MODUL MATERI KULIAH

SISTEM DRAINASE

Ir Agus Hariwahyudi, Msc dan Ir Yusuf Muttaqin, MT

4/21/2023 Halaman

- 1

BAB 1 SISTEM DRAINASE

1.1 Sistem Drainasi

Air hujan yang jatuh di suatu daerah perlu dialirkan atau dibuang agar tidak terjadi

genangan atau banjir. Caranya yaitu dengan pembuatan saluran yang dapat menampung air

hujan yang mengalir di permukaan tanah tersebut. Sistem saluran di atas selanjutnya

dialirkan ke sistem yang lebih besar. Sistem yang paling kecil juga dihubungkan dengan

saluran rumah tangga, sistem bangunan infrastruktur lainnya. Sehingga apabila cukup banyak

limbah cair yang berada dalam saluran tersebut perlu diolah (treatment). Seluruh proses ini

disebut dengan sistem drainase.

Drainase pada prinsipnya terbagi atas 2 (dua) macam yaitu: drainase untuk daerah

perkotaan dan drainase untuk daerah pertanian. Sistem drainase yang dijelaskan saat ini

adalah sistem drainase perkotaan.

Pada perencanaan dan pengembangan sistem drainase kota perlu kombinasi antara

perkembangan perkotaan, daerah rural dan daerah aliran sungai (DAS). Untuk pengembangan

suatu wilayah baru di perkotaan, perancangannya harus disesuaikan dengan sistem draeinase

alami yang sudah ada maupun yang telah dibuat.

Sesuai dengan prinsip sebagai jalur pembuangan maka pada waktu hujan, air yang

mengalir di permukaan diusahakan secepatnya dibuang agar tidak menimbulkan genangan-

genangan yang dapat mengganggu aktivitas di perkotaan dan bahkan dapat menimbulkan

kerugian sosial ekonomi terutama yang menyangkut aspek-asperk kesehatan lingkungan

pemukiman kota. Namun bagi pengembangan sumber daya air, perlu diperhatikan pula daerah

resapan yang bisa difungsikan, sehingga air hujan tidak terbuang percuma ke laut karena

merupakan sumber air yang dipakai pada musim kemarau.

Ukuran dan kapasiras saluran sistem drainase semakin ke hilir semakin besar, karena

semakin luas daerah alirannya.

1.2 Fungsi Drainase

Fungsi dari drainase adalah:

4/21/2023 Halaman

- 2

Membebaskan suatu wilayah (terutama yang padat pemukiman) dari genangan air atau

banjir.

Apabila air dapat mengalir dengan lancar maka drainase juga berfungsi memperkecil

resiko kesehatan lingkungan; bebas dari malaria (nyamuk) dan penyakit lainnya, dll.

Drainase juga dipakai untuk pembuangan air rumah tangga. Semua sistem aliran

pembuangan rumah dialirkan menuju sistem drainase. Dalam menentukan dimensi sistem

drainase, intensitas hujan dengan periode ulang tertentu di suatu sistem jaringan drainase

dipakai sebagai dasar analisis perhitungan karena kuantitasnya jauh lebih besar dibandingkan

aliran dari rumah tangga atau domestik lainnya.

Di daerah perkotaan dengan permukiman yang padat pelaksanaan konstruksi maupun dan

pemeliharaan sistem drainase sering kali mengalami berbagai kendala antara lain:

Kurangnya lahan untuk pengembangan sistem drainase karena sudah berfungsi untuk tata

guna lahan tertentu yang permanen.

Pemeliharaan saluran juga mengalami kesulitan karena bagian atas sudah ditutup oleh

bangunan.

Sampah terutama sampah domestik banyak menumpuk di saluran sehingga

mengakibatkan pengurangan kapasitas dan penyumbatan saluran. Pemahaman masyarakat

bahwa sungai (drainase) sebagai tempat buangan sudah menjadi budaya yang sulit untuk

dihilangkan.

Akibat sampah, sedimentasi, atau tersumbatnya saluran maka perlu dilakukan

pemeliharaan secara kontinyu. Kenyataan di hampir seluruh kota di Indonesia dana untuk

pemeliharaan sangat terbatas.

Sistem drainase sering tidak berfungsi optimal akibat adanya pembangunan infrastruktur

lainnya yang tidak terpadu dan tidak melihat keberadaan sistem drainase seperti jalan,

kabel telkom, pipa PDAM.

Secara estetika, drainase tidak merupakan infrastruktur yang bisa dilihat keindahannya

karena fungsinya sebagai pembuangan air dari semua sumber. Umumnya drainase di

perkotaan kumuh dan berbau tak sedap.

4/21/2023 Halaman

- 3

1.3 Sistem Jaringan Drainase

Sistem jaringan drainase di dalam wilayah kota dibagi atas 2 bagian yaitu: drainase major

dan drainase minor. Konfigurasi sistem drainase secara umum dapat dilihat gambar berikut

ini.

Gambar 1-1. Konfigurasi sistem drainase perkotaan (Grigg, 1996 dengan modifikasi)

1.3.1 Sistem Drainase Makro (Utama)

Yang dimaksud dengan sistem drainase makro yaitu sistem saluran/badan air yang

menampung dan mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (Catchment Area).

Biasanya sistem ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti saluran drainase

primer, kanal-kanal atau sungai-sungai. Sistem drainase mayor ini disebut juga sebagai sistem

saluran pembuangan utama (lihat Gambar 1-1). Sistem ini merupakan penghubung antara

drainase dan pengendalian banjir. Debit rencananya dipakai untuk sistem drainase ini periode

ulang lebih antara 5 sampai 10 tahun. Sedangkan untuk pengendalian banjir di Indonesia

mengingat keterbatasan dana untuk sungai-sungai besar dipakai periode ulang antara 25

sampai 50 tahun.

Di daerah yang berbukit atau daerah yang kemiringan tanahnya cukup, masalah

pembuangan atau pengaliran air tidak begitu sulit pemecahannya, karena perbedaan tingginya

4/21/2023 Halaman

- 4

Koleksi, tampungan

dan transmisi Treatment

Buangan (Disposal)

Fungsi

Sistem drainase: Pembuang air hujan, detention ponds,

reservoirs, channels, dll.

Treatment plant

management practices

Komponen biaya O & M

Aliran

Banjir Primer

limpa

san

Dll.

Dll. H

U J

A N

Sistem minor: gutters, pipes,

ponds, channels

Sistem major: jalan, ponds,

channels, reservoirs

T

T

Interceptor

Dry-weather treatment for

combined systems

Possible stormwater treatment

Rum

ah

Tan

gga

Pasar

Perkantoran

Hotel

Air

bua

ngan

(D

ari s

iste

m k

ombi

nasi

)

Industri

Sis

tem

Sunga

i

Kuarter-Tersier

Sekunder

Catatan: Ada Yang

Dalam Kab/Kota

Ada yang Lintas Kab/Kota

Individu, grup, koleksi

Sistem drainase individu (collector):

buangan air + air hujan

Main disposal/ drainage system

Manajemen dan Rekayasa Sistem Drainase

cukup besar air dapat mengalir sangat cepat. Akan tetapi di daerah yang datar terutama di

daerah pantai yang terkena pengaruh pasang surut, kadang-kadang tidak terdapat beda tinggi

yang memadai untuk air mengalir dalam keadaan normal. Kemiringan yang landai bahkan

mendekati nol menyebabkan kecepatan air sangat lambat. Bila ada kenaikan muka air laut (air

pasang) sering terjadi aliran balik (backwater), yaitu air dari laut mengalir ke hulu.

Pemecahan drainase di daerah ini biasanya mengupayakan saluran selebar mungkin. Namun

bila daerahnya sudah berkembang misalnya menjadi pemukiman yang padat, perencanaan

sistem drainase akan sangat sulit. Pengukuran topografi yang (sangat) detail dan identifikasi

di daerah aliran sungai atau drainase mutklak diperlukan untuk perencanaan sistem drainase

ini.

Sistem makro biasanya meliputi saluran drainase primer dan sekunder.

1.3.2 Sistem Drainase Mikro

Yang dimaksud dengan drainase mikro yaitu sistem saluran dan bangunan pelengkap

drainase yang menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan dimana sebagian

besar di dalam wilayah kota. Secara keseluruhan yang termasuk dalam sistem drainase mikro

adalah: Saluran di sepanjang sisi jalan, saluran/selokan air hujan di sekitar bangunan, gorong-

gorong, saluran drainase kota dan lain sebagainya dimana debit air yang dapat ditampungnya

tidak terlalu besar.

Pada umumnya drainase mikro ini direncanakan untuk hujan dengan masa ulang 2 dan 5

tahun tergantung pada tata guna tanah yang ada. Sistem drainase untuk lingkungan

pemukiman lebih cenderung sebagai sistem drainase mikro. Sistem mikro biasanya meliputi

saluran drainase tersier dan kuarter

Dari segi konstruksinya sistem saluran/drainase mikro dapat dibedakan atas dua bagian

yaitu:

1. Sistem saluran tertutup

Sistem ini cukup bagus digunakan di daerah perkotaan terutama untuk kota yang tinggi

kepadatannya seperti kota Metropolitan dan kota-kota besar lainnya. Lahan yang tersedia

sudah begitu terbatas dan mahal harganya, sehingga kadang-kadang tidak memungkinkan lagi

untuk membuat sistem saluran terbuka. Walaupun tertutup sifat alirannya merupakan sifat

aliran pada saluran terbuka yang mengalir secara gravitasi. Artinya saluran terbuka yang ada

bagian atasnya ditutup agar dapat dimanfaatkan untuk keperluan lain misalnya untuk side

walk.

4/21/2023 Halaman

- 5

Berdasarkan fungsinya sistem saluran terpisah yaitu untuk mengalirkan air hujan saja

ataupun untuk mengalirkan air limbah penduduk saja, dan dapat juga berupa gabungan dari

kedua fungsi tersebut tergantung pada kepentingannya. Saluran tertutup ini dapat berupa

pasangan batu kali, beton bertulang, tanah liat, plastik (PVC) atau bahan-bahan lain yang

tahan karat (korosif). Pemasangannya dilakukan dengan cara menanamkannya beberapa meter

di bawah muka tanah dan harus dapat mendukung beban lalu-lintas di atasnya.

Untuk saluran yang besar yang tidak dapat dibuat di luar (prefabricated) atau apabila

kondisi setempat tidak mengijinkan maka sebagai alternatif dapat dipakai box beton

bertulang. Biasanya harganya lebih tinggi dan masa pelaksanaanya lebih lama karena

menunggu umur beton sampai cukup kuat menahan beban. Air hujan yang masuk ke dalam

saluran melalui bangunan inlet atau catch basin. Pada outlet saluran dibuat juga konstruksi

khusus untuk mencegah terjadinya erosi/gerusan. Untuk keperluan pengawasan

pemeliharaannya, pada setiap belokan, perubahan dimensi atau bentuk dan pada setiap

pertemuan saluran serta pada setiap jarak 25–50 m dibuat bangunan pemeriksa (manhole).

Dengan sistem saluran tertutup ini kemungkinan terhadap penyalahgunaan saluran

drainase yang biasanya terjadi seperti tempat pembuangan sampah atau tempat membuang

kotoran manusia dapat dihindari serta memungkinkan pemanfaatan permukaan tanah untuk

keperluan-keperluan lain.

Kesulitaan pelaksanaanya tidak terlepas pula dari masalah non teknis karena harus

membongkar jalan umum, memindahkan instalasi-instalasi bawah tanah, tiang listrik, telepon

dan lain-lain. Mutu pekerjaan harus benar-benar baik karena sifatnya yang sekali terpasang

sulit untuk diubah kembali.

Manajemen pemeliharaannya juga harus baik, sebab meskipun dibandingkan dengan

saluran terbuka lebih aman terhadap kerusakan, tetapi lebih sulit melaksanakannya.

Mengingat biaya untuk pembuatan sistem saluran tertutup ini cukup besar dan memerlukan

teknologi yang lebih tinggi baik dalam perencanaan, pelaksanaan dan pemeliharaannya maka

pada saat sekarang di Indonesia sistem ini belum begitu mendapat perhatian utama.

2. Sistem Saluran Terbuka

Dibandingkan dengan sistem saluran tertutup biaya pembuatan sistem saluran terbuka

adalah lebih rendah dan tidak memerlukan teknologi yang begitu rumit sehingga sistem ini

cenderung lebih sering digunakan sebagai alternatif pilihan dalam penanganan masalah

4/21/2023 Halaman

- 6

drainase perkotaan mengingat sistem pemeliharaannya relatif mudah dilakukan. Saluran

terbuka cocok dipakai apabila masih tersedia lahan yang cukup untuk keperluan ini.

Sistem saluran terbuka ini biasanya direncanakan hanya untuk menampung dan

mengalirkan air hujan (sistem terpisah). Namun kebanyakan sistem saluran ini berfungsi

sebagai saluran campuran (gabungan) dimana misalnya sampah dan limbah penduduk

dibuang ke saluran terdebut. Persoalan sampah masih merupakan persoalan yang rumit karena

di samping budaya menganggap saluran/sungai sebagai tempat buangan juga diakibatkan

kapasitas tampungan sampah yang ada kurang memadai. Saluran yang baru selesai dibangun

tidak dapat lagi berfungsi karena penuh timbunan sampah.

Di daerah pinggiran kota, saluran terbuka ini biasanya tidak diberi lining (lapisan

pelindung). Perlindungan tebing cukup memakai gebalan rumput saja. Akan tetapi saluran

terbuka di dalam kota harus diberi lining dengan beton, pasangan batu (masonry) ataupun

dengan pasangan bata. Penampung saluran ini biasanya dibuat berbentuk trapesium. Namun

kadang kadang mengingat kondisi lapangan misalnya karena keterbatasan lahan yang tersedia

sudah tidak memungkinkan lagi maka penampang saluran dibuat persegi. Dasarnya dapat

berupa setengah lingkaran atau datar maupun kombinasi dari keduanya. Apabila diperlukan,

saluran ini dapat juga ditutup dengan plat beton. Tetapi harus dibuat lubang/celah pemasukan

agar air dapat mengalir masuk ke dalam saluran lewat lobang ataupun celah celah plat

tersebut.

1.4 Bentuk-Bentuk Saluran Drainase Dan Fungsinya

1.4.1 Bentuk-bentuk Saluran Terbuka

Sungai merupakan tipe umum dari saluran terbuka namun bentuk penampang

melintangnya tidak beraturan. Umumnya, sungai menjadi pembuang utama dari seluruh

jaringan drainase yang ada yang didesain untuk mengalir secara gravitasi. Namun ada pula

sungai yang difungsikan selain sebagai drainase juga sebagai pengendali banjir.

Saluran terbuka untuk sistem drainase merupakan saluran buatan yang dibentuk dan

didesain menurut fungsi dan lokasinya.

1.4.2 Bentuk-Bentuk Saluran Tertutup

Yang dimaksud dengan saluran tertutup dalam hal ini adalah sistem saluran yang

berfungsi untuk mengalirkan air hujan ataupun air limbah penduduk yang konstruksinya

ditanam pada kedalaman tertentu di dalam tanah yang disebut sistem sewerage. Walaupun

4/21/2023 Halaman

- 7

tertutup alirannya mengikuti gravitasi yaitu aliran pada saluran terbuka. Biasanya saluran ini

dibuat di daerah yang sudah padat, sehingga walaupun ada saluran drainase namun di bagian

atasnya dapat difungsikan untuk keperluan lain misal sebagai sidewalk, jalan atau bangunan.

Yang perlu diperhatikan adalah di tempat-tempat tertentu harus ada lubang (manhole) agar

dapat dilakukan pembersihan dan pemeliharaan drainase secara rutin. Jarak manhole ini

umumnya berkisar 25 m.

Bentuk-bentuk dan fungsi saluran terbuka dan saluran tertutup secara umum di antaranya

dapat dilihat berikut ini

Tabel 1-1. Bentuk dan fungsi saluran tertutup (Sewerage)

No. Bentuk Saluran Fungsinya

1.

2.

3

Lingkaran

Bulat Telur

Persegi

Berfungsi untuk menyalurkan limpasan air hujan maupun limbah air bekas (air limbah) rumah tangga atau keduanya. Konstruksi sistem saluran ini cocok dipakai untuk daerah pertokoan yang sangat padat dan lahan yang tersedia telah terbatas.

Berfungsi untuk menyalurkan air hujan dan limbah air bekas dimana fluktuasi debitnya besar.Bentuk yang panjang mengecil ini berfungsi untuk mendapatkan kedalaman air yang cukup untuk dapat menghanyutkan endapan padat walaupun debitnya kecil.

Berfungsi untuk mengalirkan air hujan dalam jumlah besar di mana bagian atasnya terdapat bangunan. Walaupun daya alirannya tidak sebaik yang bebentuk bulat telur namun pelaksanaannya relatif lebih mudah.

Catatan: walaupun bentuk bangunan tertutup namun karena muka air tidak mengisi seluruh penampang

maka sifat aliran air tetap aliran pada saluran terbuka.

4/21/2023 Halaman

- 8

Tabel 1-2. Bentuk bentuk umum saluran terbuka dan fungsinya

No. Bentuk Saluran Fungsinya

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Trapesium

Kombinasi Trapesium dengan Segi mpat

Kombinasi Trapesium dengan Setengah Lingkaran

Segi Empat

Kombinasi Segi Empat dengan Setengah Lingkaran

Setengah Lingkaran

Berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan dengan debit yang besar. Sifat alirannya terus-menerus dengan fluktuasi kecil. Bentuk saluran ini dapat digunakan pada daerah yang masih cukup tersedia lahan.

Berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan dengan debit yang besar dan kecil. Sifat alirannya berfluktuasi besar dan terus-menerus tapi debit minimumnya masih cukup besar.

Fungsinya sama dengan bentuk (2) sifat alirannya terus-menerus dan berfluktuasi besar dengan debit minimum kecil. Fungsi bentuk setengah lingkaran ini adalah untuk menampung dan mengalirkan debit minimum tersebut.

Berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan dengan debit yang besar.Sifat alirannya terus-menerus dengan fluktuasi kecil.

Bentuk saluran segi empat ini digunakan pada lokasi jalur saluran yang tidak mempunyai lahan yang cukup/terbatas.Fungsinya sama dengan bentuk (2) dan (3)

Berfungsi untuk menyalurkan limbah air hujan untuk debit yang kecil.Bentuk saluran ini umum digunakan untuk salura-saluran rumah penduduk dan pada sisi jalan perumahan padat

Drainase tanpa pasangan hanya bentuk tanah merupakan saluran terbuka tanpa lapisan

penguat, dengan persyaratan umum sebagai berikut:

Mempunyai kelandaian yang cukup untuk mengaliran air

Kecepatan aliran memenuhi persyaratan yang diinginkan, sehingga tidak

mengakibatkan kerusakan/pengendapan-pengendapan.

4/21/2023 Halaman

- 9

Kecepatan didesain berdasarkan konsep stable channel design yaitu ada keseimbangan

antara degradasi dan agradasi.

Perhitungan debit dan dimensi saluran harus sudah memperhitungkan tanaman yang

tumbuh di sepanjang saluran. Banyaknya tanaman akan meningkatkan kekasaran dinding

dan dasar saluran yang mengakibatkan penurunan kecepatan air. Talud atau saluran stabil

harus didesain dengan dengan kekuatan tanah. Biasanya dimensinya lebih besar

dibandingkan dengan saluran berpasangan sehingga untuk daerah padat penduduk kurang

efektif.

1.5 Bangunan-Bangunan Sistem Drainase dan Pelengkapnya

1.5.1 Bangunan-bangunan Sistem Saluran Drainase

Yang dimaksud dengan bangunan-bangunan dalam sistem drainase adalah bangunan-

bangunan struktur dan bangunan-bangunan non struktur.

1. Bangunan Struktur

Bangunan struktur adalah bangunan pasangan disertai dengan perhitungan-perhitungan

kekuatan tertentu. Contoh Bangunan Struktur adalah:

Bangunan rumah pompa

Bangunan tembok penahan tanah dengan

Bangunan terjunan yang cukup tinggi

Jembatan

2. Bangunan Non Struktur

Bangunan non struktur adalah bangunan pasangan atau tanpa pasangan, tidak disertai

dengan perhitungan-perhitungan kekuatan tertentu yang biasanya berbentuk siap pasang.

Contoh Bangunan Non Struktur adalah:

Pasangan : Saluran kecil tertutup, Tembok talud saluran, Manhole/bak kontrol ukuran

kecil, Street inlet.

Tanpa pasangan : Saluran tanah, Saluran tanah berlapis rumput, Saluran tanah berlapis

tanah kedap air

1.5.2 Bangunan Pelengkap Saluran Drainase

Bangunan pelengkap saluran drainase diperlukan untuk melengkapi suatu sistem saluran

untuk fungsi-fungsi tertentu. Pada dasarnya bangunan pelengkap drainase haruslah kuat,

4/21/2023 Halaman

- 10

fungsional, tidak menyebabkan ketidak nyamanan berkendaraan, dan tidak merusak

keindahan kota. Adapun bangunan-bangunan pelengkap sistem drainase antara lain:

Catch Basin/watershed

Bangunan dimana air masuk kedalam sistem saluran tertutup. Air mengalir bebas diatas

permukaan tanah menuju catch basin. Untuk mempermudah air masuk, lokasi catch basin

ditetapkan pada tempat yang rendah. Permukaan juga dibuat lebih rendah dari tanah di

sekelingnya. Catch basin dibuat pada tiap persimpangan jalan, pada tempat-tempat yang

rendah, tempat parkir.

Inlet

Apabila terdapat saluran terbuka dimana pembuangannya akan dimasukan ke dalam

saluran tertutup yang lebih besar, maka dibuat suatu konstruksi khusus inlet. Inlet harus

diberi saringan agar sampah tidak masuk kedalam saluran tertutup.

Manhole

Untuk keperluan pemeliharaan sistem saluran drainase tertutup di setiap diberi manhole

pertemuan, perubahan dimensi, perubahan bentuk selokan dan setiap jarak 10-25 meter.

Lubang manhole dibuat sekecil mungkin supaya ekonomis, cukup asal dapat dimasuki

oleh orang dewasa. Biasanya diameter lubang adalah 60 cm dengan tutup dari besi tulang

Headwall

Headwall adalah konstruksi khusus pada outlet saluran tertutup dan ujung gorong-gorong

yang dimaksudkan untuk melindungi dari longsor dan erosi

Gorong-gorong

Gorong-gorong didesain untuk mengalirkan air untuk menembus jalan raya, jalan kereta

api, atau lain-lain halangan.bentuk penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat dan

lain-lain tergantung dari debit, ruang bebas dari atasnya, perhitungan ekonomi dan

peraturan setempat.

Bangunan terjun

Bangunan ini digunakan untuk menerjunkan aliran. Hal ini diperlukan jika kemiringan

medan tanah sangat curam dan dikhawatirkan bangunan saluran tidak stabil. Bangunan ini

juga dilengkapi dengan ruang olokan untuk meredam energi, dan banyak jenisnya.

Siphon

Sama halnya dengan gorong-gorong, hanya dasar saluran menukik ke bawah dan muncul

lagi pada akhir bangunan yang dilewati. Shipon hanya digunakan jika benar-benar

4/21/2023 Halaman

- 11

diperlukan dan tidak ada alternatif lain untuk membuat persilangan dengan bangunan atau

sungai/saluran lain. Selain harganya mahal, secara hidrolis juga kurang menguntungkan

(banyak kehilangan tinggi, kecepatan rendah) dan mudah tersumbat. Sebaiknya dalam

merencanakan drainase dihindarkan perencanaan dengan menggunakan shipon. Saluran

dengan debit yang besar dapat dibuat dibuat shipon dan saluran drainasenya yang dibuat

saluran terbuka atau gorong-gorong.

Bangunan Got Miring

Sama dengan bangunan terjun, tetapi air mengalir melalui saluran yang kemiringannya

agak landai.

1.6 Permasalahan Timbulnya Genangan Air

Hal-hal yang menyebabkan terjadinya genangan-genangan air di suatu lokasi antara lain:

Dimensi saluran yang tidak sesuai

Perubahan tata guna lahan yang menyebabkan terjadinya peningkatan debit banjir di suatu

daerah aliran sistem drainase.

Elevasi saluran tidak memadai

Lokasi merupakan daerah cekungan

Lokasi merupakan tempat retensi air yang diubah fungsinya misalnya menjadi pemukiman.

Ketika berfungsi tempat retensi (parkir air) dan belum dihuni adanya genangan tidak

menjadi masalah. Problem timbul ketika daerah tersebut dihuni.

Tanggul kurang tinggi

Kapasitas tampungan kurang besar

Dimensi gorong-gorong terlalu kecil sehingga terjadi aliran balik

Adanya penyempitan saluran

Tersumbatnya saluran oleh endapan, sedimentasi atau timbunan sampah

terjadi penurunan tanah (land-subsidence)

Umumnya di kota-kota besar akibat adanya peningkatan jumlah penduduk, kebutuhan

infrstruktur terutama permukiman meningkat, sehingga merubah sifat dan karakteristik tata

guna lahan. Untuk daerah perkotaan kecenderungan kapasitas saluran drainase menurun

akibat perubahan tata guna lahan. Sama dengan prinsip pengendalian banjir perubahan tata

guna lahan yang tidak terkendali menyebabkan aliran permukaan (run-off) meningkat.

Penutup lahan (vegetasi) mempunyai kemampuan untuk menahan laju aliran permukaan.

Semakin padat penutup lahannya kecepatan alirannya semakin kecil bahkan mendekati nol.

4/21/2023 Halaman

- 12

Namun akibat lahan diubah (misalnya) menjadi pemukiman, makapenutup lahan hilang,

akibatnya run-off meningkat tajam. Peningkatan ini akan memperbesar debit sungai. Di

samping itu, akibat peningkatan debit, terjadi pula peningkatan sedimen yang menyebabkan

kapasitas drainase menjadi berkurang.

Perubahan fungsi kawasan bagian hulu daerah aliran sungai (DAS) sebesar + 15%

mengakibatkan keseimbangan sungai/drainase mulai terganggu. Gangguan ini mengkontribusi

kenaikan (tajam) kuantitas debit aliran dan kuantitas sedimentasi pada sungai/drainase

(Bledsoe, 1999). Hal ini dapat diartikan pula bahwa suatu daerah aliran sungai yang masih

alami dengan vegetasi yang padat dapat dirubah fungsi kawasannya sebesar 15 % tanpa harus

merubah keadaan alam dari sungai/drainase yang bersangkutan. Bila perubahannya melebihi

15 % maka harus dicarikan alternatip pengganti atau perlu kompensasi untuk menjaga

kelestarian sungai/drainase, misalnya dengan pembuatan sumur resapan.

Gambar berikut ini menunjukkan adanya peningkatan genangan dan berkurangnya

kapasitas saluran akibat perkembangan kota.

4/21/2023 Halaman

- 13

a. Muka air drainase/sungai sebelum suatu wilayah berkembang

b. Muka air drainase/sungai setelah suatu wilayah berkembang

Gambar 1-2. Perkembangan muka air di sungai/drainase sebelum dan sesudah suatu wilayah dikembangkan (Keller, 1979)

4/21/2023 Halaman

- 14

Muka air sebelum wilayah berkembangDrainase atau

sungai

Suatu wilayah sebelum berkembang

Peningkatan ketinggian banjir

Penampang sungai mengecil akibat sedimentasi

Suatu wilayah setelah berkembang

1.7 Pemecahan Masalah

Untuk memecahkan permasalahan drainase kota dengan sistem jaringan yang telah ada

tidak boleh hanya melihat pada hasil evaluasi existing saja, kita juga harus melihat kepada

keseluruhan sistem yang menyesuaikan dengan RTRW/RTRK.

Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) dan Rencana Tata Ruang Kota (RTRK) harus

dipakai sebagai dasar perencanaan untuk antisipasi perkembangan kota. Mengacu RTRK

maka dapat dibuat rencana induk sistem drainase kota yaitu Masterplan Drainase

Wilyah/Kota

Berdasarkan rencana induk sistem drainase maka perlu dibuat detail desain sistem

jaringan yang ada. Dari detail desain maka dapat diketahui apakah ada penyempurnaan

(modifikasi) sistem jaringan yang ada berupa normalsasi, rehabilitasi jaringan atau

pembersihan-pembersihan serta menghilangkan penyempitan-penyempitan (bottle neck).

Detail desain juga mengarahkan untuk adanya kemungkinan pembuatan saluran yang baru

karena saluran yang ada sudah tidak mampu menampung debit aliran air sesuai dengan desain

periode ulang.

Untuk daerah perbukitan, daerah dengan topografi yang cukup tinggi, perencanaan sistem

drainase relatif mudah dilakukan dibandingkan dengan daerah dengan kemiringan landai

terutama daerah-daerah kota pantai. Dalam kasus perencanaan drainase di wilayah yang

landai maka pengukuran topografi seluiruh wilayah yang sangat detail mutlak diperlukan.

Data yang memadai sangat diperlukan untuk analisis keseluruhan sistem drainase mulai

dari collector, saluran kuarter, tersier, sekunder, primer dan pembuang utama (sungai) seperti

ditunjukkan dalam Gambar 1-1 sehingga bisa dibuat rencana induk sistem jaringan dan

perencanaan detail. Sebagai gambaran data yang diperlukan antara lain:

Rencana tata ruang wilayah kabupaten/kota

Rencana pengembangan kota

Peta tata guna lahan

Keadaan tataguna lahan yang ada dan rencana pengembangannya

Peta situasi lokasi dengan skala 1:5.000 dan 1:1.000

Peta kondisi jaringan existing seperti ditunjukkan

Peta bangunan air

Peta topografi penampang drainase/sungai skala 1: 5.000 dan 1: 1.000

Peta infrastruktur lainnya

4/21/2023 Halaman

- 15

Peta wilayah pembangunan

Peta bagian wilayah kabupaten/kota

Data mekanika tanah

Data letak muka air tanah

Data pasang surut (untuk kota-kota pantai)

Data penurunan tanah

Data curah hujan harian

Data curah hujan jam-jaman

1.8 Masalah-Masalah Yang Ada Dalam Pengelolaan Drainase

Masalah-masalah yang ada dalam sarana drainase, jika dibiarkan akan mempengaruhi

fungsi dan umur saluran serta bangunan-bangunannya. Hal ini terjadi karena:

Kurangnya pengawasan

Kurangnya perbaikan

Drainase biasanya kumuh, bukan tempat yang menarik sehingga perhatian (secara

psikologis) jadi berkurang

Terbatasnya dana untuk pemeliharaan

Kurangnya kesadaran masayarakat untuk ikut memelihara

Tingginya erosi, sedimentasi dan sampah

Masalah-masalahnya yang mungkin terjadi adalah sebagai berikut:

Endapan lumpur

Timbunan sampah (kebiasaan dan anggapan bahwa sungai sebagai tempat buangan perlu

diubah)

Tumbuhnya tanaman liar

Penyumbatan saluran

Kerusakan saluran

Penyalahgunaan saluran

Peningkatan debit akibat perubahan tata guna lahan akibat pertumbuhan wilayah

kabupaten/kota

Pencemaran

Kerusakan bangunan air

4/21/2023 Halaman

- 16

BAB 2 ANALISIS HIDROLOGI

2.1 Curah Hujan Rerata Maksimum Daerah

Ada 3 (tiga) cara yang banyak digunakan untuk memperhitungkan hujan rata-rata (areal

rainfall) dari hujan titik (point rainfall) yaitu : cara rata-rata Aljabar (Arithmatic Mean

Method), cara Isohiet (Isohyetal Method), dan cara Poligon Thiessen (Thiessen Polygon

Method).

Karena titik-titik pengamatan di dalam daerah ini tidak tersebar merata yaitu hanya

mempunyai 2 lokasi, dimana stasiun pencatat hujan berada di disekitar Kabupaten

Tegal, maka cara perhitungan curah hujan rerata maksimum itu dilakukan dengan

metode rerata aljabar. Untuk itu diasumsikan bahwa pos penakar hujan terbagi merata

dan hasil penakaran masing-masing tidak menyimpang jauh dari harga rata-rata

keseluruhan.

Sedangkan basarnya curah hujan didapatkan dengan mengambil harga rata hitung

(arithmetic mean) dari penakaran pada penakar hujan dalam areal tersebut. Persamaan

yang digunakan adalah (Soemarto, 1987 : 19) :

dd d d d

n

d

ni

i

n

= 1 2 3 4 ....

(2 - 1)

dimana:

d = tinggi curah hujan rata-rata areal (mm)

d1, d2, d3,...dn = tinggi curah hujan pada pos penakar hujan 1, 2, 3,..., n

2.2 Analisa Curah Hujan Rancangan

Banyak metode yang digunakan dalam memperkirakan besarnya debit banjir rancangan

untuk sebuah bangunan air. Masing-masing cara mempunyai kelebihan dan

kekurangannya. Penetapan cara hitungan akan sangat bergantung dari data yang tersedia

dan tingkat ketelitian yang diinginkan. Ada beberapa metode yang banyak dipakai di

Indonesia antara lain : Metode E.J. Gumbel, Log Perason Type III, Rasional, Pearson

Type III, Log Normal, dan lain-lain.

Sebelumnya menentukan metode apa yang sesuai maka akan diberikan pengertian yang

dimaksud dengan curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar tahunan dengan

4/21/2023 Halaman

- 17

peluang tertentu yang mungkin terjadi di suatu daerah. Didalam menentukan metode

yang sesuai terlebih dahulu akan dihitung besarnya parameter statistik yaitu Cs

(skewness) dan Ck (kurtosis). Adapun persamaan yang digunakan adalah :

Cn X X

n n Ss

3

31 2 (2 - 2)

Cn X X

n n n Sk

2 4

41 2 3(2 - 3)

Tabel 2.1 Syarat Pemilihan Metode Frekuensi

Metode Ck CsGumbel 5,4002 1,196Normal 3,0 0Log Pearson Tipe III bebas bebas

Sumber : Harto, 1993 : 245

2.3 Uji Kesesuaian Distribusi

Apabila harga Cs dan Ck tidak memenuhi distribusi Gumbel dan Normal maka

digunakan metode Log Pearson Tipe III, karena metode ini dapat dipakai untuk semua

sebaran data. Adapun persamaan yang dipakai adalah sebagai berikut

log logX X G S (2 - 4)

log logXn

X ii

n

1

1

(2 - 5)

SX X

n

ii

n

log log

2

1

1

(2 - 6)

Selanjutnya setelah ditetapkan distribusi yang sesuai, maka harus dilakukan uji

kesesuaian distribusi yaitu untuk mengetahui kebenaran analisa curah hujan baik

terhadap simpangan data vertikal ataupun simpangan data horisontal.

1. Uji Chi Square

Uji chi kuadrat digunakan untuk menguji simpangan secara vertikal apakah distribusi

pengamatan dapat diterima oleh distribusi teoritis. Perhitungannya dengan

menggunakan persamaan (Shahin, 1976 : 186) :

X

EF OF

EFHiti

K2

2

1

(2 - 7)

4/21/2023 Halaman

- 18

Jumlah kelas distribusi dihitung dengan rumus (Sri Harto, 181 : 80) :

k = 1 + 3,22 log n (2 - 8)

Dk = k - (P + 1) (2 - 9)

dalam hal ini :

OF = nilai yang diamati (observed frequency)

EF = nilai yang diharapkan (expected frequency)

k = jumlah kelas distribusi

n = banyaknya data

Dk = derajat kebebasan (nilai kritis didapat dari tabel)

P = banyaknya parameter sebaran Chi-kuadrat (ditetapkan = 2)

Agar distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima, maka harga X2 < X2Cr. Harga X2

Cr

dapat diperoleh dengan menentukan taraf signifikasi dengan derajat kebebasan (level

of significant).

2. Uji Smirnov-Kolmogorof

Uji Smirnov-Kolmogorof digunakan untuk menguji simpangan secara horisontal. Dari

grafik ploting data curah hujan diperoleh perbedaan maksimum antara distribusi teoritis

dan empiris (maks). Dalam bentuk persamaan dapat ditulis :

Temaks PP (2.10)

dimana :

maks : Selisih data probabilitas teoritis dan empiris

PT : Peluang teoritis

Pe : Peluang empiris

Kemudian dibandingkan antara maks dan cr dari tabel. Apabila maks < cr, maka

pemilihan metode frekuensi tersebut dapat diterapkan untuk data yang ada.

2.4 Waktu Kosentrasi

Ada beberapa hal yang menentukan lamanya waktu konsentrasi seperti :

Ciri-ciri daerah aliran Panjang jarak terjauh yang harus ditempuh oleh titik air hujan sebelum mencapai

saluran. Kemiringan daerah aliran Keadaan dan sifat-sifat tanah pada daerah aliran Besarnya aliran langsung

4/21/2023 Halaman

- 19

Biasanya untuk menentukan besarnya waktu konsentrasi ini dapat dipakai beberapa

rumus Empiris diantaranya:

1. Kirpick

jamS

Ltc 385.0

77.0

.00013.0 atau (2.11)

jamH

Ltc 385.0

15.1

.700.7 (2.12)

dimana :

tc = waktu konsentrasi

L = Panjang jarak dari tempat terjauh di daerah aliran sampai

tempat pengamatan banjir, diukur menurut jalannya

saluran (feet)

S = Perbandingan dari selisih tinggi antara tempat terjauh tadi

dan Tempat pengamatan terhadap L, yaitu H : L.

H = Selisih ketinggian antara tempat terjauh dan tempat

pengamatan (feet)

Tetapi apabila L dan H dinyatakan dalam meter dan tc dalam menit maka rumus di atas

menjadi :

menitS

Ltc

77.0

0195.0

(2.13)

2. Widuwen

jamS

Ltc 25.0125.0 .80

(2.14)

kalau L dianggap sama dengan 1.1 x sumbu panjang Ellips, maka

jamS

Atc 25.0125.0

375.0

.20

.476.0 (2.15)

3. HasperjamSLtc

3.08.01.0 (2.16)

2.5 Intensitas Hujan Rencana

Rumus eksperimental yang sering digunakan untuk menghitung intensitas curah hujan

sesuai dengan lamanya curah hujan atau frekuensi kejadiannya, adalah :

1. rumus Talbot

4/21/2023 Halaman

- 20

bt

aI

(2.17)

2. rumus Sherman

nt

aI (2.18)

Rumus ini baik untuk curah hujan dengan jangka waktu lebih dari 2 jam.

3. rumus Ishigiro

bt

a

(2.19)

4. rumus Mononobem

t

RI

24

24

24(2.20)

dimana:

I = Intensitas curah hujan (mm/jam)

t = lamanya curah hujan (menit) atau dalam mononobe (jam)

R24 = curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm)

Rumus mononobe ini adalah merupakan perpaduan dari rumus 1,2 dan 3 di atas, dimana

dipakai untuk menghitung intensitas curah hujan berdasarkan data curah hujan harian

dan adalah merupakan rumus intensitas curah hujan jangka pendek.

2.6 Debit akibat Curah Hujan Rencana

Perhitungan debit akibat curah hujan rencana memakai persamaan :

CIAQ (2.21)

dimana:

Q = debit aliran

C = Koefisien pengaliran, yang sesuai dengan jenis dan tipe

daerah.

I = Intensitas curah hujan maksimum selama waktu yang

sama dengan waktu konsentrasi

A = Luas daerah aliran sungai (catcment area)

Jika I dalam mm/jam, A dalam m2 maka besarnya debit aliran dapat ditentukan

sebagai berikut :

2./. mAjammmICQ

4/21/2023 Halaman

- 21

AmIC .det3600

10 23

= 0.278 10-6 . C.I.A (m3/det). (2.22)

2.7 Air Limbah

Dalam menentukan besarnya buangan air rumah tangga, perlu mengetahui besarnya

kebutuhan air oleh penduduk dalam tiap-tiap wilayah yang ditinjau. Besarnya

kebutuhan air oleh penduduk menurut pedoman dari badan-badan kesehatan dibagi

sesuai dengan jenis keperluannya sebagai berikut :

1. Bangunan umum

Sekolah = 20 l/orang/hari

Kantor = 30 l/orang/hari

Rumah ibadah = 3 m3/bangunan/hari

Rumah sakit = 400 l/orang/hari

2. Bangunan Komersial

Toko = 1 m3/toko/hari

Hotel = 300 l/tp. tidur/hari

Pasar = 25 m3/pasar/hari

Bioskop = 5 m3/bioskop/hari

3. Bangunan industri = 10 m3/industri/hari

4. Daerah Perumahan = 170 l/orang/hari

Dari jumlah pemakai air tersebut dapat diperkirakan berapa besarnya air buangan yang

harus ditampung dan dialirkan melalui saluran kota yaitu 80% dari kebutuhan air yang

ditetapkan.

Untuk memperkirakan besarnya pemakaian air oleh penduduk dapat dihitung dengan

persamaan statistik pertumbuhan penduduk, yaitu:

non iPP 1 (2.23)

dimana:

Pn = Jumlah penduduk pada tahun ke n

Po = Jumlah penduduk sesuai dengan data pada tahun

diketahui

n = Jangka waktu ke n dalam tahun

4/21/2023 Halaman

- 22

i = Laju pertumbuhan penduduk

2.8 Debit Rencana Saluran

Perencanaan debit saluran mengacu pada beban-beban yang terdapat disekitar saluran

untuk mendapatkan dimensi saluran yang dapat menanggung beban yang dibebankan.

Sehingga dalam menentukan debit rencana saluran drainase menggunakan persamaan

dibawah ini :

oranpenggelontdomestikbahcurahhujantotal QQQQ lim (2.24)

dimana :

Qtotal = Total debit di rencana saluran (m3/det)

Qcurah hujan = Debit yang dipengaruhi curah hujan (m3/det)

Qlimbah domestik = Debit yang dihasilkan oleh limbah-limbah

Domestik. (m3/det)

Qpenggelontoran = Debit yang dibutuhkan untuk penggelontoran di hilir.

Perencanaan debit rencana saluran ini akan menentukan perencanaan berikutnya yaitu

perencanaan model dan dimensi-dimensi saluran yang akan direncanaka

Jika lamanya turun hujan melebihi waktu kosentrasi, laju pengaliran di dalam saluran

akan berkurang daripada jika lamanya turun hujan sama dengan lama waktu kosentrasi.

4/21/2023 Halaman

- 23

BAB 3 ANALISIS HIDROLIKA

3.1 Desain Saluran Drainase

Saluran Drainase digunakan untuk menampung dan membuang air buangan dari

daerah sekitarnya. Untuk mendapatkan manfaat, fungsi yang maksimal maka

perhitungan dimensi saluran diusahakan menyesuaikan dengan kondisi lapangan dan

kondisi kebutuhan.

Dalam perencanaan saluran drainase ini aliran yang lewat diasumsikan sebagai

aliran tetap (laminer), sehingga dapat dipakai rumus Strickler sebagai berikut :

1. Saluran Persegi Panjang

Q = V. A (m3/det)

dimana :

2. Saluran Trapesium

dimana :s

dimana :

Q : Debit banjir rencana

V : Kecepatan aliran (m/det)

A : Luas potongan melintang aliran (m2)

R : Jari-jari hidrolis (m)

b : Lebar dasar saluran (m)

h : Kedalaman air (m)

4/21/2023 Halaman

- 24

h

b

Saluran Dimensi Segi Empat

1m

b

h

Saluran Dimensi trapesium

S : Kemiringan saluran

m : Kemiringan talud

K : Koefisien Strickler

3.2 Koefisien Stricler

Untuk dapat menghasilkan dimensi saluran yang ideal dan sesuai dengan kebutuhan,

maka penentuan harga koefisien Strickler sangat menentukan. Faktor-faktor yang

berpengaruh di dalam menentukan harga koefisien Strickler adalah sebagai berikut :

- Kekasaran permukaan

- Vegetasi disepanjang saluran (rumput, semak, dll)

- Ketidak teraturan saluran

- Trace saluran dasar

- Pengendapan dan penggerusan

- Adanya hambatan sepanjang saluran (pada belokkan)

- Ukuran dan bentuk saluran

- Besarnya debit air (kedalaman air)

Faktor-faktor di atas dapat dipakai dalam menentukan koefisien Strickler untuk

saluran yang akan direncanakan, tetapi pertimbangan mengenai perawatan saluran di

kemudian hari turut menentukan besarnya koefisien Strickler. Untuk lebih jelasnya

dapat diperiksa pada Tabel 3-1. Harga kekasaran Strickler

4/21/2023 Halaman

- 25

Tabel 3-1. Harga Kekasaran Strickler

Saluran Keterangan K

Tanah Q > 10

5 > Q > 10

1 > Q > 5

1 > Q dan saluran tersier

45

42.5

40

35

Pasangan Batu kali Pasangan pada satu sisi

Pasangan pada satu sisi

Pasangan pada semua sisi

42

45

50

Pasangan Batu

Kosong

Saluran permukaan

Pada dua sisi

Pada satu sisi

45

42

40

Beton Seluruh permukaan

Pada dua sisi

Pada satu sisi

70

50

45

3.3 Kecepatan Aliran

Kecepatan air sangat berpengaruh pada stabilitas dari lapisan permukaan saluran,

oleh sebab itu penentuan kecepatan aliran sangat besar pengaruhnya, terutama pada

saluran tanah dengan batuan yang tidak stabil. Penentuan kecepatan saluran juga harus

dilihat terhadap kemungkinan terjadinya loncatan air. Dan disajikan dalam Tabel B

berikut ini.

Tabel 3-2 Kecepatan Aliran untuk Sal. Drainase

Bahan KonstruksiVmax

(m/det)

Tanah

Tanah kerasPasangan batu kosongPasangan batu kaliBeton Konstruksi

1.001.502.003.004.00

4/21/2023 Halaman

- 26

3.4 Tingggi Jagaan

Guna menjaga terhadap loncatan air akibat bertambahnya kecepatan, serta

kemungkinan adanya debit air yang datang lebih besar dari perkiraan juga untuk

memberi ruang bebas pada aliran maka diperlukan ruang bebas dalam tinggi jagaan

(free board) yang besarnya tergantung pada fungsi saluran. Kriteria tinggi jagaan dari

Kriteria DPU Pengairan disajikan pada Tabel 3-3.

Tabel 3-3 Daftar Jagaan Air Saluran Drainase

UraianMacam Saluran

Primer Sekunder Tersier

Type Kota

Kota raya

Kota besar

Kota sedang

Kota kecil

90

60

40

30

60

40

30

20

30

20

20

15

Type Daerah

Industri/

komersial

Pemukiman

40

30

30

20

20

15

Sumber: Kriteria Perencanaan DPU Pengairan

3.5 Bangunan Pelengkap

Pada perencanaan jaringan drainase, selalu diperlukan berbagai bangunan pelengkap,

disepanjang jaringan yang direncanakan. Untuk menghindari terjadinya kesalahan

dalam menentukan besarnya dimensi bangunan pelengkap tersebut, maka diperlukan

perhitungan yang sesuai dengan jenis bangunannya.

4/21/2023 Halaman

- 27

Gambar 3.1. Gorong-gorong Pendek Terisi Penuh

1. Gorong-gorong

a. Terisi Penuh dan Pendek

Keterangan :

Q : Besarnya Debit (m3/det)

U : Koefisien debit tergantung bentuk gorong-gorong

A : Luas pipa (m2)

g : Percepatan Gravitasi (=9.81 m/det2)

Dh : Perbedaan tinggi energi (m)

Tabel 3-4. Koefisien Debit lewat Gorong-gorong

Dasar Data dengan

Saluran

Dasar lebih Tinggi dari Saluran

S

isi

U Amban

g

Sisi U

Segi

U

Bula

t

0.80

0.90

Segi 4

Bulat

Bulat

Segi 4

Segi 4

Bulat

0.70

0.75

0.75

Sumber : Standar Perencanaan Irigasi (Desember 1986)

4/21/2023 Halaman

- 28

Gambar 3.2. Gorong-gorong Terisi Penuh dan Panjang

b. Terisi Penuh dan Panjang

Kehilangan masuk

Kehilangan di gorong-gorong

Kehilangan keluar

dimana :

Dh : Perbedaan tinggi energi (m)

U : Koefisien inflow/outflow tergantung bentuk

Vp : Kecepatan aliran dalam gorong-gorong (m/det)

Vs : Kecepatan aliran dalam saluran (m/det)

I : Kemiringan hidrolis gorong-gorong

L : Panjang gorong-gorong

K : Koefisien aliran strickler

R : Jari-jari hidrolis

4/21/2023 Halaman

- 29

Gambar 3.3. Gorong-gorong Tidak Terisi

Penuh

c. Tidak Terisi Penuh

Untuk : Hp > 2/3 Hs

Hp < 2/3 Hs

dimana :

Hp : Kedalam air dalam gorong-gorong (m)

Hs : Kedalaman air didepan gorong-gorong (m)

Q : Debit yang ahrus dilewatkan (m3/det)

U : Koefisien aliran

A : Luas aliran air (m2)

Dh : Perbedaan tinggi energi

2. Kisi-kisi penyaring

Pada tiap-tiap awal gorong-gorong akan dipasang kisi-kisi penyaring agar kotoran

tidak masuk ke gorong-gorong. Kisi-kisi penyaring dibuat dari besi beton dengan

diameter 10 cm, kisi tersebut dibuat miring dengan sudut 75 o dan arah besi beton

dibuat vertikal.

4/21/2023 Halaman

- 30

L>20 m

Kehilangan energi dengan adanya kisi-kisi tersebut dihitung dengan rumus :

dimana :

Hf : Kehilangan tinggi (m)

V : Kecepatan aliran (m/det)

g : percepatan gravitasi = 9.81 m/det2

S : Tebal besi sisi (m)

b : Jarak antara batang besi beton 0.10 m

3. Terjun

Bangunan terjun yang sering dipakai adalah :

a. Bangunan terjun tegak untuk tinggi kurang dari 1,50 m.

b. Bangunan terjun miring untuk tinggi terjun lebih dari 1,50 m.

Pada saluran drainase bangunan terjun yang dipakai adalah :

Bangunan Terjun Tegak

Rumus-rumus yang digunakan untuk perencanaan hidrolis adalah sebagai berikut :

- Lebar bukaan efektif

B = Q

1,71 . m . H13/2

H1 = h1 + V12

2 . g

di mana :

B = Lebar bukaan efektif (m)

Q = Debit (m3/det)

m = Koefisien (m = 1,03)

H1 = Tinggi garis energi di hulu (m)

H1 = Tinggi muka air di hulu (m)

V1 = Kecepatan air di saiuran hulu (m/det)

- Tinggi Ambang hilir

a = 1/2 . dc

4/21/2023 Halaman

- 31

dc = 3 Q2

g . B2

di mana :

a = Tinggi ambang di hilir (m)

dc = Kedalaman air kritis (m)

Q = Debit (m3/det)

B = Lebar bukaan (m)

g = Percepatan gravitasi (= 9,8 m/det2)

- Panjang Olakan.

L = C1 . (z . dc) + 0,25

C1 = 2,5 + 1,10 . dc + 0,7 . dc

z z

di mana :

L = Panjang kolam olak (m)

z = Tinggi terjun (m)

Gambar 3.4. Terjun Tegak

4/21/2023 Halaman

- 32

2

L

a

h

1

h

c

H

z

h

2

BAB 4 PERHITUNGAN STRUKTUR

4.1 Kriteria

Kriteria struktur yang digunakan dalam perencanaan Teknis Drainase ini meliputi :

1. Kriteria bahan

2. Kriteria muatan

3. Kriteria Struktur saluran

4. Kriteria Struktur Bangunan

Penjelasan secara terperinci mengenai kriteria tersebut adalah sebagai berikut :

Bahan

Jenis bahan konstruksi yang digunakan dalam pekerjaan drainase meliputi :

o Batu kali

o Beton

o Besi Beton

Batu Kali

Saluran drainase yang terbuat dari pasangan batu kali tidak diperkenankan

menerima tegangan tekan yang lebih dari 8 kg/cm2

Beton

Untuk beton digunakan sebagai berikut :

Beton untuk konstruksi : K225

Beton untuk lining : K175

Beton penutup dengan ketebalan minimum 0.12 m dan ketebalan selimut beton

0.05 m untuk konstruksi yang berhubungan dengan air dan 0.03 m untuk

konstruksi yang tidak berhubungan dengan air.

Untuk lapisan aus ditutup dengan pasir aspal minimal setebal 0.02 m.

Besi Beton

Besi beton yang digunakan disesuaikan dengan yang ada di pasaran, adapun

mutu dan acuan yang digunakan :

Mutu : U24, U 30, U32

Ukuran: 8, 10, 12, 16, 22 (mm)

4/21/2023 Halaman

- 33

Muatan

Kriteria muatan yang digunakan dalam perhitungan perencanaan adalah :

Untuk muatan mati sesuai PMI 1993

Untuk muatan berjalan sesuai dengan spesifikasi dan standar Indonesia untuk

jalan dan jembatan tahun 1970

Untuk tekanan air ditetapkan sebesar 10.000 Kg/m2 setiap kedalaman 4 m

4.2 Struktur Saluran

Saluran drainase pada tempat-tempat tertentu perlu talud saluran yang terbuat dari

pasangan batu kali dan beton.

Fungsi dari talud adalah untuk :

- mencegah erosi akibat kecepatan air yang besar

- kestabilan talud sehingga tidak membahayakan lingkungan sekitarnya.

Beberapa tipe pembuatan tebing saluran adalah sebagai berikut :

1. Saluran pasangan batu ketebalan minimum 25 cm dengan kedalaman pondasi

sesuai dengan hasil penyelidikan tanah.

2. Saluran pasangan beton dapat dikerjakan dengan 2 (dua) cara yaitu cetak

ditempat dan pracetak ketebalan minimum 8 cm.

4.3 Struktur Bangunan Gorong-gorong

Batasan yang digunakan dalam perencanaan gorong-gorong adalah :

- Gorong-gorong dapat dibentuk bulat atau segi empat

- Diameter gorong-gorong minimal 60 cm agar dapat dibersihkan dengan

kayu/bambu

- Untuk gorong-gorong yang relatif panjang diameter minimal adalah 80 cm supaya

dapat dimasuki orang untuk pemeliharaannya.

- Penutup minimum pada penyeberangan jalan adalah 1 m

- Penutup minimum pada penyeberangan desa adalah 0.50 m

- Penutup pada penyeberangan jalan diusahakan selebar jalan atau dapat ditinjau

pada fungsi jalan tersebut pada jangka panjang perlu diperhatikan pembebanannya.

4/21/2023 Halaman

- 34

Gambar 4.1. Gorong-gorong Pendek Terisi Penuh

Gambar 4.2. Gorong-gorong Tidak Terisi Penuh

4.4 Struktur Jembatan

1. Jembatan Kendaraan

- Untuk jembatan dengan bentang lebih besar dari 6,50 m dihitung dengan

memakai standart pembebanan seperti pada Gambar 3-5.

- Untuk jembatan dengan bentang kurang dari 6,50 m dihitung dengan memakai

beban merata 0,4 ton/m3 dan beban garis 4 ton/m. Pembagian pembebanan

seperti pada Gambar 4-3.

4/21/2023 Halaman

- 35

2. Jembatan Orang

Jembatan orang dihitung dengan beban merata 0,50 ton/m seperti Gambar 4-3.

Pembebanan ini sebanding dengan lewatnya sepeda motor dan sapi.

Sebagai dasar perhitungan konstruksi beton bertulang yang ada.

Jenis beton dan jenis besi tulangan dipakai sebagai berikut :

a. Beton K.125

Tegangan yang diijinkan adalah sebagai berikut :

- Pada pembebanan tetap

Tegangan tekan : b = 40 kg/cm2

Tegangan tarik : b = 5,5 kg/cm2

Tegangan geser lentur atau puntir: b= 5 kg/cm2

Tegangan geser lentur dg puntir : b= 6kg/cm2

- Pada pembebanan sementara

Tegangan tekan : b = 70 kg/cm2

Tegangan tarik : b = 7,5 kg/cm2

Tegangan geser : b = 7,5 kg/cm2

b. Baja U.22

Tegangan yang diijinkan :

- Pada pembebanan tetap

Tegangan tekan / tarik : b = 1250 kg/cm2

Angka ekivalensi : n = 30

4/21/2023 Halaman

- 36

Gambar 4-3. Pembebanan Jembatan Jalan Kelas 2 (dua)

4/21/2023 Halaman

- 37

BAB 5 DRAINASE YANG BERKELANJUTAN

5.1. Konsep Sistem Jaringan Drainase yang Berkelanjutan

Berdasarkan prinsip pengertian sistem drainase diatas yang bertujaun agar tidak

terjadi banjir di suatu kawasan, ternyata air juga merupakan sumber kehidupan. Bertolak dari

hal tesebut, maka konsep dasar pengembangan sistem drainase yang berkelanjutan adalah

meningkatkan daya guna air, meminimalkan kerugian, serta memperbaiki dan konservasi

lingkungan.Untuk itu diperlukan usaha-usaha yang komprehensif dan integratif yang meliputi

seluruh proses, baik yang bersifat struktural maupun non struktural, untuk mencapai tujuan

tersebut ( Suripin, 2004 ).

Sampai saat ini perancangan drainase didasarkan pada filosofi bahwa air

secepatnya mengalir dan seminimal mungkin menggenangi daerah layanan. Tapi dengan

semakin timpangnya perimbangan air ( pemakaian dan ketersedian ) maka diperlukan suatu

perancangan draianse yang berfilosofi bukan saja aman terhadap genangan tapi juga sekaligus

berasas pada konservasi air ( Sunjoto, 1987 ).

Konsep Sistem Drainase yang Berkelanjutan prioritas utama kegiatan harus

ditujukan untuk mengelola limpasan permukaan dengan cara mengembangkan fasilitas untuk

menahan air hujan. Berdasarkan fungsinya, fasilitas penahan air hujan dapat dikelompokkan

menjadi dua tipe, yaitu tipe penyimpanan dan tipe peresapan ( Suripin,

2004 ) seperti disajikan pada Gambar 2.1.

4/21/2023 Halaman

- 38

Sedangkan menurut Sunjoto, 1987, konsepsi perancangan drainase air hujan yang

berasaskan pada konsevasi air tanah pada hakekatnya adalah perancangan suatu sistem

drainase yang mana air hujan jatuh di atap / perkerasan, ditampung pada suatu sistem resapan

air, sedangkan hanya air dari halaman bukan perkerasan yang perlu ditampung oleh sistem

jaringan drainase.

Pada tesis ini langkah struktural dengan menggunakan tipe peresapan, Sumur Resapan

Air Hujan ( RSAH ) seperti disajikan pada Gambar 2.2. dan Gambar 2.3.

4/21/2023 Halaman

- 39

Retardi

ng basinPeny

impanan

di luar lokasiTipe

penyimpanan

Fasilitas

penahan air hujan

Tipe

peresapan

Penyimp

anan di dalam

lokasi

Kolam

regulasi

Taman

Halaaman

sekolah

Lahan terbuka

Lahan parkir

Lhn antara

blok rumah

Ruang

terbuka lainnya

Parit Resapan

Sumur Resapan

Kolam resapan

Perkerasan

Resapan

Gambar 2.1. Klasifikasi fasilitas penahan air hujan

( Suripin, 2004 )

Gambar 2.2. Contoh Sumur Resapan Air Hujan ( Suripin, 2004 )

Gambar 2.3 Tata Letak Sumur Resapan Air Hujan ( Suripin, 2004 )

4/21/2023 Halaman

- 40

Peluap

ke saluran drainaseSalura

n dari talang

rumah

Peluap

ke saluran drainaseSalura

n dari talang

rumah

Dindin

g kedap air

Dindin

g porus

S

eptic tank

J

alan

umum P

ohon besar

P

ipa air

S

umur

resapan

S

umur air

minum

Batas

pemilikan

>

10 m

3

, 0 m

1

,5 m

>

10 m

1

,5 m

3

, 0 m

R

umah

T

alang

B

atu pecah

T

aman

S

umur

resapan

P

eluap

Sumur Resapan Air Hujan

Salah satu langkah struktural dalam konsep sistem drainase yang berkelanjutan

adalah pembuatan Sumur Resapan Air Hujan ( RSAH ).

Meningkatnya limpasan permukaan, disamping akan menambah beban sistem

drainase di bagian hilir, juga menurunkan pengisian air tanah, sehingga memberi kontribusi

terhadap keseimbangan siklus hidrologi. Oleh karena itu, salah satu solusi adalah

mengembalikan fungsi resapan secara artifisial. Hal ini akan memberi manfaat ganda, yaitu

menurunkan limpasan permukaan sekaligus meningkatkan mengisian air tanah. Perhitungan

SRAH menurut Sunjoto dalam Suripin ( 2004 ), dengan persamaan sebagai barikut :

Kedalaman sumur, H : .....................( 2.18. )

Dengan :

H = tinggi muka air dalam sumur ( m )

F = faktor geometrik ( m )

Q = debit air masuk ( m³ / dt )

T = waktu pengaliran ( etik )

K = koefisien permeabilitas tanah ( m/dt )

R = jari-jari sumur ( m )

4/21/2023 Halaman

- 41

Sedangkan berdasarkan Metode PU ( 1990 ), perhitungan SRAH tertuang dalam SK SNI

T-06-1990-F, tentang standar tata cara perencanaan teknis sumur resapan air hujan untuk

lahan pekarangan, dengan persamaan :

...........................................................................( 2.19.)

Dengan :

D = durasi hujan (jam)

I = Intensitas hujan (m/jam)

At = luas tadah hujan (m²)

K = permeabilitas tanah (m/jam)

P = keliling penampang sumur (m²)

As = luas penampang sumur (m²)

H = kedalaman sumur (m)

Selain persamaan diatas Metode PU dalam perencanaan SRAH memberikan persyaratan

sebagai berikut:

1. Persyaratan Umum

Sumur Resapan Air Hujan dibuat pada lahan yang lolos air dan tahan longsor.

Sumur Resapan Air Hujan harus bebas kontaminasi / pencemaran limbah.

Air yang masuk sumur resapan adalah air hujan.

Untuk daerah sanitasi lingkungan yang buruk, SRAH hanya menampung air hujan dari

atap melalui talang.

Mempertimbangkan aspek hidrogeologi, geologi dan hidrologi.

2. Keadaan muka air tanah

4/21/2023 Halaman

- 42

Sumur resapan dibuat pada awal daerah aliran yang dapat ditentukan dengan

mengukur kedalaman dari permukaan air tanah ke permukaan tanah di sumur penduduk

sekitarnya pada musim hujan.

3. Permeabilitas tanah

Permeabilitas tanah yang dapat dipergunakan untuk SRAH dibagi menjadi 3 kelas,

yaitu :

Permeabilitas tanah sedang ( geluh/lanau, k = 2,0 – 6,5 cm/jam ).

Permebilitas tanah agak cepat ( pasir halus, k = 6,5 – 12,5 cm/jam ).

Permeabilitas tanah cepat ( pasir kasar, k = 12,5 cm/jam ).

2.6.3. Evaluasi Debit

Sumur resapan terutama difungsikan untuk menampung air yang berasal dari atap

bangunan langsung. Hal ini dimaksudkan supaya air yang diisikan / dimasukkan ke dalam

tanah murni air hujan, sehingga tidak terjadi polusi atau kontaminasi air tanah. Air hujan yang

jatuh di luar atap, misalnya dari jalan, halaman, taman, dan lainnya masih tetap mengalir ke

sungai. Oleh karena itu perlu dianalisis peran sumur resapan secara keseluruhan terhadap

penurunan debit puncak yang terjadi yang akan ditampung pada sistem jaringan drainase.

5.2. Partisipasi Masyarakat Dalam Pengelolaan Sistem Drainase yang Berkelanjutan

Dalam rangka otonomi daerah, pemerintah pusat telah memberikan kesempatan

dan keleluasan kepada daerah untuk mengatur dan mengurus kepentingan masyarakat

setempat menurut prakarsa sendiri berdasarkan aspirasi masyarakat. Pasal 10 ayat 1 UU

No.32/2004 tentang Otonomi Daerah, menetapkan bahwa daerah berwenang mengelola

sumber daya alam yang tersedia di wilayahnya dan bertanggung jawab memelihara

kelestarian lingkungan sesuai dengan peraturan perundang-undangan. Secara konseptual

perubahan kebijakan regional terutama diarahkan untuk ( Situmorang 1999, dalam Sobriyah

dan Wignyosukarto, 2001 ) :

1. Meningkatkan demokrasi manajemen.

2. Meningkatkan peran serta masyarakat dalam manajemen pembangunan daerah

4/21/2023 Halaman

- 43

3. Meningkatkan pemerataan dan keadilan pembangunan daerah.

4. Memperhatikan keanekaragaman daerah dalam pembangunan daerah.

5. Memperhatikan potensi daerah dalam proses pengelolaan pembangunan daerah.

Pelaksanaan otonomi daerah dimaksudkan untuk pemberdayaan daerah, baik dalam

mengelola Pendapatan Asli Daerah (PAD) maupun penanggulangan permasalahan yang ada

di daerah. Salah satu permasalahan yang sering timbul di daerah adalah banjir, baik di

perkotaan, kawasan pemukiman, maupun di pedesaan ( areal pertanian ), dimana memerlukan

penanganan secara teknis maupun pendanaan yang besar, yang harus dilaksanakan oleh

pemerintah dan peran serta masyarakat.

Masyarakat yang dimaksud di sini yaitu seluruh masyarakat yang ada baik di

pedesaan, perkotaan, di hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) maupun di hilir, kaya atau miskin,

akademisi atau non akademisi, bahkan semua insan yang mempunyai hubungan dengan air.

( Sobriyah dan Wignyosukarto, 2001 ).

Partisipasi masyarakat dalam setiap tahap pembangunan ( sistem jaringan drainase )

menurut Pranoto SA, 2005. Dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Survey dan Investigasi : memberi informasi lokasi dan kondisi setempat.

2. Perencanaan : persetujuan, kesepakatan, penggunaan.

3. Pembebasan tanah : memberi kemudahan, memperlancar proses.

4. Pembangunan : membantu pengawasan dan terlibat dalam pelaksanaan.

5. Operasi dan pemeliharaan : terlibat dalam pelaksanaan, ikut memelihara, melaporkan

jika ada kerusakan.

6. Monitoring dan evaluasi : memberikan data yang nyata di lapangan tentang dampak

yang terjadi pasca pembangunan.

4/21/2023 Halaman

- 44