bab ii tinjauan pustaka 2 -...

D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Sebelum menentukan perencanaan sistem drainase suatu wilayah,

diperlukan tinjauan pustaka mengenai teori dasar sebagai bahan pemikiran dalam

penetapan perencanaan sistem drainase. Teori dasar ini mencangkup ketentuan-

ketentuan umum dan rumus-rumus dasar yang dipakai dalam suatu perencanaan

sistem drainase. Penerapan teori dasar ini harus disesuaikan dengan kondisi

eksisting daerah perencanaan, seperti kondisi topografi, klimatologi, curah hujan

dan sebagainya. Selain berisi teori yang berkaitan dengan perencanaan sistem

drainase, bab ini juga memuat teori yang diperlukan dalam suatu perencanaan

kolam retensi.

2.2 Drainase

2.2.1 Pengertian Drainase

Kata drainase berasal dari kata drainage yang artinya mengeringkan atau

mengalirkan. Drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan

teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari hujan, rembesan,

maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan sehingga fungsi kawasan itu

tidak terganggu. (Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. 2004).

Sistem drainase adalah serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk

mengurangi dan atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan ke badan air

atau tempat peresapan buatan. Bangunan sistem drainase dapat terdiri atas saluran

penerima, saluran pembawa air berlebih saluran pengumpul dan badan air

penerima.

Sistem drainase permukaan berfungsi untuk mengendalikan limpasan air

hujan di permukaan jalan dan dari daerah sekitarnya agar tidak merusak

konstruksi jalan, seperti kerusakan karena air banjir yang melimpas diatas

pekerasan jalan atau kerusakan pada badan jalan akibat erosi.



Bila dilihat dari cara penyalurannya, sistem drainase dapat dibagi menjadi

tiga bagian besar (lihat Tabel 2.1), yaitu:

Tabel 2.1 Cara Penyaluran Air Hujan

Sistem Terpisah Tercampur Intercepting Sewer

Pengaliran Air hujan dan air

limbah terpisah

Air hujan dan air

limbah tercampur

Jika debit besar,

system tercampur

Jika debit kecil,

system terpisah

Fluktuasi

Debit

Besar Kecil Besar dan kecil

Keuntungan Ekonomis dalam

hal pemilihan

dimensi saluran

karena hanya

menampung debit

air hujan saja.

Air hujan tidak

membebani

saluran air buangan

Konsentrasi

pencemaran

menurun karena

pengenceran

dengan air hujan

Biaya konstruksi

lebih murah

karena debit jadi

satu

Bisa digunakan untuk

debit besar dan kecil.

Kerugian Membutuhkan lahan

tersendiri

Debit yang diolah

dalam BPAB besar

Membutuhkan lahan

tersendiri

Sumber: Moduto. Drainase Perkotaan. 1998

2.2.2 Fungsi dan Kiat Drainase

Fungsi dari sistem drainase adalah:

1. Untuk menjaga serta meningkatkan kesehatan lingkungan pemukiman.

Dengan tersedianya sistem drainase yang baik maka diharapkan:

Dapat mengurangi/menghilangkan genangan-genangan air yang

menyebabkan bersarangnya nyamuk dan hewan pengerat lainnya.



Pengendalian kelebihan air permukaan atau run off dapat dilakukan dengan

aman, lancar, efisien dan dapat mendukung lingkungan dan kesehatan

penghuni.

Dapat digunakan sebagai bagian rencana wilayah komplek yang berguna

dalam proses perencanaan pembangunan dalam komplek yang bersifat

eksternal dan internal.

2. Untuk memperpanjang umur ekonomis sarana-sarana fisik antara lain jalan-

jalan di kawasan komplek. Akibatnya genangan atau banjir menimbulkan

kerusakan atau gangguan kegiatan akibat tidak berfungsinya prasarana

drainase.

3. Untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air suatu kawasan lahan,

sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal.

4. Untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan sanitasi,

dimana drainase merupakan suatu cara pembuangan kelebihan air yang

tidak diinginkan, serta cara-cara penanggulangan akibat yang ditimbulkan

oleh suatu kelebihan air tersebut.

Berdasarkan fisiknya:

a) Sistem saluran primer:

Adalah saluran utama yang menerima masukan aliran dari saluran sekunder.

Dimensi saluran ini relatif besar. Akhir saluran primer adalah badan

penerima air.

b) Sistem saluran sekunder:

Adalah saluran terbuka atau tertutup yang berfungsi menerima aliran air dari

saluran tersier dan limpasan air dari permukaan sekitarnya, dan meneruskan

air ke saluran primer. Dimensi saluran tergantung pada debit yang dialirkan.

c) Sistem saluran tersier:

Adalah saluran drainase yang menerima air dari saluran drainase lokal.

Kiat drainase tidak lagi seperti drainase tradisional, yaitu membuang

limpasan air hujan secepatnya dengan jalur sependek-pendeknya, yang akan

mempercepat datangnya debit puncak aliran dimana banjir akan melanda daerah



alirannya. Kiat drainase seperti halnya kiat penataan lingkungan digolongkan

menjadi 2, yaitu:

1. Tindakan yang sifatnya biologis-ekologis, diantaranya adalah melestarikan

atau menyediakan daerah hijau sebagai daerah retensi dan peresapan air yang

optimal.

2. Tindakan yang sifatnya teknologis-higienis, diantaranya dengan prinsip

‘Semua daerah hulu atau awal aliran, arus limpasan air hujan yang belum

membahayakan atau belum mengganggu lingkungan sebisa mungkin

dihambat, diresapkan, atau ditampung dalam kolam retensi sebagai sumber

daya imbuhan air tanah dan air permukaan’. Dengan demikian maka akan

mengurangi arus limpasan ke hilir aliran dan dapat mengurangi erosi serta

banjir. (Sumber: Moduto. Drainase Perkotaan. 1998).

2.3 Survei Lapangan

Hal pertama yang dilakukan dalam perncanaan drainase yaitu dengan

melakukan survey lapangan untuk mendapatkan/mengetahui data-data lapangan

yang dibutuhkan seperti data kontur (grading).

a. Umum

Kondisi lokal sistem drainase yang ada saat ini harus diketahui secara detail

untuk perencanaan sistem drainase. Survei dan investigasi yang diperlukan

meliputi:

Topografi

Hidrologi

Tata guna lahan dan rencana pengembangan masa mendatang.

Master Plan.

b. Topografi

Informasi umum pada lokasi harus diketahui secara rinci. Informasi yang

diperlukan paling tidak meliput:

Lokasi sistem drainase

Elevasi permukaan tanah



Batas-batas administrasi

Informasi tersebut dapat diperoleh dari anlisis berbagai macam peta,

diantaranya seperti tersebut dalam Tabel 2.2 berikut ini:

Tabel 2.2 Jenis Peta untuk Perencanaan Drainase

Jenis Peta Bentuk

Tampilan/Informasi

Kegunaan Sumber

Orthophoto Foto udara dengan skala

1:1000 ; 1:10.000

Menentukan batas

dan luas DAS.

Menentukan letak dan

jumlah bangunan

Googel maps

Peta wilayah/kota Batas wilayah,

kecamatan, desa, nama

jalan, sungai, bangunan

umum.

Menentukan jenis

dan jumlah fasilitas

umum yang terkena

banjir.

Pemda

Toko buku

Google maps

Peta sistem drainase Jaringan drainase, jalan

inspeksi, dan letak

bangunan-

bangunannya, arah

aliran.

Pembagian DAS dan/

atau sub sistem

drainase, saluran

primer, sekunder,

penempatan

bangunan, stasiun

pompa, kolam, dll.

Dinas PU

Departemen

Kimprawaswil

Peta rencana tata ruang

Data curah hujan

Rencana tataguna

lahan, zone

pemukiman, industri,

perdagangan, jalur

hijau, dll, rencana

jaringan dan pelebaran

jalan, dll.

Curah hujan daerah

proyek

Menentukan jalur

banjir kanal,

menentukan

koefisien pengaliran.

Curah hujan wilayah

selama 10 th terakhir

Bappeda

Depatemen

Kimpraswil

BMG

Sumber: Buku Wesli. Drainase Perkotaan

2.4 Pembagian Saluran Drainase

Saluran drainase terbagi menjadi dua, yaitu drainase wilayah perkotaan

(drainase kota) dan drainase wilayah regional (drainase regional). Drianase kota

dibagi menjadi lima (Moduto. Drainase Perkotaan. 1998):

1. Saluran Drainase Induk Utama (DPS > 100 ha)

2. Saluran Drainase Induk Madya (DPS 50 – 100 ha)



3. Saluran Drainase Cabang Utama (DPS 25 – 50 ha)

4. Saluran Drainase Cabang Madya (DPS 5 – 25 ha)

5. Saluran Drainase Tersier (DPS 0 – 5 ha)

Saluran drainase induk (utama dan madya dengan DPS > 50 ha) dapat

dikategorikan ke dalam system drainase mayor karena akibat kerusakan banjir

dianggap besar, sedangkan saluran drainase cabang utama (sekunder DPS < 50

ha) dapat dikategorikan ke dalam system drainase minor karena akibat kerusakan

banjir dinggap kecil.

a. Sistem Drainase Minor

Sistem drainase minor merupakan bagian dari sistem drainase yang

menerima debit limpasan maksimum dari mulai aliran awal, yang terdiri dari inlet

limpasan permukaan jalan, saluran dan parit drainase tepi jalan, gorong – gorong,

got air hujan, saluran air terbuka dan lain-lain, yang didesain untuk menangani

limpasan banjir minor sampai DPS sama dengan 50 ha. Saluran drainase minor

didesain untuk Periode Ulang Hujan (PUH) 2 – 10 tahun, tergantung dari tata

guna lahan di sekitarnya (Moduto. Drainase Perkotaan. 1998).

b. Sistem Drainase Mayor

Selain untuk menerima limpasan banjir minor, sarana drainase harus

dilengkapi dengan suatu saluran yang dapat mengantisispasi terjadinya kerusakan-

kerusakan besar akibat limpasan banjir yang mungkin terjadi setiap 25 – 100

tahun sekali. Sarana system drainase mayor meliputi saluran alami dan buatan,

daeerah banjir, dan jalur saluran drainase pembawa aliran limpasan besar serta

bangunan pelengkapnya (Moduto. Drainase Perkotaan. 1998).

2.5 Dasar-dasar Perencanaan dan Kriteria Disain

Dasar-dasar yang digunakan untuk merencanakan sistem drainase adalah

rumus-rumus, asumsi-asumsi, dan ketentuan-ketentuan yang umum dipakai pada

perencanaan sistem ini. Adapun pemakaiannya dibatasi oleh kondisi daerah

perencanaan, seperti waktu perencanaan, tataguna lahan, topografi, dan lain-lain.



2.6 Periode Ulang Hujan

Kala ulang untuk perencanaan sistem drainase dan kolam retensi harus

memenuhi criteria sebagai berikut :

a. Kala ulang yang dipakai berdasarkan luas daerah pengaliran (catchment

area), tipologi kota yang akan direncanakan seperti pada Tabel 2.3 berikut:

Tabel 2.3 Tabel Kala Ulang Berdasarkan Tipologi dan Luas Pengaliran

Tipologi Kota Catchment Area (Ha)

< 10 10 – 100 100 – 500 > 500

Kota Metropolitan 2 th 2 -5 th 5 – 10 th 10 – 25 th

Kota Besar 2 th 2 – 5 th 2 – 5 th 5 – 20 th

Kota Sedang / Kecil 2 th 2 – 5 th 2 – 5 th 5 – 20 th

Sumber: PU. Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder.

b. Perhitungan curah hujan berdasarkan data hujan paling sedikit 10 tahun yang

berurutan.

c. Bangunan pelengkap dipakai kala ulang yang sama dengan saluran dimana

bangunan pelengkap itu berada.

2.7 Analisa Hidrologi

Perencanaan sistem drainase suatu daerah sangat terkait dengan kondisi

hidrologi daerah tersebut. Hujan merupakan faktor terpenting dalam analisis

hidrologi. Intensitas hujan yang tinggi pada suatu kawasan hunian yang kecil

dapat mengakibatkan genangan pada jalan-jalan dan tempat-tempat lainnya

karena fasilitas drainase tidak didesain untuk mengalirkan air akibat intensitas

hujan yang tinggi.

Analisis dan desain hidrologi tidak hanya memerlukan volume atau

ketinggian hujan, tetapi juga distribusi hujan terhadap tempat dan waktu.

Distribusi hujan terhadap waktu disebut hydrograph. Dengan kata lain,

hydrograph adalah grafik intensitas hujan atau ketinggian hujan terhadap waktu.

Analisis curah hujan dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu analisi data

curah hujan, analisis curah hujan harian maksimum dan analisis intensitas hujan.

Keseluruhan analisis curah hujan ini bertujuan untuk mendapatkan hasil yang

sedekat-dekatnya, sebab proses hujan merupakan proses stokastik yang acak.



Resiko dalam desain diminimalisir dengan perhitungan yang teliti dan

pengambilan keputusan yang tepat dari data hujan diperlukan untuk menghindari

kesimpulan yang keliru.

2.7.1 Data Curah Hujan

Merupakan data curah hujan harian maksimum dalam setahun dinyatakan

dalam mm/hari. Data curah hujan ini diperoleh dari Badan Meteorologi dan

Geofisika (BMG) yaitu stasiun curah hujan yang terletak pada daerah layanan

saluran samping jalan.

Jika derah layanan tidak memiliki data curah hujan maka dapat digunakan

data dari stasiun di luar daerah layanan yang dianggap masih dapat mewakili.

Jumlah data curah hujan yang diperlukan minimal 10 tahun terakhir.

2.7.2 Penentuan Stasiun Utama

Penentuan stasiun utama perlu ditentukan dari pos-pos yang tersebar di

sekitar wilayah perencanaan sebagai dasar perhitungan selanjutnya. Penentuan

stasiun utama ini dilakukan dengan metode Poligon Theissen. Metode Poligon

Theissen memberikan proporsi luas daerah pengaruh pos penakar hujan untuk

mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Daerah pengaruh dibentuk dengan

menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara

dua pos penakar terdekat. Metode ini menggunakan asumsi bahwa sembarang pos

dianggap dapat mewakili kawasan terdekat dan cocok untuk daerah datar dengan

luas 500 km2 – 5000 km2 (Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang

Berkelanjutan. 2004).

Prosedur penerapan metode ini meliputi (Sosrodarsono, Suryo. Hidrologi

untuk Pengairan. 2003)

1. Cantumkan titik-titik pengamatan di dalam dan di sekitar daerah itu pada

peta.

2. Hubungkan tiap titik yang berdekatan dengan sebuah garis lurus. Dengan

demikian akan terbentuk jaringan segita yang menutupi seluruh daerah.

3. Daerah yang brsangkutan dibagi dalam polygon-poligon yang didapat

dengan cara menggambar garis tegak lurus pada tiap sisi segitiga. Curah



hujan dalam tiap polygon dianggap diwakili oleh curah hujan dari titik

pengamatan dalam polygon itu.

Berdasarkan jarak stasiun pengamatan terdekat dari lokasi proyek, maka

ditentukan beberapa stasiun, yaitu stasiun Padalarang, Stasiun Lembang, Stasiun

Husein Sastra Negara. Melalui polygon Theissen didapat stasiun utama yang akan

digunakan adalah Stasiun Padalarang.

2.7.3 Analisis Curah Hujan Harian Maksimum

Sistem hidrologi terkadang dipengaruhi oleh peristiwa-peristiwa yang luar

biasa, seperti hujan lebat, banjir dan kekeringan. Besarnya peristiwa ekstrim

berbanding terbalik dengan frekuennsi kejadiannya, peristiwa yang sangat ekstrim

kejadiannya sangat langka. (Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang

Berkelanjutan. 2004).

2.7.4 Analisa Frekuensi

Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran

peristiwa-peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui

penerapan distribusi kemungkinan. Data hidrologi yang dianalisis diasumsikan

tidak bergantung (independent) dan terdistribusi secara acak dan bersifat

stokastik.

Frekuensi hujan adalah besaran kemungkinan suatu besaran hujan disamai

atau dilampaui. Sebaliknya, periode ulang adalah waktu hipotetik dimana hujan

dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui.

Analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari pos

penangkar hujan, baik yang manual maupun yang otomatis. Analisis frekuensi ini

didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh

probabilitas besaran hujan di masa yang akan datang. Dalam ilmu statistik dikenal

beberapa macam distribusi frekuensi yang banyak digunakan dalam bidang

hidrologi, salah satunya adalah Distribusi Gumbel.



Metode Gumbel

Rumus Gumbel:

Xtr = Xm + ( –

) . Sx ................................................................. (1)

Sx = √

........................................................................... (2)

Keterangan:

Xtr = besarnya curah hujan untuk periode ulang t tahun (mm)/24 jam

Xi = urutan curah hujan yang diurutkan dari besar ke kecil

Xm = nilai rat-rata aritmatik hujan komulatif

n = jumlah data

Sx = standar deviasi

Ytr = reduce variateI, sebagai fungsi periode ulang

Yn = reduce mean yang tergantung jumlah sampel/data n

Sn = standar deviasi yang tergantung jumlah sampel/data n

Tabel 2.6 dihalaman selanjutnya memperlihatkan hubungan antara reduce

variate dengan periode ulang.

Tabel 2.4 Reduce Mean (Yn)

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0.4952 0.4996 0.5035 0.5070 0.5100 0.5128 0.5157 0.5181 0.5202 0.5220

20 0.5236 0.5252 0.5268 0.5283 0.5296 0.5309 0.5320 0.5332 0.5343 0.5353

30 0.5362 0.5371 0.5380 0.5388 0.5396 0.5403 0.5410 0.5418 0.5424 0.5436

40 0.5436 0.5442 0.5448 0.5453 0.5458 0.5463 0.5468 0.5473 0.5473 0.5481

50 0.5485 0.5489 0.5493 0.5497 0.5501 0.5504 0.5508 0.5511 0.5515 0.5518

60 0.5521 0.5524 0.5527 0.5530 0.5533 0.5535 0.5538 0.5540 0.5543 0.5545

70 0.5548 0.5550 0.5552 0.5555 0.5557 0.5559 0.5561 0.5563 0.5565 0.5567

80 0.5569 0.5570 0.5572 0.5574 0.0558 0.5578 0.5580 0.5581 0.5583 0.5585

90 0.5586 0.5587 0.5589 0.5591 0.5592 0.5593 0.5595 0.5596 0.5598 0.5599

100 0.5600 0.5602 0.5603 0.5604 0.5606 0.5607 0.5607 0.5609 0.5610 0.5611



Tabel 2.5 Reduce Standard Deviatio (Sn)

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0.9496 0.9676 0.9833 0.9971 1.0095 1.0206 1.0316 1.0411 1.0493 1.0565

20 1.0628 1.0696 1.0754 1.0811 1.0864 1.0915 1.0961 1.1004 1.1047 1.1080

30 1.1124 1.1159 1.1193 1.1226 1.1255 1.1285 1.1313 1.1339 1.1363 1.1388

40 1.1413 1.1436 1.1458 1.1480 1.1499 1.1519 1.1538 1.1557 1.1574 1.1590

50 1.1607 1.1623 1.1638 1.1658 1.1667 1.1681 1.1696 1.1708 1.1721 1.1734

60 1.1747 1.1759 1.1770 1.1782 1.1793 1.1803 1.1814 1.1824 1.1834 1.1844

70 1.1854 1.1863 1.1873 1.1881 1.1890 1.1898 1.1906 1.1915 1.1923 1.1930

80 1.1938 1.1945 1.1953 1.1959 1.1967 1.1973 1.1980 1.1987 1.1994 1.2001

90 1.2007 1.2013 1.2020 1.2026 1.2032 1.2038 1.2044 1.2049 1.2055 1.2060

100 1.2065 1.2069 1.2073 1.2077 1.2081 1.2084 1.2087 1.2000 1.2093 1.2096

Tabel 2.6 Reduce variate, Ytr sebagai Fungsi Periode Ulang

Periode ulang

(tahun) Tr

Variasi yang berkuarang

(Yt)

2 0,3668

5 1,5004

10 2,2510

20 2,9709

25 3,1993

50 3,9028

100 4,6012

(Sumber: Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. 2004)

Setelah dilakukan perhitungan dengan metode Gumbel, maka diperoleh

curah hujan harian maksimum untuk berbagai PUH.

2.7.5 Analisa Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu.

Sifat umum hujan adalah semakin singkat hujan berlangsung intensitasnya

cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya maka makin tinggi

pula intensitasnya.

Analisis tahap ini dimulai dari data curah hujan harian maksimum yang

kemidian diubah ke dalam bentuk intensitas hujan. Pengolahan data dilakukan

dengan metoda statistik yang umum digunakan dalam aplikasi hidrologi. Data

yang digunakan sebaiknya adalah data hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 10



menit, 30 menit, 60 menit dan berjam-jaman. Bila tidak diketahui data untuk

durasi hujan, maka diperlukan pendekatan empiris dengan berpedoman pada

durasi enam puluh menit dan pada curah hujan harian maksimum yang terjadi

setiap tahun. Cara lain yang lazim digunakan adalah mengambil pola intensitas

hujan dari kota lain yang mempunyai kondisi yang hampir sama. (Wurjanto, A.

dan Diding S. Hidrologi dan Hidrolika).

Metoda yang digunakan untuk menganalisis intensitas hujan yaitu dengan

Metode Van Breen.

Metode Van Breen

Berdasarkan penelitian Ir. Van Breen di Indonesia, khususnya di pulau

jawa, hujan harian terkonsentrasi selama 4 jam dengan jumlah hujan sebesar 90%

dari jumlah hujan selama 24 jam (Anonim. Penggunaan Data Curah Hujan untuk

Analisa Hidrologi. 1987).

Intensitas hujan dihitung dengan persamaan berikut:

I240 =

(mm/jam) ....................................................................... (3)

Keterangan:

I240 : Intensitas hujan (mm/jam)

Xtr : Curah hujan (mm/24jam)

Dalam pengembangan kurva pola hujan Van Breen, besarnya intensitas

hujan di kota lain di Indonesia dapat didekati dengan persamaan (Moduto.

Drainase Perkotaan. 1998):

Ir =

................................................................................. (4)

Ir : Intensitas hujan pada PUH T tahun dan tc > tc (mm/jam).

R : tinggi hujan pada PUH T tahun (mm/hari).

Apabila tc ≤ tc maka tc dibuat sama dengan tc.

2.7.6 Penentuan Metode Perhitungan Intensitas Hujan

Untuk menentukan metode analisis intensitas hujan yang paling cocok

dilakukan dengan perhitungan tetapan melalui 3 jenis metode. Pemilihan ini

daimaksudkan untuk menentukan persamaan intensitas yang paling mendekati



untuk daerah perencanaan. Metode yang digunakan adalah metode perhitungan

dengan cara kuadrat terkecil.

Langkah pendekatan yang perlu dilakukan adalah:

1. Menentukan minimal 8 jenis durasi curah hujan t menit (misal, 5, 10, 20,

40, 60, 80, 120, 240).

2. Menggunakan harga-harga t tersebut untuk menentukan besarnya intensitas

hujan. Untuk periode ulang hujan tertentu, nilainya disesuaikan dengan

perhitungan debit puncak rencana.

3. Menggunakan harga-harga t yang sama untuk menetapkan tetapan-tetapan

cara kuadrat terkecil (Last Square Methode). Perhitungan tetapan-tetapan

untuk setiap rumus intensitas curah hujan adalah sebagai berikut :

a. Rumus Tabolt

Rumus ini banyak digunakan karena mudah diterapkan dan tetapan-tetapan

a dan b ditentukan dengan harga-harga yang terukur

I =

................................................................................................ (5)

a = ( )

................................................................... (6)

b =

....................................................................... (7)

b. Rumus Sherman

Rumus ini mungkin cocok untuk jangka waktu curah hujan yang lamanya

lebih dari 2 jam.

I =

................................................................................................... (8)

log a =

– ............................... (9)

n =

– ............................................... (10)



c. Rumus Ishiguro

I =

.............................................................................................. (11)

a = ( ) ( )

.............................................................. (12)

b =

................................................................. (13)

Keterangan:

I = intensitas hujan (mm/jam)

t = lamanya hujan (jam)

n = banyaknya data

a dan b = konstanta

Dari hasil perhitungan dari ketiga metode tersebut kemudian dilakukan

pemeriksaan kecocokan dengan menelaah deviasi antara data terukur dan hasil

prediksi, maka rumus dengan deviasi rata-rata M terkecil dinggap sebagai rumus

paling cocok untuk digunakan dalam perhitungan selanjutnya.

2.7.7 Penggambaran Kurva IDF

Kurva IDF (intensity, Duration, Frequency) merupakan kurva yang

menunjukkan hubungan antara intensitas hujan dengan durasinya. Dalam

penggambaran kurva IDF diperlukan data curah hujan dalam durasi waktu yang

pendek, yaitu curah hujan dalam satuan waktu menit (Wurjanto. Hidrologi dan

Hidrolika). Ini telah dihitung sebelumnya dalam serangkaian analisis intensitas

hujan.

Kurva IDF digunakan untuk perhitungan limpasan (run-off) dengan rumus

rasional untuk perhitungan debit puncak dengan menggunakan intensitas hujan

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

yang ditinjau di bagian hilir daerah pengaliran tersebut. Kurva ini menunjukkan

besarnya kemungkinan terjadinya intensitas hujan yang berlaku untuk lama curah

hujan sembarang.



2.8 Perhitungan Debit Puncak

2.8.1 Perkiraan Debit Limpasan Air Hujan

Limpasan air hujan dapat dihitung dengan berbagai macam metoda,

misalnya dengan metode Rasional. Metode ini banyak dipakai khususnya dalam

perencanaan drainase kota maupun jalan.

Rumus Rasional (untuk daerah aliran < 13 km2), adalah:

Q = (

) C.I.A .................................................................................. (14)

dimana:

Q = Debit rencana (m3/detik)

C = Koefisien aliran permukaan (0 ≤ C ≤ 1)

I = Intensitas curah hujan untuk waktu yang sesuai dengan waktu

konsentrasi (mm/jam)

A = Luas daerah pengaliran (ha)

Metoda rasional ini dikembangkan berdasarkan asumsi bahwa hujan yang

terjadi mempunyai intensitas seragam dan merata diseluruh DTA selama paling

sedikit sama dengan waktu konsentrasi (tc).

Metode rasional juga dapat dipergunakan untuk DTA yang tidak seragam

(homogen), di mana DAS dapat dibagi-bagi menjadi Sub-DTA yang seragam,

atau pada DAS dengan sistem saluran bercabang-cabang. Metode rasional

digunakan untuk menghitung debit dari masing-masing Sub-DTA.

Perhitungan dilakukan dengan menggunakan dua aturan berikut:

1) Metode rasional dipergunakan untuk menghitung debit puncak pada tiap-

tiap daerah masukan (inlet area) pada ujung hulu Sub-DTA.

2) Pada lokasi dimana drainase berasal dari dua atau lebih daerah masukan,

maka waktu konsentrasi terpanjang yang dipakai untuk intensitas hujan

rencana, koefisien yang dipakai Cr, dan total area drainase dari daerah

masukan. Hasilnya mempunyai tingkat perlindungan terhadap bahaya banjir

yang sama di setiap titik.



Modifikasi rumus tersebut menjadi:

Qp = (

). (∑Ci. Ai). I ............................................................................ (15)

Dimana:

Qp = debit puncak (m3/detik)

C = koefisien limpasan

A = luas DTA, untuk beberapa DTA harga C. A diganti menjadi .(∑Ci. Ai)

I = intensitas hujan (mm/jam) pada waktu konsentrasi tc (menit) dan PUH t

(tahun)

2.8.2 Koefisien Aliran Permukaan

Koefisien aliran permukaan adalah perbandingan antara jumlah air hujan

yang mengalir atau melimpas di atas perrmukaan tanah (surface run off) dengan

jumlah air hujan yang jatuh dari atmosfer yang melimpas dan tertangkap pada

titik yang ditinjau. Nilai koefisien pengaliran berkisar antara 0 sampai dengan 1

dan bergantung dari jenis tanah, jenis vegetasi, karakteristik tataguna lahan dan

konstruksi yang ada di permukaan tanah seperti jalan aspal, atap bangunan dan

lain-lain yang menyebabkan air hujan tidak dapat sampai secara langsung ke

permukaan tanah sehingga tidak dapat berinfiltrasi maka akan menghasilkan

limpasan permukaan hampir 100%. Rumus untuk menentukan koefisien

pengaliran sebagai berikut:

Untuk areal yang seragam, koefisien pengaliran (limpasan) cukup diambil

dari tabel nilai koefisien limpasan seperti pada Tabel 2.7 berikut:

Tabel 2.7 Nilai Koefisien Limpasan (C)

Kondisi Permukaan Tanah C

Jalan lalu lintas Jalan aspal 0.70 - 0.95

Jalan kerikil 0.30 - 0.70

Bahu jalan dan lereng

Tanah berbutir halus 0.40 - 0.65

Tanah berbutir kasar 0.10 - 0.30

Lapisan batuan keras 0.70 - 0.85

Lapisan batuan lunak 0.50 - 0.75

Tanah pasiran tertutup rumput

Kelandaian

0 - 2 % 0.05 - 0.10

2 - 7 % 0.10 - 0.15

> 7 % 0.15 - 0.20

Tanah kohesif Kelandaian 0 - 2 % 0.13 - 0.17



tertutup rumput 2 - 7 % 0.18 - 0.22

> 7 % 0.25 - 0.35

Atap 0.75 - 0.95

Tanah lempung 0.20 - 0.40

Taman dipenuhi rumput dan pepohonan 0.10 - 0.25

Daerah pegunungan datar 0.30

Daerah pegunungan curam 0.5

Sawah 0.70 - 0.80

Ladang/huma 0.10 - 0.30 Sumber: Modul Kuliah Sanitasi Pemukiman

Keterangan:

Harga koefisien pengaliran (C) untuk daerah datar diambil nilai C yang

terkecil dan untuk daerah lereng diambil nilai C yang besar.

Bila daerah pengaliran atau daerah layanan terdiri dari dan beberapa tipe

kondisi permukaan yang mempunyai nilai C yang berbeda, harga C rata-rata

ditentukan dengan persamaan berikut:

Cr =

................................................................. (16)

Dengan pengertian:

C1.C2C3 = Koefisien pengaliran yang sesuai dengan tipe kondisi

permukaan.

A1 A2 A3 = Luar daerah pengaliran yang diperhitungkan sesuai dengan

kondisi permukaan

2.8.3 Luas Daerah Pengaliran

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam suatu luas daerah pengaliran, yaitu:

1. Tata guna lahan eksisting dan pengembangannya di masa mendatang.

2. Karakteristik tanah dan bangunan di atasnya.

3. Kemiringan tanah dan bentuk daerah pengalirannya.



2.8.4 Analisa Waktu Konsentrasi (tc)

Waktu konsentrasi 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.

Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan rumus berikut:

tc = to + td ...................................................................................................................................... (17)

dimana:

tc = Waktu Konsentrasi (jam).

to = Inlete time, waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir di atas

permukaan tanah dari titik terjauh ke saluran terdekat (jam).

td = Conduit time, yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir

disepanjang saluran sampai titik kontrol yang ditentukan dibagian hilir

atau tempat pengukuran (jam).

Pada prinsipnya waktu konsentrasi merupakan penjumlahan dua komponen,

yaitu:

a) Waktu merayap (Inlet time) ( to), yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk

mengalir di atas permukaan tanah menuju saluran drainase.

Rumus yang digunakan:

to = (

. 3,28 . Lo .

)0,167 ................................................................. (18)

dimana:

to = inlet time ke saluran terdekat (menit)

Lo = Jarak aliran terjauh di atas tanah hingga saluran terdekat (m)

So = Kemiringan permukaan tanah yang dilalui aliran di atasnya.

nd = Koefisien hambatan

Tabel 2.8 Koefisien Hambatan (nd) Berdasarkan Kondisi Permukaan

No Kondisi Lapis Permukaan nd

1 Lapisan semen dan aspal beton 0,013

2 Permukaan licin dan kedap air 0,02

3 Permukaan licin dan kokoh 0,1



4 Tanah dengan rumput tipis dan gundul dengan

permukaan sedikit kasar 0,2

5 Pdang rumput dan rerumputan 0,4

6 Hutan gundul 0,6

7 Hutan rimbun dan hutan gundul rapat dengan

hamparan rumput jarang sampai rapat. 0,8

Sumber: Perencanaan Sistem Drainase Jalan. Departemen PU

b) Waktu mengalir di saluran (Conduit time) (td), yaitu waktu yang diperlukan

oleh air untuk mengalir disepanjang saluran sampai titik kontrol yang

ditentukan dibagian hilir.

Rumus yang digunakan yaitu:

td =

........................................................................................... (19)

dimana:

td = Conduit time sampai ke tempat pengukuran (jam).

L1 = Jarak yang ditempuh aliran di dalam saluran ke tempat pengukuran

(m).

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

Lama waktu mengalir di dalam saluran (td) ditentukan dengan rumus

seseuai dengan kondisi salurannya, untuk saluran alami, sifat-sifat hidroliknya

sukar ditentukan, maka td dapat ditentukan dengan menggunakan perkiraan

kecepatan air rencana.

2.8.5 Kecepatan Rencana

Kecepatan rencana merupakan kecepatan aliran yang direncanakan dalam

saluran. Kecepatan ini dipengaruhi oleh bahan pembuat saluran tersebut.

Besarnya nilai kecepatan aliran tersebut dapat diambil pada Tabel 2.9. kecepatan

aliran yang diizibkan berdasarkan jenis material (liahat Tabel 2.9).



Tabel 2.9 Kecepatan Aliran Air yang Diizinkan Berdasarkan Jenis Material

Jenis Bahan Kecepatan aliran (V) air yang diizinkan

(m/det)

Pasir halus 0.45

Lempung kepasiran 0.5

Lanau aluvial 0.6

Kerikil halus 0.75

Lempung padat 1.10

Kerikil kasar 1.2

Pasangan Batu 1.5

Beton 1.5

Beton bertulang 1.5

Sumber: Modul Sanitasi Pemukiman

2.9 Kriteria Hidrolis

2.9.1 Kapasitas Saluran

Dimensi saluran harus mampu mengalirkan debit rencana atau dengan kata

lain debit yang dialirkan oleh saluran (Qs) sama atau lebih besar dari debit puncak

(Qp). Hubungan ini ditunjukan sebagai berikut:

Qs ≥ Qp ............................................................................................... (20)

Debit suatu penampang saluran (Qs) dapat diperoleh dengan menggunakan

rumus seperti dibawah ini:

Qs = As.V ........................................................................................... (21)

dimana:

As = luas penampang saluran tegak lurus alah aliran (m2).

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

2.9.2 Kecepatan Aliran Saluran (Vs)

Aliran dalam saluran terbuka maupun saluran tertutup yang mempunyai

permukaan bebas disebut aliran permukaan bebas (free surface flow) atau aliran

saluran terbuka (open channel flow). Permukaan bebas/terbuka mempunyai

tekanan yang sama dengan tekanan atmosfir. Jika pada aliran tidak terdapat

permukaan bebas dan aliran dalam saluran penuh, maka aliran yang terjadi

disebut aliran dalam pipa (pipe flow) atau aliran tertekan (pressurized flow).



Sedangkan dalam saluran tertutup kemungkinan dapat terjadi aliran bebas

maupun aliran tertekan pada saat yang berbeda, misalnya gorong-gorong untuk

drainase, pada saat normal alirannya bebas, sedang pada saat banjir karena hujan

tiba-tiba air dapat memenuhi gorong-gorong sehingga alirannya tertekan.

Rumus umum dalam menghitung kecepatan aliran.

Manning

Vs = (

)R2/3 Sd1/2 ............................................................................... (22)

dimana :

V = Kecepatan rata-rata (m/det)

n = Koefisien kekasaran Manning

R = Jari-jari hidrolik

S = Kemiringan dari permukaan air atau dari dasar saluran, garis-

garisnya sejajar untuk aliran mantap yang merata.

Besarnya nilai koefisien Manning (n) tersebut dapat diambil pada Tabel

2.10 berikut ini:

Tabel 2.10 Koefisien Kekasaran Manning (n)

Tipe Saluran Koefesien (n)

Tidak diperkeras

Tanah 0,020 - 0,025

Pasir dan Kerikil 0,025 - 0,040

Dasar Saluran Batuan 0,025 - 0,035

Dibuat ditempat

Semen 0,010 - 0,013

Beton 0,013 - 0,018

Batu Belah

Pasangan batu adukan basah

0,015 - 0,030

Pasangan batu adukan kering

0,025 - 0,035

Dipasang ditempat

Pipa beton sentrifugal 0,011 - 0,014

Pipa beton 0,012 - 0,016

Pipa bergelombang 0,016 - 0,025



2.9.3 Kemiringan Saluran

Kemiringan saluran direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat

memberikan pengaliran secara gravitasi dengan batas keceparan maksimum tidak

boleh terjadi penggerusan dasar saluran dan pada kecepatan minimmum tidak

boleh terjadi pengendapan.

2.9.4 Kemiringan Tanah

Kemiringan tanah di tempat dibuatnya fasilitas saluran ditentukan dari hasil

pengukuran di lapangan, dihitung dengan rumus:

t1

Gambar 2.1 Kemiringan Tanah

i =

. 100 % ........................................................................... (23)

keterangan:

t1 = tinggi tanah di bagian tertinggi (m)

t2 = tinggi tanah di bagian terendah (m)

2.9.5 Kemiringan Talud

Kemiringan talud pada penampang saluran trapezium tergantung dari

besarnya debit, seperti pada Tabel 2.11 berikut:

Tabel 2.11 Kemiringan Talud Berdasarkan Debit

no Debit air, Q (m3/detik) Kemiringan Talud (1:m)

1 0,00 – 0,75 1:1

2 0,75 – 15 1:1,5

3 15 – 80 1:2

Sumber: Perencanaan Sistem Drainase Jalan, PU.

t2

i %

L (m)



2.9.6 Penampang Saluran yang Paling Ekonomis

Potongan melintang saluran ekonomis adalah saluran yang dapat

melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran dan

kemiringan dasar tertentu. Berdasarkan rumus kontinuitas, maka untuk

mendapatkan kapasitas saluran yang maksimum bisa dilakukan dengan ketentuan

kondisi sebagai berikut:

(Qs)max = jika V max, A tetap,

V max = jika R max, n & S tetap,

R max = jika P min.

Ketentuan kondisi tersebut memberi jalan untuk menentukan dimensi

penampang melintang ekonomis untuk berbagai bentuk, seperti dijabarkan beikut:

a. Saluran Berbentuk Segi Empat

Bentuk ini berfungsi menyalurkan limpasan air hujan dengan debit besar

yang sifat alirannya menerus dengan fluktuasi kecil. Baik diterapkan di daerah

yang memiliki lahan kosong sedikit.

Pada penampang melintang saluran bebrbentuk persegi dengan lebar dasar

(b) dan kedalaman air (h) (Gambar 2.2), luas penampang basah (A), dan keliling

basah (P), dapat ditulus sebagai berikut:

A = b.h ............................................................................................. (24)

R = h/2 ................................................................................................ (25)

P = b + 2.h ........................................................................................... (26)

Gambar 2.2. Penampang Persegi Panjang

Sebagai acuan untuk menentukan b dan h yang efektif bisa menggunakan

rumus ketentuan sebagai berikut:



b = 2.h ................................................................................................. (27)

h = 0,917 * (

)

....................................................................... (28)

Keterangan:

b = lebar saluran (m)

h = dalam saluran tergenang air (m)

A = luas penampang (m2)

R = jari-jari hidrolis (m)

P = keliling basah (m)

Q = debit puncak (m3/det)

n = kekasaran Manning

Jika penampang efektif yang mengunakan rumus (2.7) dan (2.8) belum

memenuhi Qs > Q kontrol, maka dilakukan metode coba-coba dengan

menentukan b dan h hingga kapasitas saluran memenuhi syarat.

b. Saluran Berpenampang Trapesium

Bentuk ini berfungsi menyalurkan limpasan air hujan dengan debit besar

yang sifat alirannya menerus dengan fluktuasi kecil. Penampang trapezium yang

paling efisien adalah jika kemiringan dindingnya (Gambar 2.3), m = (1/ ), atau

= 60˚, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Gambar 2.3 Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium

P = 2.h. ........................................................................................... (29)

A = h2. ........................................................................................... (30)

R = h/2 .............................................................................................. (31)



b = 2/3 .h. ...................................................................................... (32)

Keterangan:

b = lebar saluran (m)

h = dalam saluran tergenang air (m)

A = luas penampang (m2)

R = jari-jari hidrolis (m)

P = keliling basah (m)

m = perbandingan kemiringan talud

Mengingat bahwa tersedianya lahan merupakan hal yang perlu

dipertimbangkan, maka penampang saluran drainase perkotaan dianjurkan

mengikuti penampang hidrolis terbaik, yaitu suatu penampang yang memiliki

luas terkecil untuk suatu debit tertentu atau memiliki keliling basah terkecil

dengan hantaran maksimum. Untuk unsur-unsur geometris penampang hidrolis

terbaik dapat dilihat pada Tabel 2.12 berikut ini:

Tabel 2.12 Komponen-komponen Penampang Saluran

Komponen Jenis Penampang

Trapesium Segi empat

Dimensi

Lebar atas (b) b+2.m b

Tinggi muka air (h) h h

Faktor kemiringan (m) 1:1 m= h 1:1,5 m= 1,5h 1:2 m= 2h

Penampang Basah

Luas (F) (b+m).h b .h

Keliling (P) b +2.h √ b +2.h

Jari-jari hidrolis (R)

√

Kecepatan (V) V=

. R2/3. S1

1/2 V=

. R2/3. S1

1/2

Debit (Q) A.V A.V




Keterangan:

b = lebar saluran

h = kedalaman saluran

R = jari-jari hidrolis = luas penampang basah dibagi keliling penampang

basah

n = angka kekasaran manning

m = perbandingan kemiringan talud

2.9.7 Ambang Bebas

Ambang bebas atau tinggi jagaan adalah jarak vertical dari puncak saluran

ke permukaan air pada kondisi rencana. Ambang bebas merupakan jagaan untuk

mencegah meluapnya air ke tepi saluran. Ketinggian ambang bebas (W) (lihat

Gambar 2.4) dapat dicari dengan rumus berikut (Chow, Ven Te. Hidrolika

Saluran Terbuka. 1992):

Gambar 2.4 Tinggi Jagaan pada Penampang Melintang

Tinggi jagaan untuk saluran berbentuk trapezium dan segi empat ditentukan

berdasarkan rumus:

W=√ ............................................................................... (33)

Keterangan:

h = Ketinggian muka air (m)

= Koefisien ambang bebas (lihat Tabel 2.12 )



Tabel 2.13 Harga untuk Suatu Rentang Debit

Debit Q (m3/det)

Q < 0,6 0,14

0,6 < Q < 8 0,14 – 0,22

Q > 8 0,23 – 0,25

Sumber: Chow, Ven Te. Hidrolika Saluran Terbuka. 1992

2.10 Kolam Retensi

Kolam retensi dikenal juga dengan istilah wet pond atau wet pool,

merupakan bangunan pengontrol aliran yang digunakan untuk menampung air

hujan dalam jangka waktu tertentu dan kemudian dikeluarkan perlahan-lahan saat

level air pada badan air penerima telah surut. Bangunan ini berfungsi

memproteksi daerah hilir dari bencana banjir yang disebabkan limpasan air hujan

dari daerah hulu. Kolam retensi dapat dirancang dengan satu fungsi saja atau

beberapa fungsi sekaligus, yaitu untuk perbaikan kualitas air, pengendalian banjir,

dan pengendalian erosi saluran.

Pengertian lain juga menyebutkan kolam retensi yaitu kolam yang berfungsi

untuk menampung air hujan sementara waktu dengan memberikan kesempatan

untuk dapat meresap kedalam tanah yang operasionalnya dapat dikombinasikan

dengan pompa atau pintu air. Perencanaan sistem kolam retensi dihitung

berdasarkan prinsip hidrolika.

2.10.1 Manfaat kolam retensi:

1) Perbaikan Kualitas Air

Kolam retensi dapat meningkatkan kualitas air hujan melalui pengendapan

secara gravitasi. Namun, tingginya kecepatan aliran yang masuk, terkadang

menyebabkan polutan yang telah terendapkan dapat terlarut kembali. Kolam

retensi tingkat lanjut memiliki efisiensi yang lebih tinggi karena digabungkan

dengan rawa dangkal pada dasar kolamnya. Rawa dangkal ini dapat membantu

penyisihan polutan melalui wetland plant uptake, absorbs, filtrasi fisik dan

dekomposisi.

Vegetasi pada rawa dangkal juga membantu mengurangi pelarutan kembalu

polutan yang terendap dengan cara memperangkapnya. Target efisiensi



penyisihan polutan didasarkan pada criteria desain yang berhubungan dengan

karakteristik fisik dari kolam dan rawa dangkal.

2) Menampung air limpasan

Menampung air limpasan yang tidak dapat ditampung oleh gorong-gorong

maupun saluran yang terpasang (selisih debit yang masuk dan debit yang

dialirkan oleh gorong-gorong pada waktu banjir) sehingga debit puncak air banjir

tidak menggenangi sampai di kawasan pemukiman di hulu saluran atau di sisi

jalan. Setelah hujan reda volume air pada kolam akan dialirkan melewati gorong-

gorong.

3) Pengendalian Banjir

Kolam retensi dapat dirancang untuk pengendalian banjir dengan

penambahan penampungan di atas penampungan inti dan mengurangi tingkat

aliran puncak dari saluran drainase. Rancangan untuk pengendalian banjir ini

biasanya disesuaikan dengan peraturan dari pemerintah atau berdasarkan kondisi

spesifik aliran air. Dengan mengatur beberapa periode hujan, pengendalian banjir

yang sesuai dapat dilakukan untuk kisaran waktu tertentu. Penampungan

tambahan yang dibutuhkan dapat ditentukan dengan metode hidrologi.

4) Pengendalian Erosi Saluran

Tujuan pengendalian erosi saluran adalah mengurangi debit agar kecepatan

kritis pada saluran drainase hilir di bawah criteria. Kecepatan aliran kritis dari

saluran adalah kecepatan aliran yang dapat menyebabkan saluran tidak mampu

menampung aliran sehingga mengakibatkan badan saluran terkritis.

5) Tempat resapan air (sesuai jenis material pada dasar dan dinding kolam).

6) Rekreasi masyarakat.

Penempatan:

Kolam dapat ditempatkan pada atau di luar aliran air seperti sungai.

Kebijakan penempatan kolam drainase harus di konsultasikan sesuai

kebutuhan data dan ukuran dan konstruksi kolam drainase.



2.10.2 Jenis Kolam

Jenis kolam terbagi atas:

1. Kolam kering yang hanya sementara menampung air limpasan dapat

berupa lapangan sepak bola atau lapangan bermain yang dilapisi rumput.

2. Kolam basah yang merupakan kolam permanen menampung air limpasan

yang tidak memerlukan rencana besar seperti dam, kecuali jika tinggi, atau

jenis tanah yang bermasalah.

2.10.3 Komponen Kolam

1) Tipikal bentuk kolam ditunjukkan pada Gambar

Gambar tersebut menunjukkan bentuk kemiringan dinding kolam pada

sudut yang tepat pada kedalaman kolam dan sesuai dengan stabilitas tanah.

Hal ini mempertahankan dinding kolam dari kelongsoran.

Jika kemungkinan, batu pecah (crushed stone) dapat ditempatkan pada

dasar kolam dan sebagian sisi ke atas untuk memfasilitasi drainase dan

untuk mempersiapkan sisi intact.

Gambar 2.5 Tipikal Bentuk Kolam Drainase

2) Komponen-komponen yang perlu diperhatikan,diurutkan pada Tabel 2.14

dihalaman selanjutnya:



Tabel 2.14 :Uraian Komponen Drainase

Komponen Uraian

Fasilitas inlet dan

outlet

Tergantung pada penggunaan kolam.

Jika tidak ada fasilitas rekreasi yang akan

disediakan, aliran air dibendung (dammed) oleh

embankment dan aliran air mengalir ke

penampung tanpa struktur inlet khusus.

Daerah

penyimpanan air

Jika digunakan sebagai lapangan bermain:

Permukaan tempat bermain harus dibuat

bertahap

Disediakan saluran untuk memindahkan air

hujan.

Saluran masukan

kolam

Jenis saluran terbuka, struktur inlet tidak

diperlukan.

Arus masuk Melalui pipa special pits dan struktur penyebaran

pengaliran air harus dapat menghindarkan erosi.

Pipa (weir) banjir

yang besar

Elevasi dan spillway harus disediakan kurang lebih

0,5 meter lebih rendah dari ketinggian

embankment

Aliran yang keluar Bawah kolam oleh pipa

Bagian tertinggi oleh gorong-gorong dan

spilway

Sambungan pipa Menggunakan karet ring

Tanah Pemadatan sesuai standar yang berlaku.


3) Jenis permukaan saluran pada daerah yang khusus untuk menghindari

erosi ditunjukan pada Tabel 2.15 dihalaman selanjutnya:



Tabel 2.15 :Jenis Permukaan Saluran Berdasarkan Daerah Tertentu

Jenis Permukaan Saluran Lokasi

Semen, rip-rap atau pelindung Daerah puncak dan turunan/keluaran

(downstream)

Rumput Kemiringan spillway relative datar


4) Kemiringan talud (sisi kolam) dan spillway yang dilapisi rumput

ditunjukkan pada Tabel 2.16 :

Tabel 2.16 :Kemiringan untuk Permukaan Bahan Lapisan Rumput

Kemiringan Persyaratan Keterangan

Sisi kolam Maks. 1:6

Spilway (pada

downstreamside)

Maks. 1:6 Kemiringan datar lebih

baik terutama yang

sering digunakan.


2.10.4 Cara Pengerjaan Penentuan Debit yang Masuk Kolam.

1. Volume Air Banjir

Untuk menghitung debit air yang masuk ke dalam kolam, gunakan

hidrograf banjir. Dengan perhitungan metode rasional, bentuk hidrograf

adalah garis lurus, seperti Gambar 2.6 dan rumus berikut:

Gambar 2.6 Hidrograf Rasional



Besarnya volume banjir pada saat:

a. t = tcVb = ½ .Qmaks .tc .......................................................... (34)

b. t = tc + tc + t2 Vb = ½ .Qmaks . (2 . tc + t2) ............................. (35)

Keterangan:

Vb = Volume Banjir

Qmaks = Debit maksmimum pada saat banjir

tc = waktu konsentrasi

t2 = waktu aliran dalam saluran

Secara matematis harga Q pada hidrograf di atas akan lebih kecil. Kemudian

hidrograf dimodifikasi untuk memperoleh Q yang maksimal. Setelah dimodifikasi

maka bentuk kurva diatas akan menjadi sebagai berikut yang ditunjukan pada

Gambar 2.7:

Gambar 2.7: Hidrograf Rasional yang Sudah Dimodifikasi

2. Luas Kolam Drainase

a. Data yang dibutuhkan untuk menentukan luas kolam sementara dengan

mengetahui volume banjir yang masuk dan volume air yang keluar lewat

gorong-gorong dengan metode penelusuran banjir.

b. Selisih volume air yang masuk dan keluar dari saluran dengan

menggambar garis lengkung massa debit (Gambar 2.8):



c. Perhitungan banjir dengan metode Rasional untuk lengkungan massa

hidrograf mendekati huruf S. Lengkungan massa menggambarkan jumlah

komulatif volume air banjir menurut waktu.

Kumulatif inflow dan outflow

(m³.10³) Kumulatif inflow

Volume tampungan yang dibutuhkan

Kumulatif outflow

Waktu (menit)

Gambar 2.8 Komulatif Inflow, Outflow dan Volume Tampungan

bab ii tinjauan pustaka 2 -...

Documents