PENDAHULUAN 1. Latar belakang Kata drainase berasal dari kata drainage yang artinya mengeringkan atau mengalirkan. Drainase merupakan sebuah sistem yang dibuat untuk menangani persoalan kelebihan air baik kelebihan air yang berada di atas permukaan tanah, maupun air yang berada di bawah permukaan tanah. Kelebihan air dapat disebabkan oleh intensitas hujan yang tinggi atau akibat dari durasi hujan yang lama. Secara umum drainase didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan pada suatu kawasan. Desain drainase perkotaan memiliki keterkaitan dengan tata guna lahan, tata ruang kota, master plan drainase kota, dan kondisi sosial budaya masyarakat terhadap kedisiplina dalam hal pembuangan sampah. Pengertian drainase perkotaan tidak terbatas pada tekhnik penanganan kelebihan air namun lebih luas lagi menyangkut aspek kehidupan dikawasan perkotaan. Pada sebuah kawasan perkotaan persoalan drainase cukup komplek, oleh sebab itu untuk perencanaan dan pembangunan bangunan air untuk drainase perkotaan, keberhasilannya tergantung pada kemampuan masing-masing perencana, terutama perencanaan debit banjir rencana. Dimana wilayah perkotaan dengan drainase yang urang baik akan rentan terhadap bencana banjir. 2. Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui dan memahami mengenai perencanaan dan pembangunan drainase di suatu perkotaan. 11. MAKSUD DAN TUJUAN PERENCANAAN DRAINASE PERKOTAAN 1.1. Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan dari pembuatan tugas drainase ini adalah agar mahasiswa dapat mengerti dan memahami sistem drainase di perkotaan, serta tujuannya dapat mengaplikasikannya di lapangan. Tujuan direncankannya sistem drainase perkotaan sejalan dengan maksud diatas adalah sebagai berikut: 1. Menjamin kesehatan dan kesejahteraan masyarakat. 2. Melindungi alam lingkungan seperti tanah, kualitas udara dan kualitas air (PROKASIH) 3. Menghindarkan bahaya, kerusakan materiil, kerugian dan beban-beban lain yang disebabkan oleh amukan limpasan banjir 4. Memperbaiki kualitas lingkungan 5. Konservasi sumber daya air. 1.1.Perencanaan Drainase Kota Faktor-faktor umum yang perlu diperhatikan dalam merencakan sistem drainase perkotaan adalah sebagai berikut: . Sosial ekonomi Sosial ekonomi meliputi pertumbuhan penduduk, urbanisasi, kebutuhan nyata dan prioritas daera, keseimbangan pembangunan antar kota dan dalam kota, ketersediaan tataguna tanah dan pertumbuhan fisik kota dan ekonomi pedesaan . . Lingkungan Faktor lingkungan yang perlu diperhaikan meliputi topografi, eksisting jaringan drainase Jalan, sawah, perkampungan, laut, pantai, tataguna tanah, pencemaran lingkungan, estetika yang mempengaruhi sistem drainase kota, kondisi lereng dan kemungkinan longsor, pengendapan dan 2pencemaran, danau atau sungai diperhitungkan masalah pembendungan dan pengempangan. . Landasan Didasarkan pada konsep kelestarian lingkungan dan konservasi sumberdaya air yaitu pengendalian air hujan agar lebih banyak meresap ke dalam tanah dan mengurangi aliran permukaan. . Tahapan Pembuatan rencana induk, studi kelayakan, perencanaan detail, financial dan lingkungan ( dilakukan dengan survai lokasi, topografi, hidrologi, geoteknik tataguna tanah, sosial ekonomi, institusi, peran serta masyarakat, kependudukan, lingkungan dan pembiayaan), penyelidikan terhadap parameter disain (penyiapan tanah, pelaksanaan drainase, operasi dan pemeliharaan). . Kriteria Pertimbangan teknik meliput aspek hidrologi, hidraulik dan struktur; pertimbangan lain meliputi biaya dan pemeliharaan. Masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh instansi yang berwenang harus diajukan kepada pihak yang berwenang di atasnya. 1.1. Perencanaan Sistem Drainase Drainase perkotaan melayani pembuangan kelebihan air pada suatu kota dengan cara mengalirkannya melalui permukaan tanah atau lewat dibawah permukaan tanah untuk dibuang ke sungai, danau atau laut. Kelebihan air tersebut dapat berupa air hujan, air limbah domestic maupun air limbah industry. Oleh karena itu, drainase perkotaan harus berpadu dengan sanitasi, sampah, dan pengendalian banjir. Untuk perencanaan sistem drainase sendiri dapat dilakukan dengan 4 cara, sebagai berikut: . Drainase Tersier 3Suatu badan air yang merupakan bagian dari suatu sistem drainase utama atau sistem drainase local dimana aliran airnya menuju ke saluran sekunder. . Drainase Sekunder Mengalirkan buangan air hujan yang diterima dari saluran drainase tersier menuju saluran drainase primer. . Drainase Primer Menerima buangan air hujan dari saluran sekunder maupun saluran lainnya dan mengalirkan air hujan langsung ke badan penerima. . Badan Penerima Badan penerima dari saluran drainase adalah sungai, danau dan laut. Sedangkan untuk sistem drainase penyaluran air buangan dan air hujan dapat dilakukan dengan sistem berikut: . Sistem Terpisah (Separate System) Air kotor dan air hujan dialirkan melalui sistem saluran yang masingmasing terpisah. . Sistem Tercampur (Combined System) Air kotor dan air hujan dialirkan melalui satu saluran yang sama, dan saluran ini bersifat tertutup. . Sistem Kombinasi (Pseudo Separate System) Merupakan perpaduan antara saluran air kotor dan saluran air hujan yang dihubungkan dengan sistem perpipaan interceptor, dimana pada musim hujan air kotor dan air hujan akan bercampur dan air hujan berfungsi sebagai penggelontor. 1.1. Permasalahan Permasalah drainase perkotaan bukanlah hal yang sederhana. Banyak faktor yang mempengaruhi dan pertimbangan yang matang dalam perencanaan, antara lain : . Peningkatan debit . Peningkatan jumlah penduduk . Amblesan tanah 4. Penyempitan dan pendangkalan saluran . Reklamasi . Limbah sampah dan pasang surut 51. FAKTOR-FAKTOR PERENCANAAN SISTEM DRAINASE Untuk memulai suatu perencanaan system drainase perlu dikumpulkan data penunjang agar hasil perencanaan dapat dipertanggung-jawabkan. Data yang diperoleh dari sumbernya atau dikumpulkan langsung di lapangan dengan melakukan pengukuran/penyelidikan. Jenis dan data sumbernya akan diuraikan sebagai berikut: a. Data permasalahan Pertimbangan dalam merencanakan suatu drainase adalah laporan mengenai terjadinya permasalahan genangan atau banjir. Data genangan yang perlu diketahui antara lain: a. Lokasi genangan b. Lama genangan c. Tinggi genangan d. Besarnya kerugian a. Data Topografi Peta skala kecil diperoleh dengan melakukan pengkuran langsung di lapangan seluas wlayah yang diperlukan. Hasil pengukuran dituangkan dalam peta yang dilengkapi garis kontur. Garis kontur digambarkan dengan beda tinggi 0,5 m untuk lahan yang sangat datar atau 1m untuk lahan datar. Dalam pengukuran tersebut dilakukan pula pengukuran sampai ke alur buangan (sungai) terdekat berikut elevasi muka air pada saat banjir. Apabila pengukuran dilakukan pada musim kemarau, elevasi banjir tersebut dapat ditanyakan pada penduduk yang bermukim didekatnya. b. Data tata guna lahan Data tata guna lahan ada kaitannya dengan besarnya aliran permukaan. Alian permukaan ini menjadi besaran aliran drainase. Besarnya aliran permukaan tergantung banyaknya air hujan yang mengalir setelah dikurangi banyaknya air hujan yang meresap. Betapa besarnya air yang meresap tergantung pula pada 6tingkat kerapatan permukaan tanah, dan ini berkaitan dengan penggunaan lahan. Penggunaan lahan bias dikelompokkan dalam berapa besar koefisien larian (persentase besarnya air yang mengalir). c. Jenis tanah Tiap daerah mempunyai jenis tanah yang berbeda. Jenis tanah disuatu daerah dapat berupa tanah lempung, berpasir, kapur, atau lainya. Tujuannya untuk menentukan kemampuan menyerap air. d. Master Plan Agar perkembangan dapat berkembang secara terarah, diperlukan suatu master plan, dengan demikian pula halnya dalam perencaan system drainse adalah system yang melayani kebutuhan kota akan saluran buangan.Master plan kota dapat diperoleh dari pemerintah daerah setempat. e. Data Prasarana dan Utilitas Prasarana dan utilitas kota lainnya, disamping sistem jaringan drainase adalah jalan raya, pipa air minum, pipa gas, kabel listrik, telpon dan PLN. f. Biaya Untuk proyek drainase tidak ada investor yang mau menanamkan modalnya sehingga pemerintahlah yang menyediakan biaya untuk membangun saluran drainase. g. Data Kependudukan Data kependudukan bisa diperoleh dari biro statistik. Selain jumlah, lokasi dari penduduk juga diperlukan. Data ini dimaksudkan untuk menghitung air buanga, dalam mendimensi saluran saat musim kemarau. h. Kelembagaan Kelembagaan adalah instansi pemeritah yang terkait dengan sistem drainase, khususnya pada saat pemeliharaan dan pengoperasian, bila ada. Setelah hasil perencanaan hasil system drainase, apabila telah dilaksanakan diperlukan suatu organisasi yang menangani baik dalam mengelola, 7pengoperasian dan pemeliharaan. Dari personil yang ada, masih diperlukan lagi. Ini diperlukan kepada instasi terkait, agar sudah dipersiapkan baik kebutuhan personil, ruang kerja, peralatan dan biaya operasi. i. Peraturan Peraturan-peraturan yang diperlukan adalah semua peraturan yang berkaitan dengan drainase perkotaan misalnya Perda tentang saluran drainase, sampah dan sebagainya. Kemudian ditinjau lagi apakah peraturan yang sudah ada apakah sudah memada dengan system jaringan drainase yang akan dikerjakan. j. Aspirasi Pemerintah dan Peran Serta Masyarakat Dengan mengetahui aspirasi pemerintah daerah, antara lain berdiskusi dengan instuisi terkaitdan pemda, perencaan darainase akan lebih terarah dan mencapai saluran. Dengan berdialog dengan masyarakat khususnya dengan tokoh-tokoh masyrakat atau yang mewakili kepentingan masyarakat untuk ikut memikirkan jalan keluar mengatasi masalah yang ada, akan menumbuhkan rasa ikut memiliki apabila jaringan drainase yang telah dilaksanakan. Dengan demikian mereka mudah diajak untuk memelihara atau minimal menjaga. k. Data Sosial Ekonomi Data sosial ekonomi dapat diperoleh dari biro statisti atau kantor kelurahan, tujuannya untuk mengetahui kondisi sosial ekonomi masyarakat adalah untuk menghindari timbulnya maslah-maslah sosial apabila saluran drainase atau bangunan-bangunannya akan dibangun di kemudian hari. Contoh : hindari menempatkan saluran induk ditengah-tengah daerah padat penduduk, yang mengakibatkan terjadinya pengurusan dalam jumlah yang besar. l. Kesehatan Lingkungan Pemukiman Masalah ini perlu dipertimangkan dalam perencanaan. Tujuan membanguan system drainase adalah untuk meningkatkan kesehatan lingkungan, jangan sampai yang terjadi adalah sebaliknya. 8Contoh : dengan dibangunnya saluran drainase, pada musim kemarau menimbulkan bau yang tidak enak, atau saluran darinase meningkatkan populasi nyamuk. m. Banjir Kiriman Perlu dikaji adanya kemungkinan banjir kriman dari daerah hulu. Bila ada, perlu diantisipasi dalam perancaan atau koodinasi dengan instasi yang menangani masalah tersebut. n. Peta situasi dan pengukuran jalur saluran Untuk perencanaan detail yaitu penempatan saluran-saluran kwarter dan tersair dperlukan peta situasi dalam skala besar, misalkan 1 : 1000. Setelah jalur saluran ditentukan, dilakukan lagi pengukuran jalur saluran baik dalam arah memanjang maupun dalam arah melintang. Arah melintang tiap jarak 50 meter dengan batas pengukuran kekiri dan kekanan sejauh yang diperlukan. o. Data Tanah Data tanah yang diperlukan khususnya pada rencana bangunan-bangunan yang besar misalnya jembatan. Data tanah ini diliahat dari segi kekuatannya. Data tanah yang diperlukan khususnya pada rencana bangunan-bangunan besar. Misalnya : jembatan. p. Data Hujan Data hujan diperoleh dari dinas Meteorologi dan Geofisika atau stasiun pengamat hujan lainnya, misalnya milik puslitbang pengairan. Yang perlu dikumpulakan minimal data curah hujan hairian selama 10 tahun atau lebih. Data ini diperlukan untuk menghitung debit rencana. q. Data Bahan Bangunan Mencari data bahan bangunan yang mudah diperoleh dan murah untuk kepentingan pemilihan jenis bangunan pada desain sarluran dan bangunan. 9Setelah mengetahui faktor-faktor perencanaan sistem drainase agar memperjelas materi di dalam sistem drainase terbagi menjadi 3 yaitu : a. Sistem Terpisah (Separate System) Sistem air buangan dimana air hujan dan air limbah dilayani secara terpisah. (Prof. Ir. Joetata H, Drainase Perkotaan, 1997). Pemilihan sistem ini berdasarkan atas beberapa pertimbangan antara lain: 1. Periode musim hujan dan musim kemarau yang terlalu lama. 2. Kuantitas yang jauh berbeda antara buangan dan air hujan. 3. Air buangan memerlukan pengolahan terlebih dahulu sedangkan air hujan tidak perlu dan harus secepatnya dibuang ke saluran pembuangan. Keuntungan pemakaian sistem ini : 1. Proses pembuatan dan operasinya mudah karena mempunyai dimensi saluran yang kecil. 2. Mengurangi bahaya bagi kesehatan masyarakat. 3. Pada instalasi pengolahan air buangan tidak ada tambahan beban kapasitas. 4. Dapat merencanakan pembilasan sendiri, baik pada musim kemarau maupun pada musim penghujan. Kerugian sistem ini : Membuat dua sistem saluran sehingga memerlukan tempat yang luas dan biaya yang cukup besar. b. Sistem Tercampur (Combined System) Air kotor dan air hujan disalurkan melalui satu saluran pembuangan yang sama. Saluran ini harus tertutup. (Prof. Ir. Joetata H, Drainase Perkotaan, 1997 ). Pemilihan sistem ini berdasarkan atas 1.Debit masing-masing buangan relatif 2.Kuantitas air buangan dan air hujan 3.Frekuensi curah hujan dari tahun ke Keuntungan pemakaian sistem ini : 10 beberapa pertimbangan antara lain: kecil sehingga dapat disatukan. tidak jauh berbeda. tahun relative kecil.1. Hanya diperlukan satu sistem penyaluran air sehingga dalam pemilihannya lebih ekonomis. 2. Terjadi pengenceran air buangan oleh air huajan sehingga konsentrasi air buangan menurun. Kerugian sistem ini : Diperlukan areal yang luas untuk menempatkan instalasi tambahan untuk penanggulangan pada saat-saat tertentu. c. Sistem Kombinasi Sistem kombinasi merupakan perpaduan antara saluran air buangan dan air hujan tercampur dalam satu air buangan, sedangkan air hujan berfungsi sebagai opengencer dan penggelontor. Kedua saluran ini tidak bersatu tetapi dihubungkan dengan sistem perpipaan interceptor. (Prof. Ir. Joetata H, Drainase Perkotaan, 1997). Pertimbangan pemakaian sistem ini : 1. Perbedaan yang cukup besar antara kuantitas air buangan kan melalui jaringan penyalur air buangan dan kuantitas urah hujan pada daerah pelayanan. 2. Umumnya dalam kota dilalui sungai-sungai dimana air hujan secepatnya dibuang ke dalam sungai-sungai tersebut. 3. Periode musim kemarau dan musim hujan yang lama dan fluktuasi air hujan yang tidak tetap. Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka secara teknis dan ekonomis sistem yang memungkinkan diterapkan adalah sistem terpisah antara air buangan rumah tangga dengan air buangan yang berasal dari air hujan. 113. KRITERIA DESIAN DAN PERENCANAAN 3.1 Jenis Sistem Drainase 1. Sistem Drainase Makro (Major Drainage System) Adalah system drainase yang menampung aliran drainase mikro( Minor Drainage System) dan membuangkelaut.(Urban Drainage Guidelines and Technical Design Standard WSTCF 092/020, Vol. I, Nov. 1994) Komponen system makroterdiridari : a. Saluran Terbuka Saluran ini lebih cocok untuk drainase air hujan yang terletak di daerah yang mempunyai luasan yang cukup, atau untuk drainase air nonhujan yang tidak membahayakan kesehatanatau Lingkungan. (Hadihardja, Joetata. 1997 ) b. Stasiun Pompa Berfungsi untuk mengangkat air dari elevasi atau ketinggian yang lebih rendah ketempat yang lebih tinggi atau memindahkan aliran dari aliran satu kealiran lain. c. Kolam Retensi Adalah kolam yang berfungsi untuk menampung air hujan sementara waktu sebelum air dialirkan kelokasi lain yang operasionalnya dapat dikombinasikan dengan pompa atau pintu air. 12Jaringan drainase makro hanya terdiri dari saluran utama saja. 1. Sistem Drainase Mikro (Minor Drainage System) Adalah system drainase yang melayani suatu daerah pemukiman, seperti daerah perumahan perumahan, daerah komersial atau zona industry, pasar, perkantoran, dsb.Catchment area drainase system minor/ mikro kurang dari 10 ha. Jaringan system drainase minor hanya terdiri dari drainase minor saja. Drainase Minor = DrainaseMikro = Drainase Lingkungan Sistem drainase mikro bias berupa : a. Sistem saluran drainase primer, yang menerima buangan air hujan baik dari saluran sekunder maupun saluran lainnya dan mengalirkan air hujan langsung kebadan penerima. b. Sistem saluran drainase sekunder yang mengalirkan buangan air hujan langsung kesaluran drainase primer. c. Sistem saluran drainase tersier adalah cabang dari system sekunder yang menerima buangan air hujan yang berasal dari persil bangunan atau saluran lokal. 3.1 Desain Perhitungan PUH Besarnya intensitas hujan untuk setiap ti dan periode ulang kejadian hujan ( Ti ) ditentukan berdasarkan Gringorten ( 1963 ) : 13T =Atau d= keterangan : d = Nomor urut data setelah data diurut dari yang terbesar hingga terkecil N = banya knya data kejadian hujan T = periode ulang ( tahun) Persamaan ini digunakan karena sifat distribusi hujan jangka pendek bersifat eksponential. Nilai T digunakan adalah2 ; 3 ; 5 ; 7 ; 10 ; 15 dan 20 ta hun. Nilai ini digunakan dengan asumsi bahwa lingkup cekungan kecil umur kegiatan beberapa tindakan pengelolaan sumberdaya air biasanya diproyeksikan dalam kisaran waktu tersebut. Nilai N, ditentukan berdasarkan banyaknya data kejadian hujan untuk setiap durasi hujan ( ti ). Dasar penentuan untuk nilai N ini diambil dengan pertimbangan bahwa hasil permodelan ini merupakan masukan bagi model infiltrasi kolom tanah untuk menduga besarnya surface runoff pada setiap kejadian hujan. 3.2 Koefisien Run off Limpasan ( Run off) merupakan gabungan antara aliran permukaan , aliran-aliran yang tertunda pada cekungan cekungan, dan aliran bawah permukaan (subsurface flow). Dalam kaitannya dengan limpasan, factor yang berpengaruh secara umum dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu factor meteorologi dan karakteristik daerah tangkapan saluran atau daerah aliran sungai (DAS). 1. Faktor Meteorologi Faktor factor meteorologi yang berpengaruh pada limpasan terutama adalah karakteristik hujan, yang meliputi : 14a. Intensitas Hujan Jika intensitas hujan melebihi laju infiltrasi, maka akan terjadi limpasan permukaan sejalan dengan peningkatan intensitas curah hujan. Namun demikan, peningkatan limpasan permukaan tidak selalu sebanding dengan peningkatan intensitas hujan karena adanya penggenangan di permukaan tanah. Intensitas hujan berpengaruh pada debit maupun volume limpasan. b. Durasi Hujan Total limpasan dari suatu hujan berkaitan langsung dengan durasi hujan dengan intensitas tertentu. Jika hujan yang terjadi lamanya kurang dari lama hujan kritis, maka lamanya limpasan akan sama dan tidak tergantung pada intensitas hujan. c. Distribusi Curah Hujan Laju dan volume limpasan dipengaruhi oleh distribusi dan intensitas hujan di seluruh DAS. Jika kondisi topografi, tanah di seluruh DAS seragam, untuk jumlah hujan yang sama, maka curah hujan yang distribusinya merata menghasilkan debit puncak yang paling minimum. Karakteristik distribusi hujan dalam koefisien distribusi , yaitu perbandingan antara hujan tertinggi di suatu titik dengan hujan rata-rata DAS. 1. Karakteristik DAS Karakteristik DAS yang berpengaruh besar pada aliran permukaan meliputi: a. Laju dan bentuk DAS Laju dan volume aliran permukaan makin bertambah besar dengan bertambahnya luas DAS. Bentuk DAS mempunyai pengaruh pada pola aliran dalam sungai. Pengaruh bentuk DAS terhadap aliran permukaan dapat ditunjukkan dengan memperhatikan hidrograf-hidrograf yang terjadi pada dua buah DAS yang bentuknya berbeda namun mempunyai luas yang sama dan menerima hujan dengan intensitas yang sama. b. Topografi Topografi mempunyai pengaruh pada laju dan volume aliran permukaan. DAS dengan kemiringan curam disertai parit / saluran yang rapat akan menghasilkan laju dan volume aliran permukaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan DAS yang landai dengan parit dan adanya 15cekungan cekungan. Pengaruh kerapatan parit, yaitu panjang parit per satuan luas DAS, pada aliran permukaan adalah memperpendek waktu konsentrasi, sehingga memperbesar laju aliran permukaan. c. Tata Guna Lahan Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan (C) ,yaitu bilangan yang menunjukkan perbandingan antara besarnyaaliran permukaan dan besarnya curah hujan. 1. Rumus perhitungan debit limpasan (run off) Perhitungan debit limpasan (run off) menggunakan Metoda Rasional dengan formula : Q = 0,278 C .I . A Keterangan : C = koefisien run off I = intensitas curah hujan (mm / jam) A = luas daerah tangkapan hujan (Ha) Q = debit limpasan (m3/dt) Data data pendukung : tahunana. Data curah hujan harian maksimum selama 24 jam (mm) b. Panjang sungai induk c. Beda tinggi (ketinggian) d. Peta tataguna lahan/land cover (penentuan nilai C) e. Luas DAS 16Nilai Koefisien Run-off (C)17Sumber :DirektoratPenyelidikanMasalah Air (Puslitbang Air), 1984 1.4 Kecepatan Aliran Kecepatan aliran air suatu saluran direncanakan bedasarkan kecepatan minimim dan kecepatan maksimum yang diperbolehkan. Kecepatan minimum adalah kecepatan terendah aliran yang direncanakan dengan asumsi saluran tetap self cleansing, tidak terjadi sedimentasi dan tidak mendorong pertumbuhan tumbuhan air. Sedangkan kecepatan maksimum adalah kecepatan tertinggi aliran yang diperolehkan sehingga konstruksi saluran tetap aman dan tidak menimbulkan erosi pada badan saluran. 184. ANALISA HIDROLOGI 4.1. Aspek Hidrologi Perencanaan sistem drainase pekotaan juga tidak lepas dari aspek hidrologi, yakni hujan yang terjadi pada kawasan tersebut. Aspek hidrologi sanga t berpengaruh terutama dalam penentuan dimensi saluran drainase kota, karena air hujan inilah yang harus segera dibuang/dialirkan dari permukaan tanah agar tidak timbul genangan air. 4.1.1 Karakteristik Hujan Hujan pada tiap-tiap wilayah memiliki karaktersitiknya masing-masing sesuai dengan kondisi wilayah tersebut. Karakteristik hujan anatara lain adalah sebagai berikut : a. Durasi hujan adalah lama kejadian hujan (menitan, jam-jaman, harian) yang diperoleh dari hasil pencatatan alat pengukur hujan otomatis. Durasi hujan akan sering dikaitkan dengan dengan waktu konsentrasi, tentang toleransi terhadap lamanya genangan. b. Intensitas hujan adalah jumlah hujan yang dinyatakan dalam tinggi hujan atau volume hujan tiap satuan waktu. Nilai ini tergantung dari lamanya curah hujan dan frekuensi kejadiannya serta diperoleh dengan cara analisis data hujan hujan baik secara statistik maupun empiris c. Lengkung intensitas hujan adalah grafik yang menyatakan hubungan antara intensitas hujan dengan durasi hujan. d. Waktu konsentrasi (tc) adalah waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir suatu saluran. Rumus untuk menghitung waktu konsentrasi : ... Pers 2.1 tc = to + td Waktu konsentrasi terdiri atas dua komponen, yaitu : 19. Inlet time (to), yaitu waktu yang diperlukan air untuk mengalir di atas permukaan tanah menuju saluran drainase. Untuk menghitung to pada daerah pengaliran yang kecil dengan panjang limpasan sampai dengan 300 meter, menggunakan rumus : .. Pers 2.2 0,5 3,26 (1,1 - C) Lo to = S01 3 Keterangan : to : inlet time (menit) C : koefisien pengaliran Lo : panjang aliran limpasan (m) So : kemiringan (%) . Conduit time (td), yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir di sepanjang saluran sampai ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir. Penentuan td dengan rumus yaitu : ... Pers 2.3 Ld td = vd Keterangan : td : conduit time (menit) Ld : panjang saluran (m) Vd : kecepatan air dalam saluran (m/detik) Kecepatan air dalam saluran tergantung kepada kondisi salurannya. Untuk saluran alami, sifat-sifat hidroliknya sulit ditentukan, maka td dapat ditentukan dengan menggunakan perkiraan kecepatan air seperti pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Kecepatan Untuk Saluran Alami Kemiringan Rata-rata Kecepatan Rata-rata Dasar Saluran (%) (meter/detik) < 1 0.40 1 2 0.60 2 4 0.90 4 6 1.20 206 10 1.50 10 - 15 2.40 Sumber : Drainase Perkotaan, Penerbit Gunadarma:Jakarta, 1998. 4.1.2 Data Hujan A. Pengukuran Hujan merupakan komponen yang amat penting dalam analisis hidrologi pada perancangan debit untuk menentukan dimensi saluran drainase. Pengukuran hujan dilakukan selama 24 jam, dengan cara ini berarti hujan yang diketahui adalah hujan total yang terjadi selama satu hari. Untuk berbagi kepentingan perancangan drainase tertentu data hujan yang diperlukan tidak hanya data hujan harian , akan tetapi juga distribusi jam-jaman atau menitan. Hal ini akan membawa konsekswensi dalam pemilihan data, dan dianjurkan untuk menggunakan data hujan hasil pengukuran dengan alat ukur otomatis. B. Alat Ukur Dalam praktek pengukuran hujan terdapat dua jenis alat ukur hujan yaitu : a. Alat ukur hujan biasa (Manual Raingauge) Data yang diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan alat ini, berupa data hasil pencatatan oleh petugas pada setiap periode tertentu. Alat Pengukur hujan ini berupa suatu corong dan sebuah gelas ukur, yang masing-masing berfungsi untuk menampung jumlah air hujan dalam satu hari (hujan harian) b. Alat ukur hujan otomatis (Automatic Raingauge) Data yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan menggunakan alat ini, berupa data pencatatan secara menerus pada kertas pencatat yang dipasang pada alat ukur. Berdasarkab data ini akan dapat dilakukan analisis untuk memperoleh besaran intensitas hujan. Tipe alat ukur hujan otomatis ada tiga yaitu ; Weighting Bucket Raingauge Float Type Raingauge Tipping Bucket Raingauge A. Kondisi dan Sifat data 21Data hujan yang baik diperlukan dalam melakukan analisis hidrologi., sedangkan untuk mendapatkan data yang berkualitas biasanya tidak mudah. Data hujan hasil pencatatan yang tersedia biasanya dalam kondisi tidak menerus. Apabila terputusnya rangkaian data hanya beberapa saat kemungkinan tidak menimbulkan masalah, tetapi untuk kurun waktu yang lama tertentu akan menimbulkan masalah di dalam melakukan analisis. Menghadapi kondisi data seperti ini langkah yang dapat ditempuh adalah dengan melihat akan kepentingan dari sasaran yang dituju, apakah data kosong tersebut perlu diisi kembali. Kualitas data yang tersedia akan ditentukan oleh alat ukur dan manajemen pengolahannya. 4.2 Pengolahan Data Hujan 4.2.1. Melengkapi Data Curah Hujan Dengan data hujan yang lengkap akan memudahkan di dalam melakukan analisis hidrologi. Namun untuk mendapatkan data dengan kualitas tersebut sangat sulit. Data hujan hasil pencatatan yang ada biasanya dalam kondisi yang tidak menerus atau terputus rangkaiannya. Menghadapi kondisi tersebut, maka perlu adanya pengisian data yang kosong. Untuk melengkapi data hujan yang hilang, dapat dengan cara mengambil data dari stasiun pengamat tetangga terdekat, dengan kriteria sebagai berikut : a. Jika selisih antara hujan tahunan normal dari stasiun yang datanya tidak lengkap dengan hujan tahunan normal semua stasiun kurang dari 10 %, maka perkiraan data yang hilang bisa mengambil harga rata-rata hitung dari stasiunsta siun yang mengelilinginya atau metode aritmatika. b. Jika selisihnya lebih dari 10 %, maka dapat menggunakan metode Perbandingan Rasio Normal (Normal Ratio Method), yaitu : 1 n . . rn . = i 1 Keterangan rx : curah rn : curah Rx : curah : hujan yang dilengkapi hujan di stasiun pengamatan lainnya hujan rata-rata tahunan di stasiun yang akan dilengkapi22 R rx = x R n Pers 2.4 nRn : curah hujan rata-rata tahunan di stasiun lainnya 4.2.2. Uji Konsistensi Data Curah Hujan Suatu rangkaian data curah hujan bisa mengalami ketidakkonsistenan atau non homogenitas yang bisa mengakibatkan hasil perhitungan menjadi tidak tepat. Ketidakkonsistenan data hujan dapat disebabkan oleh : Perubahan mendadak pada sistem lingkungan Pemindahan alat ukur Perubahan cara pengukuran Ketidakkonsistenan data hujan ditandai dengan beloknya grafik garis lurus yang terdiri dari : a. Absis,yaitu harga rata-rata curah hujan dari stasiu-stasiun hujan yang terdapat di daerah tersebut. b. Ordinat,yaitu curah hujan dari stasiun yang diuji konsistensi datanya c. Dari penyimpangan grafik tersebut akan diperoleh faktor koreksi, yakni perbandingan sudut yang dibuat oleh garis lurus dengan garis yang menyimpang. Kemudian faktor koreksi tersebut dikalikan dengan data hujan yang diuji dan diplot ke dalam grafik. Demikian seterusnya sampai keseluruhan data hujan terkoreksi dan diperoleh grafik garis lurus. 4.2.3. Hujan Rerata Daerah Aliran Hujan rata-rata untuk suatu daerah dapat dihitung dengan : a. Metode Rata-rata Aljabar Metode ini yaitu perhitungan rata-rata secara aljabar curah hujan dalam dan di sekitar daerah yang bersangkutan. R = 1 n Rn n i=1 Pers 2.5 Keterangan : R : curah hujan daerah Rn : curah hujan di setiap stasiun pengamatan n : jumlah stasiun pengamatan Metode ini digunakan jika : Perbedaan elevasi tidak terlalu besar 23 Jumlah stasiunnya banyak dan terwakili di semua wilayah Perbedaaan curah hujan tidak terlalu besar (< 10 %) a. Metode Thiessen Jika titik-titik di daerah pengamatan di dalam daerah itu tidak tersebar merata, maka cara perhitungan curah hujan dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh tiap titik pengamatan. Pers 2.6 n An Rn R = i=1 An Keterangan : R : curah hujan daerah Rn : curah hujan di setiap stasiun pengamatan An : luas daerah yang mewakili tiap stasiun pengamatan b. Metode Isohyet Peta isohyet digambar pada peta topografi dengan perbedaan 10 mm 20 mm berdasarkan data curah hujan pada stasiun pengamatan di dalam dan di luar daerah yang dimaksud. Luas bagian antara dua garis isohyet yang berdekatan diukur dengan planimeter. Curah hujan daerah itu dapat dihitung menurut persamaan : ...........Pers 2.7 n -1+Rn Rn An 2 R = An i=1 Keterangan : R : curah hujan daerah Rn : curah hujan pada garis kontur tertentu peta isohyet An : luas bagian-bagian antara garis isohyet Ini adalah cara yang paling teliti untuk mendapatkan hujan areal rata-rata, tetapi memerlukan jaringan pos penakar yang relatif lebih padat yang memungkinkan untuk membuat isohyet. 4.2.3. Kala Ulang Hujan Suatu data hujan (x) adalah akan mencapai suatu harga tertentu/disamai(x1) atau kurang dari (x1) atau lebih/dilampaui dari (x1) dan diperkirakan 24terjadi sekali dalam kurun waktu T tahun, maka T tahun ini dianggap sebagai periode ulang dari (x1). Dalam perencanaan saluran drainase, periode ulang yang dipergunakan tergantung dari fungsi saluran serta daerah tangkapan hujan yang akan dikeringkan. Besarnya periode ulang untuk perencanaan saluran drainase dapat dilihat dalam Tabel 2.2 berikut ini : Tabel 2.2 Besarnya Periode Ulang Hujan Untuk Perencanaan Sistem Penyaluran Air Hujan Jenis Saluran Periode Ulang (tahun) Kwarter 1 Tersier 2 Sekunder 5 Primer 10 Sumber : Drainase Perkotaan, Penerbit Gunadarma:Jakarta, 1998. 4.2.4. Analisis Frekuensi Hujan Dalam analisis frekuensi terdapat beberapa metode perhitungan yang bisa digunakan. Analisis frekuensi sendiri bertujuan untuk mencari besar presipitasi hujan harian untuk setiap periode/kala ulang tertentu di suatu wilayah perencanaan. Metode-metode perhitungan analisis frekuensi antara lain : a. Metode Normal .. Pers 2.8 xT = x +( tp dd ) Keterangan : XT : nilai suatu kejadian pada kala ulang tertentu : nilai rata-rata hitung x : standar deviasi sampel dd tp : karakteristik distribusi Normal berdasarkan tabel 25b. Metode Log Normal ( )nknLogxT sm += .. Keterangan : mn : log xT sn : log dd k : dalam tabel, yang dipengaruhi x Cv s = c. Metode Gumbel ( )dkxxT d+= ... n Yn Yt k d - = Keterangan : Yt, Yn, dn : dari tabel d. Metode Pearson III ( )dkxxT d+= ... Keterangan : k : tergantung pada koefisien kemencengan/skewness (Cs) ( ) ( ) ( ) 3 3 21 dNN xxNCs i d-= e. Metode Log Pearson III 26 Pers 2.9 Pers 2.10 Pers 2.11Pers 2.12 LogxT = Log x +( k Log dd ) 4.2.5. Analisis Intensitas Hujan Data curah hujan dalam suatu kurun waktu tertentu (beberapa menit) yang tercatat pada alat otomatik dapat dirubah manjadi intensitas hujan per jam. Intensitas hujan yaitu besarnya curah hujan rata-rata yang terjadi di suatu daerah dalam suatu waktu tertentu yang sesuai dengan waktu konsentrasi dan periode ulang tertentu. Cara menghitung Intensitas hujan (I) ada beberapa rumus, yaitu : a. Rumus Talbot .. Pers 2.13 a I = t + b Keterangan : a & b : tetapan yang harus dihitung b. Rumus Sherman Pers 2.14 a I = tn c. Rumus Ishiguro ..Pers 2.15 I = ( a t )+ b d. Rumus Mononobe Berbeda dari rumus-rumus intensitas hujan sebelumnya yang hanya berlaku untuk hujan dengan durasi kurang dari 2 jam, maka rumus Mononobe berlaku untuk semua durasi hujan. . Pers 2.16 2 R24 24 3 I = 24 tc Keterangan : R : curah hujan rancangan setempat (mm)27tc : lama waktu konsentrasi (jam) I : intensitas hujan (mm/jam) 4.3. Debit Rancangan Dengan Metode Rasional Besarnya debit rencana dihitung dengan memakai metode Rasional kalau daerah alirannya kurang dari 80 Ha. Untuk daerah yang alirannya lebih luas sampai dengan 5000 Ha, dapat digunakan metode rasional yang diubah. Untuk luas daerah yang lebih dari 5000 Ha, digunakan hidrograf satuan atau metode rasional yang diubah. Rumus metode rasional : .Pers 2.17 Q = f C I A Keterangan : Q : debit rencana dengan masa ulang T tahun (m3/detik) f : faktor konversi = 0,278 C : koefisien pengaliran I : intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) A : luas daerah aliran (km2) 4.3.1. Koefisien Pengaliran (C) Koefisien pengaliran merupakan nilai banding antara bagian hujan yang membentuk limpasan langsung dengan hujan total yang terjadi. Besaran ini dipengaruhi oleh tata guna lahan, kemiringan lahan, jenis dan kondisi tanah. Pemilihan koefisien pengaliran harus memperhitungkan kemingkinan adanya perubahan tata guna lahan di kemudian hari. Nilai koefisien pengaliran seperti pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Koefisien Pengaliran Tata Guna Lahan Harga C Perumahan tidak begitu rapat : 20 rmh/Ha 0,25 0,40 Perumahan kerapatan sedang : 20 60 rmh/Ha 0,40 0,70 Perumahan rapat : 60 160 rmh/Ha Taman dan daerah rekreasi 0,70 0,80 Daerah industri 0,20 0,30 28Daerah 0,90 0,90 Sumber 29perniagaan 0,80 0,90 0,95Daerah perniagaan 0,80 0,90 0,95 : Drainase Perkotaan, Penerbit Gunadarma:Jakarta, 1998.5. DEBIT RENCANA Debit rencana adalah debit maksimum yang akan dialirkan oleh saluran drainase untuk mencegah terjadinya genangan. Untuk drainanse perkotaan dan jalan raya, sebagai debit rencana ditetapkan debit banjir maksimum periode ulang 5 tahun, yang mempunyai makna kemungkinan banjir maksimum tersebut disamai atau dilampaui 1 kali dalam 5 tahun atau 2 kali dalam 10 tahun atau 20 kali dala m 100 tahun. Penetapan debit banjir masimum periode ulang 5 tahun ini berdasarkan pertimbangan: a. Resiko akibat genangan yang ditimbulkan oleh hujan relatif kecil dibandingan dengan banjir yang ditimbulkan meluapnya sebuah sungai. b. Luas lahan di perkotaan relatif terbatas apabila ingin direncanakan saluran yang melayani debit banjir maksimum periode ulang lebih besar dari 5 tahun. c. Daerah perkotaan mengalami perubahan dalam periode tertentu sehingga mengakibatkan perubahan pada saluran drainase. Perencanaan debit rencana untuk drainase perkotaan dan jalan raya dihadapi dengan persoalan tidak tersedianya data aliran. Umumnya untuk enentukan debit aliran akibat air hujan diperoleh dari hubungan rasional, antara air hujan dengan limpasannya. Untuk debit air limbah rumah tangga diestimasikan 25 L/orang/hari, yang meningkat secara liniear dengan jumlah penduduk. 5.1 Langkah Perencanaan Perhitungan Debit Rencana Untuk dapat memahami penentuan debit rencana diberikan contoh dengan angka-angka. Pada perencanaan sebuah drainase perkotaan dimisalkan satu daerah aliran memiliki luas 0,2 km2 dengan tipe kawasan yang terdapat didalamnya sebagai berikut: a. Kawasan pemukiman 0,04 km2 ; b. Kawasan perdagangan 0,08 km2 c. Kawasan daerah tak terbangun pengaliran 0,20 d. Kawasan jalan aspal 0,01 km2 30 dengan nilai koefisisen pengaliran 0,60 ; dengan nilai koefisisen pengaliran 0,80 0,06 km2 ; dengan nilai koefisien ; dengan koefisien pengaliran 0,90e. Kawasan jalan tanah 0,01 km2 ; dengan koefisien pengaliran 0,70 A400m B 500 m Daerah aliran seperti diperlihatkan pada gambar diatas, air hujan yang terjauh dari titik A mengalir ke ujung saluran dititik B, kemudian bersama-sama aliran lainnya mengalir ke dalam saluran B-C menuju titik pengamatan di C. Data lainnya adalah kemiringan tanah searah A-B 0,0006 dan jaraknya 200m; panjang saluran B-C adalah 600m dan kecepatan air didalam saluran 0,5 m/detik direncanakan kemiringan saluran 0,0004. Data curah hujan harian maksimum tahunan selama 10 tahun (1978-1987) seperti diperlihatkan pada tabel dibawah ini: No 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Tahun 2 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 Jumlah R24-maks (mm) 3 115 87 70 55 5785 136 53 197 141 996 (Ri-Rrerata)2 4 237,16 158,76 876,16 1989,16 1814,76 213,16 1324,96 2171,56 9486,76 1713,96 19986,4 31Langkah pertama adalah menetapkan nilai koefisien aliran pada daerah aliran tersebut sebagai berikut : Kawasan pemukiman = 0,04/0,2 x 0,6 =0,12 Kawasan perdagangan = 0,08/0,2x 0,8 = 0,32 Kawasan daerah tak terbangun =0,06/0,2x (0,2+0,35)/2 =0,085 Jalan aspal = 0,01/0,2 x 0,9 =0,045 Jalan tanah = 0,01/0,2 x0,70 = 0,035 Nilai koefisien aliran (C) daerah aliran =0,605 Langkah berikutnya menghitung kosentrasi dan koefisien tapungan pada daerah aliran sebagai berikut : Waktu Konsentrasi daerah aliran di titik C: Inlet Time : To = 0,0195 (LoSo)0,77 To = 0,0195 (4000,0006)0,77 To = 34,200 menit = 0,570 jam Conduit Time : Td = 13600L1V Td = 136005000,5 = 0,278 jam Waktu Konsentrasi : Tc = To+Td Tc = ),570 + 0,278 = 0,848 jam Koefisien tampungan daerah aliran : Cs = 2Tc2Tc+Td Cs = 2 X 0,8482 X 0,848+0,278 = 0,859 Berdasarkan data curah hujan pada tabel diatas dapat dilakukan perhitungan hujan rencana sebagai berikut : Diasumsikan debit banjir periode ulang 5 tahun di hasilkan oleh hujan rencana periode ulang 5 tahun : Hujan rencana periode 5 tahun R-=i=1nRin=99610=99,6 mm Sd= i=1n(Ri-R-)2n-1=19986,49=47,124 mm K= -6p(0,5772+lnlnTT-1=-6p(0,5772+lnln55-1=0,720 32Hujan rencana : R5= R-+K.Sd=99,6+0,720.47,124=133,530 mmBnjir rencana periode 5 tahun Dari perhitungan diatas diperoleh C=0,605;Cs=0,859;Tc=0,848 jam dan luas daerah A = 0,2 Km2, maka : I=R2424(24Tc)23=1333,53624(240,848)23=51,728 mm/jam Q=0,278.C.Cs.I.A=0,278.0,605.0,859.51,728.0,2 = 1,495 m3/det Jadi Debit rencana periode ulang 5 tahun untuk drainase perkotaan tersebut sebesar 1,495 m3/det. Perencanaan saluran drainase dapat dipakai standar yang telah ditetapkan, baik debit rencana (periode ulang) dan cara analisis yang dipakai, tinggi jagaan, struktur saluran, dan lain-lain. Tabel berikut menyajika standar desain saluran drainase berdasar Pedoman Drainase Perkotaan dan Standar desain teknis. Luas DAS (ha) 500 Periode Ulang (Tahun) 2 2 5 5 20 10 - 25 Metode Perhitungan Debit Banjir Rasional Rasional Rasional Hidrograf Satuan Perhitungan debit rencana untuk saluran drainase di dareah perkotaan dapat dilakukan dengan menggunakan tumus rasional, atau hidrograf satuan, seperti pada tabel diatas. Berikut penjelasa metode perhitungan rasional dan hidrograf satuan. 1. Metode Rasional Metode untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak yang umum dipakai adalah metode rasional USSCS (1973). Metode ini sangat simpel danmudah dalam penggunaannya, namun sangat terbatas untuk DAS dengan ukuran kecil, yaitu kurang dari 300 Ha. Persamaan matematik rasional dinyatakan dalam 33Qp = 0,002778 CIA .............................I Dimana: Q = Laju aliran permukaan (Debit) puncak m3/detik C = Konsentrasi aliran permukaan (0=C=1) I = Intensitas hujan mm/jam A = Luas DAS Metode rasional dikembangkan berdasarkan asumsi bahwa hujan mempunyai intensitas seragam dan merata di seluruh DAS dengan waktu konsentrasi (tc) DAS. Jika asumsi ini terpenuhi, maka hujan dan aliran permukaan DAS dapat digambarkan seperti pada grafik berikut. =Aliran akibat hujan deng dura D < t c Aliran kibat huja dengan durasi D = tc Aliran akibat huja ngan durasi D.> tc Lajualira aa n dan inten sitas huja n Gambar 1. Hubungan curah hujan dengan aliran permukaan untuk durasi hujan yang berbeda 34Koefisien aliran permukaan [C]. Koefisien C didefinisikan sebagai nisbah puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan. Faktor ini merupakan variabel yang paling menentukan dahasil perhitungan debit banjir. Pemilihan harga C yang tepat menentukan hasil perhitungan debit yang luas. Faktor utama yang mempengaruhi C adalah laju infiltrasi tanah atau prersentase lahan kedap air, kemiringan lahan, tanaman penutup tanah, dan intensitas hujan. Permukaan kedap air, seperti perkerasan asp al dan atap bangunan. Koefisien limpasan tergantung pada sifat dan kondisi tanah. Laju infiltrasi menurun pada hujan yang terus menerus dan juga dipengaruhi oleh kondisi kejenuhan air sebelumnya. Faktor lain yang mempengaruhi nilai C adalah air tanah, derajad kepadatan tanah, porositas tanah, dan simpanan depresi. Harga C untuk berbagai tipe tanah dan lahan dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 1. Koefisien limpasan untuk metode Rasional Diskripsi lahan/karakter permukaan Business Perkotaan Pinggiran Perumahan Rumah Tunggal Multiunit, terpisah Multiunit, tergabung Perkampungan Apartemen Industri Ringan Koefisien aliran, C 0,70 0,50 0,30 0,40 0,60 0,25 0,50 0,50 35 0,95 0,70 0,50 0,60 0,75 0,40 0,70 0,80Berat Perkerasan Aspal dan Beton Batu bata, Paving Atap Halaman, Tanah berpasir Datar 2% Rata-rata 2-7% Curam, 7% Halaman, Tanah berat Datar 2% Rata-rata 2-7% Curam, 7% Halaman Kereta Api Taman tempat bermain Taman, Pekuburan Hutan Datar 0-5% Bergelombang 5-10% Berbukit, 10-30% 0,60 0,70 0,50 0,75 0,05 0,10 0,15 0,13 0,18 0,25 0,10 0,20 0,10 0,10 0,25 0,30 0,90 0,95 0,70 0,95 0,10 0,15 0,20 0,17 0,22 0,35 0,35 0,35 0,25 0,40 0,50 0,60Sumber : McGuen, 1989 Tabel 2. Koefisien aliran untuk metode Rasional Koefisien aliran C = Ct + Cs + Cv Topografi, Ct Datar (20) 0,26 Sumber : Hassing, 1995 Tanah, Cs Pasir dan gravel 0,04 Lempung berpasir 0,08Lempung dan lanau 0,16 Lapisan batu 0,26 Vegetasi, Cv Hutan 0,04 Pertanian 0,11 Padang rumput 0,21 Tanpa tanaman 0,28 Kedua tabel diatas menggambarkan nilai C untuk penggunaan lahan yang seragam, dimana kondisi ini sangat jarang dijumpai untuk lahan yang relatif luas . 36Jika 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 sebagai berikut. CDAS=i=1nCiAii=1nAi......................II Dimana : Ai = Luas lahan dengan jenis penutup tanah i, Ci = Koefisien aliran permukaan jenis penutup tanah n = jumlah jenis penutup tanah Penggunaan rumus Rasional untuk DAS dengan tata guna lahan tidak homogen adalah dengan mensubtitusikan persamaan II dengan persamaan I. Sehingga diperoleh persamaan berikut. Qp = 0,002778 I i=1nCiAi .....................III A. Waktu Konsentrasi (tc) Waktu konsentrasi suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ketempat keluar DAS (Titik Kontrol) setelah tanah menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Salah satu untuk memperkirakan waktu konsentrasi adalah rumus yang dikembangkan oleh Kirpich (1940), yang dapat ditulis sebagai berikut. tc= 0,87xL21000x S0,385 ........................................ IV Dimana : Tc = waktu konsentrasi L = Panjang saluran utama dari hulu sampai penguras dalam Km S = Kemiringan rata-rata saluran utama dalam m/m Waktu konsentrasi dapat juga dihitung dengan membedakan menjadi dua komponen, yaitu: 1. Waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampai saluran terdekat (t0), dan 2. Waktu perjalanan dari pertama masuk sampai titik keluaran (td) Sehingga tc = t0 + td Dimana: t0=23x3,28xLxnS menit Dan td=Ls60V menit 37Dimana : n = Angka kekasaran Manning S = Kemiringan lahan L = Panjang lintasan aliran di atas permukaan lahan (m) Ls = Panjang lintasan aliran di dalam salura/sungai (m) V = Kecepatan aliran di dalam (m/detik) A. Intensitas Hujan (I) Intensitas hujan untuk tc tertentu dapat dihitung dengan rumus Mononobe atau dari lengkung Intensitas Durasi-Frekuensi Hujan. B. DAS dengan beberapa Sub-DAS Metode Rasional juga dapat dipergunakan untuk DAS yang tidak seragam (homogen), dimana DAS dapat berbagi menjadi beberapa Sub-DAS yang seragam, atau pada DAS dengan sistem saluran yang bercabang-cabang. Metode Rasional digunakan untuk menghitung debit masing-masing Sub-DAS. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan dua atura berikut : 1) Metode Rasional dipergunakan untuk menghitung debit puncak pada tiap tiap daerah masukan (inlet area) pada ujung hulu Sub-DAS. 2) Pada lokasi dimana drainase berasal dari dua atau lebih daerah masukan, maka waktu konsentrasi terpanjang yang dipakai utnuk intensitas hujan rencana, koefisien dipakai CDAS, dan total area drainase di daerah masukan. 1. Metode Hidrograf Hidrograf dapat didefinisikan sebagai hubungan antara salah satu unsur aliran terhadap waktu. Berdasarkan definisi tersebut dikenal ada 2 macam hidrograf, yaitu hidrograf muka air dan hidrograf debit. Hidrograf muka air tida k lain adalah data atau garafik hasil rekaman AWLR (Automatic Water Level Recorder). Sedangkan hidrograf debit, yang dalam pengertian sehari hari disebut hidrograf, diperoleh dari hidrograf muka air dan lengkung debit. Hidrograf tersusun atas dua komponen, yaitu aliran permukaan, yang berasal dari aliran langsung air hujan, dan aliran dasar (base flow). Aliran dasar berasal dari air tanah yang pada umumnya tidak memberikan respon yang cepat terhadap hujan. 38Hidrograf aliran langsung dapat diperoleh dengan memisahkan hidrograf dari aliran dasarnya. Ada beberapa cara yang dapat dilakukan, diantaranya adalah metode garais lurus (straight line method), metode panjang dasar tetap (fixed ba se method), dan metode kemiringan berbeda (variable slope method). Metode garis lurus merupakan metode yang paling sederhana. Garis lurus ditarik dari titik terendah sisi resesi hidrograf sebelum (A), sampai di titik resesi hidrograf yan g ditinjau (B). titik 3 didapat dari penggambaran sisi resesi tersebut dalam kerta s bersekala semi logaritmis. Titik B merupakan titik penyimpangan terendah garis tersebut terhadap garis lurus yang dianggap mewakili saat terjadinya aliran dasa r (gambar 2.19a). Metode panjang dasar tetap hamper sama dengan metode sebelumnya. Dalam metode ini diperhatikan adanya perbedaan kecepatan respon antara air permukaan dan air bawah permukaan. Oleh sebaba itu pada saat air permukaan naik, aliran dasar turun terus sampai dianggap mencapai titik terendah dibawah titik puncak aliran permukaan (Gambar 2.19b). selanjutnya titik B diperoleh dari persamaan ( Linsley. 1988): T = A0.2 Dimana T = waktu dalam hari, A = luas DAS dalam mil persegi. 39Gambar 2. Berbagai metode pemisahan aliran langsung Gambar 2. Berbagai metode pe misahan aliran langsung Metode kemiringan berbeda dianggap sebagai metode yang paling teliti di antara ketiga metode. Metode ini merupakan penggabungan dari kedua metode terdahulu. Kesulitan yang dihadapi pada metode ini adalah dalam menentukan aliran dasar antara titik A dan C (Gambar 2.19c). Tidak ada pedoman khusus yang digunakan untuk menentukan metode mana yang harus dipakai karena dipandang dari sudut ketelitian yang diperoleh dibandingkan dibandingkan dabit puncak pengaruhnya sangat kecil. Oleh karena itu metode mana pun dapat dipakai. A. Hidrograf Satuan Hidrograf satuan adalah hidrograf limpasan langsung yang dihasilkan oleh hujan efektif yang terjadi merata diseluruh DAS dan dengan intensitan tetap selama satu satuan waktu yang ditetapkan, yang disebut hujan satuan. Hujan satuan adalah curah hujan yang lamanya sedimikian rupa sehingga lamanya 40limpasan permukaan tidak menjadi pendek, meskipun curah hujan itu menjadi pendek. Jadi hujan satuan yang dipilih adalah yang lamanya sama atau lebih pendek dari periode naik hidrograf (waktu dari titik permulaan aliran permukaan sampai puncak). Periode limpasan dari hujan satuan semuanya adalah kira kira sama dan tidak ada sangkutt pautnya dengan intensitas hujan. Gambar 3. Prinsip prinsip hidrograf satuan Hidrograf satuan merupakan model sederhana yang menyatakan respon DAS terhadap hujan. Tujuan dari hidrograf satuan adalah untuk memperkirakan hubungan antara hujan efektif dan aliran permukaan. Konsep hidrograf saatuan pertama kali dikemukakan oleh Sherman pada tahun 1932. Dia menyatakan bahwa suatu system DAS mempunyai sifat khas yang menyatakan respon DAS terhadap suatu masukan tertentu yang berdasarkan 3 prinsip: 1. Pada hujan efektif berintensitas seragam pada suatu daerah aliran tertentu, intensitas hujan yang berbeda tetapi memiliki durasi sama, akan menghasilkan limpasan dengan durasi sama, meskipun jumlahnya 41berbeda. Ini merupakan aturan empiris yang mendekati kebenaran dan digambarkan pada Gambar 3a. 2. Pada hujan efektif berintensitas seragam pada suatu daerah aliran tertentu, intensitas hujan yang berbeda tetapi memiliki durasi sama, akan menghasilkan hidrograf limpasan, dimana ordinatnya pada sembarang waktu memiliki proposi yang sama dengan proposi intensitas hujan efektif. Dengan kata lain, ordinat hidrograf satuan sebanding dengan volume hujan efektif yang menimbulkannya. Hal ini berarti bahwa hujan sebanyak n kali lipat dalam satuan waktu tertentu akan menghasilkan suatu hidrograf dengan ordinat sebesar n kali lipat (Gambar 3b). 3. Prinsip superposisi dipakai pada hidrograf yang dihasilkan oleh hujan efektif berintensitas seragam yang memiliki periode periode yang berdekatan dan/atau tersendiri. Jadi, hidrograf yang merepresentasikan kombinasi beberapa kejadian aliran permukaan adalah jumlah dari ordinat hidrograf tunggal yang member kontribusi (Gambar 3c) Ketiga asumsi ini secara tidak langsung menyatakan bahwa tanggapan DAS terhadap hujan adalah linier, walaupun sebenarnya kurang tepat. Namun demikian, penggunaan hidrograf satuan telah banyak memberikan hasil yang memuaskan untuk berbagai kondisi. Sehingga, teori hidrograf satuan banyak dipakai dalam menentukan debit atau banjir rencana. . Hidrograf satuan sintetis Sebagaimana diuraikan sebelumnya bahwa untuk menurunkan hidrograf satuan diperlukan rekaman data limpasan dan data hujan, padahal sering kita jumpai ada beberapa DAS tidak memiliki sama sekali catatan limpasan. Dalam kasus ini, hidrograf satuan diturunkan berdasarkan data-data dari sungai pada DAS yang sama atau DAS terdekat yang mempunyai karakteristik yang sama. Hasil dari penurunan hidrograf satuan ini dinamakan hidrogarf satuan sintetis (HSS). Ada tiga jenis hidrograf satuan sintetis, yaitu: 42HSS yang mengkaitkan karakteristik hidrograf (debit puncak, waktu dasar,dsb.) dengan karakteristik DAS (Snyder,1938; Gray, 1961) HSS berdasarkan hidrograf satuan tak berdimensi (SCS, 1972) HSS berdasarkan model simpanan DAS (Clark,1943) HSS Snyder Berdasarkan data-data DAS di Amerika Serikat, yang berukuran 30 sampai 30.000 km2, Snyder (1938) menemukan 3 parameter hidrograf:lebar dasar hidrograf, debit puncak, dan kedalaman DAS (basin lag) yang cukup memadai untuk mendefinisikan hidrograf satuan Snyder beranggapan bahwa karakteristik DAS yang mempunyai pengaruh kuat terhadap hidrograf satuan sintetik adalah luas DAS, bentuk DAS, topografi, kemiringan saluran, kerapatan sungai, dan daya tampung saluran. Selanjutnya, dia mendefinisikan standar hidrograf satuan sebagai kaitan antara durasi hujan tr dengan keterlambatan DAS tp dalam bentuk Tp = 5,5 tr..................................................................... ...........(2.59) Dengan menggunakan hidrograf satuan standar didapatkan: Keterlambatan DAS (basin lag) Tp = C1Ct(LLc)0,3............................................................... .....(2.60) Dimana Tp = Keterlambatan DAS (jam) L = Panjang sungai utama dari outlet ke batas hulu (km) Lc = Jarak antara outlet ke titik pada sungai yang terdekat dengan titik pusat (centriod) DAS C1 = 0,75 (C1 = 1 untuk sistem inggris) Ct = Koefisien yang diturunkan dari DAS yang memiliki data pada daerah yang sama Debit puncak persatuan luas dari hidrograf satuan standar adalah qp = C2Cptp..................................................................... ...............(2.61) Dimana 43C2 = 2,75 (640 untuk satuan inggris) Cp = koefisien yang diturunkan dari DAS yang memiliki data pada daerah yang sama Harga L dan Lc di ukur dari peta DAS untuk menghitung Ct dan Cp pada DAS yang terukur. Berdasar hidrograf satuan yang diturunkan, dapat diperoleh harga durasi efektif tg dalam jam, kelambatan DAS tpR dalam jam, dan debit puncak per satuan luas PpR dalam m3/dt.km2.cm jika tpR = 5,5 tg, maka tr = tR tp = tpR dan qp = qpR Ct dan Cp dihitung dari persamaan (2.60) dan (2.61). jika tpR jauh dari 5,5 tg, maka kelambatan DAS standar adalah: Tp = tpR + tr-tR4............................................................... ....(2.62) Dari persamaan (2.58) dan (2.61) diselesaikan secara simultan untuk tr dan tp. Nilai Ct dan Cp kemudian dihitung dari persamaan (2.59) dan (2.60) dengan qpR = qp dan tpR = tp. Jika DAS tidak terukur mempunyai kemiripan dengan DAS terukur, maka koefisien Ct dan Cp DAS terukur dapat dipakai pada persamaan tersebut diatas untuk DAS tak terukur. Hubungan antara qp dan debit puncak per satuan luas qpR hidrograf yang diperlukan adalah: qpR = qp tptpR.................................................................. ..........(2.63) Waktu dasar tb hidrograf satuan (dalam jam) dapat ditentukan berdasarkan kenyataan bahwa luas di bawah hidrograf satuan adalah ekivalen dengan limpasan langsung 1 cm. Kita asumsikan hidrograf satuan berbentuk segitiga, waktu dasar dapat diperkirakan dari Tb = C3qpR....................................................................(2 .64) Di mana C3 = 5,56 (1290 untuk sistem inggris) Lebar hidrograf satuan dalam jam pada debit sama dengan persentase tertentu dari debit puncak qpR adalah: W = Cw qpR-1,08................................................................. ..(2.65) 44Dimana Cw = 1,22 (440 untuk sistem satuan inggris) untuk 75% lebar dan 2,14 (770 sistem inggris) untuk 50% lebar. Biasanya sepertiga dari lebar ini terdistribusi sebelum waktu puncak hidrograf satuan dan dua pertiga setelah puncak. HSS tak berdimensi SCS Hidrograf tak berdimensi SCS (Soil Conservation Services) adalah hidrograf satuan sintetis, dimana debit dinyatakan sebagai nisbah debit q terhad ap debit puncak qp dan waktu dalam nisbah waktu t terhadap waktu naik dari hidrograf satuan Tp. Jika debit puncak dan waktu kelambatan dari durasi suatu hujan efektif diketahui, maka hidrograf satuan dapat diestimasi dari hidrograf sintetis tak berdimensi untuk untuk suatu DAS. 456. DIMENSI SALURAN 6.1 Kemiringan Saluran Yang dimaksud dengan kemiringan saluran adalah kemiringan dasar saluran dan kemiringan dinding saluran. Kemiringan dasar saluran merupakan kemiringan dasar saluran arah memanjang dimana umumnya dipengaruhi oleh kondisi topografi, serta tinggi tekanan yang diperlukan untuk adanya pengaliran sesuai dengan kecepatan yang diinginkan. Kemiringan dasar saluran maksimum yang diperbolehkan adalah 0,005 0,008 tergantung pada bahan saluran yang digunakan. Kemiringan yang lebih curam dari 0,002 bagi tanah lepas sampai dengan 0,005 untuk tanah padat akan menyebabkan erosi. Tabel 1 . Kemiringan Dinding Saluran Sesuai Dengan Bahan Yang Digunakan Bahan Saluran Kemiringan Dinding Batuan/cadas Mendekati vertikal Tanah Lumpur 0.25 : 1 Lempung keras atau tanah dengan lapisan beton (0.5 Tanah dengan pasangan batu atau tanah untuk saluran besar 1:1 Lempung atau tanah untuk saluran kecil 1.5 : 1 Tanah berpasir lepas 2 : 1 Lempung berpasir atau lempung porous 3 : 1 Sumber : Ven Ten Chow, Open Channel Hydraulics.1978 Kecepatan minimum yang diijinkan adalah kecepatan terkecil yang tidak menimbulkan pengendapan dan tidak merangsang pertumbuhan tanaman akuatik serta lumut. Besarnya kecepatan aliran yang diperbolehkan dalam saluran tergantung dari bahan yang digunakan, kondisi fisik dan sifat-sifat hidrolisnya. Besar kecepatan yang aman adalah 0,60 yang ada di air cukup kecil. 3,0 m/det apabila prosentase lumpur1) : 1Kecepatan maksimum yang diijinkan berdasarkan material : 1. Untuk saluran berdinding tanah : v maks = 0,75 m/det 2. Untuk saluran berdinding batu : v maks = 2,5 m/det 3. Untuk saluran berdinding beton : v maks = 3 m/det Pada belokan perlu dilakukan koreksi dalam menentukan nilai v yang dinyatakan dalam Tabel 2. 46Tabel 2 Faktor Koreksi dari kecepatan rata-rata yang diijinkan untuk belokkan No Saluran Faktor Koreksi 1. 2. 3. 4. 5. 6. Lurus Sedikit berbelok < 22.5 Berbelok sedang 22.5 < s < 35 Berbelok besar 35 < s < 60 Berbelok besar 60 < s < 80 Berbelok 80 < s < 90 1 0.95 0.87 0.78 0.68 0.57 Sumber : B.Z. Kinori. Manual of Surface Drainage Engineering, Vol I, Elsevier, 1 970 6.2 Kapasitas Saluran Kapasitas saluran dapat dihitung dengan menggunakan rumus-rumus sebagai berikut Manning, V = 1/n R2/3 S1/2 Kontinuitas, Q = A. V Dimana : V = kecepatan aliran rata-rata dalam saluran (m/dt) R = jari-jari hidrolis (m) ; R = A/P P = keliling basah saluran (m) n = koefisien kekasaran dinding saluran A = luas penampang basah (m2) Q = debit (m3/dtk) Besarnya kapasitas saluran berkaitan dengan besarnya penampang atau dimensi saluran yang direncanakan. Untuk menentukan dimensi saluran dilakukan pendekatan dengan Tabel 3: Tabel 3. Perbandingan Lebar Dasar Saluran dengan Tinggi Air yang Dianjurkan Berdasarkan Kapasitas Saluran Kapasitas Saluran (m3/det) b : h 0,0 0,5 0,5 1,0 1,0 1,5 1,01,5 2,0 471,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,03,0 2,5 4,5 3,0 6,0 3,5 7,5 4,0 9,0 4,5 11,0 5,0Sumber : Imam Subarkah, Hidrologi untuk Perencanaan Bangunan Air, Bandung, 1980 6.3 Freeboard Yang dimaksud dengan Freeboard dari suatu saluran drainase adalah jarak vertikal dari puncak tanggul sampai permukaan air pada kondisi perencanaan. Suatu Freeboard direncanakan untuk dapat mencegah peluapan air akibat gelombang serta fluktuasi permukaan air, akibat gerakan angin serta pasang surut . Jagaan tersebut direncanakan antara 5 % sampai dengan 30 % dari dalamnya aliran. Tabel 4. Tinggi Freeboard Kawasan Drainase Jenis Saluran Tinggi Jagaan ( m ) 1. Kawasan Padat Sal uran Primer Sal 0,50 uranSekun 0,35 der Sal uran Tersier 0,15 2. Perumahan Baru Sal uran Primer 0,3 Sal 0,15 uran Sekunder -Saluran Tersier 0,1 3.Bangunan Terminal dan Bangunan umum lain Sal uran 0,25 0,2 48Primer Sal uran Sekunder Sal 0,15 uran Tersier Sal uran Kwarter 0,1 4. Pelataran Parkir uran Primer Sal 0,3 uran 0,25 Sekunder 0,2 Sal uran Tersier Saluran Kwarter 0,15Sal6.4 Penentuan Konstruksi Sebelum merencanakan dimensi saluran, langkah pertama yang harus diketahui adalah berapa debit rencananya. Untuk menghitung debit rencana perlu diketahui berapa luas daerah yang harus dikeringkan oleh saluran tersebut. Perhitungan besar air yang dibuang adalah berdasarkan tata guna lahan. Langkah pertama adalah merencanakan tata letak. Tata letak direncanakan berdasarkan peta kota dan peta topografi. Menetukan letak saluran saluran, kemudian menghitung beban saluran saluran tersebut, dari yang terkecil sampai ke saluran induk. Setelah debit masing -masing saluran diketahui, barulah dilakukan perhitungan dimensi saluran. Bentuk penampang saluran drainase dapat merupakan saluran terbuka maupun saluran tertutup tergantung pada kondisi daerahnya. Rumus kecepatan rata rata pada perhitungan dimensi penampang saluran menggunakan rumus Manning, karena rumus ini mempunyai bentuk yang sangat sederhana. 491. Penampang saluran segi empat Dalam hal ini maka digunakan persamaan: 1 21 v = Rh 3 S 2 n Ac = Q / v dimana : Nilai V ditentukan terlebih dahulu apakah memakai Vd atau Vt, jika Vt > Vd maka dalam menghitung Ac menggunakan nilai Vt, begitu sebaliknya. Angka kekasaran (n) dapat ditentukan berdasarkan jenis permukaan tanah pada DPS yang ditinjau. Kemiringan tanah asli = kemiringan dasar saluran (S) dapat diketahui berdasarkan kondisi topografi. Jari jari hidrolis Rh = 3/2 vxn 1/ 2 S Lebar saluran : B = (Ac (m) 2 1/2 (Ac 2 - 8Ac .Rh ) )/2.Rh Tinggi saluran : h Keliling basah : P Tinggi jagaan : FB Tinggi saluran : H = = = = Ac/B (m) B + 2h 30 % h h + tinggi jagaanAtau jika dimensi saluran yang diperoleh tidak wajar, maka dibuat kaskade dengan syarat So < S. Dimensi kaskade dicari dengan rumus : h = (Ac/2)1/2 B = 2h So = 2 n.v h ( 2)2/3 2. Penampang Saluran Trapesium Dalam hal ini maka digunakan persamaan: 501 21 v = Rh 3 S 2 n Ac = Q /V Angka kekasaran ditentukan berdasarkan jenis bahan yang digunakan. Kemiringan dasar saluran (S) ditentukan berdasarkan topografi (atau disebut S = 0,0006). Kemiringan dinding saluran berdasarkan bahan yang digunakan Luas Penampang : A = (b + mh)h Keliling Basah : P = b + 2h1 + m2 Jari jari hidrolis : Rh = A/P Tinggi jagaan : FB = 25 % Dalam perancangan drainase , diperlukan bermacam yang berfungsi sebagai sarana untuk : macam bangunana. Memperlancar surutnya genangan yang mungkin timbul di atas permukaan jalan karena debit (Q) hujan rencana. b. Memperlancar arus saluran c. Mengamankan dari bahaya degradasi pada dasar saluran d. Mengatur saluran terhadap pasang surut, khususnya di daerah pantai Adapun bangunan bangunan sebagaimana tersebut di atas adalah : a. Inlet tegak Ditempatkan pada jarak jarak tertentu di sepanjang tepi jalan (KERB) atau pada pertemuan KERB di perempatan jalan. 51Gambar 1 Inlet Tegak b. Inlet datar Ditempatkan di pertigaan jalan, dimana pada arah melintang jalan terdapat saluran. Gambar 2. Inlet Datar c. Grill Ditempatkan pada perempatan jalan, dimana di bawahnya terdapat saluran, yang berfungsi menerima air yang melewatinya. Berada pada tempat yang terendah dari jalan yang menurun. Gambar 3. Grill 52d. Manhole Bangunan ini diletakkan pada jarak jarak tertentu di sepanjang trotoar, berfungsi untuk pemeliharaan saluran. Gambar 4. Manhole e. Gorong - gorong Bangunan ini dibuat untuk menghubungkan saluran di kaki bukit melintang jalan di bawahnya dan berakhir di sisi bawah dari bangunan penahan tanah yang mendukung struktur jalan tersebut. Gambar 4.5 Gorong - gorong Perhitungan dimensi gorong 53gorong :Q = n.A 2gz = n.A.v Dimana: Q = debit aliran (m3/det) n = koefisien debit (dapat dilihat pada tabel 4.5) A = luas gorong gorong (m2) g = percepatan gravitasi (= 9,81 m/det2) z = kehilangan tinggi energi pada gorong gorong Tabel 5. Koefisien Debit Tinggi dasar dibangun sama dengan saluran Tinggi dasar dibangun lebih tinggi dari dasar saluran Sisi N Ambang Sisi n Segi empat Bulat 0,8 0,9 Segi empat Bulat Bulat Segi empat Segi empat Bulat 0,72 0,76 0,85 Sumber : Modul Prinsip Prinsip Dasar Sistem Drainase v)2/2gKehilangan tinggi tenaga Hmasuk = koefisien masuk . (va Keterangan : Koefisien masuk = 0,8va = kecepatan aliran pada saluran v = kecepatan dalam gorong gorong g = percepatan gravitasi (= 9,81 m/det2) 54Kecepatan dalam goronggorong 12 m/detf. Jembatan Bangunan ini dimaksudkan untuk mendukung pipa (saluran air/minyak) atau jalan yang melintang saluran drainase. Gambar 6. Jembatan pipa g. Bangunan Terjun Bangunan ini diperlukan bila penempatan saluran terpaksa harus melewati jalur dengan kemiringan dasar (S) yang cukup besar. h. Ground Sill Bangunan ini ditempatkan melintang saluran pada jarak jarak tertentu sehingga dapat berfungsi sebagai pengaman terhadap bahaya degradasi terhadap dasar saluran. i. Pintu Air Bangunan pintu air dapat berupa manual maupun otomatis, berfungsi sebagai penahan air pasang atau banjir. 55Gambar 7. Pintu Air 1.7 Analisa Perencanaan Perencanaan jaringan sistem drainase dimulai dengan penentuan blok-blok wilayah perencanaan. Blok Wilayah perencanaan ditentukan berdasarkan jalan yang ada sehingga saluran drainase dibuat mengikuti sisi-sisi jalan yang ada. Ha l ini dapat menghemat biaya pembuatan saluran baru. Selanjutnya dibuat lay-out rencana sistem drainase dengan arah pengaliran mengikuti pola topografi yaitu dari daerah berelevasi tinggi menuju daerah berelevasi rendah sehinga pengaliran dapat dilakukan dengan cara gravitasi. Pada daerah perencanaan, pengaliran dimulai dari bagian barat dan utara menuju sungai yang ada di bagian selatan wilayah. Lay-out aliran sistem drainase dibuat dengan prinsip saluran terpendek dan dibuang (disalurkan) menuju sungai terdekat. Keseluruhan jaringan ini terdiri dari : 1. Saluran sekunder, yaitu saluran yang menampung air hujan dari daerah yang dilayaniya. 2. Saluran primer/utama, yaitu saluran yang menampung air hujan dari beberapa daerah pengaliran melalui saluran sekunder. Saluran drainase yang direnanakan mengikuti yang saluran drainase eksisting yaitu menggunakan saluran terbuka dengan bentuk segi empat. Bentuk saluran ini dapat menyalurkan air hujan dengan debit yang cukup besar yang sifat alirannya terus menerus dengan fluktuasi kecil. Besarnya debit buangan (debit rencana) diperoleh berdasarkan luas blok yang akan didrain, intensitas hujan yang telah dihitung serta koefisien limpasan masing-masing blok. Dalam perencanaan ini, dimensi saluran drainase ditentukan dengan pertimbangan bahwa dimensi tersebut dapat mengalirkan debit puncak (debit desain). Pada perencanaan kali ini saluran terbuka yang dipilih yaitu, saluran terbuka segi empat karena saluran drainase yang berbentuk segi empat tidak banyak membutuhkan ruang dan berfungsi untuk saluran air hujan, air rumah tangga maupun air irigasi. 56Sistem jaringan drainase selain sistem tertutup juga bisa berupa sistem terbuka dengan pertimbangan bahwa pada saluran tertutup tidak terlalu banyak memakan lahan karena lahan di atasnya masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain seperti jalan atau trotoar di samping itu dari segi estetika dan keseh atan lingkungan pada saluran tertutup diharapkan tidak menimbulkan bau dan meningkatkan populasi nyamuk. Namun pada kenyataannya saluran drainase perkotaan banyak yang memakai sistem terbuka dengan pertimbangan untuk memudahkan dalam operasional dan pemeliharaan. 57