View
21
Download
4
Category
Preview:
Citation preview
BAB III
DATA DAN ANALISIS
3.1 Curah Hujan
3.1.1 Data Curah Hujan
Perencanaan jalan yang akan dibangun berlokasi di Wonokromo,
Jawa Timur. Dalam perhitungan drainase dibutuhkan data curah hujan
pada stasiun terdekat, maka dari itu didapatkan data curah hujan dari
tahun 2004 sampai tahun 2013 pada daerah tersebut dengan data
seperti dibawah ini.
Tabel 5.1. Data curah hujan daerah Jalan Wonokromo – Gubeng (mm/hari)
NO TAHUN Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agus Sept Okt Nov Des JUMLAH RATA2 MAKS
1 2004 88,9 76,2 107,5 96,52 96,52 63,5 116,8 190,5 182,88 96,52 129,54 233,68 1479,1 123,258 233,68
2 2005 78,74 144,78 114,3 81,28 129,54 83,82 83,82116,8
4 86,36 63,5 6,096 233,68 1222,76 101,896 233,68
3 2006 73,5 165,1 91,44 71,12 76,2 142,2 203,2 101,6 182,88 160,02 132,08 165,1 1564,48 130,373 203,2
4 2007 101,6 50,8 177,8187,9
6 86,36 43,18 3,6 127 147,32 58,42 76,2 83,82 1144,06 95,338 187,96
5 2008 76,2 190,5 76,2 81,28 88,9 93,98 63,5198,1
2 109,22 142,24 60,96 81,28 1262,38 105,198 198,12
6 2009 109,22 132,08 213,36 81,28 127 88,9 114,3 114,3 127 114,3 63,5 157,48 1442,72 120,227 213,36
7 2010 132,08 182,88 81,28 50,8 66,04 63,5 63,5160,0
2 177,8 114,3 91,44 65 1248,64 104,053 182,88
8 2011 140 41,8 50,8 81 40,4 46,8 5,1 44 24,5 11,6 56,8 125 667,8 55,650 140
9 2012 111 80 105 39,5 71 64 76 24 15 50 59 50 744,5 62,042 111
10 2013 112,2 83,6 61,2 40,4 37,4 16,2 49 44 30 143,2 55,2 58 730,4 60,867 143,2
Analisa Intensitas curah hujan untuk periode ulang 5 tahunan,
menggunakan software Microsoft Excel 2013.
3.1.2 Analisa Frekuensi
Dalam perhitungan analisa frekuensi digunakan metoda gumbel,
sehingga didapatkan besarnya curah hujan yang diharapkan berulang
setiap 5 tahun.
Sx=√∑ ( Xi−Xa )2
n−1
Perencanaan Jalan Project Work I 136
Tabel 5.2. Standar deviasi
NOXi (mm/hari)
Xi - Xa (Xi-Xa) ²
1 233,68 48,972 2398,2572 233,68 48,972 2398,2573 203,2 18,492 341,9544 187,96 3,252 10,5765 198,12 13,412 179,8826 213,36 28,652 820,9377 182,88 -1,828 3,3428 140 -44,708 1998,8059 111 -73,708 5432,869
10 143,2 -41,508 1722,914rata2 ( Xa) 184,708 15307,79
Stdev 41,242
Sx=√∑ ( Xi−Xa )2
n−1=√ 15307,79
10−1=41,42
Dengan periode ulang 5 tahun, maka di dapatkan :
PU Yt n Yn Sn
51,499
910
0,4952
0,949
Digunakan dengan metode gumbel, sehingga didapatkan besarnya curah
hujan periode ulang 5 tahun
Xt=Xa+ Yt−YnSn
Sx=139,588+ 1,4999−0,49520,949
41,42=228,370 mm /24 jam
3.1.3 Analisa Intensitas Curah Hujan
Perencanaan Jalan Project Work I 137
Intensitas 5 tahunan :
I=90 % X T
4=90 %228,370
4=51,383
Maka didapatkan intensitas 5 tahunan sebesar 51,383 lalu di plotkan ke
dalam Gambar 5.1.
Gambar 5.1. Grafik intensitas curah hujan daerah Jalan Wonokromo –
Gubeng
3.2 Perhitungan Debit Saluran
5.2.1 Contoh Perhitungan Debit
Pemberian nama saluran sebelah kanan dan kiri
berdasarkan as jalan atau arah jalan dari STA 0+000 – STA
0+367,807. Contoh perhitungan debit diambil pada STA 0+000 – STA
0+367,807 saluran sebelah kiri, dan langkah-langkahnya adalah
sebagai berikut :
Pembagian Noda
Perencanaan Jalan Project Work I 138
Noda dibagi berdasarkan perbedaan arah aliran air, atau arah
aliran air yang sama tetapi memiliki kemiringan yang berbeda, berikut
gambar pembagian noda pada perencanaan jalan kami.
Gambar 5.2. Pembagian noda berdasarkan arah aliran drainase
Daerah Tangkapan
Daerah tangkapan atau catchment area merupakan bagian dari
daerah milik jalan dan sekitarnya yang memungkinkan air ditangkap
dan disalurkan menuju saluran darainase, untuk daerah pemukiman
diambil jarak maksimum daerah tangkapan yaitu 100m. Berikut
merupakan gambar beserta keterangan daerah tangkapan pada
perencanaan jalan kami.
Perencanaan Jalan Project Work I 139
Gambar 5.3. Luas tangkapan noda 1 – noda 2
Gambar 5.4. Luas tangkapan noda 2 – noda 3
Gambar 5.5. Luas tangkapan noda 3
– noda 4
Gambar 5.6. Luas tangkapan noda 4 – noda 5
Keterangan :
- Warna Ungu : daerah DAMIJA yang menangkap air dan masuk
kedalam drainase
- Arsiran Kuning : daerah tangkapan atau pemukiman yang
menangkap air dan masuk kedalam drainase
- Warna Kuning : air yang mengalir dari bagian jalan yang masuk
ke dalam drainase kanan
Perencanaan Jalan Project Work I 140
- Warna Hijau : air yang mengalir dari bagian jalan yang masuk
ke dalam drainase kiri
Luas tangkapan pada STA 0+000 – STA 367,807 didapatkan dari
hatch AutoCad 2012.
- Bagian Kiri
Bagian Jalan : 0,003752 km2
Pemukiman : 0,009085 km2
- Bagian Kanan
Bagian Jalan : 0,003752 km2
Pemukiman : 0,009085 km2
Waktu Konsentrasi (tc)
t 1=( 23
x 3,28 x Lo xnd
√s )t 2=
L60 x v
tC=t 1+t 2
Tabel 5.3. Keterangan Perhitungan Tc
Noda Sta Keterangan s (%) nd Lo (m) L (m)v
(m/s)
1 2
0+000 0+100
Bagian Jalan 2 0,013
10,2
367,807
1,50+100 0+200 10,20+200 0+300 10,20+300 0+367,807 10,20+000 0+100
Pemukiman
0,65
0,2
10
1,50+100 0+200 0 00+200 0+300 0 00+300 0+367,807 0 0
- Bagian Kiri
Jalan
Perencanaan Jalan Project Work I 141
t 1=0,75 menit dant 2=4,087 meni t
t c=t1+t 2=4,836 menit
Pemukiman
t 1=1,414 menit dan t2=4,087 menit
t c=t1+t 2=5,501 menit
- Bagian Kanan
Jalan
t 1=0,75 menit dant 2=4,087 menit
t c=t1+t 2=4,836 menit
Pemukiman
t 1=0,982 menit dan t 2=4,087 menit
t c=t1+t 2=5,069 menit
Nilai tc pada noda 1 – 2 ini diambil yang terbesar, sehingga jika
diplot di dalam grafik pada gembar 4.1 akan di dapatkan nilai curah
hujan (I) bagian kiri dan kanan sebesar 190 mm/jam.
Koefisien Pengaliran (C)
- Bagian Jalan = 0,8
- Pemukiman = 0,6
Setelah itu menghitung debit pada bagian jalan dan pemukiman
pada saluran kiri dan kanan langkah selanjutnya adalah mengitung
total debit, langkah perhitungannya adalah sebagai berikut :
Q= 13,6
xC x I x A
Perencanaan Jalan Project Work I 142
- Bagian Kiri
QJalan=1
3,6x C x I x A= 1
3,6x0,8 x 190 x 0,00 3752=0,158814 m3 /s
QPemukiman=1
3,6x C x I x A= 1
3,6x0,6 x 190 x0,0 09085=0,288444 m3/ s
Q¿tal=Q jalan+QPemukiman=0,447258488 m3/s
- Bagian Kanan
QJalan=1
3,6x C x I x A= 1
3,6x0,8 x 190 x 0,00 3752=0,158814 m3 /s
QPemukiman=1
3,6x C x I x A= 1
3,6x0,6 x 190 x0,0 09085=0,288444 m3/ s
Qtotal=Q jalan+QPemukiman=0,447258488 m3/s
Didapatkan debit pada noda 1 – 2 pada saluran bagian kiri dan
kanan adalah sebesar 0,447258488 m3/s, Dengan menggunakan
program Microsoft Excel 2013 maka didapat nilai Qtotal pada saluran
kanan maupun kiri pada masing-masing node, hasilnya disajikan
dalam bentuk tabel dibawah.
Perencanaan Jalan Project Work I 143
Tabel 5.6. Ringkasan debit air pada drainase
Bagian Drainas
eNoda
Arah Aliran
Air
Q (m³/s) Qt (m³/s)
Q Akhir (m³/s)Jalan Pemukiman
Kiri
1 2 ← 0,159 0,288 0,447 0,4472 3 → 0,443 0,000 0,443 0,4433 4 ← 0,605 2,222 2,827 2,8274 5 → 0,267 0,377 0,644 0,644
Kanan
1 2 ← 0,159 0,288 0,447 0,4472 3 → 0,076 0,063 0,140 0,1403 4 ← 0,186 0,000 0,186 0,1864 5 → 0,425 0,032 0,457 0,457
3.3 Perhitungan Dimensi Saluran
3.3.1 Saluran Sebelah Kiri
Contoh perhitungan saluran drainase bagian sebelah kiri diambil
pada noda 1 – 2. Berikut langkah perhitungannya :
- G1 (s lapangan) = 1,84 %
- Qlapangan = 0,447 m3/s
- Kst = 77 (Tabel Kst)
Rencana Dimensi Penampang Terefisien
- h = 0,5 m
- b = 2x h = 1 m
- A=b xh=0,5 x1=0,5 m2
- Keliling basah=b+2h=1+(2 x 0,5 )=2 m
- R= Akeliling basah
=0,5 m2
2 m=0,25 m
Perencanaan Jalan Project Work I 150
- S ijin=( VKst ×r 2/3 )
2
→ denganV ijin=1,5 m / s
S ijin=( 1,577 ×0,252/3 )
2
S ijin=0,243
Karena S ijin < S lap , maka keceptan pada Q lapangan akan
melampaui kecepatan ijin yaitu 1,5 m/s. Maka dibutuhkan trap
untuk saluran drainase ini.
- Vsaluran=Kst x R2/3 x S1/2=77 x 0,252/3 x 0,0161 /2=4,145 m /s
Maka dibuat Saluran Sistem Trap 3 tingkat, sehingga V = 1,382 m/s
< 1,5 m/s OKE!
- Qsaluran=A xV =0,5 m2 x 1,382m / s=0,691 m3/ s
Qlapangan<Q saluran
0,447 m3/s < 0,691 m3/s OKE!
- Tinggi jagaan (w)¿√0,5 xh=√0,5 x0,5=0,5 m
- htotal=h+w=0,5 m+0,5 m=1m
Perencanaan Jalan Project Work I 151
Perhitungan noda selanjutnya dengan Microsoft excel 2013 dan hasil
perhitungannya pada tabel dibawah
Tabel 5.7. Perhitungan Dimensi Saluran Kiri
Dari hasil perhitungan diatas, antara dimensi pada noda 1, 2, dan 4 tidak beda jauh
dengan dimensi pada noda 3. Maka untuk dimensi saluran pada bagian kanan disamakan
semua dengan h = 1,8 m dan b = 2 m.
.
Perencanaan Jalan Project Work I 152
Noda 1 – 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5G (%)
1,84% 2,80% 0,83% 0,50%Data
Q lap (m³/s) 0,447 0,443 2,827 0,644Kst 77 77 77 77
S Lapangan (%) 1,84 2,8 0,83 0,5S diijinkan 0,243 0,243 0,096 0,190
h (m) 0,5 0,5 1 0,6b (m) 1 1 2 1,2A (m²) 0,5 0,5 2 0,72
Keliling basah (m) 2 2 4 2,4R (m) 0,25 0,25 0,5 0,3
V (m/s) 4,145 5,113 4,419 2,440Sistem Trap
(tingkat)3 4 3 2
V akhir (m/s) 1,382 1,278 1,473 1,220Q saluran (m³/s) 0,691 0,639 2,946 0,878
w (m) 0,500 0,500 0,80 0,548Dimensi
h(m) 0,5 0,5 1 0,6b (m) 1 1 2 1,2
Gambar 5.7. Dimensi drainase pada saluran kiri
3.4.2 Saluran Sebelah Kanan
Contoh perhitungan saluran drainase bagian sebelah kanan diambil pada
noda 1 – 2. Berikut langkah perhitungannya :
- G1 = 1,84 %
- Qlapangan = 0,447 m3/s
- Kst = 77 (Tabel Kst)
Rencana Dimensi Penampang Terefisien
- h = 0,5 m
- b = 2h = 1 m
- A=b xh=0,5 x1=0,5 m2
- Keliling basah=b+2h=1+(2 x 0,5 )=2 m
- R= Akeliling basah
=0,5 m2
2 m=0,25 m
- S ijin=( VKst ×r 2/3 )
2
→ denganV ijin=1,5 m / s
Perencanaan Jalan Project Work I 153
S ijin=( 1,577 ×0,252/3 )
2
S ijin=0,243
Karena S ijin < S lap , maka keceptan pada Q lapangan akan
melampaui kecepatan ijin yaitu 1,5 m/s. Maka dibutuhkan trap untuk
saluran drainase ini.
- Vsaluran=Kst x R2/3 x S1/2=77 x 0,252/3 x 0,0161 /2=4,145 m /s
Maka dibuat Saluran Sistem Trap 3 tingkat, sehingga V = 1,382 m/s <
1,5 m/s OKE!
- Qsaluran=A xV =0,5 m2 x 1,382m / s=0,691 m3/ s
Qlapangan<Q saluran
0,447 m3/s < 0,691 m3/s OKE!
- Tinggi jagaan (w)¿√0,5 xh=√0,5 x0,5=0,5 m
- htotal=h+w=0,5 m+0,5 m=1m
Perencanaan Jalan Project Work I 154
Perhitungan noda selanjutnya dengan Microsoft excel dan hasil
perhitungannya pada tabel dibawah
Tabel 5.8. Perhitungan Dimensi Saluran Kanan
Noda 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5G (%)
1,84% 2,80% 0,83%
0,50%Data
Q lap (m³/s) 0,447 0,140 0,186 0,457Kst 77 77 77 77
S (%) 1,84 2,8 0,83 0,5S diijinkan 0,243 0,243 0,243 0,243
h (m) 0,5 0,5 0,5 0,5b (m) 1 1 1 1A (m²) 0,5 0,5 0,5 0,5
Keliling basah (m) 2 2 2 2R (m) 0,25 0,25 0,25 0,25
V (m/s) 4,145 5,113 2,784 2,161Sistem Trap (tingkat) 3 4 2 2
V akhir (m/s) 1,382 1,278 1,392 1,080Q saluran (m³/s) 0,691 0,639 0,696 0,540
w (m) 0,5 0,5 0,5 0,5Dimensi
h (m) 0,5 0,5 0,5 0,5b (m) 1 1 1 1
Dari hasil perhitungan diatas, antara dimensi pada noda 1 – 4 didapatkan
penampang dengan dimensi h = 1 m dan b = 1 m.
Perencanaan Jalan Project Work I 155
Gambar 5.8. Dimensi drainase pada saluran kanan
3.4 Dimensi Bangunan Pelengkap
3.4.1 Gorong – Gorong
Untuk mengalirkan air darialinyemen vertikal berbentuk cekung
dibutuhkan sebuah gorong- gorong. Gorong – gorong harus mampu
menerima akumulasi debit dari dua arah node. Berikut merupakan contoh
perhitungan desain gorong – gorong
Gambar 5.9. Letak Pelaksanaan Gorong - Gorong
Perencanaan Jalan Project Work I 156
Air dalam gorong – gorong akan dibuang ke arah kiri, karena ketinggian sta
0+969,106 (letak gorong – gorong) pada sisi kiri jalan lebih rendah daripada
sisi kanan jalan. Maka gorong – gorong akan menampung debit dari sisi kanan
node 2 – 3 dan 3 – 4. Berikut contoh perhitungannya :
Analisa Perhitungan Dimensi Gorong - Gorong
Q node 2 – 3 = 0,140
Q node 3 – 4 = 0,186
Q Total=0,140+0,186
¿0,326 m3/s
V yang diijinkan = 1,5 m/s
Fd=QV
Fd=0,3261,5
Fd=0,217 m2
Fe=Fd
Fe=0,685 D2
D teo=√ Fd0,685
,
D teo=√ 0,2170,685
,
D teo=0,562841 m , D teo<D aktual ,dan Dmin = 0,8 m
maka digunakan D=0,8 m
Karena D yang dibutuhkan hanya 0,8 m, maka jumlah gorong – gorong
hanya 1
d=0,8 D
Perencanaan Jalan Project Work I 157
d=0,8 ×0,8
d=0,64m
Dibutuhkan 1 gorong – gorong dengan diameter 0,8 m
Cek Kemiringan Gorong-gorong
Karena total debit saluran yang ditampung hanya memerlukan
diameter gorong - gorong 0,56 m, maka air masih mampu ditampung
pada tinggi jagaan gorong-gorong yaitu 0,64 m. Maka dalam kontrol
kemiringan gorong – gorong digunakan diameter 0,64 m
P=2 × r×∅
¿2 ×0,32 × 4,5
¿2,88 m
F=18
( 4,5−sin 4,5 ) D 2
F=18
( 4,5−sin 4,5 ) 0,642
F=0,226 m
R=F / P
R=0,226/2,88
R=0,079m
n Beton=0,014
V yangdiijinkan=1,5 m /s
Perencanaan Jalan Project Work I 158
i teori=(V ×n )
R23
i teori=(1,5 ×0,014 )
0,07923
i teori=0,013319=1,3319 %
Kontrol Debit
Qgorong−gorong=V × A
Qgorong−gorong=1,5 ×0,226
Qgorong−gorong=0,339
Qgorong−gorong>Qsaluran
0,339m3
s>0,326 m3/ s OKE!!
Gorong – gorong mampu menerima debit dari saluran, dan karena
kemiringan yang diijinkan untuk gorong – gorong adalah 0,5 – 2 %,
maka pada pelaksanaan gorong – gorong pada lapangan dibuat
kemiringan 1,3 %
Perencanaan Jalan Project Work I 159
Recommended