Drainase Fix Bab 1-4

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru | 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Drainase didefinisikan sebagai pembuangan air permukaan, baik secara

gravitasi maupun dengan pompa dengan tujuan untuk mencegah terjadinya

genangan, menjaga dan menurunkan permukaan air sehingga genangan air dapat

dihindarkan. Drainase perkotaan berfungsi mengendalikan kelebihan air

permukaan sehingga tidak merugikan masyarakat dan dapat memberikan manfaat

bagi kehidupan manusia. Kelebihan air tersebut dapat berupa air hujan, air limbah

domestik maupun air limbah industri. Oleh karena itu drainase perkotaan harus

terpadu dengan sanitasi, sampah, pengendali banjir kota dan lainnya (Alfian,

2007).

Menurut Suripin (2004) drainase mempunyai arti mengalirkan, menguras,

membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, drainase 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. Drainase juga diartikan sebagai suatu cara pembuangan kelebihan

air yang tidak diinginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penangggulangan

akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air tersebut.

Dari sudut pandang yang lain, drainase adalah salah satu unsur dari

prasarana umum yang dibutuhkan masyarakat kota dalam rangka menuju

kehidupan kota yang aman, nyaman, bersih, dan sehat. Prasarana drainase di sini

berfungsi untuk mengalirkan air permukaan ke badan air (sumber air permukaan

dan bawah permukaan tanah) dan atau bangunan resapan. Selain itu juga

berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan dengan tindakan untuk

memperbaiki daerah becek, genangan air dan banjir. Kegunaan dengan adanya

saluran drainase ini adalah untuk mengeringkan daerah becek dan genangan air

sehingga tidak ada akumulasi air tanah, menurunkan permukaan air tanah pada

tingkat yang ideal, mengendalikan erosi tanah, kerusakan jalan dan bangunan

yang ada, mengendalikan air hujan yang berlebihan sehingga tidak terjadi bencana

banjir.


Persoalan banjir dan genangan di Pekanbaru merupakan permasalahan

yang cukup rumit, penyebab utama terjadinya banjir dan genangan di kota

Pekanbaru ini 70 % genangan yang ada hanya disebabkan oleh masalah yang

sepele yaitu tidak mengalirnya air pada titik genangan ke saluran yang ada di

pinggir jalan. Jika diamati dengan seksama pada menit-menit pertama hujan deras

turun badan jalan sudah tergenang sampai beberapa puluh centimeter, sedangkan

saluran pembuang terdekat masih kosong karena tidak ada saluruan dari badan

jalan ke drainase kota.

Kondisi eksisting di Jalan Lembah Raya, Kelurahan Tangkerang Utara,

Kecamatan Bukitraya memiliki bangunan drainase yang besar namun ukuran

konstruksi bangunan drainase tersebut tidak seragam, pada ruas-ruas tertentu

dimensi saluran tidak beraturan.

Gambar 1.1 Sampah di dalam Drainase

Adanya penumpukan sampah di dalam drainase dan sedimentasi yang

tinggi menyebabkan berkurangnya kapasitas drainase untuk menerima debit hujan

yang masuk sehingga ketika hujan turun dengan intensitas tinggi drainase tidak

sanggup menampung debit hujan tersebut yang menyebabkan air meluap dan

menimbulkan banjir yang menggenangi pemukiman warga dan badan jalan. Dari

informasi masyarakat yang tinggal didaerah tersebut salah satu penyebab banjir

yaitu adanya air kiriman yang tiba tiba datang hingga menggenangi kawasan

pemukiman warga. Ketinggian banjir yang merendam jalan banyak menyebabkan

kendaraan yang melintas mengalami mogok.


Gambar 1.2 Banjir di Jalan Lembah Raya

Beginilah resiko warga yang melintas dan tinggal di lokasi jalan Lembah

Raya. Banjir seakan-akan sudah menjadi sahabat yang tidak bisa terpisahkan.

Walaupun hanya di saat musim hujan dan di saat air sungai meluap, dampaknya

begitu besar. Terutama, jalan aspal jadi rusak belubang, tanaman kebun jadi

rusak dan rumah serta pekarangan rumah jadi kotor dan bau.

Sumber: Riau Pos

Gambar 1.3 Kendaraan yang melewati daerah banjir


1.2 Rumusan Masalah

Banjir yang terjadi pada Jalan Lembah Raya menunjukkan bahwa drainase tidak

dapat berfungsi secara optimal, oleh karena itu diperlukan evaluasi untuk

memperoleh solusi dari permasalahan tersebut :

Berapa kapasitas saluran yang dibutuhkan untuk mendesain ulang saluran

sehingga dapat mengantisipasi banjir tersebut?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian adalah sebagai berikut:

Menentukan kapasitas saluran yang dibutuhkan untuk mendesain ulang saluran

sehingga dapat mengantisipasi terjadinya banjir di daerah tersebut.

1.4 Manfaat Penelitian

Harapan dan output dari penelitian ini adalah menjadi bahan masukan atau bahan

pertimbangan alternatife dan solusi pemecahan masalah banjir bagi pihak-pihak

yang berkepentingan.


BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Umum

Secara umum, sistem drainase dapat diartikan sebagai serangkaian

bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan

air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara

optimal. Saat ini sistem drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur

perkotaan yang sangat penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat dari

kualitas sistem drainase yang ada. Sistem drainase yang baik dapat

membebaskan kota dari genangan air (Alfian, 2007).

2.2 Kegunaan Drainase

Secara umum sistem drainase mempunyai kegunaan (Alfian, 2007):

1) Mengalirkan air limpasan tanpa mengakibatkan erosi, endapan atau

penyebaran polusi;

2) Tidak terjadi genangan, banjir dan becek-becek terutama bagi daerah yang

selalu mengalami banjir setiap musim hujan;

3) Memperbaiki kualitas lingkungan;

4) Sebagai konservasi sumber daya air permukaan/ tanah.

Sebisa mungkin tujuan di atas dapat dicapai dengan kemampuan teknis

yang didasari oleh prinsip perencanaan bahwa pada daerah hulu aliran, arus

limpasan air hujan yang belum terlalu atau tidak membahayakan/mengganggu

lingkungan, sebisa dan sebesar mungkin dihambat dan diresapkan sebagai

sumber daya air tanah atau untuk kehidupan. Dengan demikian, limpasan air

hujan dan aliran permukaan yang menyebabkan erosi dan banjir di daerah hilir

akan berkurang (Alfian, 2007).

Jadi filosofi drainase dalam daerah perencanaan aliran sungai adalah

(Alfian, 2007):

1) Menghambat aliran hulu;

2) Memperbesar infiltrasi dan perkolasi pada hulu aliran untuk kehidupan

(keseimbangan hidro-ekologis);


3) Mereduksi aliran di hilir, untuk mengurangi malapetaka yang mungkin

ditimbulkan (keseimbangan ekologi DAS).

2.3 Dampak Drainase

Sistem drainase merupakan tindakan teknis untuk mengendalikan

(Alfian, 2007):

1) Kelebihan air hujan, agar air hujan dapat disalurkan menuju badan penerima

dengan aman sehingga kemungkinan terjadinya :

a. Banjir;

b. Genangan air pada lahan produktif;

c. Erosi lapisan tanah dan endapan-endapan;

d. Kerusakan serta gangguan fisik, kimiawi dan biologi terhadap lahan/

lingkungan hidup aktif-produktif dapat dikendalikan.

2) Elevasi badan air permukaan agar air permukaan tidak melimpah, sehingga

dapat mengendalikan kemungkinan terjadinya:

a. Air balik (back water);

b. Kerusakan dan gangguan terhadap badan air permukaan.

Elevasi permukaan air tanah pada lahan produktif/ terbangun agar

kelembaban permukaan tanah tidak mengakibatkan gangguan fisik, kimiawi dan

biologi terhadap sarana dan prasarana lingkungan kota/ pemukiman, terutama

terhadap kesehatan masyarakatnya (Alfian, 2007).

2.4 Jenis-Jenis Drainase

Jenis-jenis drainase terbagi atas beberapa bagian yaitu menurut sejarah

terbentuknya, menurut letak bangunannya, menurut fungsinya dan menurut

konstruksinya.

2.4.1 Menurut sejarah terbentuknya

Menurut sejarah terbentuknya drainase terbagi dua yaitu (Alfian, 2007):

a. Drainase Alamiah (Natural Drainage)

Drainase yang terbentuk secara alami dan tidak terdapat bangunan-

bangunan penunjang seperti bangunan pelimpah, gorong-gorong dan

lain-lain. Saluran ini terbentuk oleh gerusan air yang bergerak karena

grafitasi yang lambat laun membentuk jalan air.


b. Drainase Buatan (Artificial Drainage)

Yaitu drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu,

sehingga memerlukan bangunan khusus seperti gorong-gorong,

selokan pasangan batu atau beton, pipa-pipa dan sebagainya.

2.4.2 Menurut Letak Bangunannya

Menurut letak bangunannya, drainase terbagi dua yaitu (Alfian, 2007):

a. Drainase Permukaan (Surface Drainage)

Saluran drainase yang berada di permukaan tanah yang berfungsi

mengalirkan air limpasan permukaan tanah. Analisis salurannya

adalah open channel flow.

b. Drainase Bawah Permukaan ( Sub Surface Drainage)

Saluran drainase yang bertujuan mengalirkan air limpasan

permukaan melalui media bawah permukaan tanah (pipa-pipa),

dikarenakan alasan-alasan tertentu antara lain tuntutan artistik,

tuntutan fungsi permukaan tanah yang tidak membolehkan adanya

saluran dipermukaan tanah

2.4.3 Menurut fungsi

Menurut fungsinya draianse terbagi dua yaitu (Alfian, 2007):

a. Single Purpose, Yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan satu jenis

air buangan, misalnya air hujan atau jenis air buangan seperti air

limbah industri.

b. Multi Purpose, Yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa

jenis air buangan baik secara bercampur maupun bergantian.

2.4.4 Menurut konstruksi

Menurut konstruksinya draianse terbagi dua yaitu (Alfian, 2007):

a. Saluran Terbuka, Yaitu saluran yang lebih cocok untuk drainase air

hujan yang terletak di daerah yang mempunyai luasan cukup,

ataupun untuk drainase air non hujan yang tidak membahayakan

kesehatan/ mengganggu lingkungan.


b. Saluran Tertutup, Yaitu saluran yang pada umumnya sering dipakai

untuk aliran air kotor (air yang mengganggu kesehatan/ lingkungan)

atau untuk saluran yang terletak di tengah kota.

2.5 Azaz-Azaz Perencanaan Drainase

Dalam perencanaan tata letak jaringan drainase, deskripsi lingkungan

fisik merupakan informasi yang sangat penting. Penempatan saluran, bangunan

dan jumlah kerapatan fasilitas tersebut akan sangat dipengaruhi oleh kondisi

daerah perencanaan. Adapun deskripsi lingkungan fisik yang dianggap penting

adalah sebagai berikut:

1) Tata Guna Lahan

Tata guna lahan merupakan suatu peta yang menggambarkan tentang pola

penggunaan lahan di daerah rencana. Pola ini mencakup informasi tentang

kondisi eksistingdan rencana pengembangan di masa yang akan datang.

Informasi ini berguna untuk merancang saluran drainase sesuai dengan

kategori tata guna tanah yang ada. Tata guna tanah ini erat kaitannya dengan

besarnya aliran permukaan. Besarnya aliran permukaan tergantung pada

banyaknya air hujan yang meresap. Besarnya air yang meresap tergantung

pada tingkat kerapatan permukaan tanah dan ini berkaitan dengan

penggunaan lahan.

2) Sarana dan Prasarana

Informasi tentang prasarana ini meliputi jaringan jalan, air minum, listrik,

jaringan telepon dan jaringan lain yang diperkirakan dapat menyebabkan

boole neck (kemacetan).

3) Topografi

Informasi tentang topografi diperlukan untuk menentukan arah penyaluran

dan batas wilayah DAS-nya. Dari peta topografi juga dapat dilihat pola

aliran alamnya dan dapat diperkirakan letak atau penempatan fasilitas

outletnya. Elevasi daerah outlet harus direncanakan pada kontur yang tepat

sehingga muka air balik dapat dihindari.


4) Pola Aliran Alam

Pola aliran alam perlu diketahui untuk mendapatkan gambaran tentang

kecenderungan pola letak dan arah aliran alam yang terjadi sesuai kondisi

lahan daerah rencana.

5) Pola Aliran Pada Daerah Pembuangan

Yaitu daerah tempat pembuangan kelebihan air dari lahan yang direncanakan

(sungai, laut, danau, dll). Informasi ini diperlukan untuk menentukan letak

outlet dari saluran.

2.6 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencaan Drainase

2.6.1 Aspek Hidrologi

Dalam perhitungan debit rencana untuk saluran drainase perkotaan

diperlukan data-data sebagai berikut:

1) Daerah Tangkapan Air (DTA)

Batas daerah tangkapan air ditentukan berdasarkan peta topografi. Dari peta

tersebut dapat diketahui pola jaringan drainase dan dapat ditentukan pola

alirannya. Setelah pola jaringan drainase ditentukan, maka pembagian sub

DTA masing-masing segmen saluran dapat digambarkan di peta. Tipe

penggunaan lahan tiap sub-DTA diidentifikasi untuk menentukan besarnya

koefisien limpasan permukaan.

2) Analisis Curah Hujan

Analisis curah hujan harian maksimum dan pembuatan kurva intensitas

durasi hujan merupakan langkah awal yang perlu dilakukan dalam

perencanaan saluran drainase. Dengan melakukan analisis curah hujan, debit

banjir yang akan digunakan sebagai dasar penentuan dimensi saluran dan

perlengkapannya dapat diperkirakan.

Secara garis besar analisis curah hujan yang dilakukan meliputi:

1. Penyiapan data curah hujan

2. Tes konsistensi

3. Analisis frekuensi curah hujan

4. Analisis intensitas curah hujan


2.6.2 Aspek Hidrolis

Faktor faktor yang mempengaruhi perencanaan drainase salah satunya

adalah aspek hidrolis, di antaranya:

1) Kecepatan pengaliran

Kecepatan aliran air suatu saluran direncanakan berdasarkan kecepatan

minimum dan kecepatan maksimum yang diperbolehkan. Kecepatan

minimum adalah kecepatan terendah aliran yang direncanakan dengan

asumsi saluran tetap self cleaning, tidak terjadi sedimentasi dan tidak

mendorong pertumbuhan tumbuhan air. Kecepatan maksimum adalah

kecepatan aliran yang diperbolehkan sehingga saluran tetap aman dan tidak

menimbulkan erosi pada badan saluran.

2) Kapasitas saluran

Debit saluran untuk suatu saluran dapat ditentukan dengan perkiraan

kecepatan rata-rata suatu aliran dengan luas penampang melintang basah

yang tegak lurus arah aliran.

3) Kemiringan saluran dan talud saluran

Kemiringan saluran adalah kemiringan memanjang dasar saluran sehingga

air dapat mengalir dengan baik. Sedangkan talud adalah kemiringan dinding

saluran. Kemiringan memanjang dasar saluran biasanya diatur oleh keadaan

topografi dan tinggi energi yang diperlukan untuk mengalirkan air. Dalam

berbagai hal, kemiringan ini dapat pula tergantung pada kegunaan saluran

misalnya saluran yang digunakan sebagai pembagi air dalam irigasi,,

persediaan air minum dan proyek pembangkit dengan tenaga air, dan lain-

lain. Saluran direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat memberikan

pengaliran secara gravitasi dengan batas kecepatan maksimum dan

mimimum yang diijinkan.

4) Ambang bebas (freeboard)

Ambang bebas pada saluran adalah jarak vertikal dari puncak saluran ke

permukaan air pada kondisi rencana. Jarak ini harus cukup untuk mencegah

gelombang atau kenaikan muka air melimpah ke tepi. Besarnya ambang

bebas yang umumnya dipakai pada perencanaan ditentukan sebasar 5 % - 30


% dari kedalaman saluran. Ambang bebas untuk saluran tanpa pelapisan

biasanya dibuat dengan pertimbangan ukuran dan lokasi, aliran air masuk,

sifat-sifat tanah, gradien perlokasi dan pemanfaatan jalan. Ambang bebas ini

harus cukup untuk mencegah gelombang atau kenaikan muka air yang

melimpah ke tepi.

5) Penampang saluran

Potongan melintang saluran yang paling ekonomis adalah saluran yang dapat

melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran dan

kemiringan dasar tertentu. Berdasarkan persamaan kontinuitas, diketahui

bahwa untuk luas penampang melintang tetap, debit maksimum dicapai jika

kecepatan aliran maksimum. Bentuk penampang melintang saluran

disesuaikan dengan ketersediaan lahan. Bagian yang lahannya terbatas

digunakan bentuk persegi, sedangkan yang agak luas digunakan bentuk

trapesium. Jika berfluktuasi, maka bentuk saluran dapat dikombinasikan.

Tabel 2.1 Bentuk-bentuk Dasar Penampang Saluran, Fungsi dan Lokasinya

No Bentuk

Saluran Fungsi Lokasi

1 Trapesium Untuk menyalurkan limbah air

hujan dengan debit besar yang sifat

alirannya terus menerus dengan

fluktuasi kecil

Pada daerah yang

masih cukup lahan

2 Persegi

empat

Untuk menyalurkan limbah air

hujan dengan debit besar yang sifat

alirannya terus-menerus dengan

fluktuasi kecil

Pada daerah yang

tidak/ kurang

tersedia lahan

3 Setengah

Lingkatan

Untuk menyalurkan limbah air

hujan dengan debit kecil

4 Segitiga Sama dengan no. 3 tetapi dengan

debit sangat kecil, sampai nol dan

banyak bahan endapan

5 Bulat

lingkaran

Berfungsi baik untuk menyalurkan

limbah air hujan meupun limbah air

bekas, atau keduanya

Pada tempat-tempat

keramaian/

kesibukan

(pertokoan, pasar)

Sumber: DPU Dirjen Cipta Karya, Bahan Training untuk Sistem (Tejakusuma,

Andrian, Tugas Akhir,1998)


2.6.3 Prinsip Pengaliran

Dalam menetapkan sistem drainase perlu memperhatikan secara seksama

kondisi hidrotopografi, letak titik keluaran, tata guna lahan yang direncanakan,

dan kondisi pelaksanaan dan pengoperasian. Prinsip dasar perencanaan sistem

drainase air hujan pada umumnya adalah sebagai berikut (Alfian, 2007):

a. Pengaliran secepat mungkin ke saluran terdekat

b. Saluran harus sependek mungkin

c. Saluran harus bebas dari penggerusan dan pengendapan

d. Saluran sedapat mungkin mengikuti pola aliran drainase yang ada karena

disamping terdapatnya jaminan kestabilan juga menghenat biaya konstruksi

Perlengkapan saluran dimaksudkan sebagai sarana pelengkap pada sistem

penyaluran air hujan, sehingga fungsi pengaliran dapat berfungsi sesuai dengan

yang direncanakan. Pada umumnya perlengkapan saluran pada sistem

penyaluran air hujan terdiri dari street inlet, gorong-gorong dan bangunan

pembuangan. Jenis bangunan-bangunan perlengkapan saluran ditempatkan

bergantung kepada keadaan daerah setempat. Perlengkapan saluran antara lain

terdiri dari:

1. Saluran persil dan sambungannya

Saluran persil merupakan saluran awal dari suatu sistem penyaluran air

hujan. Saluran ini berfungsi untuk menyalurkan air hujan dari rumah-rumah

atau bangunan-bangunan lainnya ke saluran selanjutnya dengan hirarki yang

lebih tinggi. Sambungan persil adalah sambungan saluran air hujan dari

rumah-rumah ke saluran air hujan yang berada di daerah sekitarnya.

Sambungan ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup dan dibuat

terpisah dengan saluran air buangan domestik. Sambungan persil adalah

sambungan saluran air hujan dari rumah-rumah ke saluran air hujan yang

berada di daerah sekitarnya. Sambungan ini dapat berupa saluran terbuka

atau tertutup dan dibuat terpisah dengan saluran air buangan domestik.

2. Street inlet

Street inlet adalah lubang/bukaan disisi jalan yang berfungsi untuk

menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang


jalan menuju ke saluran. Sesuai dengan kondisi dan penempatan saluran

serta fungsi jalan yang ada, maka pada jenis penggunaan saluran terbuka

tidak diperlukan street inlet, karena ambang saluran yang ada merupakan

bukaan bebas kecuali untuk jalan dengan trotoir terbangun.

3. Sumuran pemeriksa (manhole)

Manhole adalah suatu bukaan yang dibuat pada sistem saluran tertutup

dengan tujuan agar memungkinkan orang bisa masuk keluar sistem ini.

Manhole merupakan perlengkapan yang paling umum untuk sistem

penyaluran air buangan secara tertutup, baik air bekas maupun air hujan dan

berfungsi antara lain untuk :

a. Sebagai bak kontrol, untuk pemeriksaan dan pemeliharaan saluran

b. Untuk memperbaiki saluran bila terjadi kerusakan saluran;

c. Melengkapi struktur bila terjadi perubahan dimensi;

d. Sebagai ventilasi untuk keluar masuknya udara;

e. Sebagai terjunan (drop manhole) saluran tertutup.

4) Bangunan terjunan

Terjunan merupakan salah satu perlengkapan dalam suatu sistem saluran

terbuka dan terjunan ini dibuat apabila pada suatu titik terdapat perbedaan

elevasi yang cukup besar, selain itu berfungsi untuk mencegah terjadinya

penggerusan pada badan saluran akibat kecepatan dalam saluran telah

melebihi kecepatan maksimum yang diizinkan.

5) Gorong-gorong

Gorong-gorong adalah bangunan perlintasan karena adanya saluran yang

melintasi jalan atau bangunan. Perencanaan gorong-gorong didasarkan atas

besarnya sifat-sifat hidrolisnya. Kecepatan aliran didalam gorong-gorong

harus lebih besar atau sama dengan kecepatan self cleansing agar tidak

terjadi endapan didalam gorong-gorong.

6) Belokan saluran

Belokan dalam saluran dapat terjadi karena adanya perubahan arah aliran

atau karena keadaan medan yang tidak memungkinkan.


7) Outfall

Merupakan ujung saluran air hujan yang ditempatkan pada sungai/ badan air

penerima lainnya. Struktur bangunannya hampair sama dengan struktur

bangunan terjunan karena biasanya titik ujung saluan terletak pada elevasi

yang lebih tinggi dari permukaan badan air penerima, sehingga dalam

perencanaan out fall ini merupakan bangunan terjunan miring dibuat dari

konstruksi batu kali dengan jenis sky jump.

8) Pertemuan saluran

Adalah pertemuan 2 saluran atau lebih dari arah yang berbeda ke satu titik

pertemuan. Pada kenyataannya pertemuan saluran ini mempunyai ketinggian

dasar saluran yang tidak selalu sama, sehingga kehilangan tekanaanya sulit

diperhitungkan. Dalam perencanaan ini, pertemuan saluran diusahakan

mempunyai ketinggian yang sama untuk mengurangi konstruksi yang

berlebihan yaitu dengan jalan optimasi kecepatan untuk menghasilkan

kemiringan saluran yang diinginkan.

9) Transisi

Adalah struktur yang fungsinya melindungi saluran air kerusakan akibat

perubahan luas penampang melintang saluran. Struktur pelindung ini berupa

head wall yang lurus atau seperempat lingkaran dengan besar sudut

perubahan lingkaran maksimum sebesar 12,50 dari sisi saluran, kecuali pada

titik-titik yang tidak memungkinkan, permukaan dinding tegak atau

seperempat silinder. Akibat perubahan sudut aliran pada bangunan ini terjadi

kehilangan energi yang besarnya tergantung pada perubahan kecepatan dan

bentuk dinding pada bangunan tersebut.

10) Klep atau pintu air

Klep (pintu air) merupakan bagian penunjang sistem drainase di daerah

pedataran. Klep difungsikan terutama pada saat hujan dan pasang naik. Hal

ini dilakukan guna mencegah aliranbalik (backwater) akibat banjir makro

sehingga tidak mengganggu kelancaran air keluar dari daerah perencanaan

yang dapat menyebabkan banjir mikro. Penempatan pintu air (klep pada


lokasi outfall ditepi sungai dan pada tempat dimana akumulasi air dari dalam

saluran drainase kota menuju muara tinggi.

11) Tanggul

Tanggul dibuat untuk mencegah melimpahnya air masuk atau keluar saluran

yang terutama sering dijumpai pada saluran di dataran rendah, dimana lebar

dan kedalaman saluran kurang mampu menyalurkan aliran air hujan dari

arah hulu (up stream). Tanggul dibuat sejajar lereng yang rendah di tepi

spanjang sisi saluran dengan pertimbangan agar ada keseimbangan antara

tanah galian dan tanah urugan (tanggul).

12) Kolam detensi

Kolam detensi adalah kolam yang berfungsi untuk menampung limpasan air

hujan, dimana air akan meresap atau menguap habis. Bangunan kolam

detensi sangatlah sederhana yaitu bagian dasar merupakan galian tanah,

sedangkan dinding tegaknya tanpa atau dengan pasangan batu. Namun

diusahakan dinding kolam merupakan tanah biasa dan difungsikan sebagai

daerah resapan, hal ini menimbang bahwa laju penyumbatan pada dasar

kolam akan mengalami percepatan yang diakibatkan oleh lumpur dan

sedimen yang terbawa oleh air limpasan.

13) Pompa dan siphon

Siphon adalah saluran tertutup yang didalamnya, air mengalir dari saluran

atau kolam kesaluran atau kolam lainnya dimana diantaranya kedua

ketinggian ini titik yang lebih tinggi harus dilalui. Di dalam saluran tersebut

akan mengalir berlawanan dengan gravitasi ke suatu titik dimana tinggi

tekan lebih rendah dari daripada tekanan atmosfir. Kenyataan bahwa siphon

bekerja di lingkungan subatmosfir berarti bahwa konstruksi pipa siphon

harus kedap udara dan cukup kuat agar tidak retak. Pompa mempunyai

fungsi yang sama dengan siphon hanya pengaliran air dilakukan dengan

bantuan tenaga listrik untuk menjalankan turbin atau mesin pompa tersebut.


2.7 Analisa Hidrologi

2.7.1 Analisa Frekuensi

Analisis frekuensi adalah suatu analisis data hidrologi dengan

menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan

atau debit dengan masa ulang tertentu. Frekuensi hujan adalah besarnya

kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Sebaliknya, kala ulang

(return period) diartikan sebagai waktu dimana hujan atau debit dengan suatu

besaran tertentu akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tersebut.

Dalam hal ini tidak berarti bahwa selama jangka waktu ulang tersebut (misalnya T

tahun) hanya sekali kejadian yang menyamai atau melampaui, tetapi merupakan

perkiraan bahwa hujan ataupun debit tersebut akan disamai atau dilampaui K kali

dalam jangka panjang L tahun dimana K/L kira-kira sama dengan 1/T (Sri Harto,

1993).

Analisis frekuensi atas data hidrologi menurut syarat tertentu untuk data

yang bersangkutan, yaitu harus seragam (homogeneous), independent dan

mewakili (representative). Data yang seragam berarti bahwa data tersebut harus

berasal dari populasi yang sama. Dalam arti lain, stasiun pengumpul data yang

bersangkutan, baik stasiun hujan atau stasiun hidrometri harus tidak pindah, DAS

tidak akan berubah menjadi DAS perkotaan (urban catchment), maupun tidak ada

gangguan-gangguan lain yang menyebabkan data yang terkumpul menjadi lain

sifatnya. Batasan independence disini berarti bahwa besaran data ekstrim tidak

terjadi lebih dari sekali. Syarat lain adalah bahwa data harus mewakili untuk

perkiraan kejadian yang akan datang, misalnya tidak akan terjadi perubahan akibat

tangan manusia secara besar-besaran, dibangun konstruksi yang mengganggu

pengukuran, seperti bangunan sadap dan perubahan tata guna tanah(Sri Harto,

1993).

Perhitungan data hujan maksimum harian rata-rata DAS harus dilakukan

secara benar untuk analisis frekuensi data hujan. Dalam praktek sering kita jumpai

perhitungan yang kurang pas, yaitu dengan cara mencari hujan maksimum harian

setiap pos hujan dalam satu tahun, kemudian dirata-ratakan untuk mendapatkan

hujan DAS. Cara ini tidak logis karena rata-rata hujan dilakukan atas hujan


masing-masing pos hujan yang terjadi pada hari yang berlainan. Hasilnya akan

jauh menyimpang dari yang seharusnya (Suripin, 2004).

Curah hujan daerah ini harus diperkirakan dari beberapa titik pengamatan

curah hujan. Cara-cara perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah

hujan di beberapa titik adalah sebagai berikut :

1) Cara rata-rata aljabar

Jika titik pengamatan banyak dan tersebar merata di seluruh daerah dapat

digunakan cara ini. Hasil yang diperoleh dengan cara ini tidak berbeda jauh

dari hasil yang didapat dengan cara lain.

2) Cara poligon Thiessen

Jika titik-titik pengamatan di dalam daerah itu tidak tersebar merata, maka

perhitungan curah hujan harian rata-rata itu dilakukan denga

memperhitungkan daerah pengaruh tiap titik pengamatan.

3) Cara Isohiet

Cara ini adalah cara rasionil yang paling baik jika garis-garis isohiet dapat

digambar dengan teliti. Akan tetapi jika titik-titik pengamatan itu banyak dan

variasi curah hujan di daerah bersangkutan besar, maka pada pembuatan peta

isohiet ini akan terdapat kesalahan pribadi sipembuat peta (Sosrodarsono dan

Takeda, 1993).

Makin baik data yang tersedia, dalam pengertian kuantitatif dan kualitatif

memberikan kemungkinan penggunaan cara analisis yang diharapkan dapat

memberikan hasil perkiraan data hidrologi yang lebih baik, khususnya untuk

menetapkan besar hujan atau debit dengan kala ulang tertentu. Kala-ulang (return

period) diartikan sebagai waktu hipotetik dimana hujan atau debit dengan suatu

besaran tertentu akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tersebut.

Jadi, tidak ada pengertian bahwa kejadian tersebut akan berulang secara teratur

setiap kala-ulang tersebut. Dalam statistik dikenal beberapa jenis distribusi

frekuensi dan yang banyak digunakan dalam hidrologi yaitu :

1) Distribusi Normal

2) Distribusi Log-Normal

3) Distribusi Log-Person Type III

4) Distribusi Gumbel


Dalam analisis frekuensi data hidrologi baik data hujan maupun data debit

sungai terbukti sangat jarang dijumpai seri data yang sesuai dengan distribusi

normal. Sebaliknya, sebagian besar data hidrologi sesuai dengan tiga distribusi

lainnya. Masing-masing distribusi memiliki sifat-sifat khas sehingga setiap data

hidrologi harus diuji kesesuaiannya dengan sifat statistik masing-masing distribusi

tersebut. Pemilihan distribusi yang tidak benar dapat mengandung kesalahan

perkiraan yang cukup besar baik, overestimated maupun underestimated,

keduanya tidak diingini. Dengan demikian, jelas bahwa pengambilan salah satu

distribusi secara sembarang untuk analisis tanpa pengujian data hidrologi sangat

tidak dianjurkan, meskipun dalam praktek harus diakui bahwa besar kemungkinan

banyak dilakukan analisis frekuensi dengan menggunakan distribusi tertentu (Sri

Harto, 1993).

Dalam statistik dikenal beberapa parameter yang berkaitan dengan analisis data

yang meliputi:

Tabel 2.2. Parameter statistik analisis frekuensi

Parameter Sampel

Rata-rata

Simpangan Baku

Koefisien Variasi Cv =

Koefisien Skewness Cs =

Koefisien Kurtosis Ck =

Sumber: Singh, 1992.

Distribusi Normal

Distribusi normal atau kurva normal disebut pula distribusi Gauss. Fungsi

densitas peluang normal (PDF = probability density function) yang paling dikenal

adalah sebagai distribusi normal. PDF distribusi normal dalam bentuk rata-rata

dan simpangan bakunya, sebagai berikut:


P(X) =

..................................................................(2-1)

Dimana :

P(X) = fungsi densitas peluang normal (ordinat kurva normal)

X = Variabel acak kontiniu

= Rata-rata nilai X

= Simpangan baku dari X.

Analisis kurva normal cukup menggunakan parameter statistik dan .

Bentuk kurvanya simetris terhadap X = , dan grafiknya selalu di atas sumbu

datar X serta mendekati sumbu datar X dan di mulai dari X = + 3 dan X = -

3 , nilai mean = median = modus. Nilai X mempunyai batas -:


Sumber: Singh, 1992. Gambar 2.1. Kurva distribusi frekuensi normal

Sedangkan, nilai 50%-nya terletak di daerah antara (-0,6745) dan

(+0,6745). Rumus yang umum digunakan untuk distribusi normal adalah:

XT = + KT.s....................................................................................................(2-2)

Di mana:

XT = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T

tahunan

= Nilai rata-rata hitung sampel

s = Deviasi standard nilai sampel

KT = Faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau yang

digunakan periode ulang dan tipe model matematik distribusi

peluang yang digunakan untuk analisis peluang (Suripin,

2004).

Sifat khas lain yaitu nilai asimetris (koefisien skewness) hampir sama

dengan nol dan dengan kurtosis 3 selain itu kemungkinan:

P( ) = 15,87%

P( ) = 50%

P( ) = 84,14%


Distribusi Log Normal

Jika variabel acak Y = Log x terdistribusi secara normal, maka x

dikatakan mengikuti distribusi Log Normal. PDF (probability density function)

untuk distribusi normal dalam bentuk rata-rata dan simpangan baku, sebagai

berikut:

P(X) =

..............................................................(2-3)

Y = LogX

P(X) = peluang log normal

X = nilai variat pengamatan

y = deviasi standard nilai variat Y

y = nilai rata-rata populasi Y

Ini dapat dinyatakan dengan model matematik dengan persamaan :

YT = Y r + KTS................................................................................................(2-4)

Dimana:

YT = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T

tahunan

Y r = Nilai rata-rata hitung sampel

S = Standard deviasi nilai sampel

KT = Faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau yang

digunakan periode ulang dan tipe model metematik distribusi

peluang yang digunakan untuk analisis peluang (Singh, 1992).

Menurut Jayadi (2000), ciri khas statistik distribusi Log Normal adalah

nilai asimetris (koefisien skewness, Cs) sama dengan tiga kali nilai koefisien

variasi (Cv) dan selalu bertanda positif.

Distribusi Log Pearson Type III

Parameter penting dalam Log Pearson Type III yaitu harga rata-rata,

simpangan baku dan koefisien kemencengan. Jika koefisien kemencengan sama

dengan nol maka distribusi kembali ke distribusi Log Normal. Tidak seperti

konsep yang melatar belakangi pemakaian distribusi normal untuk debit puncak,


maka probabilitas distribusi Log-Pearson III masih tetap dipakai karena

fleksibilitasnya (Suripin, 2004).

Berikut ini langkah-langkah penggunaan distribusi Log Pearson Type III

adalah sebagai berikut :

1) Ubah data ke dalam bentuk logaritmis,

X = log X.................................................................................................(2-5)

2) Hitung harga rata-rata:

..........................................................................................(2-6)

3) Hitung harga simpangan baku:

......................................................(2-7)

4) Hitung koefisien kemencengan:

Cs =

................................................................................ (2-8)

5) Hitung logaritma hujan dengan periode ulang T:

Log XT = log + K.s X...........................................................................(2-9)

(Linsley, et al, 1975).

Menurut Jayadi (2000), ciri khas statistik distribusi Log Pearson Type III

adalah:

1) Jika tidak menunjukkan sifat-sifat seperti ketiga distribusi di atas

2) Garis teoritis probabilitasnya berupa garis lengkung.

Ada dua cara untuk mengetahui ketepatan distribusi probabilitas data

hidrologi yaitu data yang ada diplot pada kertas probabilitas yang sudah desain

khusus atau menggunakan skala plot yang melinierkan fungsi distribusi. Suatu

garis lurus yang mempresentasikan sebaran data-data yang diplot kemudian

ditarik sedemikian rupa berupa garis linier. Metode pengeplotan data dapat

dilakukan secara empiris, persamaan yang umum digunakan adalah persamaan

Weibull :


Tr =

........................................................................................................(2-10)

Dimana :

m = Nomor urut (peringkat) data setelah diurutkan dari besar ke

kecil

n = Banyaknya data atau jumlah kejadian

(Soedibyo, 2003).

Distribusi Gumbel

Menurut Chow (1964), rumus umum yang digunakan dalam metode

Gumbel adalah sebagai berikut:

X = ...............................................................................................(2-11)

Dengan :

= nilai rata-rata atau mean,

s = standard deviasi (simpangan baku) .

Faktor frekuensi K untuk nilai-nilai ekstrim Gumbel ditulis dengan

rumus berikut ini:

K =

..................................................................................................(2-12)

Dimana :

Yn = reduced mean yang tergantung jumlah sampel/data n

Sn = reduced standardd deviation yang juga tergantung pada jumlah

data

r = Fungsi waktu balik (tahun)

YTr = reduced variate yang dapat dihitung dengan persamaan berikut:

YTr = -ln

......................................................................................(2-13)

Ciri khas statistik distribusi Gumbel adalah nilai asimetris (koefisien

skewness) sama dengan 1,396 dan dengan kurtosis (Ck) = 5,4002 (Wilson,

1972). Menurut Sri Harto (1993), dalam penelitian disimpulkan bahwa

ketidakpastian dalam analisis frekuensi masih sangat besar, tanpa

memperhatikan analisis yang dipergunakan. Distribusi Log Normal dan


distribusi Log Pearson Type III memberikan hasil yang sama baiknya. Distribusi

lainnya cukup baik akan tetapi memberikan ketidakpastian perkiraan frekuensi

untuk masing-masing stasiun.

Masing-masing distribusi mempunyai sifat yang khas, sehingga data

curah hujan harus diuji kecocokannya dengan sifat statistik masing-masing

distribusi tersebut. Pemilihan distribusi yang tidak benar dapat menimbulkan

kesalahan baik over estimate maupun under estimate (Sri Harto, 2000).

2.7.2 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi

Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan (the goodness of

fittest test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang

yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi

tersebut. Pengujian parameter yang sering dipakai adalah Chi-Square dan

Smirnov Kolmogorov (Suripin, 2004).

1) Uji Chi-Square

Uji Chi-Square dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan

distribusi yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik sampel data yang

dianalisis. Parameter Xh2 merupakan variabel acak. Parameter X2 yang

digunakan dapat dihitung dengan rumus:

Xh2 =

....................................................................................(2-14)

Dimana :

Xh2 = parameter Chi-Square terhitung

G = jumlah sub kelompok

Oi = jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok i

Ei = jumlah nilai teoritis pada sub kelompok i

(Suripin, 2004).

Menurut Danapriatna dan Setiawan (2005), pada dasarnya uji ini

merupakan pengecekan terhadap penyimpangan rerata data yang dianalisis

berdasarkan distribusi terpilih. Penyimpangan tersebut diukur dari perbedaan

antara nilai probabilitas setiap variant X menurut hitungan distribusi frekuensi

teoritik (diharapkan) dan menurut hitungan dengan pendekatan empiris. Teknik


pengujiannya yaitu menguji apakah ada perbedaan yang nyata antara data yang

diamati dengan data berdasarkan hipotesis nol (H0). Cara memberikan

interpretasi terhadap Chi-Square adalah dengan menentukan df atau db (derajat

kebebasan). Uji ini digunakan untuk data yang variabelnya tidak dipengaruhi

oleh varibel lain dan diasumsikan bahwa sampel dipilih secara acak (Hartono,

2004).

2) Uji Smirnov-Kolmogorov

Uji smirnov-kolmogorov digunakan untuk pengujian sampai dimana

sebaran data tersebut berdasarkan hipotesis. Uji ini ditegaskan berdasarkan H0:

data mengikuti distribusi yang ditetapkan, Ha: data tidak mengikuti distribusi

yang ditetapkan (Danapriatna dan Setiawan, 2005).

Menurut Wikipedia (2006), dalam statistika, uji Smirnov-Kolmogorov

dipakai untuk membedakan dua buah sebaran data yaitu membedakan sebaran

berdasarkan data hasil pengamatan sebenarnya dan populasi atau sampel yang

diandaikan atau diharapkan. Nilai-nilai parameter populasi yang dipakai untuk

menghitung frekuensi yang diharapkan atau frekuensi teoritik ditaksir

berdasarkan nilai-nilai statistik sampel. Uji statistik ini dapat dirumuskan:

Dn = max { F0(x)-SN(x)}............................................................................(2-15)

Dimana F0(x) menyatakan sebaran frekuensi kumulatif yaitu sebaran

frekuensi teoritik berdasarkan H0. Untuk setiap harga x, F0(x) merupakan

proporsi harapan yang nilainnya sama atau lebih kecil dari x. SN(x) adalah

sebaran frekuensi kumulatif dari suatu sampel sebesar N pengamatan. Uji ini

menitikberatkan pada perbedaan antara nilai selisih yang terbesar.

Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov sering disebut uji kecocokan non

parametrik, kerena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu

Menurut Chakravart, et al (1967), menyatakan bahwa uji smirnov-kolmogorov

dipergunakan untuk mengambil keputusan jika sampel tidak diperoleh dari

distribusi spesifik. Tujuannya untuk menguji perbedaan distribusi kumulatif dari

variabel kontinyu, sehingga merupakan test of goodness of fit. Uji Smirnov-

Kolmogorov (KS-tes) mencoba untuk memutuskan jika dua data berbeda secara

signifikan.


i. Intensitas Curah hujan

Perhitungan debit banjir dengan metode rasional memerlukan data

intensitas curah hujan. Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang

terjadi pada kurun waktu dimana air tersebut terkonsentrasi. Intensitas curah

hujan dinotasikan dengan huruf I dengan satuan mm/jam (Loebis, 1992). Durasi

adalah lamanya suatu kejadian hujan. Intensitas hujan yang tinggi pada

umumnya berlangsung dengan durasi pendek dan meliputi daerah yang tidak

begitu luas. Hujan yang meliputi daerah yang luas, jarang sekali dengan

intensitas yang tinggi tetapi dapat berlangsung dengan durasi yang cukup

panjang. Kombinasi dari intensitas hujan yang tinggi dengan durasi yang

panjang jarang terjadi, tetapi apabila terjadi berarti sejumlah besar volume air

bagaikan ditumpahkan dari langit (Sudjarwadi, 1987).

Besarnya intensitas curah hujan tidak sama di segala tempat. Hal ini

dipengaruhi oleh topografi, durasi dan frekuensi di tempat atau lokasi yang

bersangkutan. Ketiga hal ini dijadikan pertimbangan dalam membuat lengkung

IDF (Intensity Duration Frequency). Lengkung IDF ini digunakan dalam

metode rasional untuk menentukan intensitas curah hujan ratarata dari waktu

konsentrasi yang dipilih. Namun pembuatan lengkung IDF ini cukup sulit dan

membutuhkan banyak data curah hujan sehingga secara periodik perlu

diperbaharui bila ada tambahan data dan hal ini akan memakan waktu yang

cukup Kurva frekuensi intensitas-lamanya adalah kurva yang menunjukkan

persamaan dimana t sebagai absis dan I sebagai ordinat. Kurva ini digunakan

untuk perhitungan limpasan (run off) dengan rumus rasional dan untuk

perhitungan debit puncak dengan menggunakan intensitas curah hujan yang

sebanding dengan waktu pengaliran curah hujan dari titik paling atas ke titik

yang ditinjau di bagian hilir daerah pengaliran itu (Sosrodarsono dan Takeda,

2003). Intensitas hujan (mm/jam) dapat diturunkan dari data curah hujan harian

(mm) empiris menggunakan metode mononobe, intensitas curah hujan (I) dalam

rumus rasional dapat dihitung berdasarkan rumus :


I =

............................................................................................(2-16)

Dimana:

R = Curah hujan rancangan setempat (mm)

t = Lamanya curah hujan (jam)

I = Intensitas curah hujan (mm/jam)

(Loebis, 1992).

ii. Waktu Konsentrasi

Waktu konsentrasi adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dari

titik terjauh daerah tangkapan hujan ke saluran keluar (outlet) atau waktu yang

dibutuhkan oleh air dari awal curah hujan sampai terkumpul serempak mengalir

ke saluran keluar (outlet).

Waktu konsentrasi (tc = to + td) terdiri dari :

1) Inlet time (to), waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir

dimuka tanah menuju saluran drainase.

2) Conduct time (td), waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir

di sepanjang saluran (Hasmar, 2002).

Salah satu metode untuk memperkirakan waktu konsentrasi adalah rumus

yang dikembangkan oleh Kirpich (1940) yang dapat ditulis sebagai berikut :

Tc =

.....................................................................................(2-17)

Dimana:

tc = Waktu konsentrasi dalam jam,

L = Panjang sungai dalam Km,

S = Kemiringan sungai dalam m/m

Durasi hujan yang biasa terjadi 1-6 jam bahkan maksimum 12 jam pun

jarang terjadi. Durasi hujan sering dikaitkan dengan waktu konsentrasi sehingga

sangat berpengaruh pada besarnya debit yang masuk ke saluran atau sungai. Jika

tidak diperoleh waktu konsentrasi sama dengan intensitas hujan maka perlu

digunakan metode rasional yang dimodifikasi (Suroso,2006).


iii. Koefisien Limpasan

Koefisien ditetapkan sebagai rasio kecepatan maksimum pada aliran air

dari daerah tangkapan hujan. Koefisien ini merupakan nilai banding antara

bagian hujan yang membentuk limpasan langsung dengan hujan total yang

terjadi. Nilai C tergantung pada beberapa karakteristik dari daerah tangkapan

hujan, yang termasuk didalamnya :

1) Relief atau kelandaian daerah tangkapan

2) Karakteristik daerah, seperti perlindungan vegetasi, tipe tanah dan daerah

kedap air

3) Storage atau karakteristik detention lainnya.

Besarnya aliran permukaan dapat menjadi kecil, terlebih bila curah hujan

tidak melebihi kapasitas infiltrasi. Selama hujan yang terjadi adalah kecil atau

sedang, aliran permukaan hanya terjadi di daerah yang impermeabel dan jenuh di

dalam suatu DAS atau langsung jatuh di atas permukaan air. Apabila curah hujan

yang jatuh jumlahnya lebih besar dari jumlah air yang dibutuhkan untuk

evaporasi, intersepsi, infiltrasi, simpanan depresi dan cadangan depresi, maka

barulah bisa terjadi aliran permukaan. Apabila hujan yang terjadi kecil, maka

hampir semua curah hujan yang jatuh terintersepsi oleh vegetasi yang lebat

(Kodoatie dan Sugiyanto, 2002).

Pada daerah dimana penggunaan lahan berubah-ubah, nilai dari koefisien

limpasan yang digunakan harus mempertimbangkan pembangunan di daerah

hulu, untuk daerah tangkapan air pada masa yang akan datang. Hal ini sangat

relevan pada situasi dimana daerah tangkapan air di pedesaan mungkin

berkembang sebagian atau seluruhnya menjadi daerah tangkapan hujan

perkotaan selama dilakukanya perencanaan pelayanan kesejahteraan hidup.

Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan dinyatakan dalam

koefisien aliran permukaan (C), yaitu bilangan yang menampilkan perbandingan

antara besarnya aliran permukaan dan besarnya curah hujan. Angka koefisien

aliran permukaan itu merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi

fisik suatu DAS. Nilai C berkisar antara 0-1. Nilai C = 0 menunjukkan bahwa

semua air hujan terintersepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah, sebaliknya untuk

nilai C = 1 menunjukkan bahwa air hujan mengalir sebagai aliran permukaan.


Pada DAS yang baik harga C mendekati nol dan semakin rusak suatu DAS maka

harga C semakin mendekati satu (Kodoatie dan Sjarief, 2005).

Nilai koefisien limpasan berdasarkan fungsi lahan menurut metode

rasional disajikan pada tabel 2.3

Tabel 2.3 Koefisien Limpasan Rata-rata Untuk Daerah Perkotaan

Diskripsi daerah Koefisien

limpasan

Sifat permukaan tanah Koefisien

limpasan

Pedagangan Daerah kota

Daerah dekat kota

Pemukiman

Rumah tinggal

terpencar

Kompleks perumahan

Pemukiman (suburban)

Apartemen

Industri

Industri ringan

Industri berat

Taman ,kuburan

Lapangan bermain

Daerah halaman KA

Daerah tidak terawat

0.70-0.95

0.50-0.70

0.30-0.50

0.40-0.60

0.25-0.40

0.50-0.70

0.50-0.80

0.60-0.90

0.10-0.25

0.10-0.25

0.20-0.40

0.10-0.30

Jalan

Aspalt

Beton

Batu bata

Batu kerikil

Jalan raya dan trotoar

Atap

Lapangan rumput,tanah

berpasir

Kemiringan 2%

Rata-rata 2-7%

Curam ( >7%)

Lapangan rumput ,tanah

keras

Kemiringan 2%

Rat-rata 2- 7 %

Curam ( >7 % )

0.70-0.95

0.80-0.95

0.70-0.85

0.15-0.35

0.70-0.85

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

Sumber: "Urban Drainage Guidelines and Technical Design Standards Keputusan

Direktur Jenderal Cipta karya No. : 07/KPTS /CK/1999 Tentang Petunjuk Teknis

Perencanaan,Pembangunan Dan Pengelolaan Bidang KePlp-An Perkotaan Dan

Perdesaan.

Suripin (2004), menyatakan bahwa jika DAS terdiri dari berbagai macam

penggunaan lahan dengan koefisien aliran permukaan yang berbeda, maka C

yang dipakai adalah koefisien DAS yang dapat dihitung dengan persamaan

berikut :

CDAS =

...........................................................................................(2-18)

Dimana :

Ai = luas lahan dengan jenis penutup tanah i

Ci = koefisien aliran permukaan jenis penutup tanah i

n = jumlah jenis penutup lahan.


iv. Metode Rasional

Metode rasional adalah metode lama yang masih digunakan hingga

sekarang untuk memperkirakan debit puncak (peak discharge). Ide yang

melatarbelakangi metode rasional adalah jika curah hujan dengan intensitas I

terjadi secara terus-menerus, maka laju limpasan langsung akan bertambah

sampai mencapai waktu konsentrasi tc. Waktu konsentrasi tc tercapai ketika

seluruh bagian DAS telah memberikan kontribusi aliran di outlet. Laju masukan

pada sistem adalah hasil curah hujan dengan intensitas I pada DAS dengan luas

A. Nilai perbandingan antara laju masukan dengan laju debit puncak (Qp) yang

terjadi pada saat tc dinyatakan sebagai run off coefficient (C) dengan nilai

0


Arti rumus ini dapat segera diketahui yakni jika terjadi curah hujan

selama 1 jam dengan intensitas 1 mm/jam dalam daerah seluas 1 km2, maka

debit banjir sebesar 0,2778 m3/det dan melimpas selama 1 jam ( Sosrodarsono

dan Takeda, 2003).

b. Analisa Hidrolika

Zat cair dapat diangkut dari suatu tempat lain melalui bangunan

pembawa alamiah maupun buatan manusia. Bangunan pembawa ini dapat

terbuka maupun tertutup bagian atasnya. Saluran yang tertutup bagian atasnya

disebut saluran tertutup (closed conduits), sedangkan yang terbuka bagian

atasnya disebut saluran terbuka (open channels).

Pada sistem pengaliran melalui saluran terbuka terdapat permukaan air

yang bebas (free surface) di mana permukaan bebas ini dipengaruhi oleh tekanan

udara luar secara langsung, saluran terbuka umumnya digunakan pada lahan

yang masih memungkinkan (luas), lalu lintas pejalan kakinya relatif jarang,

beban kiri dan kanan saluran relatif ringan. Pada sistem pengaliran melalui

saluran tertutup (pipa flow) seluruh pipa diisi dengan air sehingga tidak terdapat

permukaan yang bebas, oleh karena itu permukaan tidak secara langsung

dipengaruhi oleh tekanan udara luar, saluran tertutup umumnya digunakan pada

daerah yang lahannya terbatas (pasar, pertokoan), daerah yang lalu lintas pejalan

kakinya relatif padat, lahan yang dipakai untuk lapangan parkir.

Berdasarkan konsistensi bentuk penampang dan kemiringan dasarnya

saluran terbuka dapat diklasifikasikan menjadi:

a. Saluran prismatik (prismatic channel), yaitu saluran yang bentuk

penampang melintang dan kemiringan dasarnya tetap. Contoh :

saluran drainase, saluran irigasi.

b. Saluran non prismatik (non prismatic channel), yaitu saluran yang

bentuk penampang melintang dan kemiringan dasarnya berubah-ubah.

Contoh : sungai.

Aliran pada saluran terbuka terdiri dari saluran alam (natural channel),

seperti sungai-sungai kecil di daerah hulu (pegunungan) hingga sungai besar di

muara, dan saluran buatan (artificial channel), seperti saluran drainase tepi jalan,


saluran irigasi untuk mengairi persawahan, saluran pembuangan, saluran untuk

membawa air ke pembangkit listrik tenaga air, saluran untuk supply air minum,

dan saluran banjir. Saluran buatan dapat berbentuk segitiga, trapesium, segi

empat, bulat, setengah lingkaran, dan bentuk tersusun (Gambar 2.4).

Sumber: Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan ( 2003: 121)

Gambar 2.2 Bentuk-bentuk Profil Saluran

i. Bentuk saluran yang paling ekonomis

Penampang Berbentuk Persegi, Jika B adalah lebar dasar saluran dan h

adalah kedalaman air (Gambar 2.3), luas penampang basah, A, dan keliling

basah, P, dapat dituliskan sebagai berikut:

A = B.h

Gambar 2.3 Penampang Persegi Panjang


P = B + 2h

B = 2h atau

Jari-jari hidraulik R :

Bentuk penampang melintang persegi yang paling ekonomis adalah jika:

ii. Dimensi Saluran

Perhitungan dimensi saluran didasarkan pada debit harus ditampung oleh

saluran (Qs dalam m3/det) lebih besar atau sama dengan debit rencana yang

diakibatkan oleh hujan rencana (QT dalam m3/det). Kondisi demikian dapat

dirumuskan dengan persamaan berikut:

Qs = QT (2.27)..............................................................................................(2-20)

Debit yang mampu ditampung oleh saluran (Qs) dapat diperoleh dengan

rumus seperti di bawah ini:

Qs = As.V (2.28)...........................................................................................(2-22)

Di mana:

As = luas penampang saluran (m2)

V = Kecepatan rata-rata aliran di dalam saluran (m/det)

Kecepatan rata-rata aliran di dalam saluran dapat dihitung dengan

menggunakan rumus Manning sebagai berikut:

................................................................................................(2-23)

..........................................................................................................(2-24)

Di mana:

V = Kecepatan rata-rata aliran di dalam saluran (m/det)

n = Koefisien kekasaran Manning (Tabel 2.9)

R = Jari-jari hidrolis (m)


S = Kemiringan dasar saluran

As = luas penampang saluran (m2)

P = Keliling basah saluran (m)

Nilai koefisien kekasaran Manning n, untuk gorong-gorong dan saluran

pasangan dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Koefisien Kekasaran Manning

Tipe Saluran Koefisien Manning (n)

Baja

Baja permukaan Gelombang

Semen

Beton

Pasangan batu

Kayu

Bata

Aspal

0,011 0,014 0,021 0,030 0,010 0,013 0,011 0,015 0,017 0,030 0,010 0,014 0,011 0,015

0,013

Sumber : Wesli, 2008, Drainase Perkotaan : 97

Nilai kemiringan dinding saluran diperoleh berdasarkan bahan saluran

yang digunakan. Nilai kemiringan dinding saluran dapat dilihat pada Tabel 2.5

Tabel 2.5 Nilai Kemiringan Dinding Saluran Sesuai Bahan

Bahan Saluran Kemiringan dinding (m)

Batuan/ cadas

Tanah lumpur

Lempung keras/ tanah

Tanah dengan pasangan batuan

Lempung

Tanah berpasir lepas

Lumpur berpasir

0

0,25

0,5-1

1

1,5

2

3

Sumber: ISBN: 979 8382 49 8


BAB III

TINJAUAN UMUM WILAYAH EVALUASI

DAN PERENCANAAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan pada kawasan Jalan Lembah Raya, Kelurahan

Tangkerang Utara, Kecamatan Bukitraya. Daerah ini secara geografis terletak

pada 030,33 LU dan 1012646 BT dan batas geografis Tangkerang Utara

sebelah timur berbatasan dengan Tangkerang Timur, sebelah utara berbatasan

dengan Kecamatan Sail, sebelah selatan berbatasan dengan Tangkerang Selatan

dan sebelah barat berbatas dengan Jalan Jendral Sudirman. Lokasi kajian studi

dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.1 Lokasi kajian studi

3.2 Pengumpulan Data

Pengumpulan data yang diperlukan dilakukan dengan dua cara yaitu

survei lapangan dengan mengamati langsung kondisi drainase eksisting dan

survei instansional dengan memperoleh data dari Dinas terkait.


3.2.1. Survei Lapangan

Hasil investigasi daerah genangan, data eksisting saluran drainase

menggambarkan kondisi saluran drainase pada wilayah studi penelitian. Data ini

termasuk kondisi outlet tempat aliran tersebut berakhir. Data ini menunjukkan

berapa dimensi saluran, panjang saluran, kondisi bangunan saluran serta apakah

saluran berfungsi dengan baik sebagai mana mestinya. Data eksisting saluran

didapat dengan Survei langsung kelapangan. Kemudian diidentifikasi sesuai

dengan nama salurannya. Salah satu factor penyebab genangan pada drainase di

jalan Lembah Raya adalah Dimensi atau bentuk saluran yang tidak seragam,

sedimentasi serta penumpukan sampah, adapun faktor pendukung terjadinya

banjir di daerah ini adalah lokasi yang merupakan daerah rawa, dimana daerah

rawa memiliki tanah yang mudah jenuh sehingga tidak dapat meresapkan air

dalam kapasitas yang banyak.

Gambar 3.2 Detail Permasalahan di Jalan Lembah Raya

3.2.2 Survei Instasional

Data-data yang digunakan diperoleh dari Dinas PU dan Dinas BWS. Adapun

data yang digunakan yaitu data curah hujan, data topografi dan data tata guna

lahan.

1. Data Curah Hujan

Data curah hujan yang digunakan diambil dari stasiun pencatat hujan. Curah

hujan yang dicatat mulai dari tahun 2000 sampai tahun 2012.

2. Data Topografi

Kota Pekanbaru terletak pada bagian ketinggian 5 50 meter di atas permukaan

laut. Kawasan pusat kota dan sekitarnya relatif datar dengan ketinggian rata-rata

antara 10-20 meter di atas permukaan laut. Sebagian besar wilayah Kota Pekanbaru

(44%) mempunyai tingkat kemiringan antara 0-2% atau relatif datar. Sedangkan


wilayah kota yang agak landai hanya sekitar 17%, landai (21%), dan sangat landai

(13%).

3. Tata Guna Lahan

Hasil revisi Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Pekanbaru yang

dikerjakan Konsultan masih dalam bentuk draft dan belum diajukan secara resmi ke

bagian hukum setko Pekanbaru, tetapi dalam revisi itu Kota Pekanbaru dibagi

menjadi 5 wilayah pengembangan.

Wilayah I merupakan pengembangan kota untuk perdagangan dan jasa,

perkantoran, pemerintahan dan permukiman. Wilayah ini berada di Kecamatan

Pekanbaru Kota, Sukajadi, Sail, Limapuluh dan Senapelan. Daerah ini merupakan

daerah yang padat pemukiman, sehingga dibutuhkan pengembangan kawasan

pemukiman baru.

Wilayah pembangunan II mencakup, pengembangan sarana olahraga dan

rekreasi, pendidikan, industri, perdagangan, kawasan lindung dan pemukiman. Ini

berada pada Kecamatan Rumbai, disini merupakan kawasan wilayah pemukiman

dengan kepadatan penduduk pada kategori rendah.

Kawasan wilayah pembangunan III, akan dibangun kawasan lindung,

pemukiman, rekreasi, industri dan perdagangan. Kawasan ini berada pada Kecamatan

Rumbai Pesisir.

Wilayah pembangunan IV akan dikembangkan kawasan industri, pemukiman,

pendidikan, pergudangan, perdagangan, rekreasi dan pemerintahan. Wilayah ini

mencakup Kecamatan Tenayan Raya dengan tingkat pemukiman pada kategori

kepadatan penduduk sedang.

Pada wilayah pengembangan V akan dikembangkan sarana pendidikan,

pemukiman, industri, perkantoran, pemerintah dan perdagangan. Kawasan ini mencakup

wilayah Kecamatan Payung Sekaki, Tampan, Bukit Raya dan Marpoyan Damai. Daerah

ini merupakan kawasan dengan kategori sebagian daerah berpemukiman sedang.

Dari uraian di atas lokasi kajian studi berada pada wilayah pengembangan IV

yang akan dikembangkan kawasan industri, pemukiman, pendidikan, pergudangan,

perdagangan, rekreasi dan pemerintahan. Pada lokasi kajian studi banyak dibangun

pemukiman.


3.3 Bagan Alir Penelitian

Tahap-tahan yang akan dilakukan dalam penelitian adalah pengumpulan

data, pengolahan data dan evaluasi. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam

bagan alir penelitian pada gambar 3.3 berikut ini:


Gambar 3.3 Bagan Alir Penelitian


BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Hidrologi

Analisa hidrologi dilakukan untuk menentukan intensitas hujan, data yang

digunakan adalah data curah hujan harian tahun 1983 2012 di Stasiun Kantor

Hidrologi, Kecamatan Senapelan, Kota Pekanbaru, dari data tersebut dilakukan

analisis frekuensi hujan, Selanjutnya dihitung intensitas hujan yang terjadi untuk

durasi tertentu.

4.1.1 Analisis Curah Hujan Rata-Rata Harian Maksimum

Dari data curah hujan yang ada dari tahun 1983 2012, dapat ditentukan

data curah hujan rata-rata harian maksimum dengan perhitungan :

Nama Stasiun : Kantor Hidrologi Pekanbaru

Nomor Stasiun : 142 - 22

Posisi : 0 32' 10" LU / 101 26' 29" BT

Tabel 4.1 Data Curah Hujan maksimum Tahunan

No Tahun Curah Hujan Harian

maksimum (mm) 1 1991 475,90

2 1992 393,30

3 1993 617,90

4 1994 323,70

4 1995 490,90

5 1996 335,50

6 1997 415,30

7 1998 312,10

8 1999 344,50

9 2000 308,90

10 2001 432,50

11 2002 395,90

12 2003 440,70

13 2004 484,80

14 2005 346,50

15 2006 396,30

16 2007 451,00

17 2008 416,00

18 2009 461,40

19 2010 301,60

20 2011 194,00

21 2012 393,80


4.1.2 Analisis Frekuensi

Analisis frekuensi bertujuan untuk menentukan jenis distribusi yang sesuai

untuk mendapatkan curah hujan rencana. Pemilihan jenis distribusi curah hujan

yang sesuai berdasarkan nilai koefisien asimetris (Cs), koefisien variasi (Cv) dan

koefisien kurtosis. Koefisien tersebut didapatkan dengan menentukan nilai

parameter statistik dari data curah hujan maksimum tahunan. Nilai parameter

statistik disajikan pada Tabel 4.2


Tabel 4.2 Parameter Statistik

No. Tahun Xi P (Xi - X) (Xi - X)2 (Xi - X)

3 (Xi - X)

4

1 2001 432,5 7,69 39,62 1569,74 62193,27 2464097,48

2 2002 395,9 15,38 3,02 9,12 27,54 83,18

3 2003 440,7 23,08 47,82 2286,75 109352,50 5229236,54

4 2004 484,8 30,77 91,92 8449,29 776658,41 71390440,67

5 2005 346,5 38,46 -46,38 2151,10 -99768,22 4627250,14

6 2006 396,3 46,15 3,42 11,70 40,00 136,81

7 2007 451,0 53,85 58,12 3377,93 196325,55 11410440,81

8 2008 416,0 61,54 23,12 534,53 12358,44 285727,02

9 2009 461,4 69,23 68,52 4694,99 321700,74 22042934,86

10 2010 301,6 76,92 -91,28 8332,04 -760548,47 69422863,90

11 2011 194,0 84,62 -198,88 39553,25 -7866351,24 1564459933,63

12 2012 393,8 92,31 0,92 0,85 0,78 0,72

Total 4714,5 70971,29 -7248010,70 1751333145,76

Rerata (X) 392,88

Keterangan : P (Plotting) = { m / (n+1) } 100 .


Parameter Statistik :

S = 80,3239 (Simpangan Baku).

X = 392,88 (Rerata).

CV = 0,2044 (Koefisien Varian).

CS = -1,5257 (Koefisien Skewness).

CK = 6,1195 (Koefisien Kurtosis).

Syarat pemilihan distribusi :

Normal : CS = 0

Log Normal : CS = 3 CV

Gumbel Tipe I : CS = 1,1396 ; CK = 5,4002.

Log Pearson Tipe III : Yang tidak termasuk dalam syarat diatas.

Berdasarkan hasil perhitungan diatas, maka digunakan distribusi Log

Pearson III.

Tabel 4.3 Kriteria desain hidrologi sistem drainase perkotaan

Luas DAS

(Ha)

Kala Ulang

(Tahun)

Metode Perhitungan Debit

Banjir

< 10 2 Rasional

10 100 2 5 Rasional

101 500 5 20 Rasional

> 500 10 25 Hidrograf Satuan Sumber : Suripin

4.1.3 Distribusi Log Person Tipe III

Distribusi Log Person III memiliki tiga parameter penting, yaitu harga

rata-rata, simpangan baku, dan koefisien kemencengan. Jika koefisien

kemencengan sama dengan nol maka kembali ke distribusi normal


Tabel 4.4 Probabilitas Hujan Maksimum Metode Log Pearson Tipe III

No. Xi P (%) Log Xi (LogXi - Log X)2 (LogXi - LogX)

3

1 432,5 7,7 2,6360 0,0028 0,0001

2 395,9 15,4 2,5976 0,0002 0,0000

3 440,7 23,1 2,6441 0,0037 0,0002

4 484,8 30,8 2,6856 0,0104 0,0011

5 346,5 38,5 2,5397 0,0019 -0,0001

6 396,3 46,2 2,5980 0,0002 0,0000

7 451,0 53,8 2,6542 0,0050 0,0004

8 416,0 61,5 2,6191 0,0013 0,0000

9 461,4 69,2 2,6641 0,0065 0,0005

10 301,6 76,9 2,4794 0,0108 -0,0011

11 194,0 84,6 2,2878 0,0874 -0,0258

12 393,8 92,3 2,5953 0,0001 0,0000

Total

31,0009 0,1303 -0,0247

Rerata ( Log X )

2,5834

Sn = 0,1088

CS = -2,0922


Tabel 4.5 Hujan Rancangan Periode Ulang T (Tahun)

T Peluang CS Sn

Log X

G Log X RT

(%) (mm)

2 50 -2,0922 0,1088 2,5834 -0,0330 2,5798 380,014

5 20 -2,0922 0,1088 2,5834 0,8300 2,6737 471,737

10 10 -2,0922 0,1088 2,5834 1,3010 2,7249 530,762

20 5 -2,0922 0,1088 2,5834 1,5996 2,7574 572,005

25 4 -2,0922 0,1088 2,5834 1,8180 2,7812 604,227

50 2 -2,0922 0,1088 2,5834 2,1590 2,8183 658,112

100 1 -2,0922 0,1088 2,5834 2,4720 2,8524 711,869

200 0,5 -2,0922 0,1088 2,5834 2,7630 2,8840 765,597

1000 0,1 -2,0922 0,1088 2,5834 3,1180 2,9226 836,758

Keterangan : RT = Curah hujan rancangan (mm).

T = Kala Ulang (Tahun).


4.1.4 Uji Distribusi Frekuensi

Pemeriksaan uji kesesuaian dimaksudkan untuk mengetahui suatu

ebenaran hipotesa distribusi frekuensi. Dengan pemeriksaan uji ini akan

diketahui:

Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang

diharapkan atau yang diperoleh secara teoritis.

Kebenaran hipotesa (diterima atau ditolak)

1) Uji Chi-Square

Tabel 4.6 Uji Distribusi Chi-Square Curah Hujan Maksimum Stasiun Kantor

Hidrologi Kecamatan Senapelan Kota Pekanbaru


a) Aplikasi Normal

Kelas P(x >= Xm) Ef Debit

(m3/dt)

Of Ef - Of ( Ef-Of )2 / Ef

5

0,200 0 < P


Ket. :

Chi-Kuadrat = Harga Chi-Kuadrat

Ef = Frekuensi sesuai pembagian kelasnya

Of = Frekuensi dengan aplikasi distribusi frekuensi

DK = Derajat Kebebasan

c) Aplikasi GUMBEL


(m3/dt)


5

0,200 0 < P


d) Aplikasi LOG-PEARSON III


(m3/dt)


5

0,200 0 < P


2) Uji Smirnov Kolmogorov

Tabel 4.7 Uji Smirnov Kolmogorov Data Curah Hujan Maksimum Stasiun Kantor Hidrologi Pekanbaru

Debit (m3/dt) m P = m/(N+1)

NORMAL LOG-NORMAL GUMBEL LOG-PEARSON III

P(x >= Xm) Do P(x >= Xm) Do P(x >= Xm) Do P(x >= Xm) Do

617,900 1 0,032 0,004 0,029 0,015 0,017 0,018 0,015 0,004 0,029

531,500 2 0,065 0,047 0,017 0,068 0,004 0,063 0,001 0,049 0,015

490,900 3 0,097 0,116 0,019 0,128 0,031 0,114 0,017 0,118 0,021

484,800 4 0,129 0,131 0,002 0,140 0,011 0,124 0,005 0,133 0,004

475,900 5 0,161 0,154 0,007 0,159 0,002 0,141 0,020 0,156 0,006

461,400 6 0,194 0,198 0,005 0,195 0,001 0,172 0,021 0,199 0,005

451,000 7 0,226 0,234 0,008 0,224 0,002 0,199 0,027 0,233 0,007

440,700 8 0,258 0,273 0,015 0,256 0,002 0,228 0,030 0,271 0,013

432,500 9 0,290 0,306 0,016 0,284 0,007 0,254 0,036 0,303 0,012

425,500 10 0,323 0,336 0,013 0,309 0,014 0,278 0,045 0,331 0,009

416,000 11 0,355 0,377 0,022 0,345 0,010 0,313 0,041 0,372 0,017

415,300 12 0,387 0,380 0,007 0,348 0,039 0,316 0,071 0,375 0,012

396,300 13 0,419 0,468 0,049 0,428 0,008 0,397 0,022 0,461 0,041

395,900 14 0,452 0,470 0,018 0,429 0,022 0,399 0,052 0,462 0,011

393,800 15 0,484 0,480 0,004 0,439 0,045 0,409 0,075 0,472 0,012

393,300 16 0,516 0,482 0,034 0,441 0,075 0,411 0,105 0,474 0,042

379,400 17 0,548 0,547 0,001 0,505 0,044 0,480 0,068 0,539 0,009

349,200 18 0,581 0,682 0,102 0,648 0,068 0,644 0,063 0,676 0,095

346,500 19 0,613 0,694 0,081 0,661 0,048 0,659 0,046 0,687 0,074

344,500 20 0,645 0,702 0,057 0,671 0,025 0,670 0,025 0,696 0,051

335,500 21 0,677 0,738 0,060 0,712 0,035 0,719 0,042 0,733 0,055

331,200 22 0,710 0,754 0,044 0,731 0,022 0,742 0,032 0,750 0,040

329,900 23 0,742 0,759 0,017 0,737 0,005 0,749 0,007 0,755 0,013

323,700 24 0,774 0,781 0,007 0,764 0,010 0,781 0,007 0,778 0,004

312,100 25 0,806 0,819 0,013 0,811 0,005 0,836 0,030 0,818 0,012

308,900 26 0,839 0,829 0,010 0,823 0,016 0,850 0,011 0,828 0,010


Debit (m3/dt) m P = m/(N+1)

NORMAL LOG-NORMAL GUMBEL LOG-PEARSON III

P(x >= Xm) Do P(x >= Xm) Do P(x >= Xm) Do P(x >= Xm) Do

302,900 27 0,871 0,846 0,025 0,845 0,026 0,875 0,004 0,847 0,024

302,100 28 0,903 0,848 0,055 0,848 0,056 0,878 0,025 0,849 0,054

301,600 29 0,935 0,850 0,086 0,849 0,086 0,880 0,056 0,851 0,085

194,000 30 0,968 0,989 0,022 0,999 0,031 1,000 0,032 0,994 0,027

DKritik = 0,240

0,102

0,086

0,105

0,095

Diterima

Diterima

Diterima

Diterima

Ket. :

m = Peringkat

P = Peluang di lapangan

Do = Selisih peluang lapangan dengan peluang teoritis

Kesimpulan : 1. Uji Smirnov-Kolmogorov menggunakan nilai Delta Kritik 0,240

2. Menurut Uji Smirnov-Kolmogorov, Distribusi yang terbaik adalah LOG-NORMAL

3. Dengan nilai Delta Maksimum adalah 0.086


4.1.5 Kala-Ulang Curah Hujan Tahunan Maksimum

Tabel 4.8 Kala Ulang Data Curah hujan Tahunan Maksimum Stasiun Kantor Hidrologi Pekanbaru

P(x >= Xm) T Karakteristik Debit (m3/dt) Menurut Probabilitasnya

Probabilitas Kala-

Ulang NORMAL LOG-NORMAL GUMBEL

LOG-PEARSON

III

XT KT XT KT XT KT XT KT

0,9 1,1 280,747 -1,282 285,293 -1,228 296,121 -1,100 282,663 -1,323

0,5 2, 389,473 0,000 380,394 -0,107 375,536 -0,164 387,783 0,086

0,2 5, 460,876 0,842 459,501 0,825 450,512 0,719 460,944 0,856

0,1 10, 498,200 1,282 507,197 1,388 500,152 1,305 499,416 1,213

0,05 20, 529,022 1,645 550,295 1,896 547,769 1,866 530,934 1,485

0,02 50, 563,712 2,054 603,199 2,519 609,403 2,592 565,844 1,769

0,01 100, 586,840 2,326 641,264 2,968 655,589 3,137 588,645 1,945

0,001 1.000, 651,647 3,090 761,221 4,382 808,204 4,936 649,752 2,385

Ket :

1. XT = + KT*

2. Menurut Uji Chi-Kuadrat, yang terbaik menggunakan distribusi NORMAL

3. Sedangkan menurut Uji Smirnov-Kolmogorov, yang terbaik menggunakan distribusi LOG-NORMAL

4. Hitungan dilakukan dengan menggunakan rumus dalam buku 'Applied Hidrology', 1988, Ven Te Chow, et. al.


Berdasarkan Pengujian diatas, maka terpilih dua metode distribusi dari dua

uji distribusi yang berbeda, sehingga dalam hal ini pemilihan lebih cenderung

kepada Uji Smirnov Kolmogorov dengan menghasilkan distribusi Log Normal

sebagai penentu intensitas hujan rancangan. Hal ini dikarenakan tingkat ketelitian

dan sensitifitas Uji smirnov Kolmogorov yang lebih tinggi dibanding uji Chi-

Kuadrat

Tabel 4.9 Intensitas Curah Hujan rancangan Dengan Menggunakan Distribusi Log Normal

P(x >= Xm) T Xt

Probabilitas Kala-Ulang Curah Hujan Rancangan

0,9 1,1 285,293

0,5 2, 380,394

0,2 5, 459,501

0,1 10, 507,197

0,05 20, 550,295

0,02 50, 603,199

0,01 100, 641,264

0,001 1.000, 761,221

4.1.6 Menentukan Luas Daerah Tangkapan Aliran (DTA)

Daerah Tangkapan Aliran merupakan area tangkapan air hujan yang hujan

yang akan dilayani suatu saluran. Tiap saluran mempunyai Luas DTA yang berbeda

dimana makin kehilir saluran luas DTA akan semakin besar sehingga debit yang

akan melewati saluran tersebut juga semakin besar. Perhitungan Luas DTA dimulai

dengan menghitung masing-masing luas area setiap ruas jalan yang dilayani dari

hulu kehilir saluran

Tinggi hujan untuk waktu yang lebih pendek diperoleh dari analisa IDF

(Intensitas Durasi dan Frekuensi), dimana hasil analisa IDF diperoleh grafik seperti

berikut ini


Gambar 4.1 Grafik Intensitas Durasi dan Frekuensi

Adapun untuk mendapatkan luas area dari daerah tangkapan air pada daerah

Jalan Lembah Raya menggunakan software google earth sehingga didapat luas

daerah sebesar 12,50 Ha yang dapat terlihat pada gambar berikut ini.

Gambar 4.2. Peta Daerah Tangkapan Air Jalan Lembah Raya

4.1.7 Menghitung Koefisien Pengaliran

Koefisien pengaliran ditentukan dengan cara mendeskripsikan tiap-tiap bagian

penutup lahan pada kawasan tersebut kemudian disesuaikan dengan tabel koefisien

limpasan yang ada. Nilai koefisien limpasan pada Tabel 4.10. merupakan nilai

koefisien masing-masing penutup lahan. Nilai koefisien limpasan yang dipakai

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 In

ten

sita

s H

uja

n (m

m)

Durasi Hujan t (jam)

2

5

10

20

50

100


dalam perhitungan debit adalah nilai koefisien (C) yang mewakili seluruh bagian

daerah tangkapan. Nilai koefisien (C) untuk area jalan Swakarya dihitung dengan

cara sebagai berikut :

a. Menentukan nilai koefisien limpasan (Ci) untuk luas tersebut dengan

menggunakan Tabel 4.10.

b. Mengulangi perhitungan tersebut untuk mendapatkan koefisien limpasan area

pada tiap ruas saluran.

Tabel 4.10. Koefisien aliran permukaan (C)

Deskripsi

daerah

Koefisien

limpasan

Sifat permukaan

tanah

Koefisien

limpasan

Perdagangan

Jalan

Daerah kota 0,70-0,95 Aspalt 0,70-0,95

Daerah dekat

kota 0,50-0,70 Beton 0,80-0,95

Pemukiman 0,30-0,50 Batu bata 0,70-0,85

Rumah tinggal

Batu kerikil 0,15-0,35

Terpencar

kompleks

perumahan

0,40-0,60 Jalan raya dan

trotoar 0,70-0,85

pemukiman

(suburban) 0,25-0,40 Atap 0,75-0,95

Apartemen 0,50-0,70

Lapangan

rumput,tanah

berpasir

Industry

kemiringan 2% 0,05-0,10

industri ringan 0,50-0,80 Rata-rata 2-7% 0,10-0,15

industri berat 0,60-0,90 Curam 0,15-0,20

taman, kuburan 0,10-0,25 Lapangan

rumput,tanah

keras

lapangan

bermain 0,10-0,25 kemiringan 2% 0,13-0,17

Daerah halaman

KA 0,20-0,40 Rata-rata 2-7% 0,18-0,22

Daerah tidak

terawatt 0,10-0,30 Curam 0,25-0,35

Sumber : Bambang Triatmojo


Melalui tabel tersebut diatas maka jalan swakarya memiliki Koefisien aliran

permukaan (C) adalah pada rentang 0,70 - 0,95 yakni pada jalan aspal.

4.1.8 Menghitung Waktu Konsentrasi Aliran

Waktu konsentrasi aliran dihitung dengan menggunakan metode Kirpich

(1940). Waktu konsentrasi dibagi menjadi dua bagian, yaitu waktu yang dibutuhkan

air untuk mengalir menuju saluran terdekat atau disebut dengan waktu inlet (t0) dan

waktu perjalanan dari pertama masuk saluran sampai ke titik keluaran atau disebut

dengan waktu drain (td) sehingga waktu konsentrasi aliran dari area tangkapan

merupakan penjumlahan dari waktu inlet dan waktu drain.

Untuk menentukan waktu inlet tiap luas area, sebelumnya dihitung terlebih

dahulu panjang lintasan aliran (L) dari titik air terjauh sampai ke saluran drainase

terdekat, kemudian ditentukan koefisien kekasaran (n) tiap luas area yang diperoleh

dari Tabel 4.11 dan kemiringan masing-masing lahan (S), selanjutnya dihitung

waktu inlet.

Tabel 4.11. Nilai koefisien kekasaran manning berdasarkan Tata Guna Lahan (n)

Tata Guna Lahan n

Kedap air 0,02

Timbunan tanah 0,1

Tanaman pangan tegalan dengan sedikit rumput pada tanah yang kasar dan

lunak 0,2

Padang rumput 0,4

Tanah gundul yang kasar dengan reruntuhan dedaunan 0,6

Hutan dan sejumlah semak belukar 0,8


Tabel 4.12. Kecepatan Maksimum Saluran

Jenis Bahan Kecepatan Maksimum (m/Detik)

Pasir Halus 0,45

Lempung Kepasiran 0,50

Lanau Alluvial 0,60

Kerikil Halus 0,75

Lempung Koko 0,75

Lempung Padat 1,10

Kerikil Kasar 1,20

Batu-Batuan Besar 1,50

Pasangan Batu 1,50

Beton 1,50

Beton Bertulang 1,50

Sebagai contoh perhitungan waktu inlet untuk area jalan Lembah Raya, L = 1250 m,

dari Tabel 4.11 Diperoleh nilai koefisien kekasaran (n) untuk lahan kedap air adalah

0,02 nilai kecepatan maksimum aliran (V) 1,5 m/detik diperoleh dari table 4.12

dengan jenis saluran berupa beton dan nilai R diperoleh dari h dimana h = 2,55m.

S = 0,0006 (sesuai dengan kondisi eksisting). Sehingga dengan menggunakan

persamaan Time over flow diperoleh waktu inlet adalah sebagai berikut :


Setelah waktu inlet (t0) diperoleh selanjutnya dihitung waktu drain (td) tiap-

tiap saluran drainase dengan menggunakan persamaan. Panjang saluran (Ls) dan

kecepatan izin aliran air dalam saluran diperoleh dari Tabel 4.12. sebagai contoh

perhitungan waktu drain untuk area jalan Lembah Raya, dengan panjang saluran

(Ls) adalah 1250 m dan kecepatan aliran dalam saluran adalah 1,5 m/detik sehingga

diperoleh waktu drain saluran sebagai berikut :

= 13,88 detik = 0,0038 jam

Dengan demikian, maka diperoleh waktu konsentrasi aliran adalah sebagai berikut:

Waktu konsentrasi

4.1.9 Intensitas Hujan

Perencanaan sistem drainase memerlukan perkiraan debit puncak pada

daerah tangkapan kecil dengan cara menganalisa grafik IDF atau hubungan antara

intensitas hujan dengan durasi dan frekuensi. Untuk memperoleh grafik IDF dari

data curah hujan harian dilakukan dengan metode Mononobe dengan Prosedur

sebagai berikut :

1. Curah hujan rencana harian diperoleh dari perhitungan analisa frekuensi dengan

menggunakan distribusi Log Normal

2. Menentukan durasi singkat terjadinya hujan, untuk perencanaan sistem drainase

durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi aliran (Tc)

3. Menghitung Intensitas hujan.

Dalam perencanaan saluran drainase periode ulang yang digunakan

tergantung dari fungsi saluran serta daerah tangkap hujan yang akan dikeringkan.

Documents

Drainase Fix Bab 1-4