hujan (mm/jam)

t

: Lamanya hujan (jam)

a dan n : Konstanta

Log a =

t . log I log ¿(⅀ log t) ¿ ⅀¿ 2 ⅀ ( logt ) −¿ ( ⅀ log I ) ¿ ¿

(4.26)

a = anti log a

n=

( ⅀ log I )( ⅀ log t )−N (⅀ ( Lo g I . logt ) ) N ( ⅀ ( log t )2 ) −(⅀ log t)²

(4.27)

Contoh 4.8 : Perhitungan Lengkung Intensitas Metode Sherman (1905) PUH 5 Tahunan Intensitas didapat dari perhitungan lengkung intensitas dalam Tabel 4.16 IRMA YUNITA SALEH (09513021)

31


o Konstanta a, persamaan (4.26)

( 17,86 x 19,03 ) – (25,99 x 11,84 ) ( 8 x 19,03 )−(11,84)² = 2,66 a = anti log 2,66 a = 457,09 o Konstanta n, persamaan (4.27)

( 17,86 x 11,84 ) – (8 x 25,99) ( 8 x 19,03 )−(11,84 )²

n=

= 0,28

o Intensitas Sherman menggunakan persamaan (4.25) I = 457,09/ 50,28 I = 287,16 mm/ jam Perhitungan selanjutnya dapat dilihat dalam Tabel 4.18 berikut : Tabel 4.18 lengkung Intensitas Hujan Sherman PUH 5 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

248,28

0,69 9

10

234,037

1

20

211,551

30

191,778

40

175,109

60

149,257

80

124,329

log t

1,30 1 1,47 7 1,60 2 1,77 8 1,90


log I 2,394 9 2,369 3 2,325 4 2,282 8 2,243 3 2,173 9 2,094

log t . log l

(log t)^2

1,673992 8 2,369285 3 3,025434 6

0,48855 9

3,371972 3,593913 3,865586 1 3,986159

1 1,69267 9 2,18188 7 2,56659 6 3,16182 2 3,62175

I Sherman (mm/jam) 287,16057 4 235,06127 4 192,41430 6 171,15064 4 157,50474 1 140,09892 7 128,92878 32


120 Jumla h log a n a

94,6747 ~

3 2,07 9 11,8 4

2 4,108948 9 25,99529 17,86 2 2,660001898 0,288820812 457,0901868 6 1,976 2

1 4,32299 5 19,0362 9

9 114,68089 7 ~

PUH 10 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

251,682

0,69 9

10

239,322

1

20

218,62

30

199,406

40

182,806

60

156,589

80

130,436

120

99,3254

Jumla h log a n a

~

log t

1,30 1 1,47 7 1,60 2 1,77 8 1,90 3 2,07 9 11,8 4

log I

log t . log l

2,400 9

1,678123 2 2,378983 2,379 4 2,339 3,044005 7 9 2,299 3,396992 7 6 3,623843 2,262 3 2,194 3,902618 8 4 2,115 4,025793 4 6 1,997 4,152250 1 6 17,98 26,20261 8 1 2,658493136 0,276991698 455,5049867

(log t)^2 0,48855 9 1 1,69267 9 2,18188 7 2,56659 6 3,16182 2 3,62175 1 4,32299 5 19,0362 9

I Sherman (mm/jam) 291,66495 4 240,71404 9 198,66375 177,55904 9 163,95921 146,54128 7 135,31720 2 120,94201 3 ~

PUH 15 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

log t


log I

log t . log l

(log t)^2

I Sherman (mm/jam) 33


5

253,524

0,69 9

10

242,224

1

20

222,565

30

203,704

40

187,17

60

160,779

80

133,926

120

101,983

Jumla h log a n a

~

1,30 1 1,47 7 1,60 2 1,77 8 1,90 3 2,07 9 11,8 4

2,404 2,384 2 2,347 5

1,680337 3 2,384217 4 3,054111 2 3,410672 5 3,640259 4 3,923008 8 4,047616 7

2,309 2,272 2 2,206 2 2,126 9 2,008 4,176093 5 18,05 26,31631 9 6 2,657486735 0,270392694 454,4506565

0,48855 9 1 1,69267 9 2,18188 7 2,56659 6 3,16182 2 3,62175 1 4,32299 5 19,0362 9

294,09683 6 243,83387 5 202,16116 4 181,16902 2 167,61057 6 150,20612 138,96489 6 124,53496 9 ~

PUH 20 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

254,641

0,69 9

10

243,996

1

20

224,997

30

206,368

40

189,886

60

163,397

80

136,107

120

103,644

log t

1,30 1 1,47 7 1,60 2 1,77 8 1,90 3 2,07 9


log I 2,405 9 2,387 4 2,352 2 2,314 6 2,278 5 2,213 2 2,133 9 2,015 5

log t . log l

(log t)^2

1,681671 3 2,387382 7 3,060251 5 3,419008 2 3,650280 6 3,935484 7 4,060969 2 4,190680 9

0,48855 9 1 1,69267 9 2,18188 7 2,56659 6 3,16182 2 3,62175 1 4,32299 5

I Sherman (mm/jam) 295,56726 2 245,74485 6 204,32078 2 183,40661 3 169,87937 2 152,49060 8 141,24359 2 126,78597 2 34


Jumla h log a n a

~

11,8 4

18,10 26,38572 1 9 2,656809701 0,266325266 453,7427519

19,0362 9

~

PUH 25 Tahunan

4.6.3

t

I

(menit )

(mm/jam )

5

255,515

0,69 9

10

245,391

1

20

226,924

30

208,488

40

192,051

60

165,492

80

137,852

120

104,973

Jumla ~ h log a n a Metode Ishiguro (1953)

log t

1,30 1 1,47 7 1,60 2 1,77 8 1,90 3 2,07 9 11,8 4

log I

log t . log l

2,407 1,682712 4 1 2,389 2,389859 9 2,355 3,065070 9 3 2,319 3,425562 1 4 2,283 3,658170 4 2 2,218 3,945322 8 3 2,139 4,071498 4 2,021 4,202184 1 18,13 26,44037 5 8 2,656243127 0,263102095 453,1511927

(log t)^2 0,48855 9 1 1,69267 9 2,18188 7 2,56659 6 3,16182 2 3,62175 1 4,32299 5 19,0362 9

I Sherman (mm/jam) 296,71715 4 247,25269 4 206,03424 5 185,18654 6 171,68714 8 154,31488 1 143,06591 1 128,58970 1 ~

Rumus : a

I = √t +b

(4.28)

Dimana : I

: Intensitas hujan (mm/ jam)


35


t

: Durasi waktu (menit )

a,b

:Konstanta

N

: Banyak data

a= b=

( ∑ I √ t ) ( ∑ I 2 )−( ∑ I 2 √ t ) (∑ I )

(4.29)

N ( ∑ I ² )−(∑ I ) ²

( ∑ I ) ( ∑ I √ t ❑)−N ( ∑ I 2 √t ) N ( ∑ I ² )−(∑ I )²

(4.30)

Contoh 4.9 : Perhitungan Lengkung Intensitas Metode Ishiguro (1953) PUH 5 Tahunan Intensitas didapat dari perhitungan lengkkung dalam Tabel 4.16 o Konstanta a, persamaan (4.29)

( 7704,53 x 275311 )−(1315577,11 x 1429,02) ( 8 x 275311 )−(1429,02)²

a=

= 1503,48

o Konstanta b, persamaan (4.30)

( 1429,02 x 7704,53 ) −(1315577,11) ( 8 x 275311 ) −(1429,02)²

b=

= 60,43

o Intensitas Ishiguro menggunakan persamaan (4.28) 1503,48

I = √5+60,43 =732,81

mm/ jam

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat dalam Tabel 4.19 berikut : Tabel 4.19 Lengkung Intensitas Ishiguro PUH 5 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

248,28

10

234,037

20

211,551

I^2

t^0,5

I. (t)^0,5

61643, 1 54773, 5 44753,

2,2360 7 3,1622 8 4,4721

555,17 2 740,09 1 946,08


I^2 . (t)^0,5 137838,15 7 173209,06 1 200145,04

I Ishiguro (mm/jam ) 732,8191 8 535,8833 6 396,6287 36


8 30

191,778

36779

40

175,109

30663

60

149,257

80

124,329

120

94,6747

Jumla h a b

1429,02

22277, 7 15457, 7 8963,3 1 275311

4 5,4772 3 6,3245 6 7,7459 7 8,9442 7 10,954 5

4 1050,4 1 1107,4 8 1156,1 4 1112,03

1037,1 1 7704,5 ~ 3 1503,489565 60,43821006

2 201446,64 5 193929,88 5 172562,55 9 138257,66 5

334,9365 9 298,1607 8 254,5378 8 228,5334 5

98188,094

197,6874

1315577,1 1

~

PUH 10 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

251,682

10

239,322

20

218,62

30

199,406

40

182,806

60

156,589

80

130,436

120

99,3254

Jumla h a b

1478,19

I^2

t^0,5

63343, 6 57275, 2 47794, 6 39762, 8 33417, 9 24520, 2 17013, 6 9865,5 4

2,2360 7 3,1622 8 4,4721 4 5,4772 3 6,3245 6 7,7459 7 8,9442 7 10,954 5

292994


I. (t)^0,5

562,77 7 756,80 4 977,69 7 1092,1 9 1156,1 6 1212,9 3 1166,6 6 1088,0 6 8013,2 ~ 8 1604,554848 65,62909092

141640,70 2 181120,17 9 213743,80 3 217789,80 7 211353,56 2 189932,47 6 152174,49 7 108071,57 6

I Ishiguro (mm/jam ) 783,2078 3 573,0338 9 424,4184 6 358,5793 9 319,3314 9 272,7762 3 245,0237 8 212,1042 4

1415826,6

~

I^2 . (t)^0,5

37


PUH 15 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

253,524

10

242,224

20

222,565

30

203,704

40

187,17

60

160,779

80

133,926

120

101,983

Jumla h a b

1505,88

I^2

t^0,5

64274, 5 58672, 5 49535, 1 41495, 3 35032, 7 25849, 8 17936, 2 10400, 5

2,2360 7 3,1622 8 4,4721 4 5,4772 3 6,3245 6 7,7459 7 8,9442 7 10,954 5

303197

~

I. (t)^0,5

I^2 . (t)^0,5

566,89 7

143722,08 1 185538,78 4 221527,54 9

765,98 995,34 1115,73

227279,38

1183,7 7 1245,3 9 1197,8 7

221566,05 8 200232,05 5 160426,55 1 113932,03 7 1474224,4 9

1117,17

8188,1 5 1663,068509 68,74729532

I Ishiguro (mm/jam ) 812,4941 4 594,6557 3 440,6207 2 372,3806 7 331,7015 1 283,4485 2 254,6840 1 220,5639 8 ~

PUH 20 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

254,641

I^2

t^0,5

I. (t)^0,5

I^2 . (t)^0,5

64841, 9

2,2360 7

569,39 4

144990,78 4


I Ishiguro (mm/jam ) 830,9636 9 38


10

243,996

20

224,997

30

206,368

40

189,886

60

163,397

80

136,107

120

103,644

Jumla h a b

1523,04

59534, 1 50623, 5 42587, 9 36056, 5 26698, 7 18525, 2 10742, 1 309610

3,1622 8 4,4721 4 5,4772 3 6,3245 6 7,7459 7 8,9442 7 10,954 5

771,58 3 1006,2 2 1130,3 3 1200,9 4 1265,6 7 1217,3 8 1135,3 6 8296,8 ~ 7 1699,881274 70,75366863

188263,21 5 226395,03 1 233263,28 228041,39 9 206807,38 4 165694,72 6 117673,39 9 1511129,2 2

608,3033 3 450,8586 8 381,1081 1 339,5285 290,2074 260,8061 7 225,9308 9 ~

PUH 25 Tahunan t

I

(menit )

(mm/jam )

5

255,515

10

245,391

20

226,924

30

208,488

40

192,051

60

165,492

80

137,852

120

104,973

Jumla h a b

1536,69

I^2 65288 60216, 8 51494, 4 43467 36883, 6 27387, 7 19003, 3 11019, 3 314760


t^0,5 2,2360 7 3,1622 8 4,4721 4 5,4772 3 6,3245 6 7,7459 7 8,9442 7 10,954 5

I. (t)^0,5

I^2 . (t)^0,5

571,34 9 775,99 5 1014,8 3 1141,9 3 1214,6 4

145988,47 8 190422,34 3

I Ishiguro (mm/jam ) 845,8245 5 619,2911 3

230289,77

459,1078

238078,79 4 233272,21 5 212144,12 9 169970,54 3 120710,00 7 1540876,2 8

388,1439 6 345,8410 9 295,6620 7 265,7494 3 230,2675 1

1281,9

1232,9 9 1149,9 2 8383,5 ~ 5 1729,449884 72,39105332

~

39


Dari ketiga perhitungan metode Talbot, Sherman, dan Ishiguro. Kemudian dapat dihitung selisih nilai terkecil yang mendekati nol, dalam tabel 4.20 berikut :

Tabel 4.20 Perbandingan Lengkung Intensitas PUH 5 Tahunan t (menit )

I (mm/ja m)

Talbot

5

248,2803

254,106

10

234,0374

237,681

20

211,5509

210,471

30

191,7784

188,851

40

175,1086

171,259

60

149,2573

144,364

80

124,3289

124,769

120

94,67474

98,1307

(mm/jam)

Jml Mutlak

~

Rata2 Mutlak

~

Sherman Beda 5,82604 5 3,64341 1 1,07988 2,92714 -3,8492 4,89351 0,44033 6 3,45592 7 26,1154 5 3,26443 1

(mm/jam) 287,1606 235,0613 192,4143 171,1506 157,5047 140,0989 128,9288 114,6809 ~ ~

Beda 38,880 3 1,0238 5 19,137 20,628 17,604 9,1583 4,5998 8 20,006 2 131,03 7 16,379 6

Ishiguro (mm/ja m) 732,8191 8 535,8833 6 396,6287 334,9365 9 298,1607 8 254,5378 8 228,5334 5 197,6874 ~ ~

Beda 484,53 9 301,84 6 185,07 8 143,15 8 123,05 2 105,28 1 104,20 5 103,01 3 1550,1 7 193,77 1

PUH 10 Tahunan t (menit )

I (mm/jam )

Talbot (mm/jam )

5

251,6816

259,7

10

239,3224

243,709

20

218,6197

216,987


Beda 8,01831 3 4,38664 1 -1,63234

Sherman (mm/jam ) 291,665 240,714 198,6637

Beda 39,983 3 1,3916 1 -19,956

Ishiguro (mm/jam ) 783,2078 3 573,0338 9 424,4184

Beda 531,52 6 333,71 1 205,79 40


4,8809 1 21,616 6

6 358,5793 9 319,3314 9 272,7762 3 245,0237 8 212,1042 4

~

138,57

~

~

17,321 2

~

30

199,4061

195,546

-3,85966

177,559

-21,847

40

182,8057

177,962

-4,84398

163,9592

-18,847

60

156,5892

150,834

-5,75524

146,5413

-10,048

80

130,4363

130,883

0,44642

135,3172

120

99,32542

103,502

Jml Mutlak

~

Rata2 Mutlak

~

4,17633 2 33,1189 4 4,13986 8

120,942

9 159,17 3 136,52 6 116,18 7 114,58 7 112,77 9 1710,2 9 213,78 6


I Talbot (mm/jam (mm/jam ) )

5

253,5241

262,842

10

242,2241

247,089

20

222,5647

220,641

30

203,7041

199,307

40

187,1702

181,735

60

160,7789

154,494

80

133,9262

134,354

120

101,983

106,57

Beda 9,31780 4 4,86453 7 1,92403 4,39684 5,43472 6,28511 0,42816 7 4,58708 4

Sherman (mm/jam ) 294,0968 243,8339 202,1612 181,169 167,6106 150,2061 138,9649 124,535

Jml Mutlak

~

37,2383

~

Rata2 Mutlak

~

4,65478 7

~


Beda 40,572 7 1,6097 7 20,404 22,535 -19,56 10,573 5,0386 7 22,552 142,84 4 31,743 1

Ishiguro (mm/jam ) 812,4941 4 594,6557 3 440,6207 2 372,3806 7 331,7015 1 283,4485 2 254,6840 1 220,5639 8

Beda 558,97 352,432 218,056 168,677 144,531 122,67 120,758 118,581

~

1804,67

~

225,584

41


PUH 20 Tahunan t I (menit (mm/jam ) )

Talbot (mm/jam)

5

254,6406

264,788

10

243,996

249,179

20

224,9966

222,9

30

206,3682

201,635

40

189,8855

184,074

60

163,3974

156,767

80

136,1074

136,515

120

103,6439

108,486

Jml Mutlak

~

Rata2 Mutlak

~


Sherman Beda 10,1474 9 5,18318 4 2,09671 4,73347 5,81177 6,63036 0,40804 4,84243 5 39,8534 6 4,98168 2

(mm/jam) 295,5673 245,7449 204,3208 183,4066 169,8794 152,4906 141,2436

Beda 40,926 6 1,7488 4 20,676 22,962 20,006 10,907 5,1361 6

Ishiguro (mm/jam ) 830,9636 9 608,3033 3 450,8586 8 381,1081 1

Beda 576,32 3 364,30 7 225,86 2 174,74

339,5285

149,64 3

290,2074

126,81

260,8061 7 225,9308 9

124,69 9 122,28 7 1864,6 7 233,08 4

126,786

23,142

~

145,50 4

~

~

18,188

~

42



I (mm/ja m)

Talbot

5

255,5152

288,418

10

245,3912

270,333

20

226,9237

240,21

30

208,4875

216,126

40

192,051

196,432

60

165,4923

166,152

80

137,8524

143,96

120

104,9727

113,611

(mm/jam)

Jml Mutlak

~

Rata2 Mutlak

~

Sherman Beda 32,9025 7 24,9420 7 13,2860 3 7,63898 6 4,38138 5 0,65952 6 6,10757 7 8,63863 9 98,5567 8 12,3196

(mm/jam) 296,7172 247,2527 206,0342 185,1865 171,6871 154,3149 143,0659 128,5897 ~ ~

Beda 41,201 9 1,8615 1 20,889 23,301 20,364 11,177 5,2135 1 23,617 147,62 6 18,453 2

Ishiguro (mm/ja m) 845,8245 5 619,2911 3 459,1078 388,1439 6 345,8410 9 295,6620 7 265,7494 3 230,2675 1

Beda 590,30 9 373,9 232,18 4 179,65 6 153,79 130,17 127,89 7 125,29 5

~

1913,2

~

239,15

Metode Sherman IRMA YUNITA SALEH (09513021)

43


350 sherman 5 thn I Sherman (mm/jam)

300

sherman 10 thn I Sherman (mm/jam)

250 200


150 100


50


0 1

2

3

4

5

6

7

8

Metode Ishiguro 900 800 700

ishiguro 5 thn I Ishiguro (mm/jam)

600


500


400 300


200


100 0 1

2

3

4

5

6

7

8

Metode Talbot


44


350 talbot 5 thn I Talbot (mm/jam)

300

talbot 10 thn I Talbot (mm/jam)

250 200


150 100


50


0 1

2

3

4

5

6

7

8

Dari data diatas, tampak bahwa dengan cara Talbot untuk PUH 5 tahunan diperoleh beda terkecil yang mendekati nol, sehingga cara Talbot digunakan dalam menghitung debit limpasan.

4.7 Perencanaan Jaringan Dalam perencanaan saluran drainase ini menggunakan sistem drainase utama (Kementrian PU dan Kimpraswil,2003). Saluran dalam sistem ini adalah saluran primer, sekunder, dan tersier. Namun, dalam perencanaan ini menggunakan saluran primer, dan sekunder. Pembuatan jaringan saluran disesuaikan dengan kondisi medan dan jalan yang ada (elevasi muka tanah). Pada saluran ini menggunakan saluran terbuka yang permukaannya terbuat dari beton dengan blok pelayanan (sub area) sebanyak 4 blok (gambar terlampir).

4.7.1

Koefisien Pengaliran Koefisien pengaliran (c) berbeda – beda sesuai tata guna lahan dan faktor – faktor yang berkaitan dengan aliran permukaan didalam sungai terutama kelembaban tanah. Menetapkan harga koefisien pengaliran (c) sesuai dengan tata guna lahan yang dilewati saluran pada tiap sub blok yang akan dilayani (peta tata guna lahan terlampir dan nilai c lampiran pustaka, 1). Tahapan dalam perhitungannya sebagai berikut :  Menentukan nilai c dari kondisi lahan yang ada  Menghitung luas (A) dalam persen, untuk mempermudah perhitungannya A% = C1/∑C x 100%  Menghitung luas wilayah setiap koefisien pengalirannya IRMA YUNITA SALEH (09513021)

45


A = Luas wilayah area yang dilayani x A% / 100  Harga A dan C dikalikan, kemudian dijumlah dan didapat harga C gabungan Tabel 4.21 Koefisien Pengaliran Saluran Sekunder Jalu r

1--3

Lua s (ha) 54,4

Jumlah Lua Jalu s r (ha) 5--4

21,4


24,4


69,8

Tipe Daerah Pengaliran

C

Pemukiman

0,55

44

Jasa Perusahaan

0,5 0,2 1,25

Tipe Daerah Pengaliran Pemukiman Jasa Perusahaan

C 0,55 0,5 0,2 1,25

A

A

(%)

40 16 100

(m^2) 23,93 6 21,76 8,704 54,4

A

A

(%) 44 40 16 100

(m^2) 9,416 8,56 3,424 21,4

A

A

(%)

CxA


C

Pemukiman

0,55

44

Jasa Perusahaan

0,5 0,2 1,25

40 16 100

(m^2) 10,73 6 9,76 3,904 24,4

A

A

(%)

(m^2) 30,71 2 27,92 11,168 69,8


C

Pemukiman

0,55

44

Jasa Perusahaan

0,5 0,2 1,25

40 16 100

Jumlah

C Gabungan

13,1648 10,88 1,7408 25,7856

0,474

CxA

C Gabungan

5,1788 4,28 0,6848 10,1436

0,474

CxA

C Gabungan

5,9048 4,88 0,7808 11,5656

0,474

CxA

C Gabungan

16,8916 13,96 2,2336 33,0852

0,474

Tabel 4.22 Koefisien Pengaliran Saluran Primer Jalu

Luas

Tipe

C


A

A

CxA

C Gabungan 46


r

(ha)

3--4

54,4

Daerah Pengaliran Pemukima n Jasa Perusahaan

Jumlah Tipe Luas Jalu Daerah r (ha) Pengaliran Pemukima n 5--4 24,4 Jasa Perusahaan Jumlah Tipe Luas Jalu Daerah r (ha) Pengaliran Pemukima n 6--4 21,4 Jasa Perusahaan Jumlah Tipe Luas Jalu Daerah r (ha) Pengaliran Pemukima n 8--7 69,8 Jasa Perusahaan Jumlah

4.7.2

(%)

(m^2)

0,55

44

23,936

13,1648

0,5 0,2 1,25

40 16 100 A

21,76 8,704 54,4 A

10,88 1,7408 25,7856

0,474

(%)

(m^2)

CxA

C Gabungan

0,55

44

10,736

5,9048

0,5 0,2 1,25

40 16 100 A

9,76 3,904 24,4 A

4,88 0,7808 11,5656

0,474

(%)

(m^2)

CxA

C Gabungan

0,55

44

9,416

5,1788

0,5 0,2 1,25

40 16 100 A

8,56 3,424 21,4 A

4,28 0,6848 10,1436

0,474

(%)

(m^2)

CxA

C Gabungan

0,55

44

30,712

16,8916

0,5 0,2 1,25

40 16 100

27,92 11,168 69,8

13,96 2,2336 33,0852

C

C

C

0,474

Slope Limpasan (So) dan Slope Saluran (Sd) Slope limpasan adalah jarak terjauh panjang limpasan saluran. Sedangkan slope saluran adalah panjang saluran. Dengan rumus yang digunakan sebagai berikut : So = ΔET/Lo

(4.33)

Keterangan : IRMA YUNITA SALEH (09513021)

47


So

: Slope limpasan

ΔET

: Elevasi tanah awal – Elevasi tanah akhir

Lo

: Panjang limpasan

Sd = ΔET/Ld

(4.34)

Keterangan :

4.7.3

Sd

: Slope saluran

ΔET

: Elevasi tanah awal – Elevasi tanah akhir

Lo

: Panjang saluran

Waktu Konsentrasi (Tc) Menurut Suripin (2003), waktu konsentrasi suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran DAS (titik control) setelah tanah jenuh dan depresi – depresi kecil terpenuhi. Dalam hal ini, diasumsikan bahwa jika durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi, maka setiap DAS secara serentak telah menyumbangkan aliran terhadap titik kontrol. Salah satu metode yang telah dikembangkan oleh Kirpich (1940), Tc = (0,87 x Ld2 / 1000 x Sd)0,385

4.7.4

(4.35)

Perhitungan Debit Limpasan Metode untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak yang umum dipakai adalah metode rasional USSCS (1973). Metode ini sangat simpel dan mudah penggunaannya, namun penggunaannya terbatas untuk DAS ukuran kecil, yaitu kurang dari 300 ha (Goldman et.al, 1986). Persamaan matematik metode rasional dinyatakan dengan : Q = 0,002778 x C x I x A Dimana : Q

: Debit limpasan (m3/s)

C

: Koefisien pengaliran (0 ≤ C ≤ 1)

I

: Intensitas hujan (mm/jam)

A

: Luas daerah tangkapan (ha)


48


Tabel 4.23 Debit Limpasan Saluran Sekunder Lo

Ld

Jalur

Elevasi Muka Tanah Awal Akhir

(m)

(m)

(m)

(m)

1--3

1266

1160

118

112,3

5--4

686

527

113

112,5

3--9

949

527

112,3

110,8

4--8

1002

580

112,5

110,6

Tc So

0,0045 0,0007 3 0,0015 8 0,0019

I

Sd 0,00491 4 0,00094 9 0,00284 6 0,00327 6

A

Q

C (meni t

(mm/jam )

38,22

174,14

0,474

24,18

48,07

159,28

0,474

10,12

45,81

162,46

0,474

23,3

44,54

164,31

0,474

31,36

(ha)

(m^3/s ) 5,6369 1 2,1607 4 5,0727 2 6,9042 1

Tabel 4.24 Debit Limpasan Saluran Primer

Lo

Ld

Jalur

Elevasi Tanah Awal Akhir

(m)

(m)

(m)

(m)

3--4

949

685

112,5

112,3

9--8

1160

738

110,8

110,6

6--4

686

422

112,8

112,5


Tc So 0,0002 1 0,0001 7 0,0004

Sd 0,00029 2 0,00027 1 0,00071

I

A

Q

(ha)

(m^3/s ) 3,5866

C

(meni t

(mm/jam )

99,51

112,646

0,474

24,18

125,5

97,6032

0,474

53,77

58,52

148,862

0,474

64,97

49

6,9105 8 12,735


8--7

1898

632


110,8

110,6

4 0,0001 1

1 0,00031 6

221,6

65,3196

50

0,474

21,07

2 1,8122 5


4.7.5

Perhitungan Dimensi Saluran Pada perencanaan ini digunakan dimensi saluran berbentuk segi empat. Dengan mengacu pada Kementrian PU dan Kimpraswil (2003), bentuk saluran penampang efektif perencanaan adalah bentuk segi empat. Urutan dalam perhitungannya adalah sebagai berikut :

 h h  b b  A A  v

: Kedalaman (m) : 0,917( Q / S0,5)3/8

(4.37)

:Lebar saluran :2xh

(4.38)

: Luas penampang :bxh

(4.39)

: Kecepatan saluran

Kecepatan saluran dihitung menggunakan rumus Manning (1889), v = (1/n) x R2/3 x Sd1/2

(4.40)

Dimana : Angka kekasaran (n) menggunakan permukaan beton, n = 0,013 Radius hidrolik (R) = 0,5 x h  Kontrol kecepatan menggunakan rumus kecepatan aliran menurut Metcalf and eddy (1999) : Q = V/A

(4.41)

Tabel 4.25 Perhitungan Dimensi Saluran Sekunder IRMA YUNITA SALEH (09513021)

51


Q Saluran

(m3/s )

1--3

5,545

5--4

2,123

3--9

4,985

4--8

6,785

h

R

b

A

(m)

(m)

(m)

(m2)

0,9 3 0,8 9 0,9 9 1,0 9

0,46 6 0,44 3 0,49 6 0,54 3

1,86 5 1,77 2 1,98 6 2,17 1

1,73 9 1,56 9 1,97 2 2,35 7

Sd 0,004 9 0,000 9 0,002 8 0,003 3

v

v kontrol

(m/s ) 3,24 2 1,37 7 2,57 3

3,2420 2 1,3767 6

2,93

2,9295 4

(m/s)

2,573

Tabel 4.26 Perhitungan Dimensi Saluran Primer Q Saluran

4.8

(m3/s )

3--4

3,508

9--8

6,75

6--4

12,3

8--7

1,765

h

R

b

A

(m)

(m)

(m)

m2

1,3 4 1,7 3 1,8 2 1,0 2

0,66 8 0,86 6 0,90 9 0,50 9

2,67 2 3,46 5 3,63 7 2,03 8

3,57 1 6,00 5 6,61 5 2,07 6

Sd 0,000 3 0,000 3 0,000 7 0,000 3

v (m/s ) 1,00 4 1,15 1 1,92 5 0,87 3

v kontrol (m/s) 1,0044 9 1,1508 5 1,9251 0,8728 6

Perhitungan Elevasi saluran Tahapan perhitungannya adalah sebagai berikut:  Mengetahui panjang saluran  Mengetahui elevasi muka tanah awal dan akhir  Slope saluran persamaan

(4.34)

 Kedalaman saluran  Freeboard saluran (fb) = (c x h)0,5

(4.42)

 Kehilangan energy akibat gesekan (Hf)


52


Sd x Ld

(4.43)

 Elevasi dasar saluran awal Eawal – h – fb

(4.44)

 Elevasi dasar saluran akhir Eakhir – h – fb

(4.45)

 Kedalaman awal = Eawal – Esaluran awal

(4.46)

 Keadalaman akhir = Eakhir – Esaluran akhir

(4.47)

 Elevasi muka akhirawal = Esaluran awal – h

(4.48)

 Elevasi muka akhirakhir = Esaluran akhir – h

(4.48)


53


Tabel 4.27 Perhitungan Elevasi Saluran Sekunder Ld Salura n

Elevasi Muka Tanah

Sd

Hf

Elevasi Dasar Saluran

Kedalaman

(m)

Awal

Akhir

Awal

6=(C*h)^0, 5

7=1*4

8=2-56

10=2 -8

0,463

5,7

116,6

1,395

1,395

0,451

0,5

111,66

1,337

1,337

0,478

1,5

110,83

1,471

1,471

0,5

1,9

110,91

9=3-56 110,90 5 111,16 3 109,32 9 109,01 5

Akhi r 11=39

1,585

1,585

h Fb

(m)

Awal

Akhir

(m)

(m)

1

2

3

4

5

1--3

1160

118

112,3

5--4

527

113

112,5

3--9

527

112,3

110,8

4--8

580

112,5

110,6

0,004 9 0,000 9 0,002 8 0,003 3

0,9 3 0,8 9 0,9 9 1,0 9

Elevasi Muka Air Awal 12=85 115,6 7 110,7 8 109,8 4 109,8 3

Akhir 13=9-5 109,972 1 110,276 9 108,336 4 107,929 3

Tabel 4.28 Perhitungan Elevasi Saluran Primer Ld Salura n

Elevasi Tanah

Sd

h Fb

(m)

Awal

Akhir

(m)

(m)

1

2

3

4

5

3--4

685

112,5

112,3

9--8

738

110,8

110,6

6--4

422

112,8

112,5

0,000 3 0,000 3 0,000

1,3 4 1,7 3 1,8


Hf


Kedalaman

Awal

Akhir

Awal

9=3-56 110,40 9 108,23 6 110,03

10=2 -8

Akhi r 11=39

1,891

1,891

2,364

2,364

106,7

2,465

2,465

108,5

6=(C*0,5)^0, 5

7=1*4

8=2-56

0,554

0,2

110,61

0,631

0,2

108,44

0,647

0,3

110,33

54

Elevasi Muka Air Awal 12=85 109,2 7

Akhir 13=9-5 109,073 4 106,503 2 108,215


8--7

632

110,8

110,6

7 0,000 3

2 1,0 2

0,484

0,2

109,3

5 109,09 7

1,503

Profil Hidrolis Tabel 4.29 Profil Hidrolis saluran 1--3 Keterangan

Saluran

Elevasi Muka Tanah

1 3 1 2



Panjang Saluran (m) 0 1160 0 1160

Elevasi (m) 118 112,3 116,6 110,9

55

1,503

2 108,2 8

8 108,078 2


Profil Hidrolis Pipa Sekunder Jalur 1 - 2 120 118 116 Elevasi (m)

114

Elevasi Muka Tanah

112


110 108 106 0

500

1000

1500

Panjang Pipa (m)

4.9 Bangunan Pelengkap 4.91 Gorong – gorong ( Culvert ) Gorong – gorong adalah saluran tertutup (pendek) yang mengalirkan air melewati jalan raya, jalan kereta api, ataun timbunan lainnya ( Suripin, 2003) Tahapan perhitungan gorong – gorong :  Mengetahui debit di saluran tersebut  Slope saluran ( Sd )  Kecepatan saluran (v saluran )  Lebar saluran ( h saluran )  Kecepatan di gorong – gorong, asumsi harus lebih cepat daripada di v saluran, untuk mencegah terjadinya penyumbatan  Panjang gorong – gorong  Luas gorong – gorong A = Qsal / Vgor

(4.49)

 Lebar gorong – gorong ( hgor) Hgor = (Agor / 2)0,5

(4.50)

 Tinggi gorong – gorong ( bgor ) Bgor = 2 x hgor


(4.51)

56


 Kehilangan tekanan di inlet gorong – gorong (Hf in ) Hf in = 0,25 x (Vgor – Vsal)2/2 x g

(4.52)

 Kehilangan tekanan di outlet(Hf out) Hf out = 0,5 x (Vgor – Vsal)2 / 2 x g

(4.53)

 Kehilangan tekanan akibat gesekan (Hf gesek) Hf gesek = Sd x Pgor

(4.54)

 Kehilangan total (Hf total) Hf total = Hf in + Hf out + Hf gesek


(4.55)

57


Tabel 4.29 Perhitungan Gorong – gorong dan Hf Saluran Sekunder Salura n

Q Sd (m3/det )

1--3

5,637

5--4

2,161

3--9

5,073

4--8

6,904

0,004 9 0,000 9 0,002 8 0,003 3

v saluran

Dimensi Saluran h v saluran gorong

P gorong

(m/det)

(m)

(m/det)

(m)

3,24198

0,93239

3,5

8

1,37675

0,885843

3,5

8

2,57297

0,992855

3,5

8

2,92951

1,085531

3,5

8

Dimensi Gorong-gorong A h b gorong gorong gorong (m2)

(m)

(m)

1,6105 4 0,6173 5 1,4493 5 1,9726 3

0,8973 7 0,5555 9 0,8512 8 0,9931 3

1,79474 1,11117

Hf in

Kehilangan Tekanan Hf Hf Hf total out gesek

(m)

(m)

(m)

(m)

(cm)

0,000 8 0,057 4

0,00 2

0,0393 1 0,0075 9 0,0227 7 0,0262 1

0,04 2

4,186

0,18

17,99

1,70256

0,011

1,98627

0,004 1

0,115 0,02 2 0,00 8

0,05 6 0,03 9

Tabel 4.30 Perhitungan Gorong – gorong dan Hf Saluran Primer Dimensi Saluran Salura n

Q Sd (m3/det )

3--4

3,587

9--8

6,911

6--4

12,74

0,000 3 0,000 3 0,000 7

Dimensi Gorong-gorong

v salura n

h saluran

(m/det)

(m)

(m/det )

(m)

1,0044 8 1,1508 3 1,9250 8

1,33614 4

3,5

10

1,73274

3,5

10

1,81870 2

3,5

10


v p A gorong gorong gorong (m2) 1,0247 4 1,9744 5 3,6386 4

h b gorong gorong (m)

(m)

0,7158

1,4316

0,9935 9 1,3488 2

1,9871 8 2,6976 4 58

Kehilangan Tekanan Hf in

Hf out

Hf gesek

(m)

(m)

(m)

0,079 4 0,070 3 0,031 6

0,159 0,00292 0,141 0,00271 0,063 0,00711

Hf total (m) 0,24 1 0,21 4 0,10 2

(cm) 24,1 21,3 7 10,1 9

5,562 3,865


8--7

1,812

0,000 3

0,8728 5


1,01887 6

3,5

10

0,5177 9

0,5088 2

1,0176 3

59

0,087 9

0,176 0,00316

0,26 7

26,7


4.9.2

Lubang Pemasukan Air (Street inlet)

Street inlet adalah lubang disisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada disepanjang jalan menuju kedalam saluran (Modul Hidrologi,2007). Rumus :

DSL = 280/W x √So

DSL

: Distance atau jarak antar street inlet (m), D ≤ 50 m

W

: Lebar jalan

So

: Slope limpasan Tabel 4.31 Street Inlet Saluran Sekunder Saluran 1--3 5--4 3--9 4--8

Lebar Jalan W 8 8 8 8

So 0,0045 0,0007 0,0016 0,0019

Jarak (m) 2,348 0,945 1,391 1,524

Tabel 4.32 Street Inlet Saluran Primer Salura n 3--4 9--8 6--4 8--7 4.9.3

Lebar Jalan W 10 10 10 10

So 0,0002 0,0002 0,0004 0,0001

Jarak (m) 0,406 0,368 0,586 0,287

Lubang Pemeriksaan (Manhole) Dalam perencanaan drainase, manhole disamakan dengan perhitungan sewerage di

BAB V. Fungsi dari manhole di saluran drainase, yaitu untuk mengecek saluran tersebut, karena system dalam perencanaan ini adalah saluran terbuka dengan penutup. Sehinggga perlu dikontrol keadaan di dalam saluran tersebut. Dengan asumsi dalam perencanaan ini, saluran yang terpisah dengan jarak manhole yang berdekatan.


60


BAB V PERENCANAAN SEWERAGE 5.1

Periode Desain Perencanaan Sewerage dilakukan dengan selang waktu 20 tahun dengan cakupan

wilayah 80%, dan dimulai dari tahun 2009 – 2029. Untuk itu, diperlukan proyeksi kebutuhan air di masa mendatang. Proyeksi jumlah penduduk dan fasilitas – fasilitas yang ada sangat diperlukan untuk kepentingan perencanaan, perancangan dan evaluasi penyediaan air bersih . kebutuhan akan air bersih semakin lama semakin meningkat sesuai dengan pertambahan jumlah penduduk di masa yang akan datang. Untuk suatu perencanaan diperlukan suatu proyeksi penduduk (termasuk juga fasilitas – fasilitasnya). Walaupun proyeksi bersifat ramalan/ probabilitas, dimana kebenaran dan ketelitiannya bersifat subjektif, namun bukan berarti tanpa perhitungan dan metoda. Data penduduk masa lampau sangat penting untuk menentukan proyeksi penduduk pada masa yang akan datang. Jadi, pada dasarnya proyeksi penduduk pada masa yang akan datang sangat tergantung pada data penduduk saat sekarang ataupun pada masa lalu. Analisa pertambahan penduduk daerah perencanaan dilakukan berdasarkan metode pendekatan aritmatik, geometrik, dan eksponensial sesuai dengan PERMEN RI (2007). Urutan dalam perhitungannya adalah sebagai berikut : 5.1.1

Data Statistik

Untuk data statistik kecamatan Jetis dihitung 10 tahun kebelakang, yaitu dari tahun 1998 – 2007. Data diambil dari BPS Kota Yogyakarta (2008). Pertambahan jumlah penduduk mengikuti aturan PERMEN (2007) :  Pertambahan per-tahun = Jumlah jiwa setelahnya – Jumlah jiwa sebelumnya = P0 – P1  Jumlah jiwa dalam persen (%) = Jumlah jiwa/ P0 x 100

(5.1) (5.2)

 Persentase pertambahan penduduk rata – rata per tahun (r) = = Jumlah jiwa (%)/ n – 1

(5.3)

Tabel 5.1 Data Statistik Penduduk Kecamatan Jetis IRMA YUNITA SALEH (09513021)

61


Pertumbuhan Penduduk Jiwa Persen 2001 37142 193 0,51963 2002 37335 -464 -1,2428 2003 36871 271 0,73499 2004 37142 1126 3,03161 2005 38268 -14532 -37,974 2006 23736 2302 9,69835 2007 26038 11774 45,2185 2008 37812 178 0,47075 2009 37990 564 1,4846 2010 38554 0 Jumlah ~ 1412 21,4217 Selanjutnya untuk menentukan metode yang akan digunakan untuk menghitung Tahun

Jumlah Penduduk

proyeksi 20 tahun mendatang, terlebih dahulu menghitung proyeksi mundur 10 tahun ke belakang, kemudian dicari standar deviasi yang paling kecil yang akan digunakan untuk menghitung proyeksi penduduk 20 tahun mendatang. 5.1.2

Perhitungan Mundur

a. Metode Aritmatik Menggunakan rumus PERMEN (2007), Pn = P0 – Ka (Ta – T0)

(5.4)

Untuk menghitung konstanta aritmatik, Ka = Pn - P0 / Ta - T0

(5.5)

b. Metode Geometrik Menggunakan rumus PERMEN (2007), Pn = P0 x (1+r)Ta-To

(5.6)

c. Metode Eksponensial Menggunakan rumus PERMEN (2007), Pn = P0 x ern

(5.7)

Keterangan : Pn

: Jumlah penduduk tahun ke – n

P0

: Jumlah penduduk pada tahun dasar

Ka

: Konstanta aritmatik

Ta

: Tahun ke – n

To

: Tahun dasar


62


e

: Bil. Eksponensial (2,7182818)

r

: Pertambahan penduduk rata – rata

n

: Interval waktu

x

: Tahun ke – n Tabel 5.2 Perhitungan Statistik Jumlah Kecamatan Jetis Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jumlah

Tahun ke (X) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 55

Y

XY

X^2

37142 37335 36871 37142 38268 23736 26038 37812 37990 38554 350888

37142 74670 110613 148568 191340 142416 182266 302496 341910 385540 1916961

1 4 9 16 25 36 a 64 81 100 336

Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Mundur Tahun (X) 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jumlah 5.1.3

Jumlah Penduduk (Y) 37142 37335 36871 37142 38268 23736 26038 37812 37990 38554 350888

Hasil Perhitungan Mundur Aritmatik 37142 37298,88889 37455,77778 37612,66667 37769,55556 37926,44444 38083,33333 38240,22222 38397,11111 38554

Geometrik 31198,47142 31940,99504 32701,19072 33479,47906 34276,29066 35092,06638 35927,25756 36782,32629 37657,74565 38554

Exponensial 31120,28503 31869,83203 32637,43223 33423,52046 34228,54199 35052,95286 35897,22006 36761,82183 37647,24796 38554

Perhitungan Deviasi Standar


63


Dari perhitungan mundur ketiga metode tersebut, maka dapat dicari harga deviasi terkecil untuk menentukan metode yang digunakan dalam proyeksi 20 tahun mendatang. Mengikuti aturan PERMEN (2007), untuk perhitungannya adalah sebagai berikut : 

Data statistik jumlah penduduk telah diketahui, mencari rata – rata jumlah penduduk ( Y mean), Y mean = ∑Y/n (5.10)



Data hasil perhitungan mundur ( Yi )



Standar deviasi (S) S=

√

∑ (Yi−Ymean) ²

(5.11)

n

Tabel 5.4 Deviasi Standar dari Hasil Perhitungan Aritmatik Tahun

Tahun ke (X) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jumla 55 h Ymean Standar Deviasi

Statistik Jumlah Penduduk 37142 37335 36871 37142 38268 23736 26038 37812 37990 38554

Hasil Perhitungan Aritmatik (Yi) 37142 37298,88889 37455,77778 37612,66667 37769,55556 37926,44444 38083,33333 38240,22222 38397,11111 38554

Yi - Ymean

(Yi Ymean)^2

2053,2 2210,088889 2366,977778 2523,866667 2680,755556 2837,644444 2994,533333 3151,422222 3308,311111 3465,2

4215630,24 4884492,897 5602583,8 6369902,951 7186450,349 8052225,993 8967229,884 9931462,023 10944922,41 12007611,04

350888

~

~

78162511,59

35088,8 ~

~ ~

~ ~

~ 2946,99

Tabel 5.5 Deviasi Standar dari Hasil Perhitungan Geometrik Tahun ke Tahun 2001

Statistik Jumlah

(X)

Penduduk

1

37142


Hasil Perhitungan Geometrik (Yi) 31198,47142

Yi - Ymean

(Yi Ymean)^2

-3890,328582

15134656,48 64


2002 2 2003 3 2004 4 2005 5 2006 6 2007 7 2008 8 2009 9 2010 10 Jumlah 55 Ymean Standar Deviasi

37335 36871 37142 38268 23736 26038 37812 37990 38554 350888 35088,8 ~

31940,99504 32701,19072 33479,47906 34276,29066 35092,06638 35927,25756 36782,32629 37657,74565 38554 ~ ~ ~

-3147,804962 -2387,60928 -1609,320941 -812,5093396 3,266378121 838,4575579 1693,526288 2568,945653 3465,2 ~ ~ ~

9908676,08 5700678,075 2589913,892 660171,4269 10,66922603 703011,0764 2868031,287 6599481,77 12007611,04 56172241,79 ~ 2498,27

Tabel 5.6 Deviasi Standar dari Hasil Perhitungan Eksponensial

(X)

Statistik Jumlah Penduduk

Hasil Perhitungan Exponensial (Yi)

2001

1

37142

31120,28503

2002

2

37335

31869,83203

2003

3

36871

32637,43223

2004

4

37142

33423,52046

2005

5

38268

34228,54199

2006

6

23736

35052,95286

2007

7

26038

35897,22006

2008

8

37812

36761,82183

2009

9

37990

37647,24796

2558,44796

2010

10

38554

38554

3465,2

Jumla

55

350888

~

~

Tahun

Tahun ke


Yi - Ymean 3968,51497 3 3218,96796 9 2451,36776 5 1665,27954 2 860,258006 8 35,8471412 5 808,420055 7 1673,02183 3

(Yi Ymean)^2 15749111,0 9 10361754,7 9 6009203,92 1 2773155,95 4 740043,838 2 1285,01753 5 653542,986 5 2799002,05 5 6545655,96 4 12007611,0 4 57640366,6 65


h Ymean Standar Deviasi

35088,8 ~

~ ~

~ ~

6 ~ 2530,71

Dari perhitungan ketiga metode tersebut, maka dapat dilihat bahwa harga standar deviasi terkecil adalah metode geometrik. Sehingga metode ini digunakan untuk perhitungan proyeksi penduduk Kecamatan jetis 20 tahun mendatang.

5.1.4

Proyeksi Penduduk 20 Tahun Mendatang

Menggunakan metode geometrik persamaan (5.6). Perhitungannya dapat dilihat dalam tabel 5.7 berikut : Tabel 5.7 Proyeksi Penduduk 20 Tahun Mendatang Metode Geometrik 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

39471,5852 40411,00893 41372,79094 42357,46336 43365,57099 44397,67158 45454,33617 46536,14937 47643,70972 48777,63001 49938,53761 51127,0748 52343,89918 53589,68398 54865,11846 56170,90828 57507,7759 58876,46096 60277,72074 61712,33049 63181,08396

66


5.1.5

Proyeksi Fasilitas Umum (Fasum)

Dalam perhitungan proyeksi fasilitas umum, jumlah unit diasumsikan dengan alasan untuk memperhitungkan fasum tidak bias diramalkan jumlah tahun mendatang, Karena tidak konstan dalam pertambahannya. Dalam tabel 5.8, macam – macam fasilitas umum dan jumlah unit tahun 2009 berasal dari BPS Kota Yogyakarta (2008) dengan asumsi tidak ada penambahan pada tahun 2009, sedangkan tahun selanjutnya asumsi. Tabel 5.8 Proyeksi Fasilitas Umum Fasilitas Umum Masjid Pesantren Koramil SD Negeri Kantor Kecamatan SLTP Pertokoan Pasar Kecamatan Kantor Polisi Puskesmas Kantor Desa

2011

2016

Tahun 2021

2026

2031

Kapasita s

Kebutuhan

26 10 8 9

26 10 8 10

28 13 8 10

29 13 8 12

30 14 8 12

50 100 60 150

(L/org/hari ) 30 120 50 40

3

3

3

3

3

40

50

7 160

8 163

9 165

9 167

9 170

200 30

50 20

5

5

5

5

5

70

15

9 3 5

9 3 5

9 4 5

9 5 5

9 6 5

40 50 40

50 300 50

(Unit)

(Jiwa)

5.2 Perencanaan Pipa Seperti yang dijelaskan di 3.2.3, perencanaan ini menggunakan sistem gravitasi. Penyalurannya dibagi dalam 6 blok (gambar terlampir). Untuk menghitung debit puncak (Qpeak) air buangan total tahapan perhitungannya sebagai berikut :

5.2.1

Debit Buangan

Dalam perhitungan debit buangan, terbagi menjadi 2 yaitu perhitungan debit air buangan domestik dan non domestik. Untuk debit air buangan domestik berasal dari masyarakat (Sugiarto,1987). Sedangkan non domestik berasal dari fasilitas umum seperti jasa, lembaga, dsb. Dalam menghitungan debit buangan domestik, urutannya adalah :


67




Menentukan luas wilayah pelayanan (ha)



Jumlah penduduk daerah pelayanan ¿



Luas daerah pelayanan x penduduk tahun proyeksi Luas total wilayah

(5.12)

Debit air bersih Q air bersih = Jumlah penduduk daerah pelayanan x Keb. Air/ jiwa/ hari



(5.13)

Debit air buangan Q air buangan = Q air bersih x Faktor kebocoran

(5.14)

Sedangkan untuk perhitungan debit air buangan non domestik, urutannya : 

Jumlah unit fasum



Rata – rata jumlah jiwa/unit



Kapasitas jiwa/unit



Kebutuhan air



Debit air buangan Q air buangan = Jumlah unit x Rata – rata jumlah jiwa/unit x kapasitas unit (5.15)



Debit total air buangan Q total = Q air buangan x faktor kebocoran

(5.16)

Tabel 5.9 Debit Air Buangan Domestik IRMA YUNITA SALEH (09513021)

68


Luas Wilayah (Ha)

Jumlah Penduduk (Jiwa)

I

54,4

20217,92

II

24,4

9068,331765

III

43,1

16018,24176

IV

48,1

17876,50647

Total

170

63181

Blok


Q Air Bersih (l/hari) 303268 8 136025 0 240273 6 268147 6 947715 0

(m3/s) 0,035 1 0,015 7 0,027 8

Q Air Buangan (m3/s) 0,028080444 0,012594905 0,022247558

0,031

0,024828481

0,109 7

0,087751389

69



70


Tabel 5.10 Debit Air Buangan Non Domestik BLOK I Fasilitas Umum Masjid Pesantren Koramil SD Negeri Kantor Kecamatan SLTP Pertokoan Pasar Kecamatan Kantor Polisi Puskesmas Kantor Desa

Jumlah (Unit) 5 3 2 2 1 2 26 2 2 1 1

Kapasita Kebutuhan s Air (Jiwa) (l/hari) 50 30 100 120 60 50 150 40 40 50 200 50 30 20 70 15 40 50 50 300 40 50 Total

Debit (l/hari) 7500 36000 6000 12000 2000 20000 15600 2100 4000 15000 2000

Air Bersih (m3/s) 8,68056E-05 0,000416667 6,94444E-05 0,000138889 2,31481E-05 0,000231481 0,000180556 2,43056E-05 4,62963E-05 0,000173611 2,31481E-05

BLOK II IRMA YUNITA SALEH (09513021)

71

Air Buangan (m3/s) 6,94444E-05 0,000333333 5,55556E-05 0,000111111 1,85185E-05 0,000185185 0,000144444 1,94444E-05 3,7037E-05 0,000138889 1,85185E-05 0,001131481


Fasilitas Umum Masjid Pesantren Koramil SD Negeri Kantor Kecamatan SLTP Pertokoan Pasar Kecamatan Kantor Polisi Puskesmas Kantor Desa

Jumlah (Unit) 4 2 1 2 0 1 24 2 1 1 0


Debit (l/hari) 6000 24000 3000 12000 0 10000 14400 2100 2000 15000 0

Air Bersih (m3/s) 6,94444E-05 0,000277778 3,47222E-05 0,000138889 0 0,000115741 0,000166667 2,43056E-05 2,31481E-05 0,000173611 0

Air Buangan (m3/s) 5,55556E-05 0,000222222 2,77778E-05 0,000111111 0 9,25926E-05 0,000133333 1,94444E-05 1,85185E-05 0,000138889 0 0,000819444

BLOK III Fasilitas Umum Masjid Pesantren Koramil SD Negeri Kantor Kecamatan IRMA YUNITA SALEH (09513021)

Jumlah (Unit) 5 2 2 2 0

Kapasita s (Jiwa) 50 100 60 150 40

Kebutuhan Air (l/hari) 30 120 50 40 50

Debit (l/hari) 7500 24000 6000 12000 0

Air Bersih (m3/s) 8,68056E-05 0,000277778 6,94444E-05 0,000138889 0 72

Air Buangan (m3/s) 6,94444E-05 0,000222222 5,55556E-05 0,000111111 0


SLTP Pertokoan Pasar Kecamatan Kantor Polisi Puskesmas Kantor Desa

1 24 2 2 1 1

200 30 70 40 50 40

50 20 15 50 300 50

10000 14400 2100 4000 15000 2000

0,000115741 0,000166667 2,43056E-05 4,62963E-05 0,000173611 2,31481E-05

Total

9,25926E-05 0,000133333 1,94444E-05 3,7037E-05 0,000138889 1,85185E-05 0,000898148

BLOK IV Fasilitas Umum Masjid Pesantren Koramil SD Negeri Kantor Kecamatan SLTP Pertokoan Pasar Kecamatan Kantor Polisi Puskesmas Kantor Desa


Jumlah (Unit) 5 3 2 3 1 2 30 3 2 2 1


Debit (l/hari) 7500 36000 6000 18000 2000 20000 18000 3150 4000 30000 2000

Air Bersih (m3/s) 8,68056E-05 0,000416667 6,94444E-05 0,000208333 2,31481E-05 0,000231481 0,000208333 3,64583E-05 4,62963E-05 0,000347222 2,31481E-05

73

Air Buangan (m3/s) 6,94444E-05 0,000333333 5,55556E-05 0,000166667 1,85185E-05 0,000185185 0,000166667 2,91667E-05 3,7037E-05 0,000277778 1,85185E-05 0,00135787


Dari perhitungan tersebut maka dapat dilihat debit domestik dan non domestik setiap blok pada tabel 5.11, berikut :

Blok I II III IV Total


Debit (Qr) Air Buangan Domestik Non Domestik Qd + Qnd (Qd) (Qnd) (m3/s) (m3/s) 0,028 0,0013 0,0293 0,012 0,00081 0,01281 0,022 0,00089 0,02289 0,04 0,0011 0,0411 0,0877513 0,001577604 0,089329 9

74


5.2.2

Dimensi Pipa

Dalam menentukan dimensi pipa, urutan perhitungannya mengikuti aturan NSPM (2009), sebagai berikut : 

Mengetahui daerah pelayanan



Mengetahui jumlah penduduk di daerah pelayanan



Luas area pelayanan



Pemakaian air bersih/jiwa



Faktor kebocoran



Jumlah kebutuhan air domestik dan non domestik daerah pelayanan = (Qd + Qnd)



Debit infiltrasi



Densitas penduduk ∑ pend. Thn rencana / T luas daerah pelayanan



Factor puncak (Fp) Menggunakan metode Babbit, Fp = 5/Penduduk0,107



Angka kekasaran Manning (n), diambil dari Kementrian PU dan Kimpraswil (2003), dimana diasumsikan air limbah = 0,013



Populasi P = daerah pelayanan x densitas penduduk



Debit rata – rata air limbah (Qr) Qr = pemakaian air bersih x factor kebocoran x P



Debit kumulatif (Qkumf) Qkumf = Qr + Qd+nd



Debit puncak (Qpeak) Qpeak = Fp x Qkumf


75




d/D, asumsi tinggi air di pipa perencanaan



Qpeak/Qfull, diketahui dengan d/D lalu diplotkan (lampiran)



Debit full (Qfull) Qfull = Qpeak / (Qpeak x Qfull)



Slope saluran, seperti persamaan (4.34)



Diameter pipa (d) Menggunakan pers. Manning pada kondisi saluran penuh (d/D) Qfull = 0,318 x d8/3 x Sd0,5 x 1/n d



= (Qfull x n /0,318 x Sd0,5)3/8

Luas penampang, luas lingkaran (A) A = ¼ π . d2



Kecepatan penuh (Vfull) = Qfull / A



Cek Qp/Qf = Qpeak/Qfull



Diplotkan Vp/Vf ke lampiran untuk mencari nilai d/D, hasilnya harus sama dengan d/D asumsi



Memplotkan Vp/Vf ke lampiran



V peak = Vfull / (Vp/Vf) Dimana kecepatan antara 6 m/s – 3 m/s (OK)


76


Tabel 5.12 Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder Elevasi

Jalu r Pipa

Ld

Jumlah

Pelayanan

Kumulatif Penduduk

Luas Area

Blok

(Jiwa)

(Ha)

I

15463,61

54,4

II

7591,4

24,4

Awal

Akhir

(m)

(m)

(m)

1~2

1160

102,7

101,5

2~3

527

101,5

100,5

4~2

685

102,5

101,5

0,00146

III

8717,04

43,1

5~4

422

101,7

100,6

0,00260 7

IV

13943,34

48,1

Qp (m3/s) 0,0231932 2 0,0456462 9 0,0282803 7 0,0475180 8

d/D

Qp/Qf

Sd

Area

0,00103 4 0,00189 8

(m3/s)

Diameter Hitunga Pendekata n n (m) (mm)

Q full

0,8

1

0,02319

0,268781

250

0,8

1

0,04565

0,309213

350

0,8

1

0,02828

0,271423

300

0,8

1

0,04752

0,295768

350


Cek A (m2) 0,049062 5 0,096162 5

Qr AB = Qd + Qnd

Q inf

(m3/s) 0,0108509 1 0,0197901 3 0,0124438 1 0,0219864 4

(m3/s) 0,002 2

Cek vp/v f

Cek

Cek

Cek

Q full

Qp/Qf

d/D

0,004 0,002 5 0,004 4

(m3/s)

Fp

Q Kumulati f (m3/s)

1,781

0,013021

1,922

0,023748

1,894

0,014933

1,801

0,026384

Cek

Cek

v full

v peak

(m/s)

(m/s)

0,0207771 1,11628821

0,68

1,18

0,423482

0,4997

0,0676509 0,67473293

0,61

1,12

0,703506

0,7879

0,07065

0,0397012 0,71233088

0,62

1,13

0,561942

0,635

0,096162 5

0,0792901 0,59929398

0,64

1,15

0,824543

0,9482

77


Tabel 5.13 Perhitungan Dimensi Pipa Primer Elevasi Jalur Pipa

Ld

Area

Blok

Jumlah Kumulatif Penduduk (Jiwa)

0,001949

V

5100,473831

21,07

101,7

0,001481

I+III+VI

22244,06931

91,89

101

0,002881

I+II+III+IV+V+VI+VI I

63181

261

Awal

Akhir

(m)

(m)

(m)

4~5

513

103,5

102,5

5~6

540

102,5

6~7

243

101,7

Qp (m3/s) 0,0175305 7 0,0654099

d/D

Qp/Qf

Sd

Pelayanan

(m3/s)

Diameter Hitunga Pendekatan n (m) (mm)

Q full

0,8

1

0,01753

0,214898

250

0,8

1

0,06541

0,370674

400


Cek A (m2) 0,049062 5 0,1256

Qr AB = Luas Area (Ha)

Qd + Qnd

Q Q inf

Fp

Kumulatif

(m3/s)

(m3/s) 0,001 0,00728382 2,006 5 0,006 0,03181589 1,713 4 0,09010069

0,018

1,532

(m3/s) 0,008741 0,038179 0,108121

Cek

Cek

Cek

Cek

Cek

Cek

Q full

Qp/Qf

d/D

vp/vf

v full

v peak

(m/s)

(m/s)

(m3/s) 0,028521

0,6146553

0,55

1,08

0,581319

0,6278

0,0846666

0,7725587

0,65

1,15

0,674097

0,7752

78


4 0,1656596 1

0,8

1

0,16566


0,463629

500

0,19625

0,2112293

0,7842644

79

0,65

1,15

1,076328

1,2378


5.3 Penanaman Pipa Untuk menghitung penanaman pipa, urutan dalam perhitungannya adalah sebagai berikut : 

Jalur pipa dan panjang jalur (L)



Elevasi tanah awal dan akhir, slope saluran (Sd) persamaan (4.34)



Diameter pipa



Tinggi penanaman pipa awal (Hawal), asumsi



Selisih tinggi (ΔH) = L x Sd



H akhir pipa = D + ΔH



Elevasi pipa awal = elevasi tanah awal – H akhir pipa



Elevasi pipa akhir = elevasi tanah akhir – H akhir pipa


80


5.4 Tabel 5.15 Perhitungan Penanaman Pipa Saluran Cabang 5.10 H awa l

5.7 Elevasi Tanah 5.5 Jal ur Pip a

5.6 L d

5.26 ( m )

5.16 A 5.17 Ak w 5.8 Sd hir al 5.27 ( 5.28 (m m ) )

5.9 D 5.20 Pipa 5.30 (m )

5.31 (m)

5.32 ( m )

5.40 0,2 5

5.41 1

5.42 5, 7

5.38 11 2,3

5.39 0, 00 49 1

5.47 52 5.46 2~3 7

5.48 1 1 2, 3

5.49 11 0,8

5.50 0, 00 28 5

5.51 0,3 5

5.58 68 5.57 4~2 5

5.59 1 1 2, 5

5.60 11 2,3

5.61 0, 00 02 9

5.36 11 5.35 1~2 60

5.37 1 1 8

5.68 5~4 5.69 42 2


5.70 1 1 2, 8

5.71 11 2,5

5.72 0, 00 07 1

5.11 D elt a H

5.12 H akh ir

5.13 Elevasi Pipa

5.22 Pip a

5.23 A w 5.24 Ak a hir l

5.33 (m)

5.34 (m)

5.43 5,95

5.52 1

5.53 1, 5

5.54 1,85

5.62 0,3

5.63 1

5.64 0, 2

5.65 0,5

5.73 0,3 5

5.74 1

5.75 0, 3

81

5.76 0,65

5.44 1 1 7 5.55 1 1 1 , 3 5.66 1 1 1 , 5 5.77 1 1 1 ,

5.45 10 6,3 5 5.56 10 8,9 5

5.67 111 ,8 5.78 111 ,85


8 5.79 5.80 Tabel 5.16 Perhitungan Penanaman Pipa Saluran Induk 5.86 H awa l

5.83 Elevasi Tanah 5.81 Jal ur Pip a

5.82 L d

5.92 A 5.93 Ak w 5.84 Sd hir al

5.85 D 5.96 Pipa

5.102 ( 5.103 m (m) )

5.104 ( m)

5.106 ( m)

5.111 4 5.112 5 5.113 ~IP 80 112,5 AL

5.114 1 10, 6

5.115 0 ,0 5.116 0 5.117 1 03 ,25 28


5.107 ( m)

5.87 D elt a H

5.88 H akh ir

5.89 Elevasi Pipa

5.98 Pip a

5.99 A 5.100 A w khi a r l

5.108 ( 5.109 ( m m) )

5.110 (m)

5.118 1 5.119 2, 5.120 ,9 15 111,5

82

5.121 1 08, 45


5.122 5.4

Bangunan Pelengkap

5.123 5.4.1

Lubang Kontrol ( Manhole)

5.124 Fungsi manhole sebagai lubang periksa, ventilasi dan pembersihan pada sluran air buangan (NSPM,2009). 5.125 Peletakkan manhole : 

Pada jalur lurus, dengan jarak tertentu tergantung diameter saluran 5.126 Tabel 5.17 Jarak Manhole 5.127 Diameter Pipa

5.128 Jarak Manhole

5.129 (mm)

5.130 (m)

5.131 150

5.132 25 – 50

5.133 200

5.134 50 - 100

5.135 500

5.136 100 – 125

5.137 1000

5.138 125 – 150

5.139 2000

5.140 150 – 200

5.141 >2000

5.142 200

5.143 Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering (1981) 5.144 Syarat utama diameter manhole adalah mudah dimasuki oleh pekerja bila akan dilakukan pemeliharaan saluran, diameter manhole bervariasi sesuai kedalaman saluran. 5.145 Tabel 5.18 Diameter Manhole 5.146 Kedal aman

5.147 Dia meter

5.148 (m)

5.149 (m)

5.150 < 0,8

5.151 0,75

5.152 0,8 – 2,5 5.153 >2,5

1

– 1,2

5.154 1,2 – 1,8

5.155 Sumber : Metcalf & Eddy, Wastewater Eng (1981) IRMA YUNITA SALEH (09513021)

83


5.156 Detail manhole tertera pada lampiran gambar. Berikut jumlah manhole dalam perencanaan di Kecamatan Jetis. 5.157 5.158


84

Tugas Perencanaan Drainase & Sewerage Kecamatan Jetis

Recommend Documents