bahrawi : evaluasi sistem jaringan drainase jalan sukosari

Bahrawi : Evaluasi Sistem Jaringan Drainase Jalan Sukosari Cumedak Kabupaten Jember 1

2015

1

EVALUASI SISTEM JARINGAN DRAINASE JALAN SUKOSARI CUMEDAK KABUPATEN JEMBER

Bahrawi , Dr. Ir. Noor Salim, M. Eng

Mahasiswa , Dosen Pembimbing I

Abstrak

Banjir merupakan permasalahan yang sering dijumpai di kota-kota besar, begitu pula yang terjadi di kawasan Jl. Sukosari Cumedak Kab. Jember ini, air meluap dari saluran drainase dikala hujan deras terjadi. Maka perlu adanya evaluasi sistem drainase perkotaan agar masalah tersebut dapat diatasi.

Untuk mengetahui berapa besar debit air yang masuk ke dalam saluran dan mengetahui kemampuan saluran menampung air dapat dilakukan dengan perhitungan curah hujan maksimum,dan mencari luasan daerah aliran sungai (DAS) dengan menggunakan metode Poligon Thiessen, dianalisa dengan menggunakan metode distribusi, kemudian debit banjir rencana lalu analisa hidrolikanya.

Dalam mengevaluasi sistem drainase ini pertama mencari data-data lapangan seperti tata guna lahan, kondisi existing saluran, data hujan selama 10 tahun terakhir, kemudian di analisa hidrologinya yang mencakup, curah hujan maksimum, frekuensi dan distribusi curah hujan,debit banjir rencana. Kemudian anlisa hidrolikanya yang mencakup,kemiringan dasar saluran, unsur geometrik, dan perencanaan saluran itu sendiri.

Setelah melakukan analisa tentang sistim drainase yang berada dikawasan Jl.Sukosari Cumedak Kab. Jember ini bisa menjadi dasar atau pelaksanaan teknis yang dapat diterapkan pada kenyataan dengan melakukan perubahan dimensi saluran yang ada sesuai besaran hasil analisa yang ada dalam evaluasi ini.

Kata kunci : Drainase, Analisa Hidrologi, Analisa Hidrolika


2015

ABSTRACT

EVALUATION SYSTEM DRAINAGE OF THE ROAD SUKOSARI CUMEDAK

DISTRICT JEMBER

Bahrawi, Dr. Ir. Noor Saleem, M. Eng

Students, Supervisor I

Flooding is a problem that is often encountered in large cities, as well as occurring in the area of Jalan Suksari Cumedak Jember, the water overflows from the drainage channels where they have heavy rains occur. It is necessary to evaluate the urban drainage system so that problems can be solved.

To find out how much water flow into the channel and determine the ability of the channel to accommodate the water can be done by calculating the maximum precipitation, and explore the extent of the watershed (DAS) using the Thiessen polygon method, analyzed by using the method of distribution, then the flood discharge plan then hidrolikanya analysis.

In evaluating the drainage system is the first to find the data field such as land use, condition of existing channels, rainfall data over the last 10 years, then in the hydrological analysis that includes, maximum rainfall, frequency and distribution of rainfall, flood discharge plan. Then anlisa hidrolikanya which include, channel bottom slope, geometric elements, and planning of the channel itself.

After analysis of the drainage system located area Sukosari Cumedak Street can be the basis or technical implementation that can be applied to reality by changing the dimensions of the existing channels according to the amount of existing results of the analysis in this evaluation.

Keywords: Drainage, Analysis Hydrology, Hydraulics Analysis


2015

3

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Air adalah kebutuhan yang sangat penting bagi kehidupan manusia, pertanian, perikanan, peternakan, transportasi, industry, dan berbagai kepentingan lainnya. (Kartasapoetra dan Suteajo,1991)

Banjir merupakan kata yang sangat populer di Indonesia khusunya pada musim penghujan, hal ini terjadi di setiap kota yang notabenya kota-kota yang berkembang pesat. Peristiwa ini berulang setiap tahun, tetapi masih belum banyak yang dilakukan pemerintah yang selaku pelaksana kebijakan untuk mengambil keputusan. Serta pesatnya laju pertumbuhan penduduk yang mengakibatkan perubahan tataguna lahan yang beralih dari yang dulunya mungkin lahan-lahan resapan air seperti lahan kosong menjadi perumahan.

Hal tersebut menyebabkan aliran run off saat hujan turun mengalir deras pada permukaan yang kondisinya tidak menyerap air, pada akhirnya air langsung masuk kesaluran-saluran drainase untuk kemudian di alirkan ke sungai- sungai terdekat. Di sisi lain ada kondisi saluran drainase sudah tidak mampu menampung aliran yang melintasi saluran tersebut, serta buruknya kebiasaan masyarakat yang membuang sampah sembarangan pada saluran-saluran drainase ini memperparah keadaan dikala curah hujan sedang tinggi. Perubahan tata guna lahan yang disebabkan oleh pertumbuhan penduduk dan pembangunan yang begitu cepat menyebabkan banyak lahan yang semula berupa lahan terbuka atau hutan berubah menjadi areal pemukiman warga. Dampak dari perubahan tata guna lahan tersebut adalah meningkatnya aliran permukaan langsung sekaligus menurunnya air yang meresap ke dalam tanah. (infiltrasi)

Kawasan Jember khususnya Jalan Sukosari – Cumedak dikala hujan mengalami kondisi saluran yang hampir meluap ke luar dari saluran saat hujan, bahkan kadang kala dari informasi masyarakat sekitar saat hujan deras air meluap kejalan yang mengakibatkan timbulnya genangan air pada permukaan jalan dan pemukiman warga sekitar jalan tersebut. Diketahui bahwa disekitar daerah ini terdapat sungai besar, namun jalan justru tergenang.

Maka dari permasalahan tersebut perlu adanya evaluasi kondisi saluran drainase yang ada pada sistem drainase yang mengalir memasuki saluran utama di jalan tersebut agar diketahui permasalahan yang sesungguhnya yang menyebabkan air meluap ke jalan.

Rumusan Masalah

Untuk mengatasi masalah limpasan air hujan yang meluap dari saluran di kawasan Jl Sukosari – Cumedak Kabupaten Jember maka yang harus diketahui adalah :

Berapa debit air yang dapat ditampung saluran drainase di lokasi tersebut ?

Berapa dimensi saluran yang diperlukan untuk menampung debit air ketika terjadi banjir di lokasi tersebut ?

Batasan Masalah

Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah :

Lingkup yang di amati hanya jalan Sukosari – Cumedak Kabupaten Jember yang telah di Survey.

Menggunakan metode debit banjir rencana.,Menghitung curah hujan menggunakan metode distribusi.,Menentukan dimensi saluran.,Tidak membahas RAB dari Saluran.,Tujuan Penelitian,Tujuan studi pada tugas ahir ini adalah : ,Mengetahui debit banjir rencana 10 tahun


2015

kedepan agar dapat menyesuaikan perencanaan ulang dimensi saluran. ,Mendapatkan data existing untuk melakukan peninjauan apakah saluran mampu menampung debit banjir rencana 10 tahun kedepan.,Mengetahui jenis tata guna lahan yang pada lokasi dan sekitarnya yang mempengaruhi ketercukupan saluran drainase.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

Bagi Instansi terkait, penelitian ini diharapkan memberi manfaat dan himbauan bagi intansi terkait untuk penggulangan banjir di kawasan Jl Sukosari – Cumedak Kabupaten Jember.

Bagi akademik, dari hasil penelitian ini dapat dijadikan bahan informasi dan menjadi acuan bagi peneliti lainnya khususnya yang mendalami bidang air, selain itu agar dapat berguna bagi perkembangan ilmu pengetahuan dimasa kini bahkan dimasa mendatang

Sebagai tugas akhir untuk menuntaskan jenjang sarjana dan sebagai penerapan ilmu yang telah diperoleh selama menempuh pendidikan pada Jurusan Teknik Sipil.

Ruang Lingkup

Ruang lingkup penelitian ini adalah Jl.Sukosari - Cumedak kecamatan Sukosari Kabupaten jember.

KERANGKA KONSEP PENELITIAN DAN HIPOTESIS

Kerangka Konsep Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah, dan tujuan penelitian yang telah dijelaskan di atas, maka dapat dikemukakan kerangka konsep penelitian.

Hipotesis

Berdasarkan rumusan masalah, tujuan penelitian, serta kerangka konsep penelitian yang telah dijelaskan di atas, maka dapat dikemukakan hipotesis sebagai berikut :

Diduga banjir untuk 10 tahun kedepan sangat meningkat. Diduga saluran tidak mampu menampung debit banjir untuk 10 tahun ke depan. Ada beberapa tata guna lahan pada sekitar lokasi sangat mempengaruhi ketercukupan saluran drainase.

BAB V

HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN

Analisa Hidrologi

Analisa hidrologi diperlukan untuk menentukan besarnya curah hujan rencana serta banjir rencana dalam periode ulang tertentu. Dalam sistem drainase di kawasan Jln. Sukosari - Cumedak direncanakan curah hujan rancangan dengan contoh periode ulang 7 tahun (R7) dan debit banjir dengan periode ulang 25 tahun (Q25).

Analisa Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata.

Supirin 2004, cara yang sebenarnya ditempuh untuk mendapatkan hujan maksimum harian rata-rata sebagai berikut, (data stasiun hujan Tanggul tahun 2007).


2015

5

Menentukan hujan maksimum harian pada tahun 2007 stasiun hujan Tanggul yaitu pada bulan Februari tanggal 4 sebesar 140,00 mm

Tentukan hujan maksimum harian (seperti langkah 1) pada tahun yang sama untuk pos hujan yang sama.

Ulangi untuk langkah 2 untuk setiap tahun.

Dari hasil yang diperoleh merupakan hujan maksimum harian. Hasil perhitungan curah hujan harian maksimum dapat dilihat pada Tabel 6.1.

Tabel 5.1. Hasil Curah hujan harian maksimum

No Tahun Hujan Harian

Bulan Tanggal Maksimum Tahunan

1 2007 Feb 4 140,00

2 2008 Jan 19 85,00

3 2009 Feb 2 95,00

4 2010 Mei 10 95,00

5 2011 Feb 24 95,00

6 2012 Apr 4 134,00

7 2013 Jan 7 119,00

Analisa Frekuensi dan Distribusi Curah Hujan Rencana

Analisa frekuensi bertujuan untuk memilih metode distribusi curah hujan rancangan dari berbagai metode yang ada. Dalam contoh perhitungan analisa frekuensi dipakai pada tahun 2007, dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut :

Kolom 3 = (Ri) curah hujan harian maksimum tahun 2007, 140,00 mm

Kolom 4 = (P) ploting = [(m/(n+1)] x 100

= [1/(7+1)x100 = 12,50%

Kolom 5 = Ri – R(rerata)

= 140,00 – 109,00 = 31,00

Kolom 6 = (Ri – R(rerata))2

= 31,002 = 961,00


2015


= 31,003 = 29791,00


= 31,004 = 923521,00

Tabel 5.2. Perhitungan analisa frekuensi

No Tahun R1 P (R₁ - R) (R₁ - R)² (R₁ - R)³ (R1 – R)4

1 2007 140,00 12,50 31,00 961,00 29791,00 923521,00

2 2008 85,00 25,00 -24,00 576,00 -13824,00 331776,00

3 2009 95,00 37,50 -14,00 196,00 -2744,00 38416,00

4 2010 95,00 50,00 -14,00 196,00 -2744,00 38416,00

5 2011 95,00 62,50 -14,00 196,00 -2744,00 38416,00

6 2012 134,00 75,00 25,00 625,00 15625,00 390625,00

7 2013 119,00 87,50 10,00 100,00 1000,00 10000,00

Rata-rata 109,00 Jumlah 2850,00 24360,00 1771170,00

S = 21,794

Cs = 0,549

Ck = 1,121437

Cv = 0,199949

Sumber : Perhitungan

Standart Deviasi(S) =

=

= 21,794

Koef Swekness (Cs) =

= x (23460,00

= 0,549


2015

7

Koefisien Kourtosis (Ck) =

= = 1,121437

Berdasarkan ketentuan nilai koefisien kemencengan Cs = 0,549, maka digunakan distribusi Log Person Type III sesuai dengan syarat pemilihan distribusi, nilai koefisien kemencengan Cs harus memenuhi kriteria sebagai berikut :

Distribusi Normal ; 0

Distribusi Log Normal ; 2,5 Cv

Distribusi Gumbel ; 1,1396 ; Ck = 5,4002

Distribusi Log Pearson Type III ; atau yang tidak termasuk diatas

5.1.3. Log Person Tipe III

Langkah langkah perhitungan distribusi Log Person Tipe III sebagai berikut :

Kolom 3 = Data hujan maksimum hujan tahun 2007

Kolom 4 = Log X

= Log 140,00 = 2,146

Kolom 5 = (Log X – Log X)

= (2,146-2,030)

= 0,11593

Kolom 6 = (Log X – Log X)2

= (2,146-2,030) 2

= 0,01344

Kolom 7 = (Log X – Log X)3

= (2,146-2,030) 3

= 0,001558

Perhitungan analisa distribusi Log Person III dapat ditampilkan pada tabel 6.1.3. distribusi log person III.

Tabel 5.3. Hasil perhitungan distribusi log person tipe III

No Tahun X log X (logX - logX) (logX - logX)² (logX - logX)³


2015

1 2007 140,00 2,146 0,115932 0,013440 0,001558

1 2007 140,00 2,146 0,115932 0,013440 0,001558

2 2008 85,00 1,929 -0,100777 0,010156 -0,001023

3 2009 95,00 1,978 -0,052472 0,002753 -0,000144

4 2010 95,00 1,978 -0,052472 0,002753 -0,000144

5 2011 95,00 1,978 -0,052472 0,002753 -0,000144

6 2012 134,00 2,127 0,096909 0,009391 0,000910

7 2013 119,00 2,076 0,045351 0,002057 0,000093

Jumlah 763,00 14,211 0,000000 0,043304 0,001105

Rata - rata 2,030

S (distribusi) = 0,0850

G = 0,060053


Dari perhitungan nilai S dan G didapat dari rumus sebagai berikut :

S = ( )0,5

S = ( ) 0,5

= 0,084955

G =

G =

= 0,06005

Dengan Koefisien kemencengan G= 0,06005, maka harga K untuk periode T ulang 10 tahun Diperoleh K antara 1,282 – 1,292, perhitungan K dengan kala ulang 10 tahun dijelaskan dihalaman berikut.

Data : Koef G (Y) = 0,06005


2015

9

Batas atas koefisien G (A) = 0,0

Batas bawah koef G (C) = 0,1

Batas atas K (B) = 1,282

Batas bawah K (D) = 1,292

Nilai K dicari dengan interpolasi dengan rumus :

Koef G Koef K

A = 0,0 B = 1,282

Y = 0,06005 K = ?

C= 0,1 D = 1,292

K = B + x (D-B)

= 1,282 + x (1,292- 1,282)

K = 1,288

Hasil interpolasi untuk mencari nilai K dari Tabel nilai K distribusi log person III maka dapat dilihat pada tabel 4.4. interpolasi nilai K berikut ini :

Tabel 5.4. Hasil perhitungan nilai K untuk distribusi Log-Person III

No Kala Ulang

G Dari Tabel

K (tahun) Koef % peluang

1 2 0,060053 0 0

-0,01021 0,1 -0,017

2 5 0,060053 0 0,842

0,838397 0,1 0,836

3 10 0,060053 0 1,282

1,288005 0,1 1,292

4 25 0,060053 0 1,751

1,771418 0,1 1,785



2015

Perhitungan logaritma curah hujan rancangan dengan periode T menggunakan rumus :

Log XT 10 tahun = Log Xrerata + ( K x S)

Log XT 10 tahun = 2,030+ (1,288005 x 0,0850)

= 2,1396

XT 10 tahun = 137,9172 mm

Tabel 5.5. Analisa probabilitas hujan dengan distribusi Log-Person III

No Kala Ulang log X

K S Log XT Hujan Rencana

(tahun) (mm)

1 2 2,052 0,0276 0,0609 2,0540 113,2333

1 2 2,030 -0,0102 0,0850 2,0293 106,9863

2 5 2,030 0,8384 0,0850 2,1014 126,3054

3 10 2,030 1,2880 0,0850 2,1396 137,9172

4 25 2,030 1,7714 0,0850 2,1807 151,5957


5.1.4 Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi

Untuk mengetahui apakah pemilihan distribusi perhitungan curah hujan rancangan dapat diterima atau ditolak, maka perlu dilakukan uji kesesuaian distribusi. Ada dua cara uji kecocokan distribusi yaitu secara horisontal dengan menggunakan metode Smirnov Kolomogorov dan vertical menggunakan metode Chi square.

5.1.4.1. Uji Smirnov Kolmogorof

Pengujian dilakukan dengan membandingkan probalitas tiap data, antara sebaran empiris dan sebaran teoritis, yang dinyatakaan dalam . Harga terbesar ( maks) dibanding dengan kritis dari (tabel Smirnov Kolmogorof) dengan tingkat keyakinan (n) tertentu. Distribusi dianggap sesuai jika :

maks< , sebelum melakukan uji keselarasan terlebih dahulu dilakukan ploting data dengan tahapan sebagai berikut :

Data hujan harian maksimum tahun disusun dari kecil – besar.

Hitung probabilitas dengan rumus

P = x 100%

Dimana :

P = Probabilitas (%)


2015

11

N = nomor urut data

n = jumlah data

P = x 100%

= 0,125

Ploting data debit (X) dengan probabilitas P.

Tarik garis durasi dengan mengambil 2 titik pada metode gumbel(garis teoritis berupa garis lurus) dan 3 titik pada metode log person III (garis teoritis lengkung kecuali untuk cs = 0, garis teoritis berupa garis lurus. Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :

∆maks = [Pe – Pt ]

Dimana :

∆maks = selisih maksimum antara peluang dan teoritis

Pe = peluang empiris

Pt = simpangan kritis

Kemudian dibandingkan antara ∆maks dan ∆σ distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima apabila ∆maks < ∆σ dan maks > ∆σ berati gagal.

Keterangan :

Jumlah data (n) = 7

Jumlah Log X = 14,211

Log Xrerata = 2,0302

S = 0,085

Cs = 0,549

Kolom 2 (P) = m / (n+1) x 100%

= 1/ (7+1) x 100% = 0,125

Kolom 3 = urut data mulai dari yang terkecil ke yang besar

Kolom 4 = log X

= log 85,00 = 1,939

Kolom 5 (G) = (log X-log Xrerata)/S

= (1,939-2,0302)/ 0,085= -1,186

Kolom 6 (Pr)= Dari Tabel Distribusi Log Person III, dengan metode Interpolasi didapatkan nilai Pr 85,9023%

Kolom 7 (Pt)= (100 –kolom 6) / 100


2015

(100 -85,9023) / 100= 0,14

Kolom 8 = P (X) –Pt (X)

= 0,125 – 0,14= 0,01598

Langkah-langkah di atas dapat di lihat pada tabel 4.6 uji Smirnov Kolomogorov pada halaman berikutnya.

Tabel 5.6. Uji Smirnov Kolomogorov

No Pe (X) X Log X G Pr (%) Pt (X) Pe (X) - Pt (X)

1 0,125 85,00 1,9294 -1,18623 85,9023 0,14098 0,015976746

2 0,250 95,00 1,9777 -0,61764 70,6444 0,293556 0,043555798

3 0,375 95,00 1,9777 -0,61764 70,6444 0,293556 0,081444202

4 0,500 95,00 1,9777 -0,61764 70,6444 0,293556 0,206444202

5 0,625 119,00 2,0755 0,53383 29,0620 0,70938 0,084380028

6 0,750 134,00 2,1271 1,14071 13,5402 0,864598 0,114597683

7 0,875 140,00 2,1461 1,36463 9,6049 0,903951 0,028951231

Jumlah 14,2114 ∆jumlah 0,575349891

Log Xrerata 2,0302 ∆maks 0,206444202

Simpangan Baku (S) 0,0850

Koef Kemencengan (CS) 0,549


Dari perhitungan di atas didapat nilai ∆maks sebesar 0,206444202< ∆CR sebesar 0,322, maka distribusi Log Person III dapat diterima menggunakan uji smirnov kolomogorov. Kemudian dilanjutkan dengan uji chi-square.

5.1.4.2. Uji Chi- Square

Uji sebaran ini dimaksudkan untuk mengetahui distribusi-distribusi yang memenuhi syarat untuk dijadikan dasar dalam menentukan debit air rencana dengan periode ulang tertentu. Metode Chi Square ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

=

Dimana :

= Harga chi-square hitung

Fe = frekuensi pengamatan kelas

Ft = frekuensi teoritis kelas


2015

13

K = jumlah kelas

Harga X2 dengan derajat bebas (n) seperti di atas dibandingkan dengan X2 dari tabel dengan tingkat keyakinan (a) tertentu. Jika < X2 tabel berarti data sesuai dengan distribusi bersangkutan.

Langkah – langkah perhitungan adalah sebagai berikut :

Langkah pertama yaitu mengurutkan data diurutkan (dari kecil ke besar atau sebaliknya), dalam analisa ini data diurutkan dari yang terkecil ke yang terbesar. Seperti tabel 4.7 uji chi square.

Tabel 5.7. Data hujan harian maksimum tahunan

rata-rata uji Chi-Square

No Tahun X (mm) X (urut) Log X

1 2007 140,00 85,00 1,92942

2 2008 85,00 95,00 1,97772

3 2009 95,00 95,00 1,97772

4 2010 95,00 95,00 1,97772

5 2011 95,00 119,00 2,07555

6 2012 134,00 134,00 2,12710

7 2013 119,00 140,00 2,14613

Jumlah 14,21137

Log Xrerata 2,03020

Simpangan Baku (S) 0,08496

Koef Kemencengan (CS) 0,54905


Kelompokkan data menjadi K kelas, tiap kelas minimal 4 data pengamatan. Pengamatan pengelompokan data dengan rumus sebgai berikut :

K = 1+3,22 log n

= 1+3,22 log 7

= 3,566 diambil 4 kelas

Menghitung batas kelas dengan sebaran peluang, dengan rumus sebagai berikut :

= = 25%

Menghitung nilai X :


2015

Untuk Pr = 75%, dan Cs = 0,549. Didapat nilai nilai G= -0,7288 (dari tabel distribusi)

Log X = Log Xrerata + (G+S)

= 2,030+ (-0,7288 +0,08496)

= 1,968

Langkah nomer 2 hingga no 4 dapat ditampilkan dalam tabel 4.8 uji simpangan chi-square 1 sehingga didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 5.8 Uji Simpangan Chi-Square 1

No Pr Log Xrata2 Cs G S Log X X (mm)

1 75 2,03020 0,54905 -0,72884 0,08496 1,968277 92,95587

2 50 2,03020 0,54905 -0,09059 0,08496 2,022499 105,3172

3 25 2,03020 0,54905 0,654964 0,08496 2,085838 121,8536


Menghitung nilai frekuensi teoritis / yang dihitung Ft :

Ft = 25% x n

= 25% x 7

= 1,75

Menghitung X2 dengan persamaan :

=

Untuk batas kelas (0 - 92,955865),dengan jumlah data Fe =1 (pada Xurut dihitung jumlah data dari 0 - 92,955865)

=

= 0,32

Maka dapat ditabelkan dalam tabel 4.9. uji simpangan Chi-Square II, sebagai berikut :

Tabel 5.9. Uji Simpangan Chi-Square II

No Batas kelas Jumlah

Fe - Ft

Fe Ft ((Fe – Ft)²)/Ft

1 0 - 92,955865 1 1,75 -0,75 0,32


2015

15

2 92,955865 - 105,317186 3 1,75 1,25 0,89

3 105,317186 - 121,853576 1 1,75 -0,75 0,32

4 121,853576 - dst 2 1,75 0,25 0,04

Jumlah 7 7 1,57


7. Hitung nilai Chi Kuadrat (X2) untuk setiap kelas, kemudian hitung nilai total X2. Nilai Chi Kuadrat (X2) dari perhitungan harus lebih kecil dari nilai Chi Kuadrat kritis (X2

Cr) untuk derajat kebebasan tertentu.

Rumus: DK = K – (P + 1)

dimana: DK = Derajat kebebasan

K = Jumlah kelas( 4 kelas)

P = Banyaknya keterikatan;

nilai P = 2, untuk distribusi normal dan log normal

nilai P = 1, untuk distribusi Pearson dan Gumbel

DK = 4 – (1+1)

= 4 – 2 = 2

Untuk DK = 2 dan @ = 5% didapatkan nilai 5,991. Karena sebesar 1,57 < 5,991, maka distribusi Log Person III dapat diterima.

5.1.5 Memperkirakan Debit Banjir Rencana

Berdasarkan luasan pengaliran kurang dari 300Ha, maka memperkirakan debit banjir rencana menggunakan Metode Rasional dengan kala ulang 2,5,10,25 tahun. Persamaan metode rasional.

5.1.5.1 Perhitungan Waktu Konsentrasi (tc)

Perhitungan waktu konsentrasi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Tc = 0,0195 ( )0,77

Dengan :

Tc = Waktu konsentrasi


2015

L = Panjang jarak dari tempat terjauh di daerah aliran sampai tempat pengamatan banjir di Saluran A1 (147,54 m )

∆H = Selisih ketinggian antara tempat terjauh dan tempat pengamatan disaluran A1

S = Perbandingan selisih tinggi antara tempat terjauh dan tempat pengamatan terhadap L, yaitu ∆H : L, atau sama dengan kemiringan rata-rata dari daerah aliran.

= 0,41/147,54 = 0,0028

Tc = 0,0195 ( )0,77

Tc = 8,794 menit

Tc = 0,14657 jam

Hasil perhitungan waktu konsentrasi (tc) tiap-tiap saluran berbeda-beda tergantung panjang saluran serta beda tinggi dasar saluran. Hasil perhitungan waktu konsentrasi (tc ). Hasil perhitungan ini dapat dilihat ditabel persaluran

dalam tabel 4.10 waktu konsentrasi dihalaman berikutnya.

Tabel 5.10. Hasil perhitungan waktu kosentrasi ( tc )

No Saluran L (m) Elv Hulu Elv Hilir ∆H (m) S tc (mnt) tc (jam)

1 Sal. A1 147,54 36,048 35,638 0,4100 0,002779 8,794 0,1466

2 Sal. A2 156,46 35,638 34,883 0,7550 0,004826 7,440 0,1240

3 Sal. A3 304,00 36,048 34,883 1,1650 0,003832 13,559 0,2260

4 Sal. B1 131,04 36,294 35,638 0,6560 0,005006 6,399 0,1067

5 Sal. B2 131,04 36,294 35,638 0,6560 0,005006 6,399 0,1067

6 Sal. C 169,04 36,882 36,294 0,5880 0,003478 8,957 0,1493

7 Sal. D 163,06 36,882 36,048 0,8340 0,005115 7,510 0,1252

Sumber ; Perhitungan

5.1.5.2. Intensitas Hujan Rata-rata

Metode perhitungan intensitas hujan rata – rata menggunakan metode Mononobe yaitu sebagai berikut :.

I = (

Dengan :

I = intensitas curah hujan (mm/jam )

R24 = curah hujan rancangan setempat

Curah hujan rancangan 10 tahun = 137,917mm


2015

17

tc = waktu konsentrasi(0,14657 jam )

I = (

= 171,994 mm/jam

( Tabel 4.11, 4.12, 4.13, 4.14, Intensitas )

Tabel 5.11. Hasil perhitungan Intensitas hujan rata-rata

Kala ulang = 2 Thn

Hujan Rancangan = 106,986 mm

No Saluran tc (jam) I (mm/jam)

1 Sal. A1 0,14657 133,421

2 Sal. A2 0,12400 149,160

3 Sal. A3 0,22598 99,972

4 Sal. B1 0,10665 164,920

5 Sal. B2 0,10665 164,920

6 Sal. C 0,14928 131,803

7 Sal. D 0,12517 148,227



Kala ulang = 5 Thn

Hujan Rancangan= 126,305 mm


1 Sal. A1 0,14657 157,513

2 Sal. A2 0,12400 176,094

3 Sal. A3 0,22598 118,025

4 Sal. B1 0,10665 194,700

5 Sal. B2 0,10665 194,700

6 Sal. C 0,14928 155,603


2015

7 Sal. D 0,12517 174,993



Kala ulang = 10 Thn



1 Sal. A1 0,14657 171,994

2 Sal. A2 0,12400 192,283

3 Sal. A3 0,22598 128,875

4 Sal. B1 0,10665 212,600

5 Sal. B2 0,10665 212,600

6 Sal. C 0,14928 169,908

7 Sal. D 0,12517 191,081



Kala ulang = 25 Thn



1 Sal. A1 0,14657 189,05211

2 Sal. A2 0,12400 211,35378

3 Sal. A3 0,22598 141,65716

4 Sal. B1 0,10665 233,68555

5 Sal. B2 0,10665 233,68555

6 Sal. C 0,14928 186,75941

7 Sal. D 0,12517 210,03224


5.1.5.3. Koefisien Tata Guna Lahan

Berdasarkan fungsi tata guna lahan, maka koefisien tata guna lahan di saluran A1 sebagai berikut :


2015

19

Perumahan 0,65 , dengan luasan 601,2051 m2

Tanah kosong 0,15 , dengan luasan 4806,977 m2

Dengan menggunakan rumus CDAS sebagai Berikut :

CDAS =

= 0,21

Untuk perhitungan CDAS saluran lainnya dapat dilihat pada tabel 4.15. koefisien tata guna lahan , pada halaman berikutnya.


2015

Gambar 5.1. Peta Tata Guna Lahan

A1A2

A3

B1B2

C

D

U

PerumahanTanah Kosaong

Ket :

Cumedak

Sukosari

Gambar 5.2. Peta Tata Guna Lahan Satelit


2015

21


2015

Tabel 5.15. Koefisien tata guna lahan

NO NAMA SALURAN

LUAS AREA(m2)

C PERUMAHAN TANAH KOSONG

0,65 0,15

1 Sal. A1 601,21 4.806,98 0,21

2 Sal. A2 2.150,65 2.709,24 0,37

3 Sal. A3 10.039,17 2.804,81 0,54

4 Sal. B1 2.566,96 5.043,91 0,32

5 Sal. B2 777,74 3.119,31 0,25

6 Sal. C 417,31 2.007,02 0,24

7 Sal. D 0,00 6.667,04 0,15


5.1.5.4. Debit Banjir Rencana

Persamaan Metode Rasional dengan contoh perhitungan pada saluran A1 sebagai berikut :

Q = Debit banjir maksimum (m3/dtk)

C = koefisien pengaliran/limpasan tata guna lahan = 0,21

I = itensitas curah hujan rata-rata (mm/jam)

Itensitas hujan rancangan 25 tahun = 210,032 mm/jam

A = luas daerah pengaliran (km2) luas daerah DAS saluran A1 = 0,0054081821 km2

Q = 0,2778 . C . I . A

= 0,2778 . 0,21 . 210,032. 0,0054081821

= 0,05839 m3/dtk

Kemudian untuk debit banjir rencana saluran lainnya maka dapat dilihat pada tabel 4.16 , 4.17 , 4.18 , 4.19 dengan kala ulang 2, 5, 10, dan 25 tahun yaitu sebagai berikut.

Tabel 5.16. Hasil perhitungan debit banjir rencana

Kala Ulang = 2 Thn

No Saluran Koef ( C ) I (mm/jam) Luas Area Sal. Q Banjir

( A ) km² Rancangan (m³/dt)


2015

23

1 Sal. A1 0,21 133,42 0,005408182 0,0412091

2 Sal. A2 0,37 149,16 0,004859888 0,0747644

3 Sal. A3 0,54 99,97 0,012843979 0,1929116

4 Sal. B1 0,32 164,92 0,007610873 0,1111060

5 Sal. B2 0,25 164,92 0,003897054 0,0445974

6 Sal. C 0,24 131,80 0,002424325 0,0209547

7 Sal. D 0,15 148,23 0,006667042 0,0411798



Kala Ulang = 5 Thn



1 Sal. A1 0,21 157,513 0,005408182 0,0486505

2 Sal. A2 0,37 176,094 0,004859888 0,0882650

3 Sal. A3 0,54 118,025 0,012843979 0,2277466

4 Sal. B1 0,32 194,700 0,007610873 0,1311690

5 Sal. B2 0,25 194,700 0,003897054 0,0526506

6 Sal. C 0,24 155,603 0,002424325 0,0247386

7 Sal. D 0,15 174,993 0,006667042 0,0486158



Kala Ulang = 10 Thn



1 Sal. A1 0,21 171,994 0,005408182 0,0531231

2 Sal. A2 0,37 192,283 0,004859888 0,0963795

3 Sal. A3 0,54 128,875 0,012843979 0,2486844

4 Sal. B1 0,32 212,600 0,007610873 0,1432279


2015

5 Sal. B2 0,25 212,600 0,003897054 0,0574910

6 Sal. C 0,24 169,908 0,002424325 0,0270129

7 Sal. D 0,15 191,081 0,006667042 0,0530853



Kala Ulang = 25 Thn



1 Sal. A1 0,21 189,052 0,005408182 0,0583918

2 Sal. A2 0,37 211,354 0,004859888 0,1059384

3 Sal. A3 0,54 141,657 0,012843979 0,2733487

4 Sal. B1 0,32 233,686 0,007610873 0,1574331

5 Sal. B2 0,25 233,686 0,003897054 0,0631929

6 Sal. C 0,24 186,759 0,002424325 0,0296921

7 Sal. D 0,15 210,032 0,006667042 0,0583502



2015

25

5.1.6 Analisa Hidrolika

Pola jaringan salurandi wilayah Jalan Sukosari - Cumedak dapat dilihat di gambar ini

A1A2

A3

B1B2

C

D

U

Cumedak

Sukosari

Gambar 5.1.6. Analisa Arah Aliran


2015

5.1.7. Kamiringan Dasar Saluran

Perbandingan selisih tinggi antara tempat terjauh (∆H) dan tempat pengamatan terhadap panjang saluran (L), yaitu ∆H / L. Penentuan kemiringan dasar saluran diusahakan mengikuti kemiringan permukaan kontur tanah didaerah rencana. Contoh perhitungan pada saluran A1 dengan data sebagai berikut :

L = 147,54 m , ∆H = 0,41 m

I =

= = 0,0027789

Setelah melakukan perhitungan kemiringan saluran seperti persamaan diatas maka dapat ditabelkan dalam tabel 4.20. kemiringan dasar saluran sebagai berikut :

Tabel 5.20. Hasil perhitungan ( I ) kemiringan dasar saluran

No Saluran L ∆H

I (m) (m)

1 Sal. A1 147,540 0,410 0,002779

2 Sal. A2 156,460 0,755 0,004826

3 Sal. A3 304,000 1,165 0,003832

4 Sal. B1 131,040 0,656 0,005006

5 Sal. B2 131,040 0,656 0,005006

6 Sal. C 169,040 0,588 0,003478

7 Sal. D 163,060 0,834 0,005115


Penentuan Unsur Geometrik

Evaluasi Dimensi Saluran Persegi

Dalam evaluasi jaringan dan dimensi saluran drainase, terlebih dahulu harus mengetahui debit maksimum rancangan dengan kala ulang tahun tertentu dan peneliti merencanakan debit maksimum selama 25 tahun, dari debit tersebut maka dapat direncanakan dimensi saluran. Untuk menentukan dimensi saluran B1 baru yang berbentuk persegi antara lain :

Lebar dasar saluran (b) adalah lebar dasar saluran existing = 0,5 m,


2015

27

Kedalaman aliran (h) adalah jarak vertikal titik terendah pada suatu penampang saluran sampai ke permukaan bebas = 0,25 m.

Lebar puncak (T) adalah lebar penampang saluran pada permukaan bebas, karena saluran berbentuk persegi jadi nilai T = b = 0,5 m

Luas basah (A) adalah luas penampang melintang aliran yang tegak lurus dengan arah aliran.

A = b x h

= 0,5 x 0,25

= 0,13 m2

Keliling basah (P) adalah panjang garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang melintang yang tegak lurus arah aliran.

P = b + 2h

= 0,5 +2 . 0,25

= 1,00 m

Jari – jari hidrolik (R) adalah rasio luas basah dengan keliling basah

R =

=

= 0,13 m

Saluran direncanakan menggunakan pasangan batu, maka nilai koefisien kekasaran manning sebesar n = 0,025

Dalam evaluasi saluran nilai kecepatan aliran menggunakan metode manning dengan persamaan sebagai berikut :

V = Kecepatan aliran dalam saluran (m/dtk)

n = Koefisien kekasaran manning = 0,025

R = Radius hidrolik = 0,13

I = Kemiringan dasar saluran = 0,005

V = x R2/3 x I1/2

= x 0,132/3 x 0,005/2

= 0,7075 m/s


2015

Untuk menentukan jenis aliran adalah nisbah antara gaya gravitasi dan gaya inersia, yang dinyatakan dengan bilangan Froude (Fr). Bilangan Froude didefinisikan sebagai berikut :

V = kecepatan aliran (m/dtk)

y = kedalaman aliran (m)

g = percepatan gravitasi (m/dtk)

Fr =

=

= 0,451799

Menentukan debit tiap saluran dengan rumus :

A = Luas penampang basah = 0,13 m2

V = Kecepatan aliran dalam saluran = 0,7075 m/s

Q = V x A

= 0,7075 x 0,13

= 0,088 m3/s

Maka persamaan diatas dapat ditabelkan pada tabel 4.21.

untuk dimensi persegi lama dan 4.22 untuk dimensi persegi baru

Evaluasi Dimensi Saluran Trapesium

Untuk menentukan dimensi saluran A1 baru yang berbentuk Trapesium antara lain :

Lebar dasar saluran (b) adalah lebar dasar saluran Existing = 0,45 m,

Kedalaman aliran (h) adalah jarak vertikal titik terendah pada suatu penampang saluran sampai ke permukaan bebas = 0,6 m.

Kemiringan dinding tebing adalah 1(horisontal):2(vertikal). Maka nilai m = 0,5

Lebar puncak (T) adalah lebar penampang saluran pada permukaan bebas dengan cara :

T = b+h(m1+m2)

= 0,45+0,60(0,5+0,5)

= 1,05 m

Keliling basah (P) adalah panjang garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang melintang yang tegak lurus arah aliran.

P = b+h ( + )


2015

29

= 0,45+0,60 ( + )

= 1,79 m

Jari – jari hidrolik (R) adalah rasio luas basah dengan keliling basah

R =

= = 0,25 m

Saluran direncanakan menggunakan pasangan batu, maka nilai koefisien kekasaran manning sebesar n = 0,025

Dalam evaluasi sistem drainase di saluran A1 kecepatan aliran menggunakan metode manning dengan persamaan sebagai berikut :

V = Kecepatan aliran dalam saluran (m/dtk)

n = Koefisien kekasaran manning = 0,025

R = Radius hidrolik = 0,25

I = Kemiringan dasar saluran = 0,003

V = x R2/3 x S1/2

= x 0,252/3 x 0,003/2

= 0,84 m/s

Untuk menentukan jenis aliran adalah nisbah antara gaya gravitasi dan gaya inersia, yang dinyatakan dengan bilangan Froude (Fr). Bilangan Froude didefinisikan sebagai berikut :

V = kecepatan aliran (m/dtk)

y = kedalaman aliran (m)

g = percepatan gravitasi (m/dtk)

Fr =

=

= 0,36

Menentukan Debit tiap saluran dengan rumus :

A = Luas penampang basah = 0,45 m2


2015

V = Kecepatan aliran dalam saluran = 0,84 m/s

Q = V x A

= 0,84 x 0,45 = 0,378 m3/s

Maka persamaan diatas dapat ditabelkan pada tabel 4.23

untuk dimensi saluran trapesium lama dan 4.24 untuk dimensi saluran trapesium baru.


2015

31

Tabel 5.21. Hasil perhitungan perencanaan saluran persegi lama untuk debit rancangan 10 tahun


Tabel 5.22. Hasil perhitungan perencanaan saluran persegi baru untuk debit rancangan 10 tahun

No Saluran b h H A P

R n I V

Fr Q sal. Q renc

m m m m² m m/s m³/s m³/s

1 Sal. B1 0,67 0,34 0,10 0,22 1,34 0,17 0,025 0,00501 0,85998 0,47438 0,19302 0,17024

2 Sal. B2 0,50 0,25 0,08 0,13 1,00 0,13 0,025 0,00501 0,70754 0,45180 0,08844 0,05749

3 Sal. C 0,40 0,20 0,06 0,08 0,80 0,10 0,025 0,00348 0,50826 0,36286 0,04066 0,02701

4 Sal. D 0,50 0,25 0,08 0,13 1,00 0,13 0,025 0,00511 0,71517 0,45667 0,08940 0,05309


No Saluran b h H A P R n I V Fr Q sal. Q renc Keterangan

m m m m² m m/s m³/s m³/s

1 Sal. B1 0,50 0,25 0,08 0,13 1,00 0,13 0,025 0,00501 0,70754 0,45180 0,08844 0,17024 Dirubah Dimensinya

2 Sal. B2 0,50 0,25 0,08 0,13 1,00 0,13 0,025 0,00501 0,70754 0,45180 0,08844 0,05749 Dirubah Dimensinya

3 Sal. C 0,30 0,15 0,05 0,05 0,60 0,08 0,025 0,00348 0,41956 0,34587 0,01888 0,02701 Dirubah Dimensinya

4 Sal. D 0,40 0,20 0,06 0,08 0,80 0,10 0,025 0,00511 0,61631 0,44000 0,04931 0,05309 Dirubah Dimensinya


2015


2015

33

Tabel 5.23. Hasil perhitungan perencanaan saluran trapesium lama untuk debit rancangan 10 tahun

No Saluran b h

m t H A P

R n I V

Fr Q sal. Q renc Keterangan

m m m m m² m m/s² m³/s m³/s

1 Sal. A1 0,45 0,60 0,5 1,05 0,15 0,45 1,79 0,25 0,025 0,003 0,84 0,36 0,378 0,106 Tetap Dimensinya

2 Sal. A2 0,45 0,60 0,5 1,05 0,15 0,45 1,79 0,25 0,025 0,005 1,11 0,47 0,498 0,430 Dirubah Dimensinya

3 Sal. A3 0,60 0,30 0,5 0,90 0,08 0,23 1,27 0,18 0,025 0,004 0,78 0,47 0,176 0,249 Dirubah Dimensinya


Tabel 5.24. Hasil perhitungan perencanaan saluran trapesium baru untuk debit rancangan 10 tahun

No Saluran b h

m t H A P

R n I V

Fr Q sal. Q renc

m m m m m² m m/s² m³/s m³/s

1 Sal. A1 0,45 0,60 0,5 1,05 0,15 0,45 1,79 0,25 0,025 0,003 0,84 0,36 0,378 0,106

2 Sal. A2 0,45 0,60 0,5 1,05 0,15 0,45 1,79 0,25 0,025 0,005 1,11 0,47 0,498 0,430

3 Sal. A3 0,73 0,37 0,5 1,10 0,09 0,33 1,55 0,22 0,025 0,004 0,89 0,49 0,296 0,249


2015

Sumber : Perhitungan Dari hasil perhitungan pada tabel diatas nilai debit saluran baru lebih besar dari debit rancangan maka dimensi rancanagan dapat diterima.


2015

35

5.2. Pembahasan

Setelah mendapat data primer dan skunder dan dianalisa maka menjadi dasar-dasar perencanaan berikutnya, dalam analisa ini selanjutnya diperoleh beberapa hasil yang dapat dilihat dibawah ini :

Dari hasil perhitungan curah hujan rancangan untuk 10 tahun kedepan didapatkan 137,9172 mm

Waktu konsentrasi aliran sangat bervariasi, antara terkecil dengan nilai 6,399 menit sampai terbesar 13,559 menit.

Untuk intensitas hujan rata-rata relatif bervariasi tiap salurannya untuk kala ulang 10 tahun kedepan mulai terkecil 128,875 mm/jam sampai terbesar 212,600 mm/jam.

Hasil dari debit banjir rencana yang terhitung 2 sampai 100 tahun. Namun untuk perencanaan saluran ini hanya dihitung debit banjir rencana hingga 10 tahun, sehingga debit terkecil adalah 0,027 m3/detik dan terbesar yaitu 0,248 m3/detik.

Pada perhitungan dimensi existing saluran didapatkan dari 7 saluran yang ditinjau maka diketahui ada 1 saluran yang tidak perlu dilakukan perubahan dimensi, dan 7 saluran yang memerlukan perubahan dimensi.

Dari ringkasan hasil analisa di atas maka dirasa cukup untuk membuat dimensi saluran baru yang mampu menampung jumlah air sesuai kebutuhan tiap-tiap saluran yang dapat ditampilkan pada tabel perubahan existing.

bahrawi : evaluasi sistem jaringan drainase jalan sukosari

Documents