NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koBAB IIDASAR TEORI2.1 Pengertian DrainaseDrainase adalah suatu ilmu tentang pengeringan tanah (to drain = mengosongkan air)1. Tanah perlu dikeringkan untuk beberapa keperluan, antara lain pertanian, bangunan, kesehatan, dan landscape. Di dalam usahamengeringkantanah, perludiperhatikanagar tanah/ lahanyangsudahkeringtidakdimasuki / digenangi lagi oleh air dari sekitarnya, baik dari air permukaan maupun air yang ada di bawah permukaan tanah.Dengan demikian ada dua macam drainase :1. Drainase permukaan(surfacedrainage), untukmengalirkanairyang ada di atas tanah ke luar daerah yang akan dikeringkan.2. Drainase bawah permukaan tanah (subsurface drainage), untuk mengalirkan air yang masuk ke dalam tanah.Air yang dibuang ke luar daerah yang akan dikeringkan adalah : air hujan air kotor / air limbah rumah tangga air dari lingkungan sekitar air limbah dari pabrik / industri air pembilas (penggelontor)Pembuanganair ataudrainasemerupakanusahapreventif (pencegahan) untukmencegahterjadinya banjir atau genangan air, serta timbulnya penyakit. Prinsip dasar pembuangan air (drainase) adalah bahwa air harus secepat mungkin dibuang dan secara terus-menerus (continue), serta dilakukan seekonomis mungkin.Drainase perkotaan merupakan usaha untuk mengatasi masalah genangan air di kota-kota besar maupun kecil.Drainasekotamayoritas menangani limpasanpermukaanyangdisebut drainasepermukaan(surface drainage). Adapunlimpasan permukaan, mayoritas bersumber dari limpasan air hujan, juga ada yang bersumber dari buangan air limbah [air limbah domestic yang umumnya buangan air cucian domestik (grey water), bahkan ada yang dari air (black water) dan dari air buangan industri]. Keadaan drainase semacam ini disebut sistemdrainasecampuran. Olehkarenadebit aliranairlimbahyangmasihdimasukkankedalam salurandrainaseiturelatifsangatkeciljika dibanding dengan debitpuncak limpasan air hujannya,maka setiap perencanaan drainase permukaan, hanya mengacu pada karakteristik limpasan air hujan yang terjadi.2.2 Tujuan drainase1. Mengalirkanairpermukaanmaupunairbawahpermukaanagartidakmenggenangi permukaanyang diberi sistem drainase.2. Mencegah agar air dari luar daerah tidak memasuki permukaan.3. Pengendalian daya erosi air permukaan.2.3 Jenis DrainaseJenis jenis Drainase sangat beragam, diantaranya :1) Berdasarkan Letak Saluran(a) Drainase Permukaan Tanahyaitu saluran drainase yang berada di atas permukaan tanah, yang berfungsi untuk mengalirkan air limpasan permukaan. Analisa alirannya merupakan analisa openchannel flow.(b) Drainase Bawah Permukaanyaitu saluran drainase yang bertujuan mengalirkan air limpasan permukaan melalui media di bawah permukaan tanah karena alasan-alasan tertentu. Alasan tersebut antara lain karena tuntutan fungsi permukaan tanah yang tidak memperbolehkan adanya saluran di permukaan tanah, seperti lapangan sepak bola, taman, dan lapangan terbang.1) Menurut Sejarah Terbentuknya(a) Drainase Alamiah1 Ir. Haryono Sukamto, MSi. Drainase Perkotaan, DPU 1999, Hal. 11

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koDrainase Alamiah, yaitu sistem drainase yang terbentuk secara alami dan tidak ada unsur campur tanganmanusia. Padadaerahyangbelumberkembang, drainaseterjadi secaraalamiahsebagai bagiandarisiklushidrologi. Drainasealami ini berlangsungtidaksecarastatis, melainkanterus berubah secara konstan menurut keadaan fisik lingkungan sekitar.(b) Drainase Buatanyaitu salurandrainaseyangdibentukberdasarkananalisis ilmudrainase, untukmentukandebit akibat hujan, dan dimensi saluran.Drainase buatan dibagi menjadi 3 berdasarkan tempatnya, yaitu :i. Drainase JalanRayaSalahsatuaspekterpenting dalamperencanaan jalan raya adalah melindungi jalandari permukaan air dan air tanah. Genangan air di permukaan jalan memperlambat laju kendaraan dan memberikan andil terjadinya kecelakaan akibat permukaan jalan yang licin. Berdasarkan fungsinya drainase jalan dibedakan menjadi drainase permukaan dan drainase bawah permukaan. (Suripin, 2004).i.1) Drainase permukaanDrainase permukaan ditujukan untuk menghilangkan air hujan dari permukaan jalan sehingga lalu lintas dapat melaju dengan aman dan efisien, serta untuk menampung air tanah dan air permukaan yang menuju jalan. Fungsi yang lain adalah untuk membawa airmenyeberang alinement jalansecara terkendali. Fungsi drainase ini memerlukan bangunandrainasemelintang, seperti gorong-gorongdanjembatan. Disampingitu juga untuk minimalkan penetrasi air hujan ke dalam struktur jalan.i.2) Drainase bawah permukaanDrainase bawah permukaan ditujukan untuk mencegah masuknya air kedalam struktur jalan dan mengeluarkan air dari struktur jalan, sehingga tidak menimbulkan kerusakanpadajalan.ii. Drainase lapangan terbangSistemdrainase yang memadai untuk membuang air permukaaan dan air dari bawah permukaanpadalapanganterbangmerupakankomponenvital untukkeselamatanpesawat dan umur peerkerasan. Drainase yang tidak memadai mengakibatkan terbentuknya gelombang pada perkerasan yang membahayakan pesawat pada saat tinggal landas maupun mendarat. Drainase yang tidak baik juga dapat mempercepat kerusakan perkerasan. Drainase lapangan terbang berfungsi untuk membuang air permukaan dan air bawah tanah dari lapangan terbang. Selain itu, juga berfungsi untuk intersepsi dan mengalirkan air permukaan dan air tanah yang berasal dari lapangan terbang.(Suripin,2004)Berdasarkanfungsinya, drainaselapanganterbangterdiri dari duabagian, yaitudrainase permukaan dan drainase bawah permukaan.(Suripin,2004).ii.1) Drainase permukaanDrainase permukaan berfungsi untuk menangani air permukaan, khususnya air yang berasal dari air hujan.ii.2) Drainase bawah permukaanDrainase bawah permukaan berfungsi untuk membuang air dari base course dan air bawah permukaan, serta menerima dan membuang air dari l lapisan tembus air. iii. Drainase lapangan olahragaDrainase lapangan olahraga direncanakan berdasarkan infiltrasi atau resapan air hujan pada lapisan tanah, dan tidak boleh terjadi genangan air. Batas antara keliling lapangan sepakbola dengan jalur atletik harus memiliki collector drain.Menurut Konstruksia) Saluran Terbukayaitusistemsaluranyangbiasanyadirencanakanhanyauntukmenampungdanmengalirkanair hujan, namun pada umumnya sistem saluran ini berfungsi sebagai saluran campuran. Pada pinggiran 2

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang kokota, saluran terbuka ini biasanya tidak diberi lining (lapisan pelindung). Akan tetapi, saluran terbuka di dalam kota harus diberi lining dengan beton, mansory (pasangan batu). b) Saluran Tertutupyaitu saluran untuk air kotor yang mengganggu kesehatan lingkungan. Sistem drainase ini baik untuk diterapkan di daerah perkotaan, terutama dengan tingkat penduduk yang tinggi. 1) Menurut Fungsia) Single Purpose yaitu saluran yang berfungsi untuk mengalirkan satu jenis air buangan saja. b) Multi Purposeyaitu saluran yang berfungsi untuk mengalirkan beberapa jenisbuangan, baik secara bercampur maupun bergantian. 2.4 Klasifikasi Sistem Drainase Perkotaan Sistem drainase perkotaan diklasifikasikan menjadi empat, yaitu1. Drainase PrimerDrainase primer adalah saluran drainase yang menghubungkan antara drainasesekunder dengan sungai2. Drainase SekunderDrainase sekunder adalah saluran drainase yang menghubungkan saluran tersier dengan saluran primer (dibangun dari beton/plesteran semen) 3. Drainase Tersier Drainase tersier adalah saluran drainase yang menghubungkan saluran kuarter dengan saluran sekunder4. Drainase KuarterDrainase kuarter adalah saluran drainase untuk mengalirkan limbah rumah tangga menuju saluran sekunder, berupa plesteran, pipa dan tanah2.5 Green InfrastrukturMerupakankonsep/strategi perencanaan yangtetapmempertahankanprosesalamiahekologikawasan, konservasi udara, dan sumber air tanpa menimbulkan degradasi sumber sumber alam dalam jangka panjang danmemberikankontribusipadakesehatandantingkatkesejahteraanmasyarakat/pemukim.KonsepGreen Infrastrukturdapatdiaplikasikanmelaluibeberapainfrastruktur drainase yang berbeda dengan infrastruktur konvensional, antara lain :1.Saluran drainase standar & swales2.Kolam retensi3.Sistem bioretensi4.Parit infiltrasi1) Saluran Standar dan Swales (a) Saluran Standar tanpa perkerasan3

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koGbr 2.1 Saluran Tanpa Perkerasan(b) Saluran Standar dengan perkerasanGbr 2.2 Saluran Standar dengan PerkerasanGbr 2.3 Saluran Standar dengan Perkerasan berbentuk persegiGbr 2.4 Saluran Standar dengan Perkerasan berbentuk segitigaGbr 2.5 Saluran Standar dengan Perkerasan berbentuk setengah lingkaran(c) Dry SwaleStrukturberupasaluranyangdiberi vegetasi sertalapisanfilterdi dasarsaluranuntukmencegah lapisan tanah terbawa oleh aliran air. Karena kondisinya yang hampir selalu kering, struktur ini baik untuk digunakan di daerah permukiman.4

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koGbr 2.6 Dry Swale(d) Wet SwaleStruktur berupa saluran dengan vegetasi pada daerah rawa atau daerah yang memiliki elevasi muka air tanah yang tinggi. Jika mika air tinggi, struktur ini tergenang oleh air, sedangkan jika muka air rendah struktur ini kering.Gbr 2.7 Wet Swale1) Kolam RetensiKolam Retensi (retention basin) dikenal juga dengan istilah wet pond atau wet pool, adalah kolam yang digunakan untuk mereduksi kadar polutan yang terbawa oleh air hujan.5

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koGbr 2.8 Kolam Retensi2) Sistem BioretensiMerupakanstrukturberupacekunganpada suatu area sepertitempatparkir,perumahan,dan lain-lain yang menerima limpasan air hujan dari sekelilingnya. Air limpasan hujan mengalir menuju area bioretensi mengalami penggenangan di permukaan tanah dan kemudian berangsur-angsur menyerap ke dalam tanah.6

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koGbr 2.9 Sistem Bio Retensi3) Parit InfiltrasiMerupakanstruktur berupaparit yangdiisi olehagregat batusehinggamemungkinkanpenyerapan limpasan air hujan melalui dinding dan dasar parit. Air limpasan hujan yang tertampung dalam parit ini diharapkan berangsur-angsur akan menyerap ke dalam tanah.Gbr 2.10Sistem Parit Infiltrasi2.6 Faktor Penting Perancangan SistemSistem Pengumpul Air Hujan Kuantitas air yang akan dialirkan tergantung luas daerah dan curah hujanAir hujan tergantung intensitas hujan, jenis daerah yang akan dilayaniPembagian daerah pelayanan berdasarkan jenis penggunaannyaPrinsip alam dalam infiltrasi air hujan masih diharapkan terjadi sehingga ukuran saluran tidak terlalu besarJenis bahan penutup permukaan tanah menentukan banyaknya air yang mengalir dan masuk ke dalam tanahKualitas air hujan yang dikumpulkan dari atap rumah dan jalan sudah mengandung bahan pencemar2.7 Siklus HidrologiKeberadaanair di alamhampir tidakpernahtetaptinggal beradadi suatutempat, tetapi akan berpindah dari suatu tempat ke tempat lain menjalani suatu gerakan / siklus dan pada suatu keadaan tertentu mengalami perubahan bentuk. Keadaan ini sering disebut dengan istilah siklus hidrologi. Siklus hidrologi terjadi akibat sifat air yang dapat mengalami perubahan secara fisika menjadi uap, embun, salju, dan es oleh pengaruh perubahan suhu dan bergerak dari satu tempat ke tempat lain karena perbedaan tekanan udara, atau dengan kata lain selalu mengikuti pergerakan udara. Pergerakan air dalam menjalani siklusnya menunjukkan adanya suatu mekanisme yang tidak tetap dari waktu ke waktu dimana air berada. Bahkan mungkin untuk suatu daerah yang berdekatanpun mempunyai siklus hidrologi yang berbeda.Secara sederhana siklus hidrologi dapat diterangkan dalamgambar berikut:7

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koGambar 2.11 Skema sederhana Siklus Hidrologi Air di laut / lautan (1), oleh karena adanya pengaruh radiasi matahari maka sebagian volume air itu akan menguap. Uap air tersebut dapat terbawa angin yang semakin tinggi elevasinya akan dipengaruhi suhu udara yang semakin menurun sehingga terkondensasi menjadi butir-butir air dan terbentuk awan hujan. Butir-butir itu akan semakin besar, akhirnya jatuh karena gravitasi bumi dan jadilah hujan (2). Sebagian air hujan yang jatuh di permukaan bumi akan menjadi aliran permukaan (surface runoff) (3). Aliranpermukaansebagianakanmeresapkedalamtanahmenjadi aliranbawahpermukaanmelalui proses infiltrasi (4), dan perkolasi (5), selebihnya akan terkumpul didalam jaringan alur sungai, sebagai aliran sungai (river flow) (6). Apabila kondisi tanah memungkinkan sebagian air infiltrasi akan mengalir kembali kedalam sungai, atau genangan lainnya seperti waduk, danau sebagai interflow (7). Sebagian dari air dalamtanahdapat muncul kembali kepermukaantanahsebagai air eksfiltrasi (8) dandapat terkumpul lagi kedalamalur sungai ataulangsungmenujukelaut / lautan. Aliransungai tersebut sebagian akan mengalir kembali menuju laut / lautan. Air hujan yang jatuh di bumi sebagian akantertahan oleh vegetasi, sebagian jatuh ke permukaan bumi dan sebagian lagi jatuh langsung ke daerah genangan, ke laut, ke sungai, ke danau dan akan menguap kembali ke atmosfer dan sebagian air hujan itu masuk ke dalam tanah menjadi air bawah permukaan dan kembali ke atmosfer melalui proses penguapan (evaporasi) (9), dan evapotranspirasi (10). Sebagian air hujan tersebut masuk ke dalam akuifer menjadi aliran tanah (11) dan mengalir kembali ke laut. 22.8 HujanHujan (rain), adalah bentuk tetesan air yang mempunyai garis tengah lebih dari 0,50 mm atau lebih kecil dan terhambur luas pada suatu kawasan. Sedangkan curah hujan (rain fall), adalah banyaknya air yang jatuhkepermukaanbumi, dalamhal ini permukaanbumi dianggapdatar dankedap, tidakmengalami penguapan dan tersebar merata serta dinyatakan sebagai ketebalan air (rain fall depth, mm, cm).3Didalammerencanakanpembuanganairhujan, yangperludiketahui adalahbanyaknyaairhujan yangjatuhataudebit curahhujan, danairhujanyangmengalirkesaluran-saluranpembuangataudebit pengaliran air hujan.4Airhujanyangmengalirdipermukaantanahdanditampungdiselokan-selokanpembuang, tidak sama dengan jumlah air hujan yang jatuh, karena adanya air yang meresap (infiltrasi) ke dalam tanah, yang menguap(evaporasi), dansebagainya.Jadi perludilakukanpengukuranhujandanpenentuankoefisien pengaliran dari tanah permukaan.2.8.1 Analisis Data HujanMembangun pos hujan mempunyai banyak tujuan, antara lain : (1) Mendapatkan sampel data hujan dari suatu jaringan hidrologi, (2) Menentukan karakteristik hujan suatu DPS, seperti curah hujan, intensitas, frekuensi, atau periode ulang hujan. Untuk mendapatkankarakteristik hujan diperlukan analisis seperti :52.8.1.1 Pengecekan Kualitas Data Hujan2 Desi Supriyan, Diktat Hidrologi, Teknik Sipil, PNJ, 2004, Hal. 33 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 177 4 Ir. Haryono Sukamto, MSi. Drainase Perkotaan, DPU 1999, Hal. 45 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 1998

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koData yang diperlukan harus tidak mengandung kesalahan dan harus dicek sebelum digunakan untuk dianalisis hidrologi lebih lanjut, oleh karena itu harus dilakukan pengecekankualitas datadenganuji konsistensi. Datahujanyangdisebut konsisten berarti data yang terukur dan dihitung adalah benar dan teliti sesuai dengan fenomena saat huajan itu terjadi.Beberapa hal yang menyebabkan data hujan tidak konsisten, antara lain karena :61. Penggantian jenis alat dan atau spesifikasi alat.2. Perkembangan lingkungan sekitar pos hujan, misal dari kawasan persawahan menjadi perkantoran dengan gedung-gedung tinggi sehingga hujan tidak dapat terukur seperti semula.3. Pemindahan lokasi pos hujan atau perubahan elevasi pos hujan.4. Perubahan alam, misal perubahan iklim.2.8.1.1 Pengisian Data Hujan yang Hilang (kosong)Seringkali ditemukan data hujan tidak komplit (incomplete record). Data hujan yang tidak komplit dapat disebabkan oleh faktor manusia atau oleh alat. Misal kesengajaan pengamat tidak mencatat data ataupun bila mencatat data yang diukur salah dalam pengukurannya. Beberapacarauntukmemperkirakandatahujanyanghilangatautidaktercatat untuk runtut waktu tertentu, diantaranya :71. Rata-rata ArimatikData periode kosong dapat diperkirakan berbasis data dari pos hujan A, B, dan C yang lokasinya berdekatandenganposX. Bila semuaposhujanmempunyaikarakteristik sama dan curah hujan normal tahunan dari pos A, B, dan C tidak lebih besar dari 10 % bedanya dari pos X, data hujan dari pos X pada periode kosong dapat dihitung dengan rumus :) (31Hc Hb Ha Hx + + Dalam hal ini Hx = besarnya curah hujan normal tahunan di pos X sedangkan Ha, Hb, dan Hc = curah hujan normal tahunan di pos A, B, dan C.2. Perbandingan NormalBila curah hujan normal di pos A, B, dan C tersebut berbeda lebih dari 10 % dari pos hujan X, maka metode aritmatik tidak berlaku. Dan dapat digunakan metode perbandingan normal yang dapat dirumuskan:]]]

,`

.|+ ,`

.|+ ,`

.| HcNcNxHbNbNxHaNaNxHx31Dalam hal ini Hx = besarnya curah hujan normal tahunan di pos X sedangkan Ha, Hb, dan Hc = curah hujan normal tahunan di pos A, B, dan C.Na, Nb, dan Nc menunjukkan nilai curah hujan normal tahunan di pos A, B, dan C.3. Kantor CuacaMetodeini memerlukandatadari 4(empat) pos hujansebagai pos indeks (index station) yaitu misalnya pos hujan A, B, C, dan D yang berlokasi disekeliling pos hujan Xyangdiperlirakandatahujannya(lihat gambar 2). Bilaposindeksitulokasinya berada disetiap kuadran dari garis yang menghubungkan Utara Selatan dan Timur Barat melalui titik pusat di pos hujan X. Persamaannya adalah :6 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 1997 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 2029

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang ko

,`

.|

,`

.|221LiLiHiHxDalam hal ini Hx = besarnya curah hujan di pos X yang akan diperkirakan dan Hi = besarnya curah hujan di pos A, B, C,dan D.Nilai Li menunjukan jarak pos hujan A, B, C, dan D terhadap pos hujan x.Gambar 2.12 Metode Kantor Cuaca2.8.1.1 Tebal Hujan Rata-Rata DPSHujan yang terjadi dapat merata di seluruh kawasan yang luas atau terjadi hanya bersifat setempat. Sejauhmanacurahhujanyangdiukur dari suatuposhujandapat mewakili karakteristik hujan untuk daerah yang luas, hal itu bergantung dari beberapa fungsi, antara lain adalah :81. Jarak pos hujan itu sampai titik tengah kawasan yang dihitung curah hujannya.2. Luas daerah.3. Topografi.4. Sifat hujan.Data hujan yang terukur selalu dianggap mewakili kondisi kawasan dari suatu DPS. Oleh karenaitusemakinsedikit jumlahpos hujandansemakinluas DPSmakaanggapan tersebut akan semakin besar kesalahannya. 2.8.1 Perhitungan Debit Banjir RencanaDebit banjir rencana adalah besarnya debit yang direncanakan melewati sebuah bangunan air yang dalam hal ini berupa saluran dengan periode ulang tertentu, atau volume air rencana pada permukaan tanah yang masuk kedalam saluran. Debit yang masuk berbanding lurus dengan besarnya koefisien pengaliran, intensitas curah hujan, dan luasan daerah tangkapan (catchment area).Rumusnya adalah :96 , 3A I CQ atau A I C Q 2785 , 0Dimana :Q: Debit maksimum (m3/det).C: Koefisien pengaliran (run off coefficient ).I: Intensitas curah hujan selama time of concentration (mm/jam).A: Luas daerah pengaliran (m2, km2).Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam perhitungan debit rencana adalah:2.8.1.1 Data Curah HujanMerupakandatacurahhujan harian maksimum dalam setahun.Data curah hujan ini diperoleh dari Lembaga Meteorologi dan Geofisika atau langsung ke Dinas Pekerjaan Umum yang dekat dengan lokasi drainase. Jumlah data curah hujan yang dibutuhkan ialah minimum curah hujan periode 10 tahun.Untuk menghitung curah hujan daerah pada umumnya digunakan standar luas daerah sebagai berikut :1. Daerah dengan luas 250 ha yang mempunyai variasi topografi yang kecil, dapat diwakili oleh sebuah alat ukur curah hujan.8 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 2059 Shirley L. Hendarsin, Perencanaan Teknik Jalan Raya, Hal. 28110

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang ko2. Untukdaerahantara250-50.000hadengan2atau3titikpengamatandapat digunakan dengan cara rata-rata.3. Untuk daerah antara 120.000 500.000 ha yang mempunyai titiktitik pengamatan yang tersebar cukup merata dan dimana curah hujannya tidak terlalu di pengaruhi oleh kondisi topografi, dapat digunakan cara aljabar rata-rata. Jika titiktitik pengamatan tersebut tidak tersebar merata maka digunakan cara Thiessen.4. Untuk daerah lebih besar dari 500.000 ha, dapat digunakan cara Isohiet atau cara potongan antara ( inter-section method ).Metode yang dipergunakan untuk memperkirakan kejadian berulang ini yaitu : Metode Gumbel ( cara analitis )Rumus yang digunakan adalah :SxSnYn YtXa Xt + Dimana :Xt = Besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun.Xa = Curah hujan rata-rata dari suatu catchment area (mm).Yt = Reduce Variate ( Tabel 1).Yn = Reduce Mean (Tabel 2).Sn = Reduce Standart Deviation (Tabel 3).Sx = Standart Deviasi.Tabel 2.1 Return Period a Function of ReducedReturn Period Reduced Variate2 0,36655 1,499910 2,250220 2,960625 3,193550 3,9019100 4,6001Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Tabel 2.2 Reduced Mean (Yn)Reduced Mean (Yn)No 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9100.49520.49960.50350.50700.51000.51280.51570.51810.52020.5220200.52360.52520.52680.52830.52960.53090.53200.53320.53430.5353300.53620.53710.53800.53880.53960.54020.54100.54180.54240.5430400.54360.54420.54480.54530.54580.54630.54680.54730.54770.5481500.54850.54890.54930.54970.55010.55040.55080.55110.55150.5518600.55210.55240.55870.55300.55330.55350.55380.55400.55430.5545700.55480.55500.55520.55550.55570.55530.55610.54630.55650.5567800.55690.55700.55720.55740.55760.55780.55800.55810.55830.5585900.55860.55870.55890.55910.55920.55930.55950.55960.55980.5599Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Tabel 2.3 Reduced Standart Deviation (Sn)Reduced Standard Deviation (Sn)11

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koNo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9100.94960.96760.98330.99711.00951.02061.03161.04111.04931.0565201.06281.06961.07541.08111.08641.09151.09611.10041.10471.1086301.11241.11591.11931.12261.12551.12851.13131.13391.13631.1388401.14131.14361.14581.1481.14491.16191.15381.15571.15741.1590501.60701.16231.16381.16581.16671.16811.16961.17081.17211.1734601.74701.17591.17701.17821.17931.18031.18141.18241.18341.1844701.18541.18631.18731.18811.18911.18981.19061.19151.19231.1930801.19381.19451.19531.19591.19671.19731.19801.19871.19941.2001901.20071.20131.20201.20261.20371.20381.20441.20491.20551.2060Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 22.8.1.1 Daerah Tangkapan (Catchment Area)Adalah luas areal dengan curah hujan yang tebalnya dianggap sama dan dinyatakan sebagai satuan luas (ha, km2).10Dari daerah tangkapan (catchment area) ini akan dianalisis arah aliran, panjang aliran terjauh, panjang saluran terjauh, luas, koefisien pengaliran, dan lain-lain.Langkah-langkah penentuan pembagian daerah tangkapan (catchment area) :1. Setelahmengetahui letakdaerahtitikterjauh, petadibagi menjadi beberapacatchmentarea sesuai dengan arah konsentrasi air.2. Berdasarkan kontur atau elevasi yang ada, analisis kemungkinan air mengalir dan gambarkan aliran airnya.3. Hitungluascatchment areadengancarapendekatanmenjadi bentukkotak-kotakatau bentuk bangunan lain untuk mempermudah perhitungan atau gunakan planimetri.4. Hitung kemiringan saluran dari permukaan limpasan yang diprediksi.2.8.3 Periode UlangKarakteristik hujan menunjukkan bahwa hujan yang besar tertentu mempunyai periode ulang tertentu, periode ulang ditentukan dengan melihat klasifikasi jalan ataupun daerah yang direncanakan dibuat saluran drainase, antara lain : pertumbuhan daerah, lokasi yang direncanakan dilalui saluran, dll.2.8.4 Intensitas Curah HujanIntensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut berkonsentrasi.11Analisa intensitas curah hujan ini diproses dari data curah hujan yang telah terjadi padamasalampau. Intensitascurahhujandinotasikandenganhuruf ataudengansatuan mm/jam, yangartinyatinggi curahhujanyangterjadi sekianmmdalamkurunwaktuper jam. Intensitas curah hujan yang dinyatakan dalam mm/jam dihubungkan dengan durasi (lamanya hujan) yang dinyatakan dalammenit digambarkan dalamKurva Intensitas Hujan atau biasa disebut Intensitas Duration Frequency (IDF). Maka diperlukan data curah hujan dengan durasi 5, 10, 15, 30, 60, 120, menit sampai 24jam.12 Beberaparumusandalamperhitunganintensitas curahhujan berdasarkancaraempiris yangseringdigunakanuntukpenentuandebit (banjir) padapersiapan perencanaan teknis bangunan air, diantaranya :1310 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 17711 Desi Supriyan, Diktat Hidrologi, Teknik Sipil, PNJ, 2004, Hal. 4812 Ir. S. Hindarko, Drainase Perkotaan, Edisi Kedua, 2000, Hal. 2313 C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Jakarta, 1999, Hal. 1412

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang ko1. Formula Prof. Talbot (1881)b taI+Dimana :I = Intensitas curah hujan (mm/jam).t = Lamanya curah hujan (jam).a dan b = Konstanta yang tergantung pada lamnya curah hujanyangterjadi di daerah aliran.[ ][ ] [ ][ ][ ] [ ][ ] I I I NI t I I t Ia 22 2[ ][ ] [ ][ ] [ ][ ] I I I Nt I N t I Ib 222. Formula Prof. Sherman (1905)ntaI Dengan :[ ] ( ) [ ] [ ][ ]( ) [ ] [ ][ ] t t t Nt I t t Ialog log loglog log log log loglog22 [ ][ ] [ ]( ) [ ] [ ][ ] t t t NI t N t Inlog log loglog log log log2 3. Formula Dr. Ishiguro (1953)baI+1Dengan :[ ][ ] [ ][ ][ ] [ ][ ] I I I NI I I t Ia 22 21

[ ][ ] [ ][ ] [ ][ ] I I I NN I I Ib 221 14. Formula Dr. MononobeJika data curah hujan yang tersedia berupa curah hujan harian, maka perhitungan intensitas curah hujan dapat menggunakan rumus Dr. Mononobe : 32242424

,`

.| ,`

.|tRIDimana :I= Intensitas curah hujan (mm/jam).t= Lamanya curah hujan (jam).R24= Curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm).Intensitas hujan (I) didapatkan dari grafiklengkungIDFdengan cara mengeplotkan waktu konsentrasi (tc) memotong lengkung IDF dengan periode ulang tertentu. 13

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koGambar 2.13 Contoh Grafik Lengkung IDF2.8.5 Koefisien Pengaliran (Run Of Coefficient)Koefisienpengaliranadalah angkareduksi dariintensitascurahhujan, yang besarnyadisesuaikan dengan kondisi permukaan, dan kemiringan / kelandaian, jenis tanah dan durasi hujan. Koefisien ini tidak berdimensi.Koefisien pengaliran tergantung dari karakteristik daerah pengaliran. Nilai C akan bertambahbesar jikadaerahkedapair. Umumnyadaerahpermukimanmempunyai nilai Cyang cukupbesar namuntetapdibawah1. Jikadaerahpengaliranmempunyai tata gunalahanyang bervariatif, makanilai pengalirannyadapatdihitungberdasarkanpersamaanmenurut TheAsphalt Institute :14An A ACn An C A C ACw+ + ++ + +... 2 1. ... 2 . 2 1 . 1Dimana : C1,C2,Cn: Koefisien pengaliran untuk setiap sub catchment area.A1,A2,An: Luas daerah pengaliran dengan karakterisrik permukaan tanah yang sama.Cw : C rata-rata pada daerah pengaliran yang dihitung.Tabel 2.4Standar Koefisien Limpasan Berdasarkan Kondisi Permukaan TanahKondisi Permukaan Tanah CJalurlalu lintas jalan asapal- jalan kerikil0,70 0,950,30 0,70Bahu jalandan lereng tanah berbutir halus tanah berbutir kasar lapisan batuan keras- lapisan batuan lunak0,40 0,650,10 0,300,70 0,850,50 0,75Tanahpasiran tertutuprumputkelandaian0 2%2 7%> 7%0,05 0,100,10 0,150,15 0,20Tanahkohesif tertutuprumputkelandaian0 2%2 7%> 7%0,13 0,170,18 0,220,22 0,35AtapTanah lapanganTanah dipenuhi rumput dan pepohonanDaerah pegunungan datarDaerah pegunungan curamSawahLadang / huma0,75 0,950,20 0,400,10 0,250,300,500,70 0,800,10 0,30Sumber : Shirley L. Hendarsin, Perencanaan Teknik Jalan Raya2.8.5 Waktu Konsentrasi (Time Of Concentration)14 Shirley L. Hendarsin, Perencanaan Teknik Jalan Raya, Hal. 28014

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koTime Of Concentration(tc) adalah waktu yang diperlukan oleh butiran air untuk bergerak dari titik terjauhpadadaerahpengaliransampai ketitikpembuangan.15Padasaat menyentuhpermukaan daerah aliran sungai yang paling jauh lokasinya dari muara, waktu konsentrasi mulai dihitung. Untuk saluran di daerah perkotaan, tc adalah waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir diatas permukaan tanah sampai ke saluran terdekat (to) ditambah waktu pengaliran di dalam saluran (td) sampai ke titik yang ditinjau.Besarnya waktu limpasan permukaan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:1. Kekasaran permukaan tanah.2. Kemiringan tanah.3. Ukuran luas daerah aliran dan jarak dan street inlet.4. Adanya lekukan pada tanah.5. Banyaknya bangunan yang mempengaruhi jumlah air yang meresap.Rumusnya adalah :2 1t t Tc + 167 , 01) . 28 , 3 3 / 2 (sndLo t VLt. 602 Keterangan :Tc = Waktu konsentrasi (menit).t1= Waktu inlet (menit).t2= Waktu aliran (menit).Lo = Jarak dari titik terjauh ke fasilitas drainase (m).L = Panjang saluran (m).nd = Koefisien hambatan (Tabel 5).s = Kemiringan daerah pengaliran.v = Kecepatan air rata-rata diselokan (m/det). Tabel 2.5Hubungan Kondisi Permukaan Dengan Koefisien HambatanKondisi Lapis Permukaan nd1. Lapisan semen dan aspal beton2. Permukaan licin dan kedap air3. Permukaan licin dan kokoh4. Tanah dengan rumput tipis dan gundul dengan permukaan sedikit kasar5. Padang rumput dan rerumputan0,0130,0200,100,2015 Tata Cara Permukaan Drainase Permukaan Jalan, SNI 03 3424 1994, Hal. 115

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang ko6. Hutan gundul7. Hutan rimbun dan hutan gundul rapat dengan hamparan rumput jarang sampai rapat0,400,600,802.8.5 Kecepatan Pengaliran Dalam SaluranKecepatan aliran merupakan jarak yang ditempuh aliran tiap satuan waktu. Kecepatan aliran harus cukup besar untuk mencegah pengendapan atau sedimentasi, tetapi tidak boleh terlalu besar sehingga menimbulkan erosi. Tidaklah mudah untuk menetapkan kecepatan rencana atau kecepatan rata-rata yang akan digunakan dalam desain, sebab kecepatan minimum yang diizinkan sebagian bergantung pada banyaknya butirantanah yang diangkut air dari daerah sekitarnya. Sedangkan kecepatan maksimumbergantungpadajenislapisanpelindungsaluran. Kecepatanairdidalamsalurantidak boleh terlalu kecil karena akan menyebabkan pengendapan lumpur dan mendangkalnya saluran. Jadi, kecepatan terbatas antara :1. Tidak boleh melebihi kecepatan erosi.2. Tidak boleh kurang dari kecepatan angkut.Kecepatan aliran yang diizinkan di dalamsaluran beton adalah antara 0,6-3 m3/detik. Daftar kecepatan izin aliran berdasarkan jenis material dapat dilihat pada Tabel 6.Tabel 2.6 Kecepatan Izin Berdasarkan Jenis MaterialNo. Material Kecepatan (m/det)1 Beton0,6 32 Aspal0,6 1,53 Pasangan batu / blok beton 0,6 1,84 Kerikil / tanah liat sangat padat 0,6 1,05 Pasir berbutiran kasar atau padat berpasir yang berkerikil0,3 0,66 Pasir atau tanah berpasir dengan kandungan tanah liat yang sangat banyak0,2 0,37 Tanah berpasir dengan butiran halus atau lanau0,1 0,2Sumber : M.Eng. Wangsadipura Muljana Tabel 2.7Kecepatan Izin Aliran Air Berdasarkan Jenis MaterialJenis Bahan Kec. Aliran air yg diizinkan (m/det)Pasir Halus 0.45Lempung Kepasiran 0.50Lanau Aluvial 0.60Kerikil Halus 0.75Lempung Kokoh 0.75Lempung Padat 1.10Kerikil Kasar 1.20Batu-batu Besar 1.50Pasangan Batu 1.50Beton 1.50Beton bertulang 1.50Sumber: Departemen Pekerjaan Umum, SK SNI, Tata Cara Perencanaan Umum Drainase PerkotaanKecepatan minimumadalah kecepatan terkecil yang masih belummenimbulkan sedimentasi (pengendapan) maupun tumbuhnya tanaman / tumbuhan air, sedangkan kecepatan maksimum adalah kecepatan pengaliran terbesar yang tidak akan menyebabkan erosi dipermukaan saluran. Untuk nilai kecepatan rata-rata beton digunakan 0,6 - 0,3 m/det sehingga apabila kecepatan aliran melebihi kecepatan tersebut maka diperlukan bangunan pematah arus untuk mengurangi kecepatan aliran tersebut yang diatur dalam SK SNI Tata cara Drainase Perkotaan.Untuk menghitung kecepatan saluran air digunakan rumus:1616 Tata Cara Permukaan Drainase Permukaan Jalan, SNI 03 3424 1994, Hal. 2516

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang ko21321i RnV Dimana :V= Kecepatan izin aliran (m/det).n= Koefisiensi kekasaran Manning (Tabel 8).R= Jari-jari Hidrolik.i= Kemiringan saluran yang diizinkan.17

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koTabel 2.8Harga n untuk Rumus ManningNo Type Saluran Baik SekaliBaik SedangJelekSaluran Buatan, Beton atau Batu kali1 Saluran pasangan batu, tanpa penyelesaian 0.025 0.030 0.0330.0352 Seperti No. 1, tetapi dengan penyelesaian0.017 0.020 0.0250.0303 Saluran beton0.014 0.016 0.0190.0214 Saluran beton halus dan rata0.010 0.011 0.0120.0135 Saluranbetonpracetakdengan acuan baja 0.013 0.014 0.0140.0156 Saluranbetonpracetakdengan acuan kayu0.015 0.016 0.0160.018Sumber: Departemen Pekerjaan Umum, SK SNI, Tata cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan1.9 Pemilihan Bentuk SaluranType dalam saluran drainase terbagi atas:1.Saluran Beton Pra-cetak berbentuk segi empat persegi panjang. Tipe saluranini banyakdijumpai padakawasan penduduk yang padat penduduknya. Karena dindingnya tegak, sehingga menghemat lahan.2.Saluran tanah berbentuk trapesium yang cocok untuk pinggiran kawasan perkotaan, dimana lahan masih luas.3.Saluran pasangan batu kali berbentuk empat persegi panjang atau trapesium, cocok untuk daerah perkotaan yang tidak begitu padat.4. SaluranPipaBetonPra-cetakberbentukbulat ataulonjong. Banyakdijumpai padakawasan perkotaan yang padat penduduknya.Dalam menentukan bentuk atau pofil saluran perlu diperhatikan aspek ekonomi atau kehematan dengan luas penampang tertentu (A). Macam-macam atau bentuk profil yang ada, antara lain: trapesium, empat persegi panjang, segitiga, lingkaran, dll.1.9.1 Penampang Basah SaluranPenampang basah saluran dihitung berdasarkan:Saluran basah yang paling ekonomis, untuk menampung debit maksimum yaitu:1. Saluran bentuk trapesium.2. Saluran bentuk segi empat.3. Saluran bentuk segitiga.4. Saluran bentuk setengah lingkaran.5. Saluran berbentuk lingkaran atau gorong-gorong.Luas tampang basah adalah luas penampang air pada saluran.a) Bentuk segiempatb.) Bentuk trapesium18b dhhba dc c

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koGambar 2.14 Penampang SaluranRumus untuk mencari luas dan keliling basahnya yaitu:a.) Bentuk segiempatb.) Bentuk trapesiumd b A db aA ,`

.| +2b d O + 2 b c O + 2Jari-jari hidrolis dapat dihitung dengan rumus:19 hLDasar salurani

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang koOAR Nilai koefisien kekasaran dindingsaluran dapat dilihat dari tabel berikut:Tabel 2.9 Nilai Koefisien Kekasaran Dinding Saluran TerbukaJenis Saluran KSaluran Drainase AlamSaluran Pasangan Batu KosongSaluran Pasangan Batu BelahSaluran BetonSaluran Yang Diplester HalusSaluran Baja GelombangSaluran Pipa BajaSaluran Pipa PVC405060709067100110Kemiringan dasar saluran (i) adalah perbedaan tinggi awal dan akhir saluran ( h) dibagi dengan panjang saluran (L) LhiPenentuan debit aliran dari air hujan yang jatuh pada lahan dapat digunakan rumus :A I C Q 2785 , 0Dimana : Q= Debit (m3/det).C= Koefisienaliran. I= Intensitas hujan (mm/jam).A= Luas area tangkapan air hujan (km2).1.9.1 Tinggi JagaanTinggi jagaan saluran ditentukan berdasarkan pertimbangan- pertimbangan, antara lain:1. Ukuran saluran.2. Kecepatan pengaliran.3. Arah dan lengkung (belokan) saluran.4. Debit banjir.5. Gelombang permukaan akibat tekanan aliran angin.Mencaritinggijagaanuntuksaluran bentuktrapesium,segiempat,dansetengah lingkarandapat digunakan rumus:17d W 5 , 0 Sedangkan untuk saluran lingkaran digunakan rumus: d D W D = Diameter Lingkaran17 Tata Cara Permukaan Drainase Permukaan Jalan, SNI 03 3424 1994, Hal. 2420

NOLITEKNIK NEGERI JAKARTAmsian ataupun interpolasi.katan sebagai sumber data pelengkap untuk melengkapi data curah hujan yang kod = Tinggi saluran atau selokan yang tergenang air (m)1.9.1 Dimensi SaluranDimensi saluranditentukanberdasarkanhasil perhitungan. Untukperbandingandanpendekatan dimensi, berikut ini diberikan tabel perbandingan antara lebar (b) dengan tinggi air (h) berdasarkan debit yang mengalir pada saluran:Tabel 2.10 Perbandingan dimensi saluranDebit Q (m3/dtk) b : h0 0.50.5 1.01.0 1.51.5 3.03.0 4.56.0 7.57.5 9.09.0 11.011.522.53.044.5521