PERENCANAAN SISTEM DRAINASE SALURAN RUNGKUT MEDOKAN Ir. FX. Didik Harijanto. CES

Jurusan DIII Teknik Sipil, Fakultas Teknologi Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya Indonesia 60111

Abstrack - Normalisasi saluran drainase Rungkut Medokan

dimaksudkan untuk mengatasi banjir yang sering melanda

wilayah Rungkut Medokan. Di saat musim penghujan

wilayah Rungkut Medokan sering terjadi genangan air hujan

yang mencapai ketinggian 30 cm, sehingga membuat

aktivitas masyarakat terganggu.

Dalam perencanaan ini akan dilakukan normalisasi pada

saluran yang bermasalah. Adapun normalisasi yang akan

dilakukan sesuai dengan analisa perhitungan curah hujan

rencana yang menggunakan Metode Distribusi Person Type III

dan Log Person Type III. Kemudian metode tersebut diuji

menggunakan Metode Chi Kuadrat dan Smirnov-Kolmogorov.

Dari perhitungan dapat ditarik kesimpulan bahwa tidak semua saluran sekunder dapat menampung debit rencana,

perlu normalisasi pada saluran yang kapasitasnya tidak sesuai

dengan rencana. Saluran Rungkut Asri dinormalisasi dengan

lebar 7 m dan ketinggian 1,5 m. Saluran Rungkut Asri Timur

dinormalisasi dengan lebar 2,3 m dan ketinggian 2,3 m..

I. Pendahuluan

A. Latar Belakang Saluran Rungkut Medokan adalah salah satu saluran

sekunder yang ada di Surabaya. Ada 6 saluran sekunder yaitu

Rungkut Asri, Rungkut Asri Utara, Rungkut Medokan,

Rungkut Asri Timur, Medokan Asri Selatan, dan Medokan

Asri. Saluran tersebut sering terjadi banjir pada musim hujan.

Dengan genangan air yang ada akan mengganggu aktivitas

masyarakat sekitar. Ada banyak faktor yang mempengaruhi

banjir di daerah sekitar tersebut. Faktor-faktor yang

menyebabkan banjir antara lain curah hujan tinggi, dataran

saluran tersebut cenderung rendah dan perubahan tata guna

lahan.

Penulisan proyek akhir ini adalah salah satu upaya

memberikan solusi dalam penanggulangan banjir dikawasan

tersebut. Dengan perencanaan berkala banjir diharapkan tidak

terjadi lagi.

B. Perumusan Masalah Adapun beberapa macam permasalahan, adalah :

1. Dengan sudah direncanakannya saluran tersier dan

diasumsikan saluran tersier mampu menampung semua air,

apakah saluran sekunder dapat menampung air dari saluran

tersier dan dari debit rencana ?

2. Berapakah debit rencana saluran sekunder apabila saluran

sekunder tidak mampu menampung debit air dari debit

rencana ?

C. Tujuan Tujuan utama dari pekerjaan proyek akhir ini adalah :

1. Merencanakan sistem drainase di kawasan Saluran Rungkut

Medokan agar tidak terjadi genangan di area Rungkut

Medokan.

2. Meninjau kembali kondisi eksisting saluran sekunder pada

pematusan Saluran Rungkut Medokan dengan segala

perubahan tata guna lahan di wilayah tersebut.

3. Menormalisasi Saluran Sekunder dengan harapan tidak terjadi

lagi genangan di kawasan Rungkut Medokan.

D. Manfaat Dengan adanya pembahasan ini diharapkan dapat dibuat

bahan pertimbangan untuk perencanaan kembali pada

saluran-saluran yang mengalami banjir.

E. Batasan Masalah Pokok bahasan dalam penulisan ini adalah melakukan

perencanaan pada jaringan drainase Saluran Rungkut

Medokan Surabaya.

Pembahasan ini dibatasi pada :

1. Saluran drainase sekunder.

2. Tidak membahas debit air buangan.

F. Lokasi Wilayah

Gambar 1.1 Peta Rungkut Medokan

II. Dasar Teori A. Pembahasan Umum

Drainase berasal dari bahasa inggris, drainase

mempunyai arti menguras, membuang. Dalam bidang teknik

sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu

tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang

berasal dari air hujan maupun rembesan, sehingga fungsi

kawasan atau lahan tidak terganggu. Drainase juga dapat

diartikan sebagai sanitasi. Jadi, drainase tidak hanya

menyangkut air tanah. Secara umum sistem drainase dapat

didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi

untuk mengurangi atau membuang kelebihan air

dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat

difungsikan secara optimal ( Suripin, 2003:7-8 ). Darainase merupakan suatu sistem pembuangan air

menggenang pada suatu daerah yang berfungsi untuk

mengalirkan kelebihan air hujan menuju ke badan air

menerima dengan aman, sehingga dapat mengalihkan

terjadinya banjir ( Masduki, 1998:1-1 ).

B. Peran drainase Sistem Drainase diperlukan unutk melakukan tindakan

teknis dalam mengendalikan :

a. Kelebihan Air. Sistem drainase dapat mengendalikan terhadap

kemungkinan adanya banjir, genangan air pada lahan produktif,

erosi tanah serta kerusakan dan gangguan fisik, kimia dan

biologi pada tanah produktif.

b. Elevasi Badan Air Permukaan. Adanya arus limpasan air hujan menuju badan air

penerima maka akan timbul kemungkinan naiknya elevasi

badan air permukaan. Selain itu, dampak lain yang dapat

mengganguadalah kemungkinan terjadinya air balik ( back water ) dan kerusakan terhadap badan air permukaan yang disebabkan oleh melimpahnya air permukaan.

c. Elevasi Permukaan Air Tanah Pada Lahan Produktif. Bila ada air hujan tanpa adanya saluran drainase, maka

yang akan terjadi adalah menggenangnya jalan tanah dan lain

sebagainya tanpa terkendali.

Jadi kegunaan drainase secara umum adalah sebagai alat

pematusan daerah dari kelebihan air permukaan dan air tanah.

Apabila tidak adanya pematusan atau pengendali dan

pengontrol, maka kiriman air hujan akan masuk secara tidak

terkendali ke dalam badan penerima. Selain fungsi utama dari

drainase adalah sebagai pemelihara dan pengendali sumber air

yaitu untuk memelihara elevasi air baik air tanah maupun air

permukaan.

C. Analisa Hidrologi Analisa hidrologi merupakan analisa awal dalam

perencanaan konstruksi bangunan air yaitu untuk mengetahui

besarnya debit yang akan disalurkan sehingga dapat ditentukan

dimensi bangunan air tersebut secara ekonomis. Besar debit

yang dipakai sebagai dasar dasar perencanaan adalah debit

hujan rencana tidak boleh terlalu besar untuk menghindari

ukuran bangunan yang terlalu besar dan tidak ekonomis.

Penetapan besarnya banjir rencana memang merupakan

masalah pertimbangan hidro ekonomis. Untuk memperkirakan

besarnya banjir rencana yang sesuai, Pengetahuan analisa

hidrologi mempunyai peranan penting. Dalam perhitungan

dapat digunakan data suatu sungai atau saluran atau curah

hujan yang nantinya akan diolah menjadi debit rencana.

1. Analisa Curah Hujan Maksimum Harian Rata-rata Data hujan dari 3 ( tiga ) stasiun curah hujan besarnya

mungkin tidak sama dan untuk kawasan yang luas, salah satu

data belum menggambarkan hujan wilayah tersebut. Dalam

hali ini diperlukan hujan kawasan yang dari harga rata-rata

curah hujan harian dari beberapa stasiun hujan disekitar

kawasan tersebut. Mengingat data hujan yang didapat dari 3

( tiga ) stasiun hujan yang berbeda maka cara mencari hujan

maksimum harian rata-rata adalah menggunakan langkah

sebagai berikut ( Suripin, 2003:60 ). a. Tentukan hujan maksimum harian pada tahun tertentu disalah

satu pos hujan.

b. Cari besarnya curah hujan pada tanggal bulan tahun yang sama untuk pos hujan yang lain.

c. Hitung hujan DAS dengan salah satu cara yang dipilh. d. Tentukan hujan maksimum harian ( seperti langkah 1 ) pada

tahun yang sama untuk pos hujan yang lain.

e. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk setiap tahun. Dari hasil data yang diperoleh ( sesuai dengan jumlah pos

hujan ) dipilih yang tertinggi setiap tahun. Data hujan yang

terpilih setiap yang tertinggi setiap tahun. Data hujan yang

terpilih setiap tahun merupakan hujan maksimum harian DAS

untuk yang bersangkutan.

=

=n

iX

nX

1

1 .............................................. ( 2.1 )

Dimana :

= Hujan rata-rata ( mm ) n = Jumlah data

X = Hujan yang diamati ( mm )

2. Analisa Curah Hujan Maksimum Harian Rencana Data hujan dari 3 ( tiga ) stasiun curah hujan besarnya

mungkin tidak sama dan untuk kawasan yang luas, salah satu

data belum menggambarkan hujan wilayah tersebut. Dalam

hali ini diperlukan hujan kawasan yang dari harga rata-rata

curah hujan harian dari beberapa stasiun hujan disekitar

kawasan tersebut. Mengingat data hujan yang didapat dari 3

( tiga ) stasiun hujan yang berbeda maka cara mencari hujan

maksimum harian rata-rata adalah menggunakan langkah

sebagai berikut ( Suripin, 2003:60 ). a. Tentukan hujan maksimum harian pada tahun tertentu disalah

satu pos hujan.

b. Cari besarnya curah hujan pada tanggal bulan tahun yang sama untuk pos hujan yang lain.

c. Hitung hujan DAS dengan salah satu cara yang dipilh. d. Tentukan hujan maksimum harian ( seperti langkah 1 ) pada

tahun yang sama untuk pos hujan yang lain.

e. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk setiap tahun. Dari hasil data yang diperoleh ( sesuai dengan jumlah pos

hujan ) dipilih yang tertinggi setiap tahun. Data hujan yang

terpilih setiap yang tertinggi setiap tahun. Data hujan yang

terpilih setiap tahun merupakan hujan maksimum harian DAS

untuk yang bersangkutan.

3. Perhitungan Curah Hujan Rencana Hujan rencana adalah curah hujan terbesar tahunan yang

dengan peluang tertentu mungkin terjadi di suatu daerah.

Untuk menghitung curah hujan rencana dapat

menggunakan beberapa metode tergantung luasan area dan

kondisi kawasan tersebut.

1. Metode Distribusi Pearson Type III Paremeterparameter yang diperlukan dalam

perhitungan Distribusi Pearson Type III adalah :

Harga Rata-rata Standard Deviasi Koefisien Kemencengan

Lagkah kerja perhitungan adalah dengan

mengurutkan data curah hujan ( R ) mulai dari harga terbesar

smpai harga yang terkecil, kemudian dihitung :

Nilai ratarata ( Mean )

NX

X = ................................................... ( 2.2 )

Standard Deviasi ( Deviation of Standard )

1)( 2

=

NXX

Sd .................................. ( 2.3 )

Koefisien kemencengan ( Skewness of Coefficient )

3

3

)2)(1()(

SdNNNXX

Cs

= ......................... ( 2.4 )

Persamaan Metode Pearson Type III

SdKXXt *+= ....................................... ( 2.5 ) Dimana :

= Hujan rata-rata ( mm ) X = Hujan yang terjadi ( mm )

N = Jumlah data

Sd = Standard Deviasi

Cs = Koefisien kemencengan

K = Faktor dari sifat Distribusi Pearson Type III, yang

didapat dari tabel Fungsi Cs dan Probabilitas

kejadian

2. Metode Distribusi Log Pearson Type III Metode Log Pearson III didasarkan pada perubahan

data yang ada dalam bentuk logaritma ( Supirin, 2003:41). Langkahlangkah untuk menghitung besarnya probabilitas

hujan rencana dengan periode ulang t ( tahun ) dengan Metode

Log Pearson Type III sebagai berikut :

Nilai ratarata ( Mean )

NLogX

LogX = ..................................... ( 2.6 )

Standard Deviasi ( Deviation Of Standard )

1)( 2

=

NLogXLogX

SdLogX .......... ( 2.7 )

Koefisien Variasi ( Variation of Coefficient )

LogXSdLogXCv = ........................................... ( 2.8 )

Koefisien kemencengan ( Skewness of Coefficient )

3

3

))(2)(1()(

SdLogXNNNLogXLogX

Cs

= .............. ( 2.9 )

Persamaan Metode Pearson Type III

SdLogXKLogXLogX *+= .................... ( 2.10 )

Dimana :

= Hujan rata-rata ( mm )

X = Hujan yang terjadi ( mm )

N = Jumlah data

Sd = Standard Deviasi

Cv = Koefisien variasi

Cs = Koefisien kemencengan

K = Faktor Distribusi

3. Metode Distribusi Normal Distribusi Normal banyak digunakan dalam analisis

hidrologi, misal dalam Analisis Frekuensi Curah Hujan,

Analisis Statistik dari Distribusi Rata-rata Curah Hujan Tahun,

Debit Rata-rata Tahun dan sebagainya.

Distribusi Normal atau Kurva Normal disebut pula

distribusi Gauss. Fungsi densitas peluang normal dari variabel

acak kontinyu X dapat ditulis sebagai berikut : 2

21

21)(

=

x

eXP ....................... ( 2.11 )

Dimana :

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

normal )

= 3,14

e = 2,718

X = Variabel acak kontinyu

= Rata-rata nilai X

= Deviasi Standard Nilai X

4. Metode Distribusi Gumbel Aplikasi Distribusi Gumbel Type I Distribusi Type I Gumbel atau disebut juga dengan

distribusi ekstrim tipe I umumnya digunkan untuk analisis

frekuensi banjir. Peluang komulatif dari Distribusi Gumbel

adalah:

yeexXP

== )( ............................... ( 2.12 )

Dengan - < X <

Dimana : )( xXP = = Fungsi densitas peluang Tipe I Gumbel

X = Variabel Acak Kontinyu

e = 2,71828

Y = Faktor Reduksi Gumbel

Persamaan garis lurus model matematik Distribusi

Gumbel Type I yang ditentukan dengan menggunakan Metode

Momen adalah :

Y = a ( X - X0 ).. ( 2.13 )

= 1,283

................................................ ( 2.14 )

0 = 0,577 , atau X = - 0,445 ... ( 2.15 )

Dimana :

= 3,14

X = Variabel acak kontinyu

= Rata-rata nilai X

= Deviasi Standard Nilai X

Distribusi Tipe I Gumbel, mempunyai Koefisien

Kemencengan Cs = 1,139, Nilai Y, factor Reduksi Gumbel

merupakan fungsi dari besarnya peluang atau Periode Ulang

Tertentu.

4. Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi Curah Hujan Rencana Untuk menentukan kecocokan distribusi frekuensi dari

contoh terhadap fungsi peluang yang diperkirakan dapat

menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut

diperlukan pengujian parameter.

Uji ChiKuadrat Uji ChiKuadrat digunakan untuk menentukan

apakah persamaan peluang ( metode yang digunakan untuk

mencari hujan rencana ), dapat mewakili distribusi sampel data

yang analisis.

Parameter yang digunakan untuk pengambilan

keputusan uji ini adlah X2, sehingga disebut Uji ChiKuadrat.

Parameter X2 dapat dihitung dengan rumus:

i

ii

EEn

hX =2

2 )0( .................................( 2.16 )

Dimana:

X2h = Parameter Chi-Kuadrat terhitung

G = Jumlah Sub Kelompok

Oi = Jumlah nilai pengamatan pada Sub Kelompok Ke-1

Ei = Jumlah Nilai teoritis pada Sub Kelompok Ke-1

Paramater X2h merupakan Variabel acak.

Peluang untuk mencapai X2h sama atau lebih besar

daripada nilai Chi-Kuadrat yang sebenarnya X2

Prosedur Uji Chi-Kuadrat adalah:

1. Urutkan data pengamatan ( dari yang terbesar ke yang terkecil atau sebaliknya ).

2. Kelompokkan data menjadi G sub grup, tiap-tiap sub grup minimal empat data pengamatan.

3. Jumlah data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub grup. 4. Jumlah data pengamatan sebesar distribusi yang digunakan

sebesar =

subOi

Ei

5. Tiap-tiap sub grup hitung nilai: ( Oi Ei ) dan E

EO ii2)(

6. Jumlahkan seluruh G sub grup nilai E

EO ii2)(

7. Tentukan derajat kebebasan dk = G [ P + 1 ] ( dengan nilai P = 2 untuk distribusi normal dan binominal,

dan nilai P = 1 untuk distribusi Poisson ).

Uji SmirnovKolmogorov Uji SmirnovKolmogorov sering juga disebut uji

kecocokan non parametik ( non parametric test ). Karena

pengujian tidak menggunak fungsi distribusi tertentu.

Prosedur Uji SmirnovKolmogorov adalah :

1. Urutkan data pengamatan ( dari data terbesar sampai yang terkecil atau sebaliknya ) dan tentukan besarnya peluang

masing-masing data tersebut.

X1 = P(X1)

X2 = P(X2)

Xm = P(Xm)

Xn = P(Xn) () =

+1 dan P(Xm) = 1 P(Xi). ( 2.17 ) Dimana :

P(X) = Peluang

m = Nomor urut kejadian

n = Jumlah data

2. Tentukan nilai masing-masing peluang teoritis dan hasil penggambaran data ( persamaan distribusi ).

X1 = P(X1)

X2 = P(X2)

Xm = P(Xm)

Xn = P(Xn)

() =

dan P(Xi) = 1 P(Xm). ( 2.18 )

Dimana :

P(Xm) = Peluang teoritis yang terjadi pada nomor ke-m yang

didapat dari tabel

X = Curah hujan harian

= Curah hujan rata-rata F(t) = Distribusi normal standard

3. Tentukan selisih terbesar dari peluang peluang pengamatan dengan peluang teoritis dari kedua nilai peluang tersebut.

Dmaks = [P(Xm) P(Xm)].. ( 2.19 )

4. Tentukan harga Do berdasarkan tabel nilai kritis SmirnovKolmogorov.

5. Perhitungan Hujan Rencana Hujan rencana adalah curah hujan terbesar tahunan yang

dengan peluang tertentu mungkin terjadi di suatu daerah. Dari

hasil ujidistribusi yang digunakan, maka untuk menghitung

curah hujan rencana akan menggunakan metode log pearson

type III prosedur penghitungannya telah dilakukan

sebelumnya.

6. Perhitungan Debit Banjir Rencana Dalam merencanakan bangunan air seperti misalnya

bendungan, spillway, flood control, drainase, dan lain

sebagainya. Perlu memperirakan debit terbesar yang mungkin

terjadi dalam suatu periode tertantu dari aliran sungai atau

saluran yang bisa disebut dengan debit rencana. Periode ulang

adalah periode tertentu dimana kemungkinan banjir rencana

terulang. Perhitungan debit banjir rencana unutk saluran

drainase kota dilakukan berdasarkan hujan harian maksimum

yang terjadi pada periode ulang tertentu. Berdasarkan aliran

sungai ditentukan dari besarnya hujan turun atau tertentu

identitas hujan, luas area hujan, lama waktu hujan, dan luas

sungai, juga ciri-ciri daerah alirannya.

Metode rasional yang digunakan untuk menghitung debit

banjir rencana, apabila data hujan yang digunakan untuk data

aliran sungai tidak mencukupi.

AICQ ..6,3

1= ............................................. ( 2.20 )

Dimana :

Q = Debit puncak banjir ( m2/detik )

C = Koefisien pengaliran

I = Intensitas curah hujan ( km/jam )

A = Luas Daerah pengaliran ( ha )

7. Koefisien Pengaliran Koefisien Pengaliran adalah perbandinganantara jumlah

air yang mengalir dipermukaan akibat hujan pada suatu daerah

dengan jumlah hujan yang turun di daerah tersebut. Besarnya

koefisien pengaliran dipengaruhi oleh :

1. Kemiringan Daerah Aliran. 2. Struktur Geologi Tanah. 3. Jeis Permukaan Tanah. 4. Klimatologi.

Untuk menentukan harga koefisien pengaliran dihitung dengan

rumus berikut ( Subarka, 1980:51 ).

=

== n

i

n

i

A

CACm

1

111

...............................................( 2.21 )

Dimana :

Cm = Koefisien pengaliran rata-rata

Ai = Luas masing-masing tata guna lahan

Ci = Koefisien pengaliran masing-masing tata guna lahan

n = banyaknya jenis pengguna tanah dalam pengaliran

8. Intesitas Curah Hujan Intesitas curah hujan adalah tinggi curah hujan yang terjadi

per satuan waktu. Untuk perhitungan intesitas curah hujan

harian dari stasiun curah hujan digunkan perumusan Dr.

Mononobe.

32

24 2424

=

ctRI ... ( 2.22 )

Dimana :

I = Intesitas Hujan dalam t jam ( mm/jam )

R24 = Curah hujan efektif dalam 1 hari

tc = Waktu Konsentrasi ( jam )

Lamanya hujan pada perumusan diatas dinyatakan

sama dengan waktu konsentrasi ( tc ), yaitu waktu yang

diperlukan oleh air untuk mengalir dari titik terjauh.

Dengan memperhitungkan kemiringan daerah aliran

dan kemiringan sungai, maka :

tc = t0 + tf . ( 2.23 )

Dimana :

tc = Waktu Konsentrasi ( jam )

t0 = Waktu yang diperlukan air hujan untuk mengalir di

permukaan hingga mencapai intake ( jam )

tf = Waktu yang diperlukan air untuk mengalir disepanjang

channel flowting ( jam ) Untuk mencari harga t0 dan tf dipakai rumus:

Rumus Kirpich

0 = 0,0195 00,77... ( 2.24 )

Rumus Kerby

0 = 1,44 00,467 untuk L0 400 m ( 2.25 )

Dimana :

t0 = Waktu yang diperlukan air hujan untuk mengalir di

permukaan hingga mencapai intake ( jam )

L0 = Jarak titik terjauh dengan saluran ( m )

S =Kemiringan daerah aliran. Dimana kemiringan

adalah perbandingan antara selisih tinggi dengan

panjang saluran =

H = Selisih tinggi ( m )

L = Panjang saluran ( m )

Rumus Dr. Rizha

= dengan = 72 0.6... ( 2.26 )

Dimana :

tf = Waktu yang diperlukan air untuk mengalir

disepanjang channel flowting ( jam ) H = Selisih tinggi ( m )

L = Panjang saluran ( m )

D. Analisa Hidrolika Analisa hidrolika diperlukan untuk merencanakan

dimensi saluran drainase yang dapat menampung limpasan

baik ditinjau hidrolis maupun dari elevasi lapangan. Tinjauan

hidrolis dimaksudkan untuk melakukan evaluasi kapasitas

tampungan saluran dengan debit banjir periode tertentu.

Evaluasi lapangan adalah pengamatan langsung di

lapanganyang bertujuan untuk melihat kondisi saluran secara

langsung.

Apabila dalam pengamatan di lapangan terjadi

genangan, maka normalisasi menjadi salah satu solusi.tetapi

bila kondisi lapangan sebaliknya, maka perlu dikaji kembali

apakah masih relevan dipertahankan sampai tahun proyeksi.

Dari hasil identifikasi maka perencanaan saluran drainase

menggunakan batasan :

Dalam aliran, luas penampang lintang aliran, kecepatan aliran serta debit selalu tetap setiap penampang melintang.

Garis energi dan dasar saluran selalu sejajar. Bentuk penampang saluran drainase dapat berupa saluran

terbuka autau tertutup.

Rumus yang digunakan untuk menghitung kecepatan

rata-rata pada perhitungan dimensi saluran adalah Rumus

Manning. Rumus Manning digunakan karena mempunyai

bentuk sederhana. Rumus Manning :

21

32

..1 IRn

V = ........................................................... ( 2.27 )

VAQ .= ...................................................................( 2.28 )

hhmbA ).( += .........................................................( 2.29 ) 212 mhbP ++= ................................................... ( 2.30 )

PAR = .................................................................... ( 2.31 )

Gambar 2.1 Dimensi Eksisting Saluran

Dimana :

Q = Debit saluran ( m3/det )

V = Kecapatan aliran ( m/det )

A = Luas basah saluran ( m2 )

P = Keliling basah saluran ( m )

R = Jari-jari hidrolis ( m )

n = Koefisien kekasaran Manning

I = Kemiringan dasar saluran ( mm/jam )

h = Tinggi air dalam saluran ( m )

b = Lebar dasar saluran ( m )

m = Kemiringan dinding saluran

III. Metodelogi A. Persiapan

Tahap persiapan sangat penting karena pada tahap ini akan

dirancang tahapan-tahapan berikutnya. Pada tahapan ini kami

menyusun proyek akhir dan mengurus surat-surat sebagai

kelengkapan administasi demi kelengkapan proyek akhir ini.

B. Studi Literatur

Mempelajari berbagai literatur yang berkaian dengan

permasalahan-permasalahan, buku yang dipakai antara lain :

Hidrologi Aplikasi Statistik untuk Analisa Data. Hidrologi untuk Perencanaan Bangunan Air. Modul Kuliah Drainase.

C. Survey Lapangan Tahapan ini merupakan peninjauan secara langsung ke

lapangan. Ini dilakukan untuk mengetahui keadaan eksisting

saluran yang nantinya akan dilakukan perhitungan.

1. Dimensi Saluran. Peninjauan dimensi saluran secara langsung ke

lapangan dimaksudkan untuk perhitungan full bank capacity. Dalam survey lapangan haruslah dilakukan dengan teliti agar

hasil perhitungan valid.

2. Mencari informasi dari saluran. Informasi dari masyarakat sangat diperlukan untuk

mengetahui waktu dan ketinggian banjir yang terjadi

a. Pengumpulan Data Pengumpulan data dilakukan untuk membantu jalannya

studi, data yang dikumpulkan meliputi data primer dan

sekunder, data primer diambil langsung dari studi lapangan

yaitu dimensi dan elevasi saluran.

Data sekunder diambil dari data instansi terkait, literature

dan laporan dan topik sejenis sebagai berikut:

Peta Umum Kota Surabaya. Data Curah Hujan.

b. Analisa Data dan Perhitungan Perhitungan analisa hidrologi Perhitungan hujan pada setiap stasiun hujan. Perhitungan hujan rencana. Perhitungan debit banjir rencana. Analisa hidrolika Skema jaringan drainase Saluran Rungkut Medokan. Perhitungan saluran drainase Saluran Rungkut

Medokan.

Gambar 3.1 Peta Sistem Drainase Saluran Rungkut Medokan

D. Pengolahan Data Data yang terhimpun kemudian diklasifikasikan ke dalam

suatu susunan berupa tabel, grafik, dan gambar. Data berupa

angka dipindahkan ke dalam tabel kerja untuk memudahkan

analisa, kegiatan ini dilakukan untuk memudahkan kegiatan

dalam tahapan analisa. Analisis yang dilakukan dalam kajian

ini meliputi analisa hidrologi dan analisa hidrolika.

Area DAS

Saluran Tersier

Saluran Sekunder

Saluran Primer

Legenda

x b

t

w

h m

E. Sistematika Penyelesaian Masalah Penyusunan penyelesaian masalah berdasarkan

perencanaan sistem pengendalian banjir, yaitu meliputi:

Kajian Hidrologi 1. Perhitungan Curah Hujan Rata-rata

Perhitungan hujan rata-rata dilakukan dengan

pengolahan data yang sudah didapat dari masing-masing

stasiun penangkaran hujan.

2. Menentukan Curah Hujan Harian Maksimum Rencana Dari data curah hujan maksimum yang diambil dari

beberapa stasiun penangkar hujan, kita dapat memperkirakan

hujan rencana untuk masing-masing periode waktu, metode

yang digunakan adalah Log Normal dan Log Pearson Type III.

3. Uji Kesesuaian Distribusi Pengujian ini dipakai untuk mengetahui apakah suatu

data jenis sebaran yang dipilih setelah penggambarannya pada

kertas probalitas, perlu pengujian lebih lanjut pengujian itu

dengan 2 cara yaitu :

Uji SmirnovKolmogorov Pengujian ini dilakukan dengan menggambarkan

probalitas untuk setiap data distribusi teoritis dan empiris.

Uji ChiKuadrat Pengujian ini dilakukan unutk menguji apakah

distribusi pengamatan dapat disamai dengan baik oleh

distribusi teoritis.

4. Perhitungan Debit Rencana Perhitungan ini dipakai untuk mengetahui sebagai

dasar untuk merencanakan tingkat bahaya banjir pada suatu

kawasan dengan penerapan angka-angka kemungkinan

terjadinya banjir karena metode ini pengembangannya sangat

sederhana dan memasukkan parameter DAS sebagai unsur

pokok selain sifat-sifat hujan masukan, jenis dan sifat-sifat

hujan masukan, jenis dan sifat parameter DAS tidak terperinci

satu persatu akan tetapi pengaruh secarah keseluruhan

ditampilkan sebagai Koefisien limpasan.

5. Perhitungan Full Bank Capacity Tujuan perhitungan ini adalah unutk mengetahui

apakah penampang palung sungai existing mampu

mengalirkan debit yang ada dengan aman atau meluber.

6. Perbandingan Q Full Bank Capacity dengan kapasitas rencana.

Perbandingan ini dimaksudkan untuk mengetahui

manakah metode yang akan digunakan untuk mencari

kapasitas rencana dengan metode rasional yang mempunyai

kapasitas rancana lebih efektif dari Q Full Bank Capacity, sehingga dapat dipakai sebagai dasar perencanaan.

7. Desain Saluran. Tujuan pembuatan desain saluran untuk

memperbaharui saluran eksisting di saluran eksisting di

Saluran Rungkut Medokan.

8. Kesimpulan dan Saran. Pada bagian kesimpulan dan saran ini berisikan

jawaban isi permasalahan dan menjaditujuan dari proyek akhir

ini.

Urutan perencanaan dalam pengerjaan proposal ini akan

dijelaskan dalam gambar 3.2

IV. Hasil dan Pembahasan

A. Analisa Hidrologi Analisa hidrologi mempunyai peranan penting dalam hal

yang berkaitan air, khususnya dalam pengendalian banjir.

Hasil dari analisis ini digunakan untuk mengetahui besarnya

debit banjir yang terjadi.

1. Analisa Frekuensi Analisa frekuensi adalah analisa untuk mengetahui

pengulangan suatu kejadian untuk mengetahui besarnya hujan

atau debit periode ulang tertentu dengan menggunakan metode

perhitungan statistik. Periode ulang diartikan sebagai waktu

yang diduga dimana hujan atau debit dengan besaran tertentu

akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu

tersebut.

2. Uji Parameter Statistik Sebelum dilakukan perhitungan distribusi probabilitas

dari data yang tersedia, dilakukan terlebih dahulu uji parameter

Luber

Tidak

Mulai

Selesai

Persiapan

Pengumpulan Data : 1. Data eksisting saluran 2. Data hujan 3. Peta DAS

Pengolahan Data : 1. Perhitungan

debit rencana 2. Perhitungan

debit eksisting

A

Analisa kapasitas

Perncanaan dimensi saluran

Penghitungan trial and error

Tidak luber / aman

A

Selesai

Gambar 3.2 Skema Pengerjaan Tugas Akhir

statistic terhadap data yang ada sebab masing-masing

distribusi yang disebutkan memiliki sifat-sifat yang khas

sehingga data hidrologi harus diuji kesesuaiannya dengan sifat

statistik masimg-masing. Pemilihan distribusi yang tidak tepat

dapat menyebabkan kesalahan perkiraan yang cukup besar

baik over estimate maupun under estimate yang keduanya tidak diinginkan.

Tabel 4.1 Hasil perhitungan parameter statistik

3. Uji Distribusi Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Distribusi Pearson Type III

4. Uji Kesesuaian Distribusi

Untuk menentukan kecocokan distribusi frekuensi dari

contoh terhadap fungsi peluang yang diperkirakan dapat

menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut

diperlukan pengujian parameter yang dalam hal ini

menggunakan :

1. Uji Chi-Kuadrat 2. Uji Smirnov-Kolmogorov

Umumnya pengujian dilaksanakan dengan cara

menggambarkan data pada kertas peluang dan menentukan

apakah data tersebut merupakan garis lurus, atau dengan

membandingkan kurva frekuensi teoritisnya.

Apabila dalam pengujian fungsi distribusi yang dipilih

memenuhi ketentuan persyaratan kedua uji tersebut diatas,

maka perumusan distribusi yang dipilih dapat diterima dan jika

tidak akan ditolak.

Uji Chi-Kuadrat Uji Chi-Kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah

persamaan distribusi yang telah dipilih dapat mewakili dari

statistik sampel data yang dianalisis.

Uji Smirnov-Kolgomorov Uji SmirnovKolmogorov sering juga disebut uji

kecocokan non parametik ( non parametric test ). Karena

pengujian tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu.

5. Perhitungan Hujan Rencana Hujan Rencana adalah hujan tahunan terbesar dengan

peluang tertentu yang mungkin terjadi disuatu daerah. Dari

hasil uji distribusi yang digunakan, maka untuk menghitung

curah hujan rencana akan menggunakan Metode Log Person

Type III, prosedur perhitungannya telah dilakukan

sebelumnya.

6. Perhitungan Debit Banjir Perhitungan debit banjir rencana untuk saluran

sekunder pada sistem drainase saluran Rungkut Medokan

dilakukan berdasarkan hujan harian maksimum yang terjadi

pada suatu periode ulang tertentu. Hal ini mengingat adanya

hubungan antara hujan dan aliran sungai dimana besarnya

aliran dalam sungai ditentukan dari besarnya hujan, intesitas

hujan, luas daerah hujan, lama waktu hujan, luas daerah aliran

sungai dan ciri-ciri daerah alirannya.

Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir

rencana yaitu :

Metode Rasional Metode ini dipakai apabila data aliran sungai tidak

mencukupi sehingga digunakan data hujan serta debit aliran

perkotaan. Persamaan yang dipakai adalah persamaan 2.37,

dalam persamaan ini terdapat intesitas cura hujan yaitu

ketinggian curah hujan yang terjadi persatuan waktu.

Sedangkan untuk menghitung intesitas curah hujan

menggunakan persamaan 2.39. Pada persamaan ini terdapat

waktu konsentrasi (tc) dan nilainya dapat dicari menggunakan

persamaan 2.41.

Contoh perhitungan debit air dengan metode rasional

pada saluran Sekunder Rungkut Asri Utara dengan hujan

rencana periode ulang 5 tahun adalah sebagai berikut :

Untuk menghitung to dipakai rumus :

0 = 0,0195 0

0,77

= 0,0195 434,50,00020,77 = 0,93 jam

Untuk menghitung tf dipaki rumus :

= dengan = 72 0.6 = 1,5872 1,580.6 = 3,64 jam Untuk menghitung tc dipakai rumus :

tc = t0 + tf = 0,93 + 3,64

= 4,56 jam

Untuk menghitung I dipakai rumus :

X Total 1953,5 Standard Deviasi 19,80

Cs 1,64 Cv 0,20 Ck 6,80

Periode Ulang

Curah Hujan

Rata-rata

Standard Deviasi

Faktor Distribusi

Curah Hujan

Maksimum T X Sd K Xt 2 97.68 19.80 -0.254 92.65 5 97.68 19.80 0.675 111.04 10 97.68 19.80 1.329 123.98 25 97.68 19.80 2.163 140.49

No I Jumlah Data Oi - Ei ( )2

Oi Ei 1 R 92.65 11 4 7 12.25 2 92.65 R 111.04 4 4 0 0 3 111.04 R 123.98 2 4 -2 1 4 123.98 R 140.49 2 4 -2 1 5 R 140.49 1 4 -3 2.25

Jumlah 20 20 16.50

32

56,424

2465,92

=I

= 11,67 mm/jam

Untuk menghitung Q Rencana dipakai rumus :

= 13,6. . = 13,6 0,9.11,67.1,81 = 5,28 m3/det B. Analisa Hidrolika

Analisa hidrolika dimaksudkan untuk melakukan

evaluasi kapasitas tampungan saluran dengan debit banjir

periode ulang 5 tahun saluran sekunder, sedangkan evaluasi

kondisi dilapangan adalah didasarkan pengamatan secara

langsung dilapangan apakah saluran yang ada mampu atau

tidak mampu mengalirkan pada saat hujan. Apabila dari hasil

pengamatan dilapangan kondisi saluran yang ada tidak mampu

lagi menampung air hujan, maka alternatif yang akan diambil

adalah dilakukan normalisasi tetapi apabila kondisi lapangan

yang terjadi adalah sebaliknya maka saluran yang ada perlu

dikaji kembali apakah masih relevan dipertahankan sampai

tahun proyeksi.

1. Full Bank Capacity Existing Full Bank Capacity Existing adalah besarnya debit

tampungan pada saluran sesuai dengan keadaan dilapangan.

Perhitungan ini diperlukan untuk mengetahui seberapa besar

kemampuan penampang saluran untuk menampung limpasan

air hujan.

2. Kapasitas Saluran Eksisting Kapasitas saluran eksisting adalah batas maksimum

suatu saluran untuk menampung debit air yang akan

ditampungmya. Saluran memiliki karakteristik yang berbeda

satu dengan yang lain. Hal ini dikarenakan dimensi, bahan

dasar saluran dan kemiringan saluran setiap saluran berbeda.

Oleh sebab itu untuk merencanakan kapasitas saluran

faktor-faktor di atas harus di perhatikan dan dihitung dengan

teliti.

3. Perbandingan Kapasitas Saluran Eksisting dengan Debit Rencana Perbandingan kapasitas saluran eksisting dengan debit

rencana adalah cara membandingkan kapsitas saluran dengan

debit rencana. Apabila kapsitas saluran lebih besar daripada

debit rencana, maka saluran tersebut dapat dikatakan aman.

Tetapi, apabila debit rencana lebih besar dari pada kapasitas

saluran maka saluran tersebut luber.

4. Analisis Kapasitas Rencana Saluran Sekunder Analisis Kapasitas rencana saluran sekunder adalah

merencanakan dimensi saluran pada saluran yang luber.

Dimensi saluran yang dirubah adalah tinggi saluran dan

kemiringan saluran. Kemiringan saluran berubah karena tinggi

saluran berubah.

Cara yang dilakukan untuk mendapatkan tinggi

rencana dan kemiringan saluran rencana menggunakan metode

Trial and Error. Cara ini dilakukan karena mudah dan hasilnya akurat.

Contoh perhitungan analisis kapasitas rencana saluran

sekunder dengan metode Trial and Error pada saluran Rungkut Asri Utara ( km 2,28 2,29 ). Q = A.V

=

= 1

.2 3 . 1 2 ( + .) = 1 ( + .) + 21 + 22 3 1 2

Setelah dicoba trial dan error, diperoleh h = 0.58 8,76(7,0 + 0,5.1,5)1,5= 10.02 (7,0 + 0,5.1,5)1,57,0 + 21,51 + 0,522 3 0,00021 2 0,44 = 0,44

5. Perhitungan Long Section dan Cross Section Long section adalah potongan memanjang. Cross

section adalah potongan melintang. Long section dan cross section digunakan untuk mengetahui elevasi, bentuk dan kemiringan pada potongan memanjang dan melintang.

Perhitungan long section dan cross section dilakukan untuk mempermudah dalam penggambaran.setiap elevasi dasar

saluran, elevasi tanggul, elevasi dasar rencana dan elevasi

muka air banjir ditambahkan dengan ketinggian muka air laut

pada elevasi-elevasi tersebut.

V. Kesimpulan A. Kesimpulan

Dari perhitungan dapat ditarik kesimpulan bahwa

tidak semua saluran sekunder dapat menampung debit rencana.

Perlu normalisasi padasaluran yang kapasitasnya tidak sesuai

rencana.

Saluran Rungkut Asri dinormalisasi dengan lebar 7

m dan ketinggian 1,5 m. Saluran Rungkut Asri Timur

dinormalisasi dengan lebar 3,9 m dan ketinggian 1,3 m.

B. Saran Untuk Mengantisipasi dan mengurangi genangan air

pada saluran sekunder yang terjadi, maka saran yang kami

sampaikan antara lain :

1. Pemeliharaan rutin dengan jangka waktu tertentu meliputi pengerukan dan pembersihan sampah yang

dapat mengakibatkan pendangkalan dan penyumbatan

aliran air.

2. Perlu dipikirkan lagi penggunaan plat beton yang menutupi saluran karena mengakibatkan kesulitan dalam

pembersihan saluran.

VI. Daftar Pustaka Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Jilid

1.Bandung. Penerbit Nova.

Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Jilid

2.Bandung. Penerbit Nova.

SDMP ( Surabaya Drainage Master Plan ).

Suripin. 2003. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.

Semarang. Megister Teknik Sipil Program Pasca Sarjana

Universitas Diponegoro.

Madsuki, H. S. 1998. Drainase Pemukiman ( Hand Book ).

Bandung. Institut Teknologi Bandung.

Biodata Penulis: Nama : Dimas Adi Wibisono

Angger Andrianto Putra

TTL : Surabaya, 13 Juni 1989

Surabaya, 17 Nopember 1988

Alamat 1 : Jl. Semampir Selatan 1A/12 Surabaya

2 : JL. Karang Poh 4/9 Surabaya

Riwayat Pendidikan: I : SDN Rungkut Menanggal II Surabaya 1995 - 2001

SMPN 35 Surabaya 2001 - 2004

SMA Trimurti Surabaya 2004 - 2007

DIII Teknik Sipil ITS 2007 Skg

II : SDN Tandes Lor I Surabaya 1994 - 2000

SMPN 2 Surabaya 2000 - 2003

SMAN 11 Surabaya 2003 - 2006

DIII Teknik Sipil ITS 2007 Skg

Kapasitas Saluran EksistingPerbandingan Kapasitas Saluran Eksisting dengan Debit RencanaAnalisis Kapasitas Rencana Saluran SekunderPerhitungan Long Section dan Cross SectionLong section adalah potongan memanjang. Cross section adalah potongan melintang. Long section dan cross section digunakan untuk mengetahui elevasi, bentuk dan kemiringan pada potongan memanjang dan melintang. Perhitungan long section dan cross section...