skripsi drainase

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TINJAUAN KAPASITAS TAMPUNGAN SALURAN SUMBER TANGKILAN SEBAGAI SALURAN DRAINASE DI WILAYAH SUMBER, SURAKARTA BAGIAN UTARA TUGAS AKHIR Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dikerjakan Oleh: ANGGRAENI UTAMI PUTRI NIM. I 8708001

PROGRAM DIPLOMA III INFRASTRUKTUR PERKOTAAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011 commit to user i


digilib.uns.ac.id

LEMBAR PERSETUJUAN

TINJAUAN KAPASITAS TAMPUNGAN SALURAN SUMBER TANGKILAN SEBAGAI SALURAN DRAINASE DI WILAYAH SUMBER, SURAKARTA BAGIAN UTARA

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh: ANGGRAENI UTAMI PUTRI NIM. I 8708001 Telah disetujui untuk dipertahankan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Diperiksa dan disetujui ; Dosen Pembimbing

Ir. SUSILOWATI, MSi NIP. 19480610 198503 2 001

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

LEMBAR PENGESAHAN TINJAUAN KAPASITAS TAMPUNGAN SALURAN SUMBER TANGKILAN SEBAGAI SALURAN DRAINASE DI WILAYAH SUMBER, SURAKARTA BAGIAN UTARA

TUGAS AKHIR Dikerjakan Oleh: ANGGRAENI UTAMI PUTRI NIM. I 8708001 Dipertahankan didepan tim penguji: 1. Ir. SUSILOWATI, MSi NIP. 19480610 195803 2 001

:......................................... .....................

2. Ir. KOOSDARYANI, MT NIP. 19541127 198601 2 001

:..............................................................

3. Ir. SUBRATAYATI, Msi NIP.19460421 198503 2 001

:..............................................................

Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Disahkan, Ketua Program D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS

Ir. BAMBANG SANTOSA, MT NIP. 19590823 198601 1 001

ACHMAD BASUKI, ST, MT NIP. 197109007 199702 1 001

commit to user iii


digilib.uns.ac.id

MOTTO “Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (Q.S. Alam Nasrah: 5-6) “Jangan pernah berpikir akan kegagalan dan berhenti berusaha yang terbaik sebelum kamu benar-benar menemukan kegagalan tersebut” (penulis) “Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk Allah, Tuhan semesta Alam” (Q.S. Al-An’aam : 162)

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN Tugas Akhir dipersembahkan kepada :  Allah SWT, hanya padamulah aku berserah diri, meminta cahaya penerangan dan ketabahan dalam hidupku  Kedua orang tuaku, adikku, saudara-saudaraku (keluarga besar SOETIYONO dan MUH.BASRI) yang tak pernah hentihentinya memberikan dukungan, semangat, doa serta kasih sayangnya. Inilah persembahanku, semoga bisa selalu menjadi bagian dari banyak kebahagiaan yang kita syukuri  Pemimpin fakultas teknik,pemimpin jurusan teknik sipil,ketua program D3 teknik sipil, Ir.Koosdaryani, MT., Ir.Susilowati, Msi., dan segenap pengajar dan karyaawan fakultas teknik.  Ipung’s

Apartement

family,

banyak

hari

yang

tidak

terlupakan bersama kalian.  Rekan-rekan

Infrastruktur

khususnya

’08

dan

Gedung

khususnya ’08 berantakan tapi mengutamakan kebersamaan.  Temen-temen BEM FT Loyalitas, mengajarkan aq banyak hal  Lapy sama Suver yang selalu menemani langkah aku.  Semua pihak yang tidak dapat disebutkan dan telah membantu terselesaikannya Tugas Akhir ini.

commit to user v


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Tinjauan Kapasitas Tampungan Saluran Sumber Tangkilan Sebagai Saluran Drainase Di Wilayah Sumber, Surakarta Bagian Utara dengan baik. Dengan adanya tugas akhir ini, kami berharap semoga laporan ini berguna bagi para

pembaca

dalam

mempelajari

perencanaan

sistem

drainase

yang

berkelanjutan, serta dapat menambah pengetahuan secara teori yang diperoleh di bangku kuliah, menambah wawasan serta pengalaman kerja di lapangan secara langsung. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimakasih kepada semua pihak yang telah berpartisipasi dan membantu penulis selama menyelesaikan penulisan tugas akir ini. Kepada segenap civitas Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya, Ir. Susilowati, M.Si selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini, Ir. Koosdaryani, MT selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingannya, rekan – rekan dari Teknik sipil semua angkatan dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya. Surakarta,

Juli 2010

Penyusun

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Anggraeni Utami Putri, 2011. Tinjauan Kapasitas Tampungan Saluran Sumber

Tangkilan Sebagai Saluran Drainase Di

Wilayah Sumber,

Surakarta Bagian Utara. Tugas Akhir Program DIII Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Air merupakan sumber daya alam yang memiliki peran yang penting dalam kehidupan. Air yang melimpah dapat digunakan dengan baik bila tidak ada masalah pada saat pengaliran. Sebaliknya apabila pada saat pengaliran terdapat masalah maka air dapat menjadi bencana bagi lingkungan sekitarnya. Permasalahan yang terjadi biasa disebut dengan masalah drainase. Pada tahun 2007 saluran Sumber Tangkilan mengalami permasalahan drainase dengan terjadinya genangan. Genangan yang terjadi menjadi sebuah permasalahan tersendiri yang perlu dianalisis. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi eksisting saluran sungai Sumber Tangkilan sebagai saluran drainase. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif . Data-data yang diperlukan antara lain gambar skema daerah tangkapan sistem saluran drainase Kota Surakarta, data dimensi saluran drainase terbuka di sepanjang Sungai Sumber, data curah hujan dan data spesifikasi perencanaan saluran drainase. Dari hasil analisis dapat diketahui bahwa terjadi luapan pada sungai Sumber Tangkilan 1, Sumber tangkilan 2, Sumber tangkilan 3 pada debit rencana periode ulang 10-tahunan Kata-kata Drainase

kunci: Debit rencana, Kapasitas saluran drainase, dimensi saluran

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Anggraeni Utami Putri, 2011. Review Of

Bin

Capacity

Channel

Sumber

Tangkilan For Drainage Channels In Area Sumber, In Northern Part Of Surakarta. Final Project DIII Urban Infrastructure Program Department of Civil Engineering Faculty of Engineering, Sebelas Maret University. Water is a natural resource that has an important role in life. Abundant water can be

used

successfully when there

the moment. Conversely,

if

at

is

the moment there

no drainage problem at are problems

then the

water flux can be disastrous to the surrounding environment. The problems that occur commonly referred to drainage problems. In 2007 the channel Sumber Tangkilan experiencing drainage problems with the pool. Puddle that happens to be a separate issue that needs to be analyzed. The purpose of this study was to determine the existing condition in channel Sumber Tangkilan as drainage channels. This research uses descriptive quantitative method. The data required include schematic drawings catchment drainage system Surakarta, open drainage channels-dimensional data along

the lines Sumber, rainfall

data

and

data

specifications drainage planning. From the analysis results can be seen that occur in the overflow channel Sumber Tangkilan 1, Sumber Tangkilan 2, Sumber Tangkilan 3 on the discharge plan 10year return period. Key words: Debit plans, drainage channel capacity, channel dimensions Drainage

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL ................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN..................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..............................................................iv KATA PENGANTAR.................................................................................vi ABSTRAK ................................................................................................ vii DAFTAR ISI. ..............................................................................................ix DAFTAR GAMBAR................................................................................. xii DAFTAR TABEL .................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................xiv DAFTAR NOTASI ....................................................................................xv BAB 1 PENDAHULUAN ...........................................................................1 1.1. Latar Belakang........................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah...................................................................................2 1.3. Batasan Masalah .....................................................................................3 1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................................3 1.5. Manfaat Penelitian ..................................................................................3 1.6. Sumber Data ...........................................................................................4 1.7. Sistematika Penyusunan Laporan ............................................................4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ....................5 2.1. Tinjauan Pustaka.....................................................................................5 2.1.1. Sistem Drainase ........................................................................... 5 2.1.2. Permasalahan Drainase..................................................................6 2.1.3. Perencanaan Saluran Drainase.......................................................8 2.2. Landasan Teori .......................................................................................8 2.2.1. Analisis Hidrologi .........................................................................8 2.2.2. Analisis Hujan Rata-rata Daerah Aliran Sungai .............................9 2.2.3. Analisis Frekuensi dan Probabilitas .............................................11

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

2.2.3.1. Distribusi Normal............................................................11 2.2.3.2. Distribusi Log-Normal ....................................................12 2.2.3.2. Distribusi Log-Pearson tipe III........................................12 2.2.3.4. Distribusi Gumbel ...........................................................13 2.2.4. Uji Kecocokan ...........................................................................15 2.2.4.1. Uji Chi-Kuadrat...............................................................16 2.2.4.2. Uji Smirnov-Kolmogorov................................................17 2.2.5. Laju Aliran Puncak .....................................................................18 2.2.5.1. Metode Rasional..............................................................19 2.2.5.1.1. Koefisien Pengaliran .......................................19 2.2.5.1.2. Waktu konsentrasi ...........................................21 2.2.5.1.3. Intensitas Hujan (I) ..........................................22 2.2.6. Saluran Drainase .........................................................................22 BAB 3 METODE PENULISAN ...............................................................24 3.1. Lokasi Penelitian...................................................................................24 3.2. Obyek Penelitian...................................................................................24 3.2. Langkah-langkah Penelitian ..................................................................24 3.2.1. Mencari Data atau Informasi .......................................................24 3.2.2. Mengolah Data............................................................................25 3.2.3. Penyusunan Laporan ...................................................................26 BAB 4 PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN ..........................27 4.1. Pengumpulan Data Curah Hujan ...........................................................27 4.2. Pengolahan Data ...................................................................................28 4.2.1. Hujan Maksimum Harian Rata-Rata ............................................28 4.2.2. Analisis Frekuensi.......................................................................29 4.2.3. Uji Kecocokan ............................................................................33 4.2.3.1. Uji Chi-Kuadrat...............................................................33 4.2.3.2 Uji Smirnov-Kolmogorov.................................................36 4.2.4. Menghitung Debit Sungai Sumber Tangkilan ..............................37 4.2.5. Perhitungan Full Bank Capacity dan Normal Capacity ................39

commit to user x


digilib.uns.ac.id

4.3. Pembahasan ..........................................................................................44 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN......................................................45 5.1. Kesimpulan...........................................................................................45 5.2. Saran.....................................................................................................45 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................46 PENUTUP..................................................................................................xvii LAMPIRAN ...............................................................................................xviii

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Data.......................................................25

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Karakteristik Distribusi Frekuensi ................................................15 Tabel 2.2 Nilai Uji Kritis Smirnov-Kolmogorov .........................................18 Tabel 2.3 Koefisien Aliran untuk Metode Rasional ......................................20 Tabel 2.4 Koefisien Limpasan untuk Metode Rasional.................................20 Tabel 4.1 Data Curah Hujan.........................................................................27 Tabel 4.2 Rekapitulasi Hujan Maksimum Harian Rata-rata ..........................28 Tabel 4.3 Perhitungan Parameter Statistik....................................................29 Tabel 4.4 Nilai-nilai pada persamaan distribusi Log Person III ....................31 Tabel 4.5 Perhitungan Hujan Rencana Dengan Metode Log-Person III ........33 Tabel 4.6 Data Curah Maksimum Harian Rata-Rata.....................................33 Tabel 4.7 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat ........................................................35 Tabel 4.8 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov .........................................36 Tabel 4.9 Data Sungai Sumber Tangkilan ....................................................37 Tabel 4.10 Perhitungan Qrencana ....................................................................38 Tabel 4.11 Perhitungan Full Bank Capacity Saluran ....................................41 Tabel 4.12 Perhitungan Normal Capacity Saluran........................................43 Tabel 4.13 Perbandingan Kapasitas Saluran Dengan Debit Rencana ............44

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Gambar 1. Master Plan Drainase Kota Surakarta Gambar 2. Jaringan Drainase Sumber Banyuanyar Lampiran B Tabel 1. Data dimensi Saluran Tabel 2. Nilai K Distribusi Log-Person Tipe III Tabel 3. Nilai Variabel Reduksi Gauss Tabel 4. Nilai Kritis Untuk Distribusi Chi-Kuadrat (Uji Satu Sisi) Lampiran C

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI L

= Panjang saluran (km),

S

= Kemiringan saluran,

C

= Koefisien aliran permukaan,

Qn

= Debit n tahunan (m3/dtk),

Xi

= Hujan maksimum harian rata-rata(mm),

X

= Rata-rata hujan harian maksimum (mm),

Sd

= Simpangan baku,

Cv

= Koefisien variasi,

Cs

= Koefisien skewness,

n

= Koefisien manning,

Ck

= Kefisien ketajaman,

Y

= Nilai rata-rata logaritmatik dari Xi,

Sy

= Deviasi standar dari logaritmatik Xi,

Cs

= Koefisien kemencengan dari variasi logaritmatik Xi,

K

= Faktor frekuensi,

KT

= Faktor frekuensi untuk T tahun,

XT

= Hujan harian maksimum rata-rata T tahun (mm),

Y

= Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T

tahunan, = Log XTr XTr

= XT = Hujan harian maksimum rata-rata T tahun (mm),

X

= Xi = Hujan harian maksimum rata-rata,

Oi

= Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke i,

Ei

= Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke i,

2

= Parameter chi-kuadrat terhitung,

dk

= Derajat kebebasan pada uji chi-kuadrat,

commit to user xv


digilib.uns.ac.id

G

= Jumlah sub kelompok,

P(X)

= Peluang munculnya nilai X,

P’(X)

= Peluang teoritis munculnya nilai X,

m

= Urutan hujan rata-rata maksimum dari terbesar samapi ke kecil,

D

= Selisih peluang dengan peluang teoritis munculnya nilai X,

N

= Jumlah data,

α

= Derajat kepercayaan

Do

= Nilai kritis,

Dmaks = Nilai kritis Dmaks, Tc

= Waktu konsentrasi (jam),

I

= Intensitas hujan (mm/jam),

R24

= Curah hujan maksimum harian dalam 24 jam (mm),

Asungai = Catchment area/ daerah tangkapan (ha), A

= Luas tampang aliran (m2),

R

= Jari-jari hidraulik (m),

v

= Kecepatan aliran (m/dt),

b

= Lebar bawah saluran (m),

b1,b2

= Lebar kanan/kiri (m),

w

= Tinggi jagaan (m),

h

= Tinggi muka air (m),

Q

= Debit (m3/dtk)

commit to user xvi


digilib.uns.ac.id 1

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.

Latar Belakang Masalah

Air merupakan unsur yang paling penting bagi kehidupan di muka bumi terutama bagi kehidupan umat manusia. Seiring berjalannya waktu kebutuhan akan air meningkat dengan bertambahnya penduduk dan perkembangan ekonomi yang ada. Air yang melimpah dapat digunakan dengan baik bila tidak ada masalah pada saat pengalirannya. Sebaliknya apabila pada saat pengalirannya terdapat masalah maka air yang semula menjadi kebutuhan yang penting berubah menjadi bencana bagi lingkungan sekitarnya. Permasalahan yang terjadi biasa disebut dengan masalah drainase. Drainase itu sendiri menurut Dr. Ir. Suripin. M.Eng., adalah mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Di dalam dunia teknik sipil, drainase secara umum diartikan sebagai salah satu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, kelebihan irigasi dari suatu kawasan atau lahan. Saluran drainase dapat menyebabkan tergenangnya daerah sekitar apabila pada saluran drainase terjadi gangguan atau penanganan yang tidak baik (Mursitaningsih, 2009). Tergenangnya saluran drainase dapat disebabkan oleh banyak faktor. Salah satunya adalah menyangkut pertambahan jumlah penduduk yang terjadi pada saat sekarang ini. Bertambahnya jumlah penduduk maka bertambah pula jumlah limbah cair dan limbah padat yang ada. Selain itu terjadi penambahan infrastruktur guna menyeimbangkan dengan bertambahnya jumlah penduduk yang ada. Hal-hal tersebut di atas bila tidak disertai manajemen yang baik maka akan mempercepat pendangkalan maupun penyempitan saluran dan sungai. Kapasitas drainase menjadi berkurang, sehingga tidak mampu menampung debit air. Debit

commit to user


digilib.uns.ac.id 2

air yang tidak tertampung akan menimbulkan bencana atau tergenangnya daerah sekitar drainase. Saluran Sumber terletak di Desa Sumber, Surakarta bagian utara. Saluran ini merupakan salah satu ssaluran yang mempengaruhi pertumbuhan fisik dalam suatu wilayah tersebut, karena Saluran Sumber merupakan salah satu saluran yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air oleh penduduk sekitar. Oleh karena itu, seharusnya Sungai Sumber memerlukan perhatian yang lebih agar tidak terjadi permasalahan drainase. Kenyataannya perlu kita ketahui bahwa, mulai tahun 2007 Saluran Sumber telah mengalami permasalahan drainase. Ini dibuktikan dengan adanya genangan yang terjadi pada saat musim hujan. Masalah inilah yang seharusnya mendapatkan perhatian lebih dari pemerintah dan perlu diadakan penelitian mengenai permasalahan yang muncul. Dengan mempertimbangkan hal-hal yang telah diuraikan di atas, daerah sekitar Desa Sumber dipilih sebagai lokasi studi kasus. Bertambahnya jumlah penduduk daerah tersebut menyebabkan banyak masalah yang dtimbulkan yang bersangkutan dengan masalah drainase. Genangan yang terjadi pada daerah Sumber pada musim penghujan menjadi sebuah permasalahan tersendiri yang dapat dianalisis sehingga dapat langsung ditangani (Sulasno, 2009).

1.2.

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas dan agar pembahasan lebih terarah serta mendalam supaya sesuai dengan tujuan, maka permasalahan dirumuskan sebagai berikut : Bagaimana kapasitas tampungan Saluran Sumber Tangkilan sebagai saluran wilayah Sumber, Surakarta bagian utara?

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

1.3.

Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas serta untuk memperoleh hasil yang lebih akurat dalam studi ini, maka perlu diberikan batasan masalah sebagai berikut: a. Saluran yang dianalisis adalah Saluran Sumber Tangkilan di Wilayah Sumber Surakarta utara. b. Air yang menngalir dalam saluran drainase berasal dari air hujan. c. Saluran drainase di daerah tangkapan sepanjang Saluran Sumber Tangkilan berupa saluran terbuka.

1.4.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk: Mengetahui kapasitas tampungan Saluran Sumber Tangkilan sebagai saluran drainase.

1.5.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan muncul dari penelitian ini adalah: a. Manfaat teoritis Untuk pengembangan ilmu pengetahuan di bidang teknik sipil sesuai dengan teori yang didapat di bangku perkuliahan khususnya mengenai permasalahn drainase dam solusi yang atas permasalahan tersebut. b. Manfaat praktis Hasil penelitian ini dapat memberikan tambahan informasi kepada masyarakat dan Dinas Pekerjaan Umum wilayah kota Surakarta dalam hal perencanaan sistem drainase yang telah dibangun pada lokasi tersebut.

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

1.6.

Sumber Data

Laporan ini menyajikan pandangan secara umum dengan uraian dan penjelasan berdasarkan data hasil dari pengambilan data. Metode pengumpulan data sebagai dasar untuk menyusun laporan ini diperoleh dari buku catatan dan literatur yang terkait.

1.7.

Sistematika Penyusunan Laporan

Laporan Tugas Akhir ini terdiri dari 5 Bab yang berhubungan dengan masalah drainase. secara garis besar sistematika penyusunan laporan Tugas Akhir ini adlah sebagai berikut: BAB 1. PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penilitian, sumber data, dan sistematika penyusunan laporan. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Berisi tentang tinjauan pustaka dan dasar teori BAB 3. METODE PENELITIAN Berisi tentang lokasi penelitian, waktu penelitian, obyek penelitian, parameter yang diteliti, langkah-langkah penelitian. BAB 4. PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN Berisi tentang pengumpulan data, pengolahan data dan pembahasan. BAB 5. KESIMPULAN Berisi tentang kesimpulan dan saran.

commit to user


digilib.uns.ac.id 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1.

Tinjauan Pustaka

2.1.1. Sistem Drainase Drainase yang berasal dari bahasa inggris yaitu drainage mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalirkan air. Dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan/lahan tidak terganggu. Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dalam salinitas. Jadi drainase menyangkut tidak hanya air permukaan tapin juga air tanah (Suripin, 2004). Sesuai dengan prinsip sebagai jalur pembuangan maka waktu hujan, air yang mengalir di permukaan diusahakan secepatnya dibuang agar tidak menimbulkan genangan yang dapat mengganggu aktivitas dan bahkandapat menimbulkan kerugian (R. J. Kodoatie, 2005). Adapun fungsi drainase menurut R. J. Kodoatie adalah: a. Membebaskan suatu wilayah (terutama yang padat dari pemukiman) dari genangan air, erosi, dan banjir. b. Karena aliran lancar maka drainase juga berfungsi memperkecil resiko kesehatan lingkungan bebas dari malaria (nyamuk) dan penyakit lainnya. c. Kegunaan tanah permukiman padat akan menjadi lebih baik karena terhindar dari kelembaban.

commit to user 5


digilib.uns.ac.id 6

d. Dengan sistem yang baik tata guna lahan dapat dioptimalkan dan juga memperkecil kerusakan-kerusakan struktur tanah untuk jalan dan bangunan lainnya. Secara umum, sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal (Suripin,2004) Bangunan dari sistem drainase pada umumnya terdiri dari saluran penerima (interceptor drain), saluran pengumpul (collector drain), saluran pembawa (conveyor drain), saluran induk (main drain), dan badan air penerima (receving waters) (Suripin,2004). Menurut R. J. Kodoatie sistem jaringan drianase di dalam wilayah kota dibagi atas 2 (dua) bagian yaitu: a. Sistem drainase mayor adalah sistem saluran yang menampung dan mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (Catchment Area). Biasanya sitem ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti saluran drainase primer. b. Sistem drainase minor adalah sistem saluran dan bangunan pelengkap drainase yang menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan dimana sebagian besar di dalam wilayah kota, contohnya seperti saluran atau selokan air hujan di sekitar bangunan. Dari segi konstruksinya sistem ini dapat dibedakan menjadi sitem saluran tertutup dan sistem saluran terbuka. 2.1.2. Permasalahan Drainase Permasalahan drainase bukanlah hal yang sederhana. Banyak faktor yang mempengaruhi dan pertimbangan yang matang dalam perencanaan, antara lain:

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

a. Peningkatan Debit Manajemen sampah yang kurang baik memberi konstribusi percepatan pendangkalan/penyempitan saluran dan sungai. Kapasitas sungai dan saluran drainase menjadi berkurang, sehingga tidak mampu menampung debit yang terjadi, air meluap dan terjadilah genangan atau bahkan bisa terjadi banjir. b. Penataan Lingkungan 1. Perkembangan

perumahan-perumahan

baru

terutama

oleh

developer/pengembang tidak diikuti dengan penataan drainase yang memadai. 2. Bangunan-bangunan penduduk yang mempersempit dimensi saluran. 3. Perubahan bentuk kontur untuk pengembangan pemukiman sebagian telah merubah arah aliran yang berdampak kesenjangan antara rencana penataan drainase dengan kenyataan. c. Perubahan Tata Guna Lahan 1. Pada daerah-daerah bekas persawahan, pada awalnya saluran drainase yang ada merupakan saluran irigasi. Perubahan fungsi ini tidak diikuti dengan perubahan desain saluran. 2. Perubahan tata guna lahan yang tidak sesui dengan perencanaan, terutama pada daerah bantaran sungai dan badan-badan saluran untuk pemukiman. 3. Hampir semua kawasan merupakan lahan bangunan dan kawasan resapan yang ada sangat kecil. 4. Sebagian saluran yang ada masih saluran alam padahal lahan yang semula kosong telah menjadi pemukiman padat. d. Kapasitas Saluran Saluran yang sudah ada kurang mampu menampung kapasitas debit air hujan padahal lahan untuk pengembangan saluran sudah tidak ada (normalisasi) non teknis. e. Fungsi Penyalahgunaan funsi saluran itu sendiri yang sebagiab saluran masih berfungsi campuran (mixed used) untuk drainase dan saluran limbah.

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

f. Peran masyarakat Kurangnya kesadaran masyarakat/partisipasi masyarakat yang rendah yang membuang sampah pada saluran sehingga mengakibatkan jalan air tidak lancar. 2.1.3. Perencanaan Saluran Drainase Saluran drainase harus direncanakan untuk dapat melewatkan debit rencana dengan aman. Perencanaan teknis saluran drainase menurut Suripin mengikuti tahapan : a. Menentukan debit rencana. b. Menentukan jalur saluran. c. Merencanakan profil memanjang saluran. d. Merencanakan penampang melintang saluran. e. Mengatur dan merencanakan bangunan-bangunan serta fasilitas sistem drainase. Dalam perencanaan perlu memperhatikan cara pelaksanaan, ketersediaan lahan dan bahan, biaya, serta operasi dan pemeliharaan setelah pembangunan selesai. Seluruh item pekerjaan yang disebutkan di atas tidak berdiri sendiri-sendiri, tetapi saling terkait, sehingga dalam proses perencanaan perlu saling cek.

2.2.

Landasan Teori

2.2.1. Analisis Hidrologi Analisis hidrologi diperlukan pada sebagian perencanaan bangunan sipil. Tidak hanya bangunan air saja yang memerlukan analisis hidrologi, dalam perencaan bangunan jalan raya, lapangan terbang, jembatan dan bangunan sipil lainnya (Sulasno, 2009).

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

Setiap perencanaan suatu wilayah perlu diperhatikan kelancaran air akibat hujan. Analisis hidrologi merupakan bidang yang sangat rumit dan kompleks. Hal tersebut dikarenakan adanya ketidak pastian dalam hidrologi, keterbatasan teori dan rekaman data, juga keterbatasan ekonomi (Sulasno, 2009). Hujan adalah salah satu bentuk presipitasi yang tidak dapat diprediksi secara pasti baik dalam seberapa besar yang akan terjadi maupun periode dari turunnya hujan tersebut. Tempat dan waktu sangat diperlukan dalam analisis hidrologi selain volume dan ketinggian hujan. Di dalam analisis dan perencanaan hidrologi perlu ditinjau secara cermat karakteristik dari hujan, karakteristik hujan yang perlu ditinjau adalah: a. Intensitas I, adalah laju hujan atau tinggi air persatuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam, atau mm/hari. b. Lama waktu (durasi) t, adalah panjang waktu dimana hujan turun dalam menit atau jam. c. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi selama durasi hujan dan, dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar, dalam mm. d. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasanya dinyatakan dengan kala ulang (return periode) T, misalnya sekali dalam 2 tahun. e. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan. 2.2.2. Analisis hujan Rata-rata daerah aliran sungai Data hujan yang diporoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi hanya pada satu tempat atau titik saja (point rainfall). Mengingat hujan sangat bervariasi terhadap tempat (space), maka untuk kawasan yang luas, satu alat penakar hujan belum dapat menggambarkan hujan daerah tersebut, oleh karena itu diperlukan hujan kawasan yang diperoleh dari harga rata-rata curah hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada di dalam dan atau disekitar kawasan

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

tersebut ada tiga macam metode yang umum digunakan untuk menghitung hujan rata-rata kawasan. Salah satunya denga metode Polygon Thiessen. Metode ini juga dikenal sebagai metode rata-rata timbang (weightened mean). Metode ini memberikan proporsi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasikan ketidak seragaman jarak. Diasumsikan bahwa variasi hujan antara pos satu dengan yang lainnya adalah linier dan bahwa sembarang pos dianggap dapat mewakili kawasan tersebut. Hujan rata-rata DAS dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut n

=

⋯

=

⋯

PA i 1 n

i

i

(2.1)

 Ai i 1

Dengan P1, P2, ..., Pn adalah curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan 1, 2, ..., n. A1, A2, ..., An adalah luas areal polygon 1, 2, ..., n adalah banyaknya pos penakar curah hujan. Pemilihan metode Polygon Thiessen ini didasarkan pada beberapa faktor, faktorfaktor tersebut antara lain : a. Jaring-Jaring Penakar Hujan Jumlah pos penakar hujan cukup Jumlah pos penakar hujan terbatas Pos penakar hujan tunggal

Metode Isohyet, Thiessen atau ratarata aljabar dapat dipakai Metode

rata-rata

Thiessen Metode hujan titik

commit to user

alajabar

atau



b. Luas DAS DAS besar (>5000 km2)

Metode Isohyet

DAS sedang (500 - 5000 km2)

Metode Thiessen

DAS kecil (<500 km2)

Metode rata-rata aljabar

c. Topografi DAS Pegunungan

Metode rata-rata aljabar

Dataran

Metode Thiessen

Berbukit dan tidak beraturan

Metode Isohyet

Sumber : Suripin 2004.

2.2.3. Analisis Frekuensi dan Probabilitas Perhitungan analisis frekuensi merupakan pengulangan suatu kejadian untuk meramalkan atau menentukan periode ulang berikut nilai probabilitasnya. Adapun distribusi yang dipakai dapat ditentukan setelah mengetahui karakteristik data yang ada, yaitu data curah hujan rata-rata maksimum. Ada empat jenis distribusi frekuensi yang paling lazim digunakan dalam analisis hidrologi, yaitu: 2.2.3.1. Distribusi Normal Distribusi normal disebut pula distribusi Gauss. Persamaan distribusi normal: X T  X  Kr  Sd

(2.2)

Dengan: XT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan

X = nilai rata-rata data, Sd = deviasi standar, KT = faktor frekuensi.

commit to user



2.2.3.2. Distribusi Log-Normal Jika variabel acak Y = log X terdistribusi secara normal, maka X dikatakan mengikuti distribusi log normal. Persamaan distribusi log normal adalah: YT  Y  K r  S d

(2.3)

Y  log X

Dengan; YT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan

Y = nilai rata-rata hitung data Sd = deviasi standar, KT = faktor frekuensi. 2.2.3.3. Distribusi Log-Person tipe III Jika X adalah data curah hujan maka berikut adalah langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Person Tipe III : a. Ubah data ke dalam bentuk logaritmis, X = log X, b. Hitung nilai rata-rata, n

X 

 Xi i 1

n c. Hitung harga simpangan baku,

 Xi  X  n

Sd 

(2.4)

2

i 1

n 1 d. Hitung koefisien kemencengan (Coefficient of Skewness),

(2.5)

n

CS 

n   Xi  X  i 1

(2.6)

n  1n  2Sd 3 commit to user



e. Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus : (2.7) log X T  log X  S d  K Dengan K adalah variabel standar (standarizied variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan CS. Nilai K seperti dalam tabel nilai koefisien K untuk Log-Pearson (tabel terlampir). Apabila nilai CS = 0, maka distribusi logpearson tipe III identik dengan distribusi log normal, sehingga distribusi kumulatif merupakan garis lurus pada grafik. 2.2.3.4. Distribusi Gumbel Persamaan distribusi Gumbel adalah sebagai berikut: X T  X  Kr  Sd

K

(2.8)

YTr  Yn

(2.9)

Sn

Dengan:

X = harga rata-rata sampel, K = faktor probabilitas, Sd = deviasi standar, Yn = reduced mean yang tergantung jumlah sampel n tersedia dalam bentuk tabel, Sn = reduced standart deviation yang tergantung jumlah sampel n tersedia dalam bentuk tabel YTr = reduced variate, telah ditabelkan

Dengan menggunakan salah satu metode di atas kita dapat mengitung tinggi hujan rencana yang akan digunakan sebagai dasar untuk menentukan dimensi suatu bangunan air. Analisis frekuensi dengan cara statistik berdasarkan data dari pencatatan berkala pada stasiun hujan. Analisis frekuensi didasarkan pada sifat-sifat statistik data yang tersedia untuk memperoleh kemungkinan besaran hujan pda periode ulang

commit to user



teretentu. Sifat-sifat data yang tersedia sangat menentukan jenis analisis yang akan digunakan. Parameter statistik yang perlu diperhatikan antara lain: a. Nilai rata-rata (Mean) n

R

 Ri i 1

(2.10)

n

b. Nilai Devisiasi Standar (Standart Deviation)

 Ri  R  n

Sd 

2

i 1

(2.11)

n 1

c. Koefisien Variasi (Coefficient of Variation) CS 

Sd R

(2.12)

d. Koefisien Kemencengan (Coefficient of Skewness)

n Ri  R  n

CS 

3

i 1

(2.13)

n  1n  2Sd 3

e. Koefisien Ketajaman (Coefficient of Kurtosis) n 2  Ri  R  n

CK 

i 1

(2.14)

n  1n  2 Sd 3

Dengan:

R = Curah hujan rata-rata daerah (mm), n

= Jumlah data pengamatan,

Ri = Curah hujan di stasiun I (mm), Sd = Standar deviasi (mm), CV = Koefisien Variasi (Coefficient of Variation), CS = Koefisien Kemencengan (Coefficient of Skewness), Ck= Koefisien Ketajaman (Coefficient of Kurtosis).

commit to user



Untuk menentukan distribusi yang akan digunakan didasarkan pada hasil uji kesesuaiannya terhadap ciri-ciri statistik masing-masing. Kesalahan dalam memilih jenis distribusi akan menyebabkan terjadinya kesalahan perkiraan, baik over estimate ataupun under estimate dimana keduanya sangat tidak diharapkan dalam suatu perhitungan. Karakteristik distribusi frekuensi dapat dilihat sebagai berikut: Tabel 2.1 Karakteristik Distribusi Frekuensi Jenis Distribusi Frekuensi Distribusi normal

Syarat Distribusi CS = 0 dan Ck = 3

Distribusi Log- Normal

CS>0 dan Ck>3

Distribusi Gumbel

CS = 1,139 dan Ck = 5,402

Distribusi Log-Pearson Tipe III

CS antara 0 s.d 0,9

Sumber : Soewarno, 1995

Langkah-langkah analisis frekkuensi adalah sebagai berikut: a. Hitung besaran statistik data hidrologi yang dianalisis (Mean, Standart Deviation, Coefficient of Variation, Coefficient of Skewness, Coefficient of

Kurtosi), b. Perkiraan jenis distribusi frekuensi yang sesuai dengan data berdasarkan

besaran statistik tersebut. c. Urutkan data dari kecil ke besar atau sebaliknya. d. Melakukan distribusi frekuensi x menurut karakteristik data yang ada. e. Melakukan uji distribusi (dengan uji Chi Square atau Smirnov-Kolmogorov). 2.2.4. Uji Kecocokan Dilakukan untuk menguji kecocokan (the goodnesss of fittest test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distrkibusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi tersebut. Uji kecocokan dapat menggunakan metode antara lain:

commit to user



2.2.4.1. Uji Chi-Kuadrat Uji chi-kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik sampel data yang dianalisis. Pengambilan keputusan mengguunakan parameter χ2, yang dapat dihitung dengan rumus:  Oi  Ei   =   Ei  i 1  2 h

G

2

(2.15)

Dengan:

 h2 = parameter chi-kuadrat terhitung, G

= Jumlah sub kelompok,

Oi = jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok I, Ei = jumlah nilai teritis pada sub kelompok i. Parameter merupakan  h2 variable acak. Peluang untuk mencapai nilai  h2 sama atau lebih besar dasri nilai chi-kuadrat sebenarnya (χ2)Parameter uji chi-kuadrat adalah sebagai berikut: a. Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya). b.

Kelompokkan data menjadi G sub-grup dengan interval peluang (p).

c. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub-grup. d. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei. e. Pada tiap sub-grup hitung nilai. (Oi  Ei) dan 2

 Oi  Ei     Ei 

2

2

 Oi  Ei  f. Jumlah seluruh G sub-grup nilai   untuk menentukan nilai chi Ei 

kuadrat terhitung.

commit to user



g. Tentukan derajad kebebasan dk = G-R-1 (nilai R=2 untuk distribusi normal dan binomial). Interprestasi hasil uji adalah: a. Apabila peluang lebih dari 5% maka persamaan yang digunakan dapat diterima. b. Apabila peluang kurang dari 1% maka persamaan distribusi yang digunakan tidak dapat diterima. c. Apabila peluang berada antara 1%-5%, maka tidak mungkin mengambil keputusan, misal perlu data tambahan. 2.2.4.2. Uji Smirnov-Kolmogorov Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov pengujiannya tidak menggunakan distribusi tertentu. Prosedur pengujiannya adalah : a. Mengurutkan data (dari besar ke kecil atau sebaliknya) kemudian menentukan besarnya peluang dari masing-masing data tersebut: X1

= P (X1)

X2

= P (X2)

X3

= P (X3)

Dan seterusnya. Dengan : - X1, X2, X2, dan seterusnya = data pengamatan - P (X1), P (X2), P (X3), dan seterusnya = peluang masing-masing data b. Menentukan nilai masing-masing peluang teoritis dari hasil penggambaran data (persamaan distribusinya) X1

= P’ (X1)

X2

= P’ (X2)

X3

= P’ (X3)

Dan seterusnya.

commit to user



c. Menentukan selisih terbesar anta kedua nilai peluang. D = maksimum (P(Xn)-P’(Xn)) d. Berdasarkan tabel nilai kritis Smirnov-Kolmogorov test, tentukan harga Do. Tabel 2.2 Nilai Uji Kritis Smirnov-Kolmogorov Derajad Kepercayaan, α

N (banyak data)

0,2

0,1

0,05

0,01

5

0,45

0,51

0,56

0,67

10

0,32

0,37

0,41

0,49

15

0,27

0,30

0,34

0,40

20

0,23

0,26

0,29

0,36

25

0,21

0,24

027

0,32

30

0,19

0,22

0,24

0,29

35

0,18

0,20

0,23

0,27

40

0,17

0,19

0,21

0,25

45

0,16

0,18

0,20

0,24

50

0,15

0,17

0,19

0,23

N>50

1,07/N0,5

1,22/N0,5

1,36/N0,5

1,63/N0,5

Sumber : Soewarno, 1995.

2.2.5. Laju Aliran Puncak Di dalam suatu analisis hidrologi hasil akhir yang didapatkan salah satunya berupa perkiraan laju aliran puncak (debit banjir rencana). Perkiraan debit dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa motode dan ditentukan berdasarkan pertimbangan teknis (engineering judgement). Metode yang umum dipakai untuk DAS kecil adalah metode Rasional dan metode hidrograf banjir:

commit to user



2.2.5.1. Metode Rasional Metode yang umum dipakai untuk memperkiraan laju aliran permukaan adalah metode Rasional USSCS (1973). Persamaan matematik metode Rasional dinyatakan dalam bentuk: Qp = 0,002778 CIA

(2.16)

Dengan : Qp = laju permukaan (debit) puncak dalam m3/ detik, C = koefisien aliran permukaan (0 ≤ C ≤ 1), I

= intensitas hujan dalam mm/jam,

A = luas DAS dalam hektar. Metode Rasional sangat dipengaruhi sangat dipengaruhi oleh besarnya koefisien pengaliran, intensitas hujan dan luasan daerah aliran sungai. Karena sangat pentingnya tiga faktor di atas maka berikut adalah penjelasan mengenai masingmasing faktor yang terkait dengan metode Rasional. 2.2.5.1.1. Koefisien Pengaliran Koefisien C didefinisikan sebagai nisbah antara puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan, faktor ini sangat menentukan hasil perhitungan debit banjir, faktor utama yang mempengaruhi C adalah laju infiltrasi tanah atau persentase lahan kedap air, kemiringan lahan, tanaman penutup tanah, dan intensitas hujan. Koefisien pengaliran juga bergantung pada sifat dan kondisi tanah, air tanah, derajad kepadatan tanah, porositas tanah, dan simpangan depresi. Beberapa faktor lain yang juga berpengaruh menurut Hassing (1995) dalam Suripin (2004) adalah topografi, permeabilitas tanah, penutup lahan, dan tata guna lahan.

commit to user



Tabel 2.3 Koefisien Aliran untuk Metode Rasional. Koefisien aliran C = Ct + Cs + Cv Topografi, Ct

Tanah, Cs

Vegetasi, Cv

Datar (<1%)

0,03

Pasir dan Gravel

0,04

Hutan

Bergelombang

0,08

Lempung berpasir

0,08

Pertanian

Perbukitan

0,16

Lempung dan lanau 0,16

Padang rumput 0,21

Pegunungan

0,26

Lapian batu

Tanpa tanaman 0,28

0,26

0,04 0,11

Sumber : Hassing dalam Sistem Drainase Yang Berkelanjutan, Suripin, 2004

Tabel 2.4 Koefisien Limpasan untuk Metode Rasional Diskripsi lahan / karakter permukaan Business Perkotaan Pinggiran Perumahan Rumah tunggal Multiunit, terpisah Multiunit, tergabung Perkampungan Apartemen Industri Ringan Berat Perkerasan Aspal dan beton Batu bata, paving Atap Halaman, tanah berpasir Datar, 2% Rata-rata, 2-7% Curam, 7% Halaman, tanah berat Datar, 2% Rata-rata, 2-7% Curam, 7% Halaman kereta api Taman tempat bermain

Koefisien aliran (C) 0,70 – 0,95 0,50 – 0,70 0,30 – 0,50 0,40 – 0,60 0,60 – 0,75 0,25 – 0,40 0,50 – 0,70 0,50 – 0,80 0,60 – 0,90 0,70 – 0,95 0,50 – 0,70 0,75 – 0,95 0,05 – 0,10 0,10 – 0,15 0,15 – 0,20 0,13 – 0,17 0,18 – 0,22 0,25 – 0,35 0,10 – 0,35 0,20 – 0,35 0,10 – 0,25

commit to user

dilanjutkan



lanjutan

Taman, perkuburan Hutan Datar, 0-5% Bergelombang, 5-10% Berbukit, 10-30%

0,10 – 0,40 0,25 – 0,50 0,30 – 0,60

Sumber: McGuen dalam Sistem Darainase Yang Berkelanjutan, Suripin, 2004

Untuk menggunakan lahan yang berbeda nilai C dapat kita hitung dengan menggunakan persamaan: n

C DAS 

C A i 1 n

i

i

(2.17)

A i 1

i

Dengan : Ai = luas lahan dengan jenis penutup tanah I, Ci = koefisien aliran permukaan jenis perutup tanah I, n = jumlah jenis penutup. 2.2.5.1.2. Waktu konsentrasi Waktu konsentrasi suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh ke tempat keluaran DAS (titik kontrol) setelah tanah menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Perlu diperhatikan juga beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besarnya waktu yang diperlukan dari titik masuk sampai titk keluar (to), antara lain : a. Intensitas hujan b. Jarak aliran c. Kemiringan medan d. Kapasitas infiltrasi e. Kekasaran medan

commit to user



Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan persamaan Kirpich:  0,87  L2 t c    1000  S

  

0 , 385

(2.18)

Dengan : S = kemiringan medan, L = panjang lintasan aliran di permukaan lahan (km), L = panjang lintasan aliran di dalam saluran/sungai (km). 2.2.5.1.3. Intensitas Hujan (I) Intensitas hujan disebut juga laju hujan sama dengan tinggi air hujan yang jatuh persatuan waktu dengan satuan mm/menit, mm/jam, mm/hari. Intensitas hujan untuk tc tertentu dapat dihitung dengan rumus Mononobe yaitu: 2

R  24  3 I  24   24  t 

(2.19)

Dengan: I

= intensita hujan (mm/jam)

t

= lamanya hujan (jam)

R24 = curah hujan maksimum harian dalam 24 jam (mm)

2.2.6. Saluran Drainase Perencanaan dimensi saluran drainase tergantung pada besarnya kapasitas aliran, yaitu jumlah air yang perlu dibuang (Q), karakteristik saluran (n, C, K), dan keadaan topografi daerah (I). perhitungan dimensi saluran menggunakan metode Manning.

commit to user



Hubungan dasar untuk aliran seragam dinyatakan dengan persamaan : 2

1

V 

1  R3  I 2 n

(2.20)

R

A P

(2.21)

1  1  A  b  h     b1  h    b2  h  2 2     2

P  b  h 2  b1  h 2  b2

2

(2.22) (2.23)

Dengan : V

= kecepatan rata-rata saluran (m/detik),

n

= kofisien kekasaran Manning,

R

= jari-jari hidrolis (m),

P

= keliling basah (m),

A

= luas penampang saluran (m2),

i

= kemiringan saluran (m),

b

= lebar dasar (m),

b1,b2

= lebar kanan/kiri saluran (m),

h

= tinggi muka air (m).

Q=V.A Dengan : Q

= debit aliran pada saluran (m3/detik),

V

= kecepatan aliran (m/detik),

A

= luas penampang basah saluran (m2).

commit to user



BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1.

Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di saluran drainase daaerah tangkapan air hujan sepanjang Sungai Sumber Tangkilan Kota Surakarta.

3.2.

Obyek Penelitian

Obyek penelitian ini adalah saluran drainase yang terdapat pada kawasan daerah tangkapan air hujan sepanjang Sungai Sumber Tangkilan yang sesuai dengan gambar skema daerah tangkapan sistem drainase Kota Surakarta yang telah direncanakan sebelumnya.

3.3.

Langkah-langkah Penilitian

Penelitian ini dilakukan secara bertahap, langkah-langkah penelitian ini adalah: d. Mencari data atau informasi e. Mengolah data f. Penyusunan laporan

3.3.1. Mencari Data atau Informasi a. Tahap Persiapan Tahap ini dimaksudkan untuk mempermudah jalannya penilitian, seperti pengumpulan data, analisis, dan penyusunan laporan. Tahap persiapan meliputi:

24 user commit to



1. Studi Pustaka Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan arahan dan wawasan sehingga mempermudah dalam pengumpulan data, analisis maupun dalam penyusunan hasil penelitian. 2. Observasi Lapangan Observasi lapangan dilakukan untuk mengetahui dimana lokasi atau tempat

dilakukannya

pengumpulun

data

yang

diperlukan

dalam

penyusunan penelitian b. Pengumpulan Data Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan data yang diperoleh dari Dinas wilayah Kota Surakarta. Data sekunder yang diperoleh antara lain: 1. Gambar skema daerah tangkapan sistem saluran drainase Kota Surakarta, 2. Data dimensi saluran drainase terbuka di sepanjang Sungai Sumber, 3. Data curah hujan, Data curah hujan yang digunakan selama 22 tahun dari tahun 1985 hingga tahun 2006. Data curah hujan yang dididapat merupakan data curah hujan maksimum harian dari stasiun terdekat, yang terletak disekitara lokasi daerah tangkapan air hujan. Data curah hujan yang diambil adalah hujan terbesar pada setiap tahun pengamatan. 4. Data spesifikasi perencanaan saluran drainase.

3.3.2. Mengolah Data Setelah mendapatkan data yang diperlukan, langkah selanjutnya adalah mengolah data tersebut. Pada tahap mengolah atau menganalisis data dilakukan dengan menghitung data yang ada dengan rumus yang sesuai. Hasil dari suatu pengolahan data digunakan kembali sebagai data untuk menganalisis yang lainnya dan berkelanjutan seterusnya sampai mendapatkan hasil akhir tentang kinerja saluran drainase tersebut.

commit to user



Adapun urutan dalam analisis data dapat dilihat pada diagram alir berikut ini:

Mulai

Data Curah

Data Saluran

Hujan

Drainase

Hitungan

Hitungan

Debit Rencana

Debit di Saluran Drainase Evaluasi

Kesimpulan

Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Data

3.3.3. Penyusunan Laporan Seluruh data yang telah terkumpul kemudian diolah atau dianalisis dan disusun untuk mendapatkan hasil akhir yang dapat memberikan solusi atas kinerja saluran drainase yang ada pada kawasan sepanjang Sungai Sumber Tangkilan Kota Surakarta.

commit to user



BAB 4 PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN 3.4. Pengumpulan Data Curah Hujan Data curah hujan yang digunakan selama 22 tahun dari tahun 1985 hingga tahun 2006. Data curah hujan yang didapat merupakan data curah hujan maksimum harian dari Stasiun terdekat, yang terletak disekitar lokasi. Data hujan yang diambil adalah hujan terbesar pada setiap tahun pengamatan. Data tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 4.1 Data Curah Hujan

Tahun 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Sta 1 (mm) 147 158 131 149 234 162 182 179 166 98 80 104 86 55 57 86

Sta 2 (mm) 211 171 141 87 136 131 182 168 161 141 102 91 175 215 175 177

commit 27 to user

Sta 3 (mm) 105 116 85 150 127 105 115 76 131 11 149 112 136 95 90 92 dilanjutkan



lanjutan 2001 2002 2003 2004 2005 2006

86 65 59 94 111 132

176 187 190 113 101 106

110 80 85 104 89 92

(Sumber: Departement Pekerjaan Umum Surakarta)

3.5. Pengolahan Data 4.2.1 Hujan Maksimum Harian Rata-Rata Untuk menghitung curah hujan maksimum harian rata-rata digunakan metode Poligon Thiessen. Dari data curah hujan yang didapat, kemudian dianalisis sebagai berikut. Tabel 4.2 Rekapitulasi Hujan Maksimum Harian Rata-Rata

Tahun 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

Sta 1 (mm) A= 207.9 ha 147 158 131 149 234 162 182 179 166 98 80 104 86 55 57 86 86 65 59

Sta 2 (mm) A=1946.46 ha 105 116 85 150 127 105 115 76 131 11 149 112 136 95 90 92 110 80 85

Sta 3 (mm) A=750.7 ha 105 116 85 150 127 105 115 76 131 111 149 112 136 95 90 92 110 80 85

commit to user

Hujan Maksimum Harian Ratarata (mm) 130.4635 132.8559 102.7459 139.1867 147.8124 119.666 138.389 110.0997 142.3742 113.7193 128.6259 107.0132 133.5667 108.0408 98.39575 105.2642 116.8118 95.35447 98.03348 dilanjutkan



lanjutan

2004 2005 2006

94 111 132

104 89 92

104 89 92 Total

103.7159 94.99219 101.5754 2568.702

4.2.2 Analisis Frekuensi Untuk menentukan distribusi frekuensi yang akan digunakan dalam menganalisis data, diperlukan pendekatan dengan parameter-parameter statistik pada Persamaan 2.2 sampai dengan Persamaan 2.14. Dengan menggunakan Persamaan 2.10 maka diperoleh hasil: Rata-rata ( X )

=

1 N



2568 .70217 22



N i 1

Xi

= 116.7592

Tabel 4.3 Perhitungan Parameter Statistik No.

Xi

(Xi- X )

(Xi- X )2

(Xi- X )3

(Xi- X )4

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

130.46349 132.85585 102.74588 139.18673 147.81240 119.66600 138.38899 110.09965 142.37424 113.71925 128.62593 107.01318 133.56670 108.04076 98.39575 105.26418 116.81180 95.35447

13.7043 16.0967 -14.013 22.4275 31.0532 2.90681 21.6298 -6.6595 25.6151 -3.0399 11.8667 -9.746 16.8075 -8.7184 -18.363 -11.495 0.05261 -21.405

187.8077587 259.1026186 196.3728334 502.9945865 964.3020353 8.449557564 467.8480659 44.34942489 656.1308707 9.241206911 140.8195867 94.98464202 282.4922617 76.0109561 337.2159011 132.1352335 0.002767375 458.1621606

2573.773322 4170.688007 -2751.833225 11280.93161 29944.67646 24.56127759 10119.45813 -295.3466088 16806.82614 -28.09267153 1671.069828 -925.7209353 4747.990414 -662.6959142 -6192.443713 -1518.895707 0.00014558 -9806.834071

35271.75425 67134.16694 38562.28972 253003.554 929878.4152 71.39502302 218881.8128 1966.871488 430507.7195 85.39990517 19830.15599 9022.08222 79801.8779 5777.665447 113714.5639 17459.71992 7.65837E-06 209912.5654

commit to user

dilanjutkan



lanjutan

19 20 21 22 Jumlah

98.03348 103.71587 94.99219 101.57537 2568.70217

-18.726 -13.043 -21.767 -15.184

350.6522743 170.1281399 473.8020796 230.548416 6043.553377

-6566.213354 -2219.035401 -10313.24759 -3500.605848 36559.01029

122957.0174 28943.584 224488.4107 53152.57211 2860423.594

Dengan menggunakan Persamaan 2.11 sampai Persamaan 2.14 diperoleh hasil perhitungan distribusi frekuensi sebagai berikut: Simpangan baku (Sd)

 



N

i 1

(X i  X )2 N 1

66043.5534 22  1

 16.943

Koefisien variasi (Cv)



Sd X



16.943 166.7592

 0.1453 N i 1 ( X i  X ) 3 N

Koefisien skewness (Cs)

 

( N  1)  ( N  2)  Sd 3 22  (36559 .01029 ) ( 22  1)  ( 22  2)  16.943 3

 0.39225 N 2 i 1 ( X i  X ) 4 N

Koefisien ketajaman (Ck)





( N  1)  ( N  2)  ( N  3)  Sd 4

22 2  (2860423.594) (22  1)  (22  2)  (22  3)  16.943 4

 2.0947

commit to user



Dari perhitungan di atas didapat nilai Cs = 0.3225 dan Ck = 2.09472, maka dapat disimpulkan bahwa sesuai dengan Tabel 2.1, persamaan distribusi yang dipakai dalam analisis data curah hujan adalah distribusi Log Person III. Hujan maksimum harian rata-rata yang telah diperoleh diurutkan dari besar ke kecil, kemudian dianalisis berdasarkan distribusi yang dipilih untuk mendapatkan hujan dengan periode ulang tertentu. Maka hasil perhitungan disajikan dalam Tabel 4.4 berikut ini. Tabel 4.4 Nilai-Nilai Pada Persamaan Distribusi Log Person III No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Tahun 1989 1993 1988 1991 1997 1986 1985 1995 1990 2001 1994 1992 1998 1996 2000 2004 1987 2006 1999 2003 2002 2005 jumlah

X Y=log X 147.8124 2.16971 142.37424 2.15343 139.18673 2.1436 138.38899 2.1411 133.5667 2.1257 132.85585 2.12338 130.46349 2.11549 128.62593 2.10933 119.666 2.07797 116.8118 2.06749 113.71925 2.05583 110.09965 2.04179 108.04076 2.03359 107.01318 2.02944 105.26418 2.02228 103.71587 2.01585 102.74588 2.01176 101.57537 2.00679 98.39575 1.99298 98.033478 1.99137 95.354467 1.97934 94.992194 1.97769 2568.702 45.3859

Y 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063 2.063

commit to user

(Y- Y ) 0.106715 0.090436 0.080602 0.078106 0.062703 0.060385 0.052494 0.046333 0.014975 0.004491 -0.007161 -0.021209 -0.029408 -0.033558 -0.040715 -0.04715 -0.051231 -0.056207 -0.070019 -0.071621 -0.083654 -0.085307

(Y- Y )2 0.011388 0.008179 0.006497 0.006101 0.003932 0.003646 0.002756 0.002147 0.000224 0.000020 0.000051 0.000450 0.000865 0.001126 0.001658 0.002223 0.002625 0.003159 0.004903 0.005130 0.006998 0.007277 0.081353

(Y- Y )3 0.001215296 0.000739647 0.000523654 0.000476492 0.000246525 0.000220188 0.000144650 0.000099466 0.000003358 0.000000091 -0.000000367 -0.000009541 -0.000025432 -0.000037791 -0.000067493 -0.000104821 -0.000134462 -0.000177571 -0.000343280 -0.000367385 -0.000585418 -0.000620814 0.001194993



Nilai rata-rata logaritmatik dari X: N



Y



 log Xi iN

N 45.3859 22

 2.063 Deviasi standar dari logaritmatik X  N 2    log X i  log X      i 1 N 1    

Sy



0.0815353 ( 22  1)

 0.06224 Koefisien kemencengan dari variasi logaritmatik X: N i 1 ( X i  X ) 3 N



CS



( N  1)  ( N  2)  Sy 3 22  (0.001194993) ( 22  1)  ( 22  2)  0.06224 3

 0.2596 Dari Persamaan 2.7 serta Tabel Lampiran B-2 nilai K untuk distribusi Log Person III dengan CS = 0.2596 dan T = 5 tahun didapat nilai K = 0.825, maka Y = Log X2

= 2.063+ (0.06224 x 0.825) = 2.1143

X2

= 130.12

Dengan cara yang sama untuk periode 5, 10, 25, 50, dan 100 tahun didapat hasil sebagai berikut:

commit to user



Tabel 4.5 Perhitungan Hujan Rencana Dengan Metode Log-Person III T T2 T5 T10 T25 T50 T100

Y

K

Sy

Y=log XTr

XTr (mm)

2.063

-0.0407

0.06224

2.06046

114.937

2.063

0.825

0.06224

2.114344

130.12

2.063

1.306

0.06224

2.144282

139.406

2.063

1.836

0.06224

2.17727

150.408

2.063

2.189

0.06224

2.199241

158.213

2.063

2.514

0.06224

2.21947

165.756

4.2.3 Uji Kecocokan 4.2.3.1 Uji Chi-Kuadrat Langkah selanjutnya adalah melakukan uji kecocokan. Uji kecocokan yang pertama dilakukan adalah dengan menggunakan perhitungan uji Chi-Kuadrat. Tabel 4.6 Data Curah Hujan Maksimum Harian Rata-Rata No.

Tahun

Maks

1

1989

147.8124

2

1993

142.3742

3

1988

139.1867

4

1991

138.3890

5

1997

133.5667

6

1986

132.8559

7

1985

130.4635

8

1995

128.6259

9

1990

119.6660

10

2001

116.8118

11

1994

113.7193

12

1992

110.0997

13

1998

108.0408

commit to user

dilanjutkan



lanjutan

14

1996

107.0132

15

2000

105.2642

16

2004

103.7159

17

1987

102.7459

18

2006

101.5754

19

1999

98.3958

20

2003

98.0335

21

2002

95.3545

22

2005

94.9922

15

2000

105.2642

Dari data tersebut dilakukan pembagian data pengamatan menjadi 5 sub-bagian, interval peluang P = 0.20. Besarnya peluang adalah sebagai berikut: Sub group 1

P ≤ 0.20

Sub group 2

P ≤ 0.40

Sub group 3

P ≤ 0.60

Sub group 4

P ≤ 0.80

Sub group 5

P > 0.80

Berdasarkan persaman garis lurus: X = X  Sd .k X = 116.7591+16.943k Dari persamaan garis lurus dan Tabel lampiran B-3 untuk Nilai Variabel Reduksi Gauss maka didapat perhitungan sebagai berikut: a. Untuk P = 1 - 0.20 = 0.80 X= 116.7591+16.943 x 0.84 = 130.9912 mm/jam b. Untuk P = 1 - 0.40 = 0.60 X= 116.7591+16.943 x 0.25 = 120.9945 mm/jam

commit to user



c. Untuk P = 1 - 0.60 = 0.40 X= 116.7591+16.943 x (-0.25) = 112.5234 mm/jam d. Untuk P = 1 - 0.80 = 0.20 X= 116.7591+16.943 x (-0.84) = 102.5270 mm/jam Sehingga: a. Sub group 1

x kurang dari 102.5270 mm/jam

b. Sub group 2

102.5270 < x ≤ 112.5234 mm/jam

c. Sub group 3

112.5234 < x ≤ 120.9945 mm/jam

d. Sub group 4

120.9945 < x ≤ 130.9912 mm/jam

e. Sub group 5

x > 130.9912 mm/jam

Perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel 4.7 sebagai berikut: Tabel 4.7 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat

No.

Nilai Batas Sub Kelompok (mm/jam)

Jumlah Data Oi

Ei

 O  Ei    i  Ei 2

Oi - Ei

1.

x ≤102.5270

5

4.4

0.6

0.0186

2.

102.5270 < x ≤ 112.5234

6

4.4

1.6

0.1322

3.

112.5234 < x ≤ 120.9945

3

4.4

-1.4

0.1012

4.

120.9945 < x ≤ 130.9912

2

4.4

-2.4

0.2975

5.

x > 130.9912

6

4.4

1.6

0.1322

22

22

-

0.6817

Jumlah

  

2

Dari tabel perhitungan di atas, diperoleh nilai  2  0.6817 . Berdasarkan tabel lampiran B-4 nilai Kritis pada Distribusi Chi-Kuadrat (uji satu sisi) maka, untuk

commit to user



mencapai nilai Chi-kuadrat sama atau lebih besar dari 0.6817 dengan derajat kebebasan dk = G-R-1 = 5-2-1 = 2, kurang lebih pada peluang 0.85. Oleh karena peluang yang diperoleh adalah 85% (lebih besar 5%), maka Persamaan distribusi Log-Person III dapat diterima. 4.2.3.2 Uji Smirnov-Kolmogorov Uji kecocokan selanjutnya dengan menggunakan perhitungan uji SmirnovKolmogorov. Berikut ini adalah perhitungan yang disajikan dalam Tabel 4.7 berikut: Tabel 4.8 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov P(X) M

X

log X

m ( N  1)

P(X<)

log X

f(t)

P’ (X)

P(X<)

D

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

147.812 142.374 139.187 138.389 133.567 132.856 130.463 128.626 119.666 116.812 113.719 110.100 108.041 107.013 105.264 103.716 102.746 101.575 98.396 98.033 95.354 94.992

2.1697 2.1534 2.1436 2.1411 2.1257 2.1234 2.1155 2.1093 2.0780 2.0675 2.0558 2.0418 2.0336 2.0294 2.0223 2.0158 2.0118 2.0068 1.9930 1.9914 1.9793 1.9777

0.0435 0.0870 0.1304 0.1739 0.2174 0.2609 0.3043 0.3478 0.3913 0.4348 0.4783 0.5217 0.5652 0.6087 0.6522 0.6957 0.7391 0.7826 0.8261 0.8696 0.9130 0.9565

0.9565 0.9130 0.8696 0.8261 0.7826 0.7391 0.6957 0.6522 0.6087 0.5652 0.5217 0.4783 0.4348 0.3913 0.3478 0.3043 0.2609 0.2174 0.1739 0.1304 0.0870 0.0435

2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630 2.0630

1.7145 1.4530 1.2950 1.2549 1.0074 0.9702 0.8434 0.7444 0.2406 0.0722 -0.1151 -0.3408 -0.4725 -0.5392 -0.6541 -0.7575 -0.8231 -0.9031 -1.1250 -1.1507 -1.3440 -1.3706

0.044545 0.075973 0.097917 0.105706 0.161951 0.170413 0.19923 0.228114 0.403759 0.471136 0.546023 0.633616 0.6824 0.706387 0.744715 0.775747 0.79503 0.81433 0.864764 0.870614 0.908894 0.912583

0.912583 0.908894 0.870614 0.864764 0.81433 0.79503 0.775747 0.744715 0.706387 0.6824 0.633616 0.546023 0.471136 0.403759 0.228114 0.19923 0.170413 0.161951 0.105706 0.097917 0.075973 0.044545

-0.0011 0.0110 0.0325 0.0682 0.0554 0.0905 0.1051 0.1197 -0.0125 -0.0364 -0.0678 -0.1119 -0.1172 -0.0977 -0.0925 -0.0801 -0.0559 -0.0317 -0.0387 -0.0010 0.0041 0.0439

commit to user



Dari perhitungan di atas didapat: a. Dmaks = 0.11971 b. N

= 22

c. Derajat kepercayaan = 5% = 0.05 d. Nilai kritis Do uji Smirnov-Kolmogrof = 0.282 (berdasar Tabel 2.2) Dari data di atas dimana nilai Dmaks lebih kecil dari nilai Do (0.11971<0.282) maka Persamaan distribusi Log-Person III dapat diterima. 4.2.4 Menghitung Debit Saluran Sumber Tangkilan Saluran Sumber Tangkilan dibagi menjadi 3 ruas sungai, dimana debit masingmasing sungai berbeda. Data-data yang diperoleh mengenai Saluran Sumber Tangkilan dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut ini: Tabel 4.9 Data Sungai Sumber Tangkilan Sungai

Panjang (Km)

Luas Das (Ha)

C

S

S.Sumber Tangkilan 1

0.855

72.354

0.56

0.01


0.77

89.005

0.56

0.01


3.65

205.567

0.62

0.01

(Sumber : Departemen Pekerjaan Umum Surakarta)

Untuk menghitung debit Saluran Sumber Tangkilan digunakan R10 = 139.406 mm/hari. Berikut adalah perhitungan untuk menentukan debit Saluran Sumber Tangkilan. Untuk menghitung debit tiap-tiap saluran digunakan metode rasional pada Persamaan 2.16 Qp  0.002778 CIA

commit to user



a. Debit SST1 C = 0.56 A = 72.354 ha L = 0.855 km Dengan menggunakan Persaman 2.18 didapat: Waktu konsentrasi (Tc)

 0.87  L2 =   1000  S

  

0.385

 0.87  0.855 2 =   1000  0.01

  

(pers. 2.18)

0.385

= 0.3462 jam Dari menggunakan Persamaan 2.19 didapat: 2

Intensitas hujan (I)

(pers. 2.19)

R 24 3 = 24    24  t 

2

 139 .406   24  3     24   0.3462 

= 98.022 mm/jam Qss1 = 0.002778 x 0.56 x 98.022 x 72.354 =11.3044 m3/dt Hasil perhitungan pada periode ulang yang lainnya dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.10 Perhitungan Qrencana Sungai

L(Km)

C

Tc(jam)

I (mm/jam)

A(ha)

Q10(m3/dt)

SST1 SST2 SST3

0.855 0.77 3.65

0.56 0.56 0.62

0.3462 0.31938 1.05847

98.022 103.435 46.533

72.354 89.005 205.567

11.0334 14.3220 16.4754

commit to user



4.2.5 Perhitungan Full Bank Capacity dan Normal Capacity Dalam perhitungan ini diambil crossing penampang Sungai Sumber Tangkilan. Analisis ini untuk mengetahui kapasitas saluran pada kondisi penuh. 2

v

1

1  R3 i2 n

Q=v.A Data Saluran Sumber Tangkilan 1: Kekasaran saluran n = 0.025 Kemiringan lahan i = 0.001 Tinggi h

= 1.7 m

W

= 0.5 m

Lebar bawah b

= 1.9 m

Lebar kanan b1

= 1.3 m

a. Perhitungan full bank capacity Saluran Sumber Tangkilan1: Luas penampang saluran:   1 1 A  b  h     b1  h    b2  h    2 2

1  1   3  1.7     1.3  1.7    1.3  1.7  2  2 

 5.44 m 2 Keliling basah: 2

P  b  h 2  b1  h 2  b2

2

 1.9  1.7 2  1.3 2  1.7 2  1.3 2 = 6.18 m

commit to user



Jari-jari hidrolis R

A P



5.44 6.18

= 0.88 m Kecepatan 2

v



1

1  R3 i2 n 2 1

v SST 1 

1 3 2 R i 20

= 1.64301 m/dt Q = v.A = 1.64301 x 5.44 = 8.093797 m3/dt Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel berikut:

commit to user

41

Tabel 4.11 Perhitungan Full Bank Capacity Saluran Saluran

b (m)

b1 (m)

b2 (m)

h (m)

n

i

A (m2)

P (m)

R (m)

V (m/dt)

Q (m3/dt)

Sungai Sumber Tangkilan 1

1.9

1.3

1.3

1.7

0.025

0.002

5.44

6.18019

0.88023

1.64301

8.93797

1.6

1.6

1.6

1.8

0.025

0.002

5.76

6.41664

0.89767

1.66463

9.58828

3

0.5

0.5

1.8

0.025

0.002

6.3

6.73631

0.93523

1.71075

10.7777

Sungai Sumber Tangkilan 2 Sungai Sumber Tangkilan 3



b. Perhitungan kapasitas normal Saluran Sumber Tangkilan 1: W = 0.5 m hn = h – W = 1.7-0.5 = 1.2 m Luas penampang saluran:   1 1 A  b  h     b1  h    b2  h  2 2    

1  1   1.9  1    1.3  1   1.3  1 2  2 

 3.84 m 2 Keliling basah: 2

P  b  h 2  b1  h 2  b2

2

 1.9  1.2 2  1.3 2  1.2 2  1.3 2 = 5.438 m Jari-jari hidrolis R 

A P 3.84 5.438

= 0.706 m Kecepatan 2

v

1

1   R3 i2 n 2 1

v SST 1 

1 3 2 R i 20

= 1.41846 m/dt Q = v.A = 1.41846 x 3.84 = 5.44689 m3/dt Perhitungan saluran lainnya disajikan dalam tabel berikut

commit to user

43

Tabel 4.10 Perhitungan Normal Capacity Saluran Saluran

b (m)

b1 (m)

b2 (m)

h (m)

n

i

A (m2)

P (m)

R (m)

V (m/dt)

Q (m3/dt)

Sungai Sumber Tangkilan 1

1.9

1.3

1.3

1.2

0.025

0.002

3.84

5.43836

0.7061

1.41846

5.44689

1.6

1.6

1.6

1.3

0.025

0.002

4.16

5.72311

0.72688

1.44616

6.01602

3

0.5

0.5

1.3

0.025

0.002

4.55

5.78568

0.78642

1.5241

6.93465

Sungai Sumber Tangkilan 2 Sungai Sumber Tangkilan 3



4.3. Pembahasan Dari analisis Q normal, Q full bank capacity, dan Q rencana di atas dibuat perbandingan hasil perhitungan untuk mengetahui kondisi Saluran Sumber Tangkilan. Hasil perbandingan hasil analisis disajikan dalam Tabel 4.13 berikut: Tabel 4.13 Perbandingan kapasitas Saluran Dengan Debit Rencana Q normal

Q full bank

Q rencana

3

(m /dt)

3

(m /dt)

(m3/dt)

Sungai ST1

5.4469

8.938

11.0334

Meluap

Sungai ST2

6.0160

9.588

14.3220

Meluap

Sungai ST3

6.9346

10.778

16.4754

Meluap

Saluran

Kondisi

Dari perbandingan hasil analisa data di atas diketahui bahwa terjadi luapan pada sungai Sumber Tangkilan, baik Saluran Sumber Tangkilan 1, Sumber Tangkilan 2, maupun Sumber Tangkilan 3.

commit to user



BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Dari hasil analisis yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : a. Periode ulang yang dipakai pada kawasan Saluran Sumber Tangkilan adalah 10 tahun, karena catchment area saluran tersebut melebihi 500 Ha. b. Dari analisis perhitungan kapasitas normal Saluran Sumber Tangkilan 1 adalah 5.4469 m3/dt sedang kapasitas full bank adalah 8.938 m3/dt dan Q10 adalah 10.298 yang artinya saluran di lapangan tidak dapat menampung debit yang terjadi. c. Dari analisis perhitungan kapasitas normal Saluran Sumber Tangkilan 2 adalah 6.0160 m3/dt sedang kapasitas full bank adalah 9.588 m3/dt dan Q10 adalah 13.368 yang artinya saluran di lapangan tidak dapat menampung debit yang terjadi. d. Dari analisis perhitungan kapasitas normal Sungai Saluran Tangkilan 3 adalah 6.9346 m3/dt sedang kapasitas full bank adalah 10.778 m3/dt dan Q10 adalah 15.378 yang artinya saluran di lapangan tidak dapat menampung debit yang terjadi.

5.2 Saran Dari analisis data yang telah dilakukan, berikut merupakan saran untuk pihak yang terkait dengan studi yang dilakukan: a. Membangun sumur resapan bisa menjadi salah satu alternatif untuk mengurangi terjadinya banjir di wilayah tersebut. b. Perlu adanya perbaikan saluran dengan mengacu pada data penelitian yang lebih lanjut dengan data saat ini.

commit to user 45

skripsi drainase

Recommend Documents