drainase perkotaan

Kuliah 1

(06 Maret 2014)

DRAINASE PERKOTAAN

DRAINASE : dari kata “to drain” arti: mengeringkan atau mengalirkan air.

Suatu terminologi yang digunakan untuk menyatakan sistem-sistem yang berkaitan dengan masalah KELEBIHAN AIR, baik diatas maupun dibawah permukaan tanah.

Tidak terbatas pada teknik pembuangan air yang berlebih, ttp juga keterkaitan dengan aspek kehidupan dalam kawasan perkotaan.

Ada empat jenis system drainase yang kita kenal, yaitu:

Urban Storm Drainage ( Drainase hujan perkotaan). Waste Water Drainage ( Drainase Air Limbah). Land Drainage ( Drainase Lahan) Highway Drainage ( Drainase Jalan Raya ).

Drainase Perkotaan dapat mencakup ke empat macam drainase tersebut.

1. SEJARAH / KRONOLOGIS 3000 Sebelum Masehi :

Sistim irigasi di Mesopotamia dan mesir. Tenaga angin pada perahu layar

400 Sebelum Masehi :Aristotle, Konsep Mek. Fluida Penggerakan benda pada media tipis.

Dibangunnya The Roma Aquaduct

300 Sebelum Masehi :Archimedes, Benda apung

1452-1519 (Abad 15) Sesudah Masehi :Leonardo da Vinci, Fenomena-fenomena aliran.

Abad 16 : Hidraulik, Italia. (Torricelli)

1564-1642 : Galileo Galilei

| Drainase Perkotaan

Memberi konstribusi yang cukup banyak tentang ilmu MEKANIKA

1577-1644 Abad 16-17) :Italian School Of Hydrolic Gasteli

1608-1647 : Torricelli 1655-1710 : Guglielmini

PERSAMAAN KONTINUITAS STEADY FLOW (Aliran Mantap)

1642-1727 : NewtonTahanan Fluida, Gradient Velocity.

Abad 18 : Hydrodynamik, aliran Pipa ( Bernaoulli, Euller,dll ) Pengukuran Fluida : Pitot, Borda, Chezy

Turbulensi : Osborn, Reynold.

Abad 19 : Teori Lapisan Batas dari Prantl. Aerodinamika

Persamaan Matematis Aliran Fluida NAVIER STOKES

3. TUJUAN DAN MACAM DRAINASE

Tujuan Umum.

Pembaca memahami tujuan dan macam-macam Drainase.

Tujuan Khusus.

1. Mengetahui dengan jelas tujuan Drainase.2. Mengetahui dengan jelas macam-macam Drainase.

1.1. TUJUAN DRAINASE.Suatu bangunan konstruksi agar bisa mencapai umur rencananya, perlu dukungan suatu sarana yang dapat mendukung tercapainya tujuan tersebut, disamping nilai konstruktif dari bangunan itu sendiri harus memenuhi syarat.

Sarana yang dimaksud adalah suatu drainase yang baik. Drainase adalah suatu konstruksi untuk membuang air (terutama air hujan) agar tidak mengganggu kestabilan konstruksi bangunan yang dilindunginya.

Bilamana Drainase suatu konstruksi bangunan diabaikan atau tidak baik akan timbul masalah yang tidak diinginkan, sebagai contoh :

a. Suatu run way dari lapangan terbang bila tidak disertai drainase yang baik, bilamana turun hujan, apalagi jika hujan tersebut deras atau lama maka akan berakibat run way


tersebut akan tergenang air, dan hal ini akan berakibat pesawat terbang tidak akan dapat mendarat (landing) di run way tersebut.Kalau sering terjadi demikian akan mengganggu jadwal penerbangan yang telah ditetapkan, bahkan dapat membahayakan pesawat terbang itu sendiri bila mana memaksakan diri untuk mendarat bilamana run way masih dalam keadaan tergenang air. Disamping run way itu sendiri akan cepat menjadi rusak.

b. Suatu daerah pemukiman, bila tidak disertai dengan drainase yang terencana dengan baik, bilamana musim hujan tiba, maka daerah pemukiman tersebut akan sering terlanda banjir. (Soal 3)Bilamana terjadi demikian, daerah pemukiman tersebut menjadi tidak sehat, akan timbul bermacam-macam penyakit, yang kesemuanya akan timbul ketidak stabilan sosial didaerah tersebut.

c. Suatu konstruksi jalan rel, bilamana tidak diserati drainase yang baik akan sering tergenang air / banjir, dan hal ini akan menyebabkan terputusnya jalur perjalanan tersebut.

d. Demikian pula dengan konstruksi jalan Raya, bila mana tidak di lengkapi dengan drainase yang baik, bagaimanapun bagusnya konstruksi jalan raya tersebut, tidak akan ada artinya bila mana musim penghujan, karena jalan raya tersebut akan sering tergenang air hujan. Suatu jalan raya tergenang air akan menyebabkan antara lain :a) Terjadinya traffic congesti atau penumpukan arus lalu lintas.

Hal ini mudah dimengerti, karena lalu lintas yang lewat di lokasi tersebut tidak bisa cepat, sedangkan lalu lintas sebelum lokasi tersebut berjalan dengan cepat, demikian juga yang datang dari arah berlawanan dari lokasi tersebut, sehingga akan terjadi penumpukan arus lalu lintas dilokasi tersebut.

b) Terjadinya slip accident atau bahaya slip bagi kendaraan, hal ini bisa menyebabkan terjadinya kecelakaan yang cukup fatal, karena kendaraan yang mengalami selip tidak bisa terkendali, sehingga kemungkinan besar bisa menabrak pohon pelindung di tepi-tepi jalan atau yang lebih parah lagi bisa tabarakan dengan kendaraan dari arah lawan.

3. Macam-macam Drainase


side drain

(A) Urugan Fill

Side drain DATAR

(B) catch drain

sedimen

Gb. 1.1 DRAINASE SISI PADA URUGAN DATAR dan POTONGAN TANAH

Cut Slope | Drainase Perkotaan

Covered Drain Shoulders

Carriage way

Gb 1.2 TRENCHES FILLED with GRAVEL & SAND

Drainage of urban roads


In the case of urban roads under ground drainage facilities are provided to drain off surface water.

Shoulder Gullies

Pipe main SEWER

Gb 1.3 DRAINAGE OF URBAN ROADS

SYSTEM OF LATERNAL & LONGITUDINAL DRAINS


LongitudinalDrain pipe

X X

Transverse

drain

Gb 1.4 DENAH

ORIGINAL GROUND WATER TABLE


Filter

Transverse drain

POT X – XLongitudinal Drain pipe

Gb 1.5 LEWERING OF WATER TABLE IN CASE OF SLOPING GROUND

Sloping Ground


DaerahRembesan

Filter material

Gb. 1.6 LOWERING OF WATER TABLE

Kuliah 2

(18 Maret 2014)

Data Hujan (di analisa statistik)


1. X = Σxn

mean

2. Sx = standar deviasi

Sx = Σ ( x−x ) 2

n

3. XT = Hujan Perancangan

XT = X + (Yt−Yn)

Sn Sx

Keterangan rumus:X = Baca X barYt = Baca table yoesron loebis tergantung dengan T perancangan

T = 2.5 ; 10 ; 25 tahunYn = Baca table yoesron loebis tergantung dengan jumlah data n.Sn = Baca table yoesron loebis tergantung dengan jumlah data n.Sx = Standar deviasi sehingga XT dapat dihitung.

4. Menghitung intensitas rancangan

XT = R2Y = hujan rancangan

Rumus DR Monobe, yaitu:

I = R 2 y

24 (

24Tc

)2/3

5. Menghitung tc (waktu konsentrasi) C t1 D 500 m

A B

t2 400 m

F E

Rumus: tc = t1 + t2

Keterangan. tc = waktu terpanjang yang ditempuh titik jatuh hujan di bumi (titik c) sampai dengan outlet drainase (titik D)

a. t1 = waktu tempuh air hujan dari C ke A di atas tanah


t1 = jarak

kecepatan =

500v 1

= …….. mms

= s

v1 = kecepatan air di atas tanah = 0.1 – 0.15 m/s sehingga didapat t1 = detik (s)

b. t2 = waktu tempuh air hujan dari titik A ke titik B sama dengan waktu pada saat air mengalir pada saluran drainase.

t2 = jarak

kecepatan =

8001/2 =

.. … ..mms

= s

Harga:v2 = kecepatan aliran diatas saluran Drainase Perkotaan didapat dari:

1. Dari table ᶌ vs slope (s)2. Dari rancangan hidrolika (misal antara 1 m/s sampai dengan 2 m/s)

Tabel ᶌ slope s (Tabel halaman 13 buku Drainase Perkotaan Gunadarma)

Slope s (%) Kecepatan (m/s)Kurang dari 1 0.41 – 2 0.62 – 4 0.94 – 6 1.26 – 10 1.510 – 15 2.4

Perancangan ᶌ berhubungan dengan Kontur Peta

c. Jika intensitas (I) sudah didapat dari:

I = Xt24

(24tc

)2/3 = mm/jam

Akan dihitung debit Q hujan

Q = β c I A


Keterangan:I = Intensitas rancangan (mm/g)A = Luas catchment

β = angka penyebaran hujan (0 sampai dengan 1) baca table halaman 22 Gunadarma

c = koefisien run off = koefisien limpasan tergantung dari land use. C baca table Gunadarma Drainase Perkotaan

Kuliah 3

(25 Maret 2014)


Analisa Aliran Air Hujan Lebat

A = 800 x 900 = 72 x 104 m2

Land use = tata guna lahan

Cikarang (perindustrian) = C = 0.95

Desa-desa dari Sukabumi = C = 0.5

Soal IRumusan apakah yang dipakai untuk debit Q aliran air hujan lebat pada perancangan saluran drainase perkotaan?

Jawab:

Rumusan Rasional

Q = 1

3.6 C I A

Keterangan: A = catchment area (km2)

Q = 1

3.6 x106 C I A

Keterangan: α = catchment area (m2)

Q = β C I A

Keterangan: β ≈ angka penyebaran hujan tergantung dari land use

β ≈ 0 sampai dengan 1

β ≈ 0 hujan tidak merata

β ≈ 1 hujan merata

Q = debit hujan lebat (m3/s)

C = koefisien run off = koefisien limpasan = 0 sampai dengan 1

I = intensitas hujan (mm/jam)


A = catchment area (km2; m2; atau ha)

Soal II

Apa yang disebut dengan angka C? Hitung angka C di lahan UKI Jakarta jika luas arel catchment UKI = 15 ha = 15 × 104 m2 ; terdiri dari :

A1 = areal yang dibangun gedung = 15 × 104 m2 dengan C1 = 0,95A2 = areal yang dibuat taman = 5 × 104 m2 dengan C2 = 0,05A3 = areal yang dipakai perumahan = 5 × 104 m2 dengan C3 = 0,5

PENYELESAIAN :

Rumus

C = (C 1× A 1 )+(C 2× A 2 )+(C 3 × A 3)

( A 1+ A 2+ A 3)

Keterangan :

C = coeffisient run off rata – rata satu lahan

Jadi, C = (0,95 ×5 ×104 )+ (0,05 ×5×104 )+(0,5 × 5× 104)

(3 ×5× 104)

= 0,5

Soal III


Stasiun curah hujan rata – rata memiliki curah hujan tahunan sebagai berikut :

Tahun Curah Hujan (x)(mm/jam)

1993 1191994 1201995 1181996 601997 701998 841999 942000 1002001 1252002 1152003 1002004 982005 1202006 1252007 110

Ditanya :

a) Hitung ẋ = curah hujan rata – rata b) Hitung SX = standar deviasic) Hitung intensitas perancangan XT, untuk :

T = 2,5 tahunT = 10 tahun

PENYELESAIAN:

a)


x (x-ẋ)2

119 228,92120 260,18118 199,6660 1924,5870 1147,1884 394,8294 97,42100 14,98125 446,48115 123,88100 14,9898 34,47120 260,18125 446,48110 37,581558 5631,79

ẋ = ∑ xn

= 1558

15 = 103,87

b) Standar Deviasi (Sx)

Sx = √ ∑ (x−ẋ )2n

→ 1 stasiun

Sx = √ ∑ (x−ẋ )2n−1

→ beberapa stasiun (kelompok stasiun)

Sx = √ 5631,7915

= 19,38

c) XT = ẋ + (Yt – Yn) SxSn

Yt, Yn, Sn → baca di tabel Yoesron Loebis

● t = 2 tahun

yt = 0,3665


t = 5 tahun yt = 1,4999

t = 10 tahun yt = 2,2502

n = 15 yn = 0,5128Sn = 1,0206

X2 = 103,87 + (0,3665-0,5128) . 19.38

1,0206 = 101,09

mmjam

X5 = 103,87 + (1,4999-0,5128) . 19.38

1,0206 = 136,86

mmjam

Soal IV

Dari data soal nomor 3, Xt sebagai berikut:

X2 tahun = 101,09 mmjam



Ditanya:

Buatlah Intensitas rancangan dalam debit Qaliran hujan lebat jika intensitas tersebut dimasukkan rumus dari DR. Monobe!

Jawab:

IT = Xt24

.( 24tc

)23


Keterangan:

Tc = waktu konsentrasi (tc=3416 detik = 0,95jam)Luas catchment diketahui = A = 900.800 = 72 x 104 m2

Soal V

Diketahui seperti gambar:

500 m

400 m

800m

Ditanya: Hitung Q2 tahun Q5 tahunQ10 tahun

Jika c = 0,85 dan β = 1 !

Jawab:

Cari I2 tahun ;I5 tahun;I10 tahun

I2 = Xt24

.( 24tc )

23 =

101,0924

.( 240,95 )

23 = 36,26

mmjam

I5 = Xt24

.( 24tc )

23 =

122,6124

.( 240,95 )

23 = 43,98

mmjam

Q = β.C.I.A

Q2 = 1. 0,85 ( 36,26 x10−3

3600 ).72 x104 ms

m2=6,1m3

s

Q5 = 1. 0,85 ( 43,98 x10−3

3600 ) .72 x 104 ms

m2=7,48m3

s

Q10 = 1. 0,85 ( 49,09 x10−3

3600 ) .72 x 104 ms

m2=8,3m3

s


Kuliah 4

(01 April 2014)

ASPEK HIDROLIKA PADA DRAINASE PERKOTAAN

Soal VI

Apa saja aspek hidraulika pada drainase perkotaan?

a. Kecepatan aliran (v) (ms)

v=c .R12 . S

12 ………… …( chezy )

v=1n

. R23 . S

12 ………… .. (manning )

v=k . R12 . S

12 ……………(strickler )

Vs

v=ay2+by+c Vm

Vr

Vb

b. Debit aliranQ=A . Vr

c. Dimensi dan bentuk bentuk saluran Punya pengaruh pada A

A

w

1:m H

h


b=1,5h

tan60 °=√3

1:m

∝=60 °

Pertanyaan: m=?

30°

√3 2 √3 :1

60°

1

tan α=¿ √31

¿

√3 :1

√3√3

:1√3

1 :13

√3

1 :0,6 …………… m=0,6


A=b .h+m .h2

P=b .2h√m2+1

R= AP

Q=A . V

w=13

h

H=h+w

H= 43

h

B=b+2. m.hB

w

Hh

b

A=b .h

P=b+2. h

R= AP

Q=A . V

w=13

h

H= 43

h

B=b


C.

m:h m:h w

H

1:m 1:m h

A=2.12

. (m .h ) . h

A=m. h2

P=2√ (m . h2+h2 )P=2√h2 (m2+1 )

R= AP

Soal VII

Hitung harga m untuk kemiringan melintang dari suatu aliran berikut:

a. 5 : 7 Jadi, m yaitu: 5 : 7

1 : m 55

: 75

5 1 : 1,4 m = 1,4

7

b. Sudut α = 45° terhadap horizontal

√2 tan α = 11

1 : m 1 : 1

1 1 : m m = 1


α = 45°

1

c. Sudut 60°

Jadi, m yaitu:

2 tan α = √31

= √3

1 : m √3 : 1

α = 60 ° √3 √3√3

= 1

√3

1 1 : 1

√3 ×

√3√3

1 : 13

√3 m = 13

√3 =

0,6

d. Sudut 30 ° terhadap horizontal

2 Jadi, m yaitu:

1 : m tan 30 ° = 1

√3

1 1 : √3 1 : m m = √3 = 1,7

α = 30 °

√3

e. Harga m

Jadi, m yaitu:

12 : 15

12 : 15 1212

: 1512


12 1 : 1,25 m = 1,25

15

Soal VIII

Rencanakanlah saluran Drainase Perkotaan yang palling efektif, dengan diketahui debit aliran Q

= 2 m3

s dan valiran = 0,8

ms

.

Dengan ketentuan

B = b + 2 m H 0,1

w

1 : m 1 : 0,6 H

1 : 0,6 h

60 °

0,1 b

Ketebalan beton = 0,1 m

b = 1,5 h

H = h + w

B = b + 2 m H

W = 13

h

Pertanyaan:

h = ?


b = ? w = ? H = ? B = ?

Penyelesaian:

Q = A × v

(A = fungsi dari dimensi)

A = Qv

b h + m h2 = 2

0,8

(1,5 h) h + 0,6 h2 = 2,5

2,1 h2 = 2,5

h2 = 2,5

h1 = + 1,09 ≈ 1,1 m yang dipakai

h2 = - 1,09 ≈ 1,1 m

h = 1,1 mw = ⅓hw = ⅓(1,1) = 0,3 mH = h+w = 1,1 + 0,3 = 1,4 mb = 1,5h = 1,5 (1,1) = 1,65 mB = b+2.mH = 1,65+2(0,6)(1,4) = 3,33 m

0,1 3,33 0,1

1:0,6 1:0,6 1,4 m


0,1 1,65 0,1

Kuliah 5

(08 April 2014)

ASPEK HIDROLIKA PADA DRAINASE PERKOTAAN

Soal IX

Apa yang disebut Energi Aliran suatu open channel (Drainase) ? Uraikan rumusnya dan hal-hal yang berkaitan dengan formula tersebut? Sket Gambar dan lain-lain

a) Suatu OCF berbentuk segiempat dengan ketinngian aliran h atau y

meter → punya energy sebesar : E=y+α .V 2

2 gKeterangan : E = energy aliran (m)α = koefisien cosiolis (energi) = 0 s/d 1,36 ≈ 1V2 = kecepatan aliran (m/s)g = gravitasi (9,81 m/s2)

b) Grafik energi E vs kedalam y

Kedalaman y(cm)

E=y

E=y+v2/2g

Fr<1

Fr=1

Yc


Fr>1 Asimtot

45o E (m)

E=2/3yc

Soal X

Tulis yc dari berbagai bentuk saluran Drainase Perkotaan dan Jelaskan itu apa yc.....?

Jawab:

1.dEdY

=0 diperoleh → Emin → Yc

Turunan persamaan E = Energi aliran terhadap Y (kedalaman) sama dengan 0 di peroleh Yc.

2. Berbagai dimensi dan bentuk OCF drainase sebagai berikut:

Y

Fr < 1 Sub kritis

Q yc Fr = 1 kritis

b E Fr > 1 super kritis

a.) K = 3√ q2

g Ket : Q = Debit (m3/s)

q = debit / lebar saluran (m3/s/m’)q = Q/b V = kecepatan (m/s)

G = gravitasi Fr = Frounde Number = angka Frounde

b.)V

√g . y = Fr =1

c.) yn = 3√ q2

c2 .5

3. Trapesium

1:m Fr < 1 sub kritis


1:m yc Fr = 1 kritis

Emin E Fr > 1 super kritis

B

a.) Yc3 =

α .¿Q2(b+2m. yc )

g(b+m. yc )3¿ Ket : Q = Debit (m3/s)

B = lebar saluran (m) M = kemiringan melintang ( 1:n)

yc = kedalaman kritis (m)

Soal XI

Efek muka air dari berbagai slope open channel saluran Drainase Perkotaan. Dari saluran drainase perkotaan berbentuk segiempat, panjang debit Q yang mengalir yaitu 30 m3/s. Lebar saluran = b = 7,5 m

Slope Dasar I = S1 = 0,0025

Slope Dasar II = S2 = 0,225

C = C = 60 m2/s

Jawab :

A) Potongan A-AA

S1

B = 7,5 S2 B

Pertanyaan : 1.) Hitung Ynormal 1 = Yn1 !

Ynormal 2 = Yn2 !

2.) Hitung Yc = Ycritis

1) * Yn1 =3√ q2

c2 .5 → q =

Qb

= 307,5

= 4 m3/s/m’


Jadi, Yn1 = 3√ 42

602 .0,0025 Yn1 = 1,21m

* Yn2 = 3√ 42

602 .0,0225

Yn2 = 0,58 m

* Yc = 3√ q2

g

= 3√ 42

9,81

= 1,17 m

2) Sket Gambar

=1,17m yn1 = `1,21m

Yc = 1,17 m yc =0,58m

Garis peninggi dari slope 1 ke slope 2

Soal XII

Suatu saluran drainase mempunyai bentuk segiempat dengan b = 120 m, mengalirkan debit Q

= 300 m3/s ; Csaluran = 52 m12/s dengan :

Slope 1 , S1 = 0,0001 ; Slope 2 , S2 = 0,0038 ; Slope 3 , S3 = 0,0002


yc

b = 120

Potongan A-A

yc

A

S1 = 0,0001

S2 = 0,0038

B s3 = 0,0002

Pertanyaan:

Hitung : yn1 = ? ; yn2 = ? ; yn3 = ? ; ync = ? ; Sket gambar garis muka air atau garis peninggi

Jawab:

Yn1 = 3√ q2

c2 s1

q = Qb

= 300120

= 2,5 m3/s

Jadi, yn1 = 3√ 2,52

252 .0,0001 Yn1 = 2,85 m

Yn2 =3√ q2

c2 s2

Jadi, yn2 = 3√ 2,52

522 . 0,0038


Yn2 = 0,85 m

Yn3 = 3√ q2

c2 s3

Jadi, yn3 = 3√ 2,52

522 . 0,0002 Yn3 = 2,26 m

Yc = 3√ q2

g

Jadi, yc = 3√ 2,52

9,81 = 0,86 m

Yc = 0,86

Yn2 Yn3 = 2,26

S1 yc yc

S2

S3

Gb. 1.7 GARIS PENINGGI dari S1 ke S2 ke S3


Kuliah 6

(15 April 2014)Soal XIII

Sebut dan jelaskan konsep perhitungan drainase!

Q As jalan

Potongan A- A

H H

b 7m 7m b

14m

A A


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

S L contoh L catchment area

a. Data yang perlu diketahui yaitu:

Ket. C = Coefisien run off = coefisien limpasan

I = Intensitas sudah dirumuskan, yaitu:

t c = waktu konsentrasi

A = luas catchment

a = > . L

Ada 2 tipe hitungan:

1. Jika dimensi b, H kita terapkan menghitung panjang (jarak out let) dari air = L meter

2. Jika L (meter) kita tentukan kita bisa mendimensi saluran drainase b dan H.

b. Debit kapasitas saluran Q . Qhidrolikadari drainase

A = b. Hw Q = A. V

H dengan V = 1n

R23 . S

12


= . C. I.a

I =

h Ket. n = Angka manning n beton = 0,013 ( dari tabel ) S = kemiringan memanjang 0,1 b 0,1 Ketebalan beton = 0,1 s/d 0,15 m

c. Membandingkan Qhujan dan Qsaluran

Ket. 0,8 = angka keamanan atau 20% kapasitas saluran dinaikkan, sehingga persamaan ini disimpulkan :

1). Jika b. H diketahui, maka dicari panjang L

2). Jika panjang L ditetapkan, maka dimensi b dan H dihitung.

Soal XIV

Suatu drainase JR dengan panjang out let L=200 meter ; lebar jalan = 14 meter

Diket : I = 6000tc+45

t c = 15menit

Slope saluran ( S = 0,002 )

Angka manning ( n = 0,013 )

Angka limpasan aspal ( c = 0,85 )

Dit: Hitung dan sket gambar dimensi b , H!


Qhujan≤ 0,8 Qsaluran

0,1 b 0,1

H

CL Potongan A - A

H

7 7

A 14 A

L = 200 m L = 200 m


Contoh

Catchment

Area

Gb. 1.8 DENAH

Jawab:

I = 6000

tc+45

I = 6000

15+45 = 100 tc = 15 menit

Qhujan = 1

3,6 ×106 c I A

= 1

3,6 ×106 × 0,85 × 100 × ( 7 × 200)

= 0,03 m3

s

Qsaluran = A v

= (b H) 1n

R23 S

12

Misal: b = H

H A = b H = b2

P = b + 2 H

B = b + 2 b


= 3b

R = AP

= b2

3 b =

b3

Membandingkan dan syarat :

Qhujan ≤ 0,8 Qsaluran

0,03 = 0,8 (b H) 1n

R23 S

12

0,03 = 0,8 (b2) 1

0,013 ¿ ¿

0,03 = 8,7 × b2 × b23 ×

1

323

0,03 = 4,18 × b2 × b23

0,03 = 4,18 × b63+ 2

3

0,03 = 4,18 b83

b83 =

0,034,18

= 7,17 × 10-3

(b¿¿83)

38 ¿ = ¿

b = 0,157 m = 15,7 cm ≈ 16 cm


Setelah UTS

Kuliah 7

(13 Mei 2014)

DRAINASE SUATU DAS

Soal XV

Suatu DAS seperti gambardengan luasan catchment area (CA= 10 km²) coefisien limpasan Run Off ( C rata rata = 0,62 )

Intensitas: I ¿7000tc+45

Panjang saluran AB = L(ab) = 3 km

Angka kekasaran saluran n tanah = 0,025

Slope S, A ke B = 1

500 | Drainase Perkotaan

T(ab)

t 1 = 25 menit

B C

T(ab) = 11 menit

A B saluran

Dari tanah

B C

Pertanyaan :

a) Debit aliran Q di A = ?b) Dimensi saluran yang memenuhi syarat = ?

Jawab:

a) Q hujan = Qdesign = 1

3,6 C I A

b) Q hidraulika = V . A tanah

Dicoba dimensi : didapat Q hidraulika, dengan b = 10 cm dan h = 2 m

B = 10 m W

1 : 1 1 : m h : 2

Mencari A

A = b . h + 2 . ½ . mh . h

A = b . h + mh2

= 10 . 2 + 1 . 22


A = 24 m2

Mencari a

a = √h2+(mh) ²

= √h2−(1+m2)

a = h √m ²+1

mencari P

P = b + 2 h √m2+1

= 10 + 2 . 2 √1²+1

P = 15, 66 m

Jadi, R = A/P = 24? 16,66 = 1, 53 m

Mencari V

V= 1/n . R 2/3 . S 1/2

= 1/ 0,025 . ( 1,53 ) 2/3 . ( 1/500 ) ½

V = 2,38 m/s

Mencari Q

Q = A . V

= 24 . 2, 38

Q = 57 m3/s (Q hidraulika)

d. Qhujan = Qdesain

dengan tc = waktu konsentrasi (menit)

tc = t1 + tBC + tAB

mencari tAB | Drainase Perkotaan

tAB = lAB

v AB =

30002,38 .60

= 21 menit

jadi, tc = t1 + tBC + tAB

= 25 + 11 + 21

tc = 57 menit

mencari intensitas

I = 7000

t c+45

= 7000

57+45

= 68,6 mmjam

Mencari Qhujan

Qhujan = 1

3,6 . C . I . A

= 1

3,6. 0,62 . 68,6 . 10

Qhujan = 118,2 m3

s

Membandingkan Qhidraulika dengan Qhujan

Qhidraulika < Qhujan

57 m3

s < 118,2 m

3

s

Aliran OCF yang kita rancang dengan b = 10 m dan h = 2 m tidak aman atau kekecilan

Soal XVI

Dari soal diatas, dicoba rancangan kedua, dengan b = 15m dan h = 3m


Jawab:

a. Hitung Qhidraulika kapasitas saluran

Menghitung A A= b h + m h = 15 . 3 + 1 . 32

A= 54 m2

Menghitung P

P= b + 2h √m2+m

= 15 + 2 . 3 √12+1= 23, 48 m

Jadi, R = AP

= 54

23,48 = 2,3 m

Menghitung V

V = 1n

. R2/3 . S1/2

= 1

0,025 . 2,32/3 . ( 1

500 )½

= 3,12 ms

Menghitung Q

Q = A . V


= 54 . 3,12

Q = 168, 48 m3

s Qkapasitas saluran

Jadi, Qkapasitas saluran > Qhujan

168,48 m3

s > 118,2 m

3

s

Berarti saluran aman.

Kuliah 8

(20 Mei 2014)

B A B IV

ASPEK – ASPEK HIDRAULIKA

I. UMUM Aliran air dalam suatu saluran berupa :

1. Saluran terbuka (open channel flow)2. Saluran tertutup (pipe flow)

Pada saluran terbuka terdapat permukaan air yang bebas (free surface) yang dipengaruhi oleh tekanan udara secara langsung.

Pada aliran pipa tidak terdapat permukaan bebas, oleh karena seluruh saluran diisi oleh air secara langsung tidak dipengaruhi oleh tekanan udara luar kecuali tekanan hidraulik yang ada dalam aliran saja.

Pada aliran pipa, 2 tabung aliran pipa dipasang pada pipa. Pada penampang (1) dan penampang (2).


Permukaan air dalam tabung diatas dengan tekanan dalam pipa, pada ketinggian yang disebut GRS DERAJAT HIDRAULIK (Hydraulic Grade Line)

Tekanan yang di timbulkan oleh pada tiap penampang ditunjukkan dalam tabung yang bersesuaian dengan kolom air setinggi y di atas garis tengah pipa.

Jumlah energi dalam aliran dipenampang berdasarkan suatu garis persamaan yang disebut GARIS DERAJAT ENERGI (Energi Line) yi :

Jumlah dari: tinggi tempat (Z)

tinggi tekanan (y)

tinggi kecepatan

Atau :

Keterangan rumus:

V = kecepatan rata-rata dalam pipa

hf = energi yang hilang ketika air mengalir dari penampang (1) ke penampang (2).

ALIRAN SALURAN TERBUKA

Pengedukanan dianggap bahwa aliran sejajar, kecepatan beragam dan kemiringan kecil. Permukaan air adalah GARIS DERAJAT HIDRAULIK. Dalamnya air adalah tinggi tekanan (y) Lebih sulit penyelesaiannya karena :

- permukaan air bebas berubah sesuai waktu dan ruang, debit, kedalaman.

1.1. ALIRAN AIR PADA SALURAN TERBUKA

1.1.1. JENIS ALIRANPenggolongan didasarkan pada :


(V 2

2 g)

E=Z+ y+ V 2

2g

Perubahan kedalaman aliran sungai dengan pembagian ruang dan waktu (t).

a) Aliran TUNAK (Steady flow)yang mempunyai kedalaman tetap, untuk selang waktu tertentu. Terdiri atas :

1. Aliran seragam (Uniform flow)Aliran sedang terbuka dikatakan seragam apabila kedalaman ini sama pada setiap penampang saluran.

2. Aliran berubah (Varied flow)Aliran sedang terbuka dikatakan berubah apabila kedalaman air berubah sepanjang saluran.

a. Berubah lambat laun :Kedalaman aliran berubah secara lambat laun

b. Berubah tiba-tiba :Kedalaman aliran berubah secara tiba-tiba.

b) Aliran TIDAK TUNAK (Uniform steady flow) Aliran yang mempunyai kedalaman aliran yang berubah tidak sesuai dengan waktu.

Contoh : Banjir. Aliran tidak tunak diklasifikasikan :1. Aliran seragam tidak tunak (Unsteady flow)

Alirannya mempunyai permukaan berfluktuasi sepanjang waktu dan tetap sejajar dengan dasar saluran jarang dijumpai dalam praktek.

2. Aliran berubah tidak tunak (Unsteady varied flow) kedalaman aliran berubah sepanjang waktu dan ruang.

c) Aliran TIDAK TUNAK BERUBAH LAMBAT LAUN Kedalaman aliran berubah sepanjang waktu dan ruang dengan perubahan kedalaman

secara lambat laun.

d) Aliran TIDAK TUNAK BERUBAH TIBA-TIBA Kedalaman aliran berubah sepanjang waktu dan ruang dengan penambahan kedalaman

secara tiba-tiba.

1.1.2. SIFAT-SIFAT ALIRAN Kekentalan .

Sifat , perilaku , pada saluran terbuka.


Gravitasi

a. Aliran LAMINER Gaya kekentalan (Viscous) relatif sangat besar dibandingkan dengan gaya inersia. Kekentalan berpengaruh besar pada aliran. Butir-butir air bergerak menurut lintasan tertentu yang teratur dan lurus. Selapis cairan tipis seolah-olah menggelincir diatas lapisan lain.

b. Aliran TURBULEN Gaya kekentalan relatif lemah, dibanding dengan gaya inersia. Butir-butir air bergerak dengan lintasan tidak teratur, tidak lancar, tidak tetap.

Bilangan Reynold saluran terbuka:

Re 2000 Laminer

Re = 2000 – 10.000 Turbulen.

Re = Bilangan Reynold

R = jari-jari hidraulik

V = kecepatan aliran.

= viskositas kinematis air

BENTUK-BENTUK PENAMPANG MELINTANG SALURAN


Re=4 R .Vν

AP

Segi empat Segi empat

Bulat tidak penuh Bulat penuh

Setengah lingkaran Trapesium

Profil tersusun Profil bulat telur


I. SIFAT DARI MASING-MASING ALIRAN

1. Aliran SteadyAliran yang terjadi dapat dikatakan steady apabila nilai local accelerationnya sama dengan nol.

∂V∂ t

=0

dimana : V = Q/A , Q merupakan fungsi t Q = f (t)

A merupakan fungsi x A = f (x)

Maka:

, Padahal 1/A 0

sehingga :

∂V∂ t

=0

Jadi aliran disebut steady apabila

∂V∂ t

=0 atau

∂Q∂ t

=0, artinya besarnya kecepatan (V) dan

debet (Q) aliran selalu konstan sepanjang waktu.

2. Aliran Nonsteday / Unsteady.Aliran yang terjadi dapat dikatakan unsteady apabila nilai local accelerationnya tidak sama dengan nol.

∂V∂ t

≠0

sehingga: | Drainase Perkotaan

∂(QA )

∂ t=0

1A

.∂Q∂ t

=0

∂ (Q / A )∂ t

≠0

1/A.

∂Q∂ t

≠0, padahal 1/A 0

maka:

∂Q∂ t

≠0

Jadi aliran dikatakan unsteady apabila

∂V∂ t

≠0 atau

∂Q∂ t

≠0, artinya kecepatan (V) dan debit

(Q) aliran selalu berubah setiap saat.

3. Aliran Uniform.Aliran yang terjadi dapat dikatakan uniform, apabila convective – accelerationnya sama dengan nol.

∂V∂ x

. V=0

karena ada gesekan (aliran), maka V 0

sehingga :

∂ V∂ x

=0

dimana V = Q / A, Q merupakan fungsi t Q = f (t)

A merupakan fungsi x Q = f (x)

Maka:


Q∂ A−1

∂ x=0

∂(QA )

∂ x=0

Q∂ A−1

∂ A.∂ A∂ x

=0

− Q

A2.∂ A∂ x

=0 − Q

A2≠0

, padahal

sehingga:

Jadi aliran dapat dikatakan uniform apabila atau , artinya besarnya kecepatan (V) dan luas penampang (A) sepanjang saluran sama besar.

4. Aliran Non UniformAliran yang terjadi dapat dikatakan non uniform apabila nilainya convective – accelerationnya tidak sama dengan nol.

Karena ada gerakan (aliran), maka V 0

Sehingga:

, padahal


∂ A∂ x

=0

∂ V∂ x

=0 ∂ A∂ x

=0

∂ V∂ x

.V ≠0

∂ V∂ x

≠0

∂ (Q / A )∂ x

≠0

Q .∂ A−1

∂ x≠0

− Q

A2≠0− Q

A2.∂ A∂ x

≠0

Q .∂ A−1

∂ A.∂ A∂ x

≠0

Sehingga:

Jadi aliran disebut non uniform apabila atau artinya besarnya kecepatan (V) dan luas penampangnya (A) selalu berubah disepanjang pengalirannya.

Dari penjelasan tentang ciri – ciri aliran yang telah di uraikan terdahulu, maka akan didapatkan besarnya acceleration pada aliran – aliran dibawah ini.

1. Aliran “Steady Uniform”Bila :

a.

∂ V∂ x

.V =0 atau

∂ V∂ x

=0 atau

∂ A∂ x

=0

b.

∂ V∂ t

=0 atau

∂ Q∂ t

=0

sehingga :

a = 0

2. Aliran “Steady – Non Uniform”Bila:

a.

∂ V∂ x

.V ≠0 atau

∂ V∂ x

≠0 atau

∂ A∂ x

≠0

b.

∂ V∂ t

=0 atau

∂ Q∂ t

=0


∂ A∂ x

≠0

∂ A∂ x

≠0∂ V∂ x

≠0

a=∂ V∂ x

.V +∂ V∂ t

sehingga:

3. Aliran “Unsteady – Uniform”Bila :

a.

∂ V∂ x

.V =0 atau

∂ V∂ x

=0 atau

∂ A∂ x

=0

c.

∂ V∂ t

≠0 atau

∂ Q∂ t

≠0

sehingga :

4. Aliran “Unsteady – non Uniform”Bila:

a.

∂ V∂ x

.V ≠0 atau

∂ V∂ x

≠0 atau

∂ A∂ x

≠0

d.

∂ V∂ t

≠0 atau

∂ Q∂ t

≠0


a=∂ V∂ x

. V +∂ V∂ t

a−∂ V∂ x

. V

a=∂ V∂ t

a=∂ V∂ x

. V +∂ V∂ t

sehingga:

Dari diagram aliran saluran terbuka terlihat bahwa “Steady uniform” atau “ Aliran seragam dan tetap”, masih terbagi-bagi dalam beberapa macam aliran lagi yaitu:

a. Laminer dan TurbulenPemisahan atau penggolongan aliran laminer dan turbulen ini tergantung dari besarnya angka Re (Reynold Number) nya.

Re=R V

ν ……………………………………. (20)

dimana: V = kecepatan aliran.

R = jari – jari hidrolik/radius hydraulic.

= kinematic viscosity/kekentalan kinematik.Re = Reynold Number.

Meskipun batasan bilanagan/angka Reynold untuk saluran terbuka belum sejelas seperti aliran dalam pipa dan masih banyak diperdebatkan, namun untuk keperluan praktis interval peralihan R untuk saluran–saluran terubuka dapat dianggap 500 – 2.000 (Chow – 1959).

- Laminer apabila Re 500.- Turbulen apabila Re 2.000.Dan akan terjadi aliran peralihan bila 500 < Re < 2.000, yaitu aliran dapat bersifat laminer tapi dapat pula bersifat turbulen.

b. Superkritik, Kritik dan Sub kritik. | Drainase Perkotaan

a=∂ V∂ x

. V +∂ V∂ t

Ketiga macam aliran ini (Super kritik,kritik, dan Sub kritik) termasuk kedalam aliran Steady Uniform Turbulen dan Laminer, dan dibedakan satu sama lain berdasarkan nilai dari “Bilangan Fraude / Fraude Number” atau Fr.

…………………………………………. (21)

Batasan ketiga macam aliran ini adalah:

- Superkritik apabila Fr > 1

- Kritik apabila Fr = 1

- Subkritik apabila Fr < 1

c. Rough Hydraulic dan Smooth Hydraulically.Penggolongan aliran Rough Hydraulically dan Smooth Hydraulically ini tergantung dari besarnya nilai k (kekasaran dinding dasar saluran dalam mm), yaitu untuk :

- Rough Hydraulic / hidrolik kasar apabila k > 6,0- Smooth Hydraulic / hidrolik halus apabila k < 0,3

Dimana :

= the thickness laminair sub layer. = tebal lapisan laminer bawah / didekat dasar saluran.

Apabila harga k berada diantara kedua harga batas tadi, maka akan terjadi aliran transisi.

0,3 < k < 6 aliran transisi antara Rough Hydraulically dan smooth Hydraulically.

Dari diagram aliran saluran terbuka didepan terlihat pula bahwa pada “Steady Non Uniform Flow” atau “ Aliran tidak seragam yang tetap” masih dapat dibagi dalam :

a. Gradually Varied Flow / G.V.F.


FrV

√g . Yn

δ=11 , 6 . νU∗¿

=11 , 6 .ν

√ g R I¿

Aliran yang berubah secara perlahan –lahan atau perubahan kedalam alirannya terjadi pada jarak yang cukup panjang.

b. Rapidly Varied Flow / R.V.F.Aliran yang berubah secara mendadak atau tiba – tiba yaitu perubahan kedalam alirannya terjadi pada jarak yang sangat pendek, misal pada kejadian loncatan hidrolik dan penurunan hidrolik.

Kuliah 9

(03 Juni 2014)

S= ∆ X∆ Y

= 2 % = 0,02

∆ X=700 ∆ Y =∆X .S = 700 . 0,02 = 14 cm = 0,14 m lebar jalan bermacam-macam, tergantung dari kelasnya.Dalam contoh kelad jalan kabupaten.

C lajur = 3,5 m. Total ada 4 lajur. Jadi, 4 . 3,5 = 14 m untuk perhitungan dimensi saluran drainase = ambil debelah kiri saja ,karena bagian kanan

sebangun. Sehingga, menentukan luasan catchment area = (7 .L) = m2 = a Sket gambar Potongan A-A ( potongan melintang


Q

2% 2%

H H

b 7,00 7,00 b


Gb 1.9 GAMBAR DENAH JALAN RAYA

saluran drainase dibuat 2 sisi untuk mempercepat pengeringan air diatas badan jalan.

1. Data hujan dijadikan debit Q

Q=1/3,6 x C x I x A Ket. A dalam km2 (drainase DAS)

Q hujan =1

3,6 x10 C.I.a a dalam m2 (Drainase jalan raya)

Keterangan Rumus:

Q = debit hujan ( m3/s)

C = Koefisien pengaliran limpasan runoff c = 0 ( tidak melimpas)

c = 1 (melimpas sempurna)

a = luas catchment = ( 7 .L) m2

I= Intensitas hujan di rumuskaan dari BMKG

Jadi I = 7000tc+45

2. Menghubungkan Qhujan dengan Q hidrolika

Q hidrolika = dimensi segi empat Kecepatan aliran ( V; m/s)

Q hidrolika = V .A = V . b.h = Q kapasitas saluran

Maka ,kesimpulan : Q hidrolika > Q hujan | Drainase Perkotaan

0,8 Q hidrolika > Q hujan

3. Dua permasalahan gambar diatas (point 1 s/d 3) adalah:a) Jika dimensi drainase b,H,w diketahui maka dicari jarak Lb) jika jarak L di tetapkan , maka dimensi saluran drainase b,H, dan w dapat di cari

Kuliah 10

(10 Juni 2014)

Soal XVII

Q As jalan

Potongan A- A

H H

b 7m 7m b

14m

A A


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

S L contoh L catchment area

Diketahui.

Dimensi saluran Pekerjaan Umum (15 x 15) cm2

Angka kekasaran manning (n = 0.013)

Caspal = C muka jalan = 0.92

Intensitas hujan, I = 6000

tc+45

Ditanya:

Jika dimensi drainas diketahui b = 0.15 meter, dan H = 0.15 meter, maka diminta menghitung panjang L = ? (dengan L = jarak out let)!

Jawab:

1. Perhitungan hidrolika dari dimensi yang ada → dihitung kapasitas Q

Rumus : Q = A . V → dengan A = b . H

V = 1n

. R23 . S

12

Jadi, A = 0.15 X 0.15 = 0.0225 m2


P = b + 2H = 0,15 + 2 (0,15) = 0.45 m

R = AP

= 0,0225

0,45 = 0.05 m → nilai A 7L

V = 1n

R23 . S

12 =

10.013

. 0,0523 . (0,0025)

12 = 0,52

ms

Q = A .V = 0,0225 . 0,52 = 0,012 m3s = 12

¿s

2. Q hujan

Rumus Rasional

Q = 1

3,6 x106 C . i . A → dengan i = 6000

tc+45 =

600012+45

= 105,26

Jadi ,Qhujan = 1

3,6 x106 . 0,92 . 105,26 . 7L

3. Membandingkan: Qhujan ≤ Qhydrolika SF = Safety factor ( angka keamanan ) = 20 %

1,2 Qhujan ≤ Qhydrolika SF = 1,2 atau 0,8

Atau Qhujan ≤Q hydrolika

Qhuj an ≤ 0,8 Qhydrolika

Jadi, Qhujan = 1

3,6 x106 . 0,92 . 105,26 . 7L = 0,8 . 0,012

1,88 x 10−4 L = 9,6 x 10−3

L = 51,06 m


Kesimpulan: L = 50 m

Dalam pelaksanaannya, untuk memindahkan di lapangan L = 50 m diperpendek jarak pengeluarannya lebih aman terhadap banjir.

Soal XVIII

Jika dimensi drainase diketahui, b = ? dan h = ? Panjang L diketahui 200 meter. (Jarak outlet)


b = H

H Diketahui : Dimensi Saluran pekerjaan umum ( b.H ) m2

0,1 angka kekasaran ( n = 0,013 )

b C aspal = C muka jalan = 0.85

intensitas hujan , i = 6000

tc+45

dengan tc = 10 menit

slope memanjang jalan = 0,002

Jawab:

1. Hitung Qhujan


Q = 1

3,6 x106 C .i . A → dengan C =0,85

i = 6000

tc+45 =

600010+45

= 109,09

a = 7L = 7 . 2000 = 1400 m2

jadi , Q = 1

3,6 x106 C . i . A

Qhujan= 1

3,6 x106 . 0,85 . 109,09 . 1400 = 0,036 m3/s

2. Qhydrolika=¿Qkapasitas saluran¿

Rumus: Q = A . V

= b . H . 1n

. R23 . S

12

Qhydraulika = b . H . 10,013

.( b2

3 b)

23 . (0,012)

12

R = AP

dengan syarat b = H

A = b . H

P = b + 2 H

R = b .H

b+2 H = b2

b+2b = b2

3 b


Jadi, Qhydrolika = b2 (b

43

3 b23

)

= b

103

3 b23

( 10,87 )

= 10,87 . b83

3

Qhydrolika = 3,62 b23

3. Qhujan ≤ 0,8 Qhydrolika

0,036 ≤ 0,8 ( 3,62 . b83 )

0,036 = 2,986 . b83

b83 =

0.0362,896

= 0,124

(b83 ¿¿

38 = 0,124

38

b = 0,457 m = 0,5 m

H = b = 0,5 m


Kuliah 11

(17 Juni 2014)

VERTIKAL SAND DRAIN

DRAINASE VERTIKAL

Soal XXI

Mengapa dipakai Drainase Vertikal untuk proyek-proyek teknik sipil yang sedang on site?

Jawab:

Sebenarnya pekerjaan VSD adalah minor, tetapi menjadi menentukan di proyek karena kelebihan- kelebihan yaitu member kontribusi besar terhadap Drainase Horizontal.

Suatu pekerjaan proyek (jangka panjang) missal jalan raya, jalan tol akan menemui berbagai macam jenis tanah, seperti jenis tanah: clay, sand, sandy clay. Tanah jelek akan ditemui di beberapa tempat dapat menghambat waktu pekerjaan.

Padahal scheduling proyek harus tepat. Drainase Vertikal akan mempercepat pekerjaaan air tanah keluar konsolidasi cepat

percepatan konsolidasi tanah. Pada Rate Sattlement (kecepatan penusuran tanah) menjadi singkat sehingga proyek dapat

dipersingkat. Kesimpulan: penghematan waktu dan biaya proyek.

Soal XX

Apa itu Drainase Vertikal = VSD (Vertical Sand Drain)! Gambarkan dan uraikan secara lengkap!

Jawab:


Adalah suatu struktur Drainase yang mengeluarkan air dari dalam tanah ke permukaan tanah secara veertikal ke atas.

Cara: Membuat lubang nor pada clay tersebut. Lubang tersebut diisi pasir yang memenuhi syarat tertentu, sebagai filter dan bahab

permeable. Setelah 6 bulan air tanah sudah keluar (dianggap sebagai konsolidasi) Embankment = timbunan tanah diambil Kemudian di atasnya mulai dibangun seperti:

Jalan raya Banguna gedung Container yard (lapangan peti kemas) Landasan pacu pesawat Lapangan parker

Sket gambar

Embankment = timbunan tanah ± 6 bulan

(sebagai beban)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Land Blanket

Tanah Compresible . . . . .

yang berkonsolidasi . . . . .

. . . . . Vertical Sand Drain

. . . . . (VSD)

2r

2R


2r

2R

MAKALAH

I


DRAINASE PERKOTAAN

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar BelakangKota merupakan tempat bagi banyak orang untuk melakukan berbagai aktivitas, maka

untuk menjamin kesehatan dan kenyamanan penduduknya harus ada sanitasi yang memadai, misalnya drainase. Dengan adanya drainase tersebut genangan air hujan dapat disalurkan sehingga banjir dapat dihindari dan tidak akan menimbulkan dampak ganguan kesehatan pada masyarakat serta aktivitas masyarakat tidak akan terganggu.

Drainase merupakan suatu sistem untuk menyalurkan air hujan. Sistem ini mempunyai peranan yang sangat penting dalam menciptakan lingkungan yang sehat, apalagi di daerah yang berpenduduk padat seperti di perkotaan.Drainase juga merupakan salah satu fasilitas dasar yang dirancang sebagai sistem guna memenuhi kebutuhan masyarakat dan merupakan komponen penting dalam perencanaan kota (perencanaan infrastruktur khususnya). Secara umum, drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan airyang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal.Drainase juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan salinitas, dimana drainase merupakan suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penangggulangan akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air tersebut.

Dari sudut pandang yang lain, drainase adalah salah satu unsur dari prasarana umum yang dibutuhkan masyarakat kota dalam rangka menuju kehidupan kota yang aman, nyaman, bersih, dan sehat. Prasarana drainase disini berfungsi untuk mengalirkan air permukaan ke badan air (sumber air permukaan dan bawah permkaantanah) dan atau bangunan resapan. Selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan dengan tindakan untuk memperbaiki daerah becek, genangan air dan banjir.


2. Maksud dan TujuanMaksud dan tujuan dari tugas drainase ini adalah agar mahasiswa dapat mengerti dan

memahami sistem drainase di perkotaan dan tujuannya, serta bisa mengaplikasikannya di lapangan.

Tujuan dari tugas untuk memberikan persoalan kepada mahasiswa sedemikian rupa sehingga mahasiswa tersebut dapat atau mampu untuk merancang sistem penyaluran air dalam kota, dimana rancangan disesuaikan dengan kriteria disain dan memenuhi kaidah-kaidah perencanaan.

3. Identifikasi MasalahRuang lingkup dari tugas ini adalah sebagai berikut:

a. Definisi drainaseb. Macam-macam drainasec. Jenis saluran drainased. Pentingnya drainse di kawasan perkotaan.


BAB IIDEFINISI DRAINASE

Drainase yang berasal dari kata kerja 'to drain' yang berarti mengeringkan atau mengalirkan air, adalah terminologi yang digunakan untuk menyatakan sistim-sistim yang berkaitan dengan penanganan masalah kelebihan air, baik diatas maupun dibawah permukaan tanah.

Drainase adalah lengkungan atau saluran air di permukaan atau di bawah tanah, baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia.

Dalam bahasa Indonesia, drainase bisa merujuk pada parit di permukaan tanah atau gorong-gorong di bawah tanah. Drainase berperan penting untuk mengatur suplai air demi pencegahan banjir. Pengertian drainase perkotaan tidak terbatas pada teknik pembuangan air yang berlebihan namun lebih luas lagi menyangkut keterkaitannya dengan aspek kehidupan yang berada di dalam kawasan perkotaan.

Semua hal yang menyangkut kelebihan air yang berada di kawasan kota sudah pasti dapat menimbulkan permasalahan drainase yang cukup komplek. Dengan semakin kompleknya permasalahan drainase di perkotaan, maka di dalam perencanaan dan pembangunan bangunan air untuk drainase perkotaan, keberhasilannya tergantung pada kemampuan masing-masing perencana. Dengan demikian di dalam proses pekerjaan memerlukan kerjasama dengan beberapa ahli di bidang lain yang terkait.Secara umum drainase didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan yang mempelajari usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan dalam suatu konteks pemanfaatan tertentu. Sedangkan drainase perkotaan adalah ilmu drainase yang meng-khususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi Lingkungan Fisik dan Lingkungan Sosial Budaya yang ada di kawasan kota tersebut. Drainase perkotaan merupakan sistim pengeringan dan pengaliran air dan wilayah perkotaan yang meliputi : Pemukiman, kawasan industri & perdagangan, sekolah, rumah sakit, & pasilitas umum lainnya, lapangan olah raga, Lapangan parkir, instalasi militer, instalasi listrik & telekomunikasi, pelabuhan udara, pelabuhan laut,sungai serta tempat lainnya yang merupakan bagian dari sarana kota. Dengan demikian Kriteria Desain drainase perkotaan memiliki ke-khususan, sebab untuk perkotaan ada tambahan variabel design seperti : keterkaitan dengan tata guna lahan, keterkaitan dengan master plan drainase kota, keterkaitan dengan masalah sosial budaya (kurangnya kesadaran masyarakat dalam ikut memelihara fungsi drainase kota) dan lain-lain.


BAB IIIMACAM-MACAM DRAINASE

1. Menurut Asalnya Menurut asalnya drainase dibedakan menjadi saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial).

2. Menurut Letak Saluran1. Drainase Permukaana. Drainase Memanjangb. Drainase Melintang

2. Drainase Bawah PermukaanDrainase bawah permukaan mempunyai fungsi utama yaitu untuk menampung dan

membuang air yang masuk ke dalam strukur jalan, sehingga tidak sampai menimbulkan kerusakan pada jala.

3. Macam Drainase Menurut Konstruksia. Saluran terbuka

b. Saluran tertutup

4. Menurut Fungsi Drainasea. Single Purpose

b. Multi Purpose


BAB IVJENIS-JENIS DRAINASE

1. Land dan smoothingLand grading (mengatur tahap kemiringan lahan) dan Land smoothing (Penghalusan

permukaan lahan) diperlukan pada areal lahan untuk menjamin kemiringan yang berkelanjutan secara sistematis yang dibutuhkan untuk penerapan saluran drainase permukaan

Studi menunjukan bahwa pada lahan dengan pengaturan saluran drainase permukaan yang baik akan meningkatkan jarak drainase pipa sampai 50%, dibandingkan dengan lahan yang kelebihan air dibuang dengan drainase pipa tanpa dilakukan upaya pengaturan saluran drainase permukaan terlebih dahulu.

Untuk efektifitas yang tinggi, pekerjaan land grading harus dilakukan secara teliti. ketidakseragaman dalam pengolahan lahan dan areal yang memiliki cekungan merupakan tempat aliran permukaan (runoff) berkumpul, harus dihilangkan dengan bantuan peralatan pengukuran tanahPada tanah cekungan, air yang tak berguna dialirkan secara sistematis melalui:a. Saluran/parit (terbuka) yang disebut sebagai saluran acak yang dangkal (shallow random field drains)

b. Dari shallow random field ditch air di alirkan lateral outlet ditch

c. Selanjutnya diteruskan kesaluran pembuangan utama (Main Outlet ditch)

Outlet ditch: umumnya saluran pembuangan lateral dibuat 15 – 30 cm lebih dalam dari saluran pembuangan acak dangkal.Overfall : jatuh air dari saluran pembuangan lateral ke saluran pembuangan utama dibuat pada tingkat yang tidak menimbulkan erosi, bila tidak memungkinkan harus dibuat pintu air, drop spillway atau pipa

2. Drainase acak (Random Field Drains)Di bawah ini merupakan gambar yang menunjukan pengelolaan untuk mengatasi masalah

cekungan dan lubang – lubang tempat berkumpulnya air. Lokasi dan arah dari saluran drainase disesuaikan dengan kondisi tofografi lahan. Kemiringan lahan biasanya diusahakan sedatar mungkin, hal ini untuk memudahkan peralatan traktor pengolah tanah dapat beroperasi tanpa merusak saluran yang telah dibuat. Erosi yang terjadi pada kondisi lahan seperti diatas, biasanya tidak menjadi masalah karena kemiringan yang relatif datar. Tanah bekas penggalian saluran, disebarkan pada bagian cekungan atau lubang – lubang tanah, untuk mengurangi kedalaman saluran drainase.


3. Drainase Paralel (Parallel Field Drains)Drainase ini digunakan pada tanah yang relative datar dengan kemiringan kurang dari 1% – 2

%, system saluran drainase parallel bisa digunakan. System drainase ini dikenal sebagai system bedengan. Saluran drainase dibuat secara parallel, kadang kala jarak antara saluran tidak sama. Hal ini tergantung dari panjang dari barisan saluran drainase untuk jenis tanah pada lahan tersebut, jarak dan jumlah dari tanah yang harus dipindahkan dalam pembuatan barisan saluran drainase, dan panjang maksimum kemiringan lahan terhadap saluran (200 meter). Keuntungan dari system saluran drainase parallel, pada lahan terdapat cukup banyak saluran drainase. Tanaman dilahan dalam alur, tegak lurus terhadap saluran drainase paralel. Jumlah populasi tanaman pada lahan akan berkurang dikarenakan adanya saluran paralel. Sehingga bila dibandingkan dengan land grading dan smoothing, hasil produksi akan lebih sedikit. Penambahan jarak antara saluran paralel, akan menimbulkan kerugian pada sistem bedding, karena jarak yang lebar menimbulkan kerugian pada sistem bedding, karena jarak yang lebar membutuhkan saluran drainase yang lebih besar dan dalam. Bila lebar bedding 400 m, maka aliran akan dibagi dua agar lebar bedding tidak lebih dari 200 m. Pada bedding yang lebar, harus dibarengi dengan land grading dan smoothing. Pada tanah gambut, saluran drainase paralel dengan side slope yang curam digunakan adalah 1 meter. Pada daerah ini biasa dilengkapi dengan bangunan pengambilan dan pompa, bangunan pintu air berfungsi untuk mengalirkan air drainase pada musim hujan.

Pada daerah dataran tertentu ditemukan sistem khusus dari jarak saluran paralel, 2 saluran diletakkan secara paralel dengan jarak 5-15 meeter. Tanah galian saluran diletakkan diantara kedua saluran tersebut, dimanfaatkan sebagai jalan yang diperlukan pada saat pemeliharaan saluran.

4. Drainase MoleDrainase mole biasa disebut dengan lubang tikus berupa saluran bulat yang konstruksinya tanpa dilindungi sama sekali, pembuatannya tanpa harus menggali tanah, cukup dengan menarik (dengan traktor) bantukan baja bulat yang disebut mol yang dipasang pada alat seperti bajak dilapisan tanah subsoil pada kedalaman dangkal. Pada bagian belakang alat mole biasanya disertakan alat expander yang gunanya untuk memperbesar dan memperkuat bentuk lubangTidak semua daerah terdapat usaha-usaha pertanian atau perkebunan memerlukan irigasi. Irigasi biasanya diperlukan pada daerah-daerah pertanian dimana terdapat satu atau kombinasi dari keadaan-keadaan berikut :a. Curah hujan total tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan tanaman akan air.

b. Meskipun hujan cukup, tetapi tidak terdistribusi secara baik sepanjang tahun.

c. Terdapat keperluan untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil pertanian yang dapat dicapai melalui irigasi secara layak dilaksanakan baik ditinjau dari segi teknis, ekonomis maupun sosial.


BAB VPENTINGNYA DRAINASE DI KAWASAN PERKOTAAN

Drainase yang berasal dari bahasa Inggris drainase mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan/lahan tidak terganggu. Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan salinitas. Jadi, drainase menyangkut tidak hanya air permukaan tapi juga air tanah.

Secara umum, sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Dirunut dari hulunya, bangunan sistem drainase terdiri dari saluran penerima (interceptor drain), saluran pengumpul (collector drain), saluran pembawa (conveyor drain), saluran induk (main drain), dan badan air penerima (receiving waters). Di sepanjang sistem sering dijumpai bangunan lainnya, seperti gorong-gorong, siphon, jembatan air (aquaduct), pelimpah, pintu-pintu air, bangunan terjun, kolam tando, dan stasiun pompa. Pada sistem yang lengkap, sebelum masuk ke badan air penerima, air diolah dahulu di instalasi pengolah air limbah (IPAL), khususnya untuk sistem tercampur. Hanya air yang telah memenuhi baku mutu tertentu yang dimasukkan ke badan air penerima, sehingga tidak merusak lingkungan.

Saat ini sistem drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur perkotaan yang sangat penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat dari kualitas sistem drainase yang ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota dari genangan air. Genangan air menyebabkan lingkungan menjadi kotor dan jorok, menjadi sarang nyamuk, dan sumber penyakit lainnya, sehingga dapat menurunkan kualitas lingkungan, dan kesehatan masyarakat.

Dari sudut pandang yang lain, drainase adalah salah satu unsur dari prasarana umum yang dibutuhkan masyarakat kota dalam rangka menuju kehidupan kota yang aman, nyaman, bersih, dan sehat. Prasarana drainase disini berfungsi untuk mengalirkan air permukaan ke badan air (sumber air permukaan dan bawah permkaantanah) dan atau bangunan resapan. Selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan dengan tindakan untuk memperbaiki daerah becek, genangan air dan banjir.Kegunaan saluran drainase antara lain :a. Mengeringkan daerah becek dan genangan air sehingga tidak ada akumulasi air tanah.

b. Menurunkan permukaan air tanah pada tingkat yang ideal.

c. Mengendalikan erosi tanah, kerusakan jalan dan bangunan yang ada.

d. Mengendalikan air hujan yang berlebihan sehingga tidak terjadi bencana banjir.

Sebagai salah satu sistem dalam perencanaan perkotaan, maka sistem drainase yang ada dikenal dengan istilah sistem drainase perkotaan. Drainase perkotaan didefinisikan sebagai ilmu


drainase yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi lingkungan sosial-budaya yang ada di kawasan kota.Drainase perkotaan merupakan sistem pengeringan dan pengaliran air dari wilayah yang meliput:a.Permukiman.b.Kawasanindustridanperdagangan.c.Kampusdansekolah.d.Rumahsakitdanfasilitasumum.e.Lapanganolahraga.f.Lapanganparkir.g.Instalasimiliter,listrik,telekomunikasi.h. Pelabuhan udara.


MAKALAH

II

DRAINASE PERKOTAAN


BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Munculnya konsepsi untuk menadah air hujan dan meresapkannya ke dalam lapisan

tanah, segera mendapat sambutan positif dari berbagai praktisi lingkungan dan mendapat

sebutan Sistem Drainase Berwawasan Lingkungan. Saat ini, drainase tiak hanya berfungsi

untuk membebaskan daerah perkotaan dari serangan banjir, tetapi juga bertugas mengatasi

pencemaran air tanah.

Salah satu system drainase berwawasan lingkungan untuk pengendalian air, baik

mengatasi banjir dan merupakan upaya memperbesar resapan air hujan ke dalam tanah dan

memperkecil aliran permukaan sebagai penyebab banjir.

Upaya ini akan berfungsi bila semua warga masyarakat sadar dan mau menerapkannya.

Peran sumur resapan akan tidak berarti bila hanya beberapa penduduk saja yang

menerapkannya. Dapat dibayangkan bila setiap penduduk suatu kawasan yang memiliki

sejuta bangunan mampu menerapkan sumur resapan.

Masing-masing mampu meresapkan air satu kubik. Dengan demikian sejuta kubik air

akan masuk ke dalam tanah. Kawasan tersebut dapat terhindar dari bahaya banjir dan mampu

mengurangi masalah kekeringan pada musim kemarau.

B. TUJUAN

Makalah ini bertujuan untuk menyajikan beberapa informasi berhubungan dengan

system drainase. Diharapkan untuk dapat diambil manfaat dan dijadikan sebagai rujukan bagi

banyak hal yang berhubungan dengan lingkungan.


BAB II

PEMBAHASAN

A. DEFINISI DRAINASE

Drainase adalah lengkungan atau saluran air di permukaan atau di bawah tanah, baik

yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia. Dalam bahasa Indonesia, drainase

bisa merujuk pada parit di permukaan tanah atau gorong-gorong di bawah tanah. Drainase

berperan penting untuk mengatur suplai air demi pencegahan banjir.

B. SISTEM DRAINASE

1. Jenis Drainase

a. Menurut Sejarah Terbentuknya

1) Drainase Alamiah ( Natural Drainase )

Drainase yang terbentuk secara alami dan tidak terdapat bangunan-bangunan

penunjang seperti bangunan pelimpah, pasangan batu/beton, gorong-gorong dan

lain-lain. Saluran ini terbentuk oleh gerusan air yang bergerak karena grafitasi

yang lambat laun membentuk jalan air yang permanen seperti sungai.

2) Drainase Buatan ( Arficial Drainage )

Drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu sehingga memerlukan

bangunan – bangunan khusus seperti selokan pasangan batu/beton, gorong-

gorong, pipa-pipa dan sebagainya.

b. Menurut Letak Bangunan

1) Drainase Permukaan Tanah (Surface Drainage)

Saluran drainase yang berada di atas permukaan tanah yang berfungsi

mengalirkan air limpasan permukaan. Analisa alirannya merupakan analisa open

chanel flow.

2) Drainase Bawah Permukaan Tanah ( Subsurface Drainage )

Saluran drainase yang bertujuan mengalirkan air limpasan permukaan melalui

media dibawah permukaan tanah (pipa-pipa), dikarenakan alasan-alasan tertentu.

Alasan itu antara lain Tuntutan artistik, tuntutan fungsi permukaan tanah yang

tidak membolehkan adanya saluran di permukaan tanah seperti lapangan sepak

bola, lapangan terbang, taman dan lain-lain.


c. Menurut Fungsi

1) Single Purpose, yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan satu jenis air buangan,

misalnya air hujan saja atau jenis air buangan yang lainnya seperti limbah

domestik, air limbah industri dan lain – lain.

2) Multi Purpose, yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa jenis air

buangan baik secara bercampur maupun bergantian.

d. Menurut Konstruksi

1) Saluran Terbuka. Yaitu saluran yang lebih cocok untuk drainase air hujan yang

terletak di daerah yang mempunyai luasan yang cukup, ataupun untuk drainase air

non-hujan yang tidak membahayakan kesehatan/ mengganggu lingkungan.

2) Saluran Tertutup, yaitu saluran yang pada umumnya sering dipakai untuk aliran

kotor (air yang mengganggu kesehatan/lingkungan) atau untuk saluran yang

terletak di kota/permukiman.

gambar 1. Dranaise Buatan

C. POLA JARINGAN DRAINASE

1. Siku

Dibuat pada daerah yang mempunyai topografi sedikit lebih tinggi dari pada sungai.

Sungai sebagai saluran pembuang akhir berada akhir berada di tengah kota.

Gambar 2. Pola Jaringan Drainase Siku

2. Pararel


https://tsipilunikom.files.wordpress.com/2012/03/sal-buatan.png

http://tsipilunikom.files.wordpress.com/2012/06/pola-jaringan-drainase-siku.png

Saluran utama terletak sejajar dengan saluran cabang. Dengan saluran cabang (sekunder)

yang cukup banyak dan pendek-pendek, apabila terjadi perkembangan kota, saluran-

saluran akan dapat menyesuaikan diri.

Gambar 3 Pola Jaringan Drainase Pararel

3. Grid Iron

Untuk daerah dimana sungainya terletak di pinggir kota, sehingga saluran-saluran cabang

dikumpulkan dulu pada saluran pengumpulan.

Gambar 4. Pola Jaringan Drainase Grid Iron


http://tsipilunikom.files.wordpress.com/2012/06/pola-jaringan-drainase-bercabang.png

http://tsipilunikom.files.wordpress.com/2012/06/pola-jaringan-drainase-grid-iron.png

4. Alamiah

Sama seperti pola siku, hanya beban sungai pada pola alamiah lebih besar

Gambar 5. Pola Jaringan Drainase Alamiah

5. Radial

Pada daerah berbukit, sehingga pola saluran memencar ke segala arah.

D. Sistem Drainase Sumur Resapan

Proses pembangunan kawasan perkotaan dan perumahan sungguh merupakan hal yang

kontradiksi jika ditinjau dari ketersediaan air tanah dan peningkatan puncak limpasan air

permukaan. Perubahan ini disebabkan oleh terjadinya penurunan imbuhan air tanah dan

pertambahan pengeluaran air dari dalam tanah, sehingga mengganggu keseimbangan sistem

hidrologi air bawah permukaan, dan menghasilkan penurunan paras air tanah.

Dinegara yang telah maju, peningkatan kuantitas penduduk tidak mengganggu

ketersediaan air tanah, hal ini disebabkan oleh beralihnya atau ditinggalkannya sumur-sumur

individu dan ditukar atau berganti kepada sumur umum dalam yang disediakan oleh instansi

tertentu seperti PDAM atau semacamnya yang merupakan bagian dari pemerintah local

setempat. Hal ini bertolak belakang dengan kondisi yang terjadi di Indonesia, karena

kecenderungan apabila jumlah penduduk makin bertambah, maka jumlah sumur-sumur yang

dibuat oleh individu pun makin banyak.


http://tsipilunikom.files.wordpress.com/2012/06/pola-jaringan-drainase-alami.png

http://tsipilunikom.files.wordpress.com/2012/06/pola-jaringan-drainase-radial.png

Air tanah yang dikeluarkan dari dalam bumi pada dasarnya sama saja dengan

pengeluaran bahan/material berharga yang lain seperti : mineral, emas, batu bara, minyak

atau gas. Air biasanya mempunyai batasan yang istimewa, yaitu dianggap sebagai sumber

alami yang dapat diperbaharui. Angapan ini perlu kiranya untuk dikoreksi.. Karena

sebenarnya anggapan ini hanya dapat berlaku jika terdapat keseimbangan diantara imbuhan

air dengan exploitasi didalam kawasan tangkapan/tadahan air.

Sumur resapan air tanah adalah salah satu upaya untuk meningkatkan imbuhan air

tanah, disamping itu manfaat yang sangat berguna adalah dapat mengurangi banjir akibat

limpasan air permukaan. Dengan pembiayaan yang (secara relatif) tidak terlalu tinggi,

pengadaan sumur resapan ini dapat dilakukan oleh setiap pembangunan satu rumah tinggal.

Prinsip Sumur Resapan

Sumur resapan dibuat dengan tujuan untuk mengalirkan air buangan dari permukaan

tanah ke akuifer air tanah. Alirannya berlawanan dengan sumur pompa, tetapi konstruksi dan

cara pembangunannya mungkin dapat saja sama. Pengimbuhan sumur akan lebih praktis

apabila terdapat akuifer tertekan yang dalam dan perlu untuk diimbukan, atau pada suatu

kawasan kota yang memiliki lahan yang sempit/terbatas.

Gambar dibawah ini menerangkan proses air imbuhan masuk kedalam akuifer bebas

dan akuifer tertekan.

Untuk Akuifer Bebas memenuhi persamaan :

Sementara untuk Akuifer tertekan memenuhi persamaan :


http://architectaria.com/sistem-drainase-sumur-resapan-part-i.html



http://architectaria.com/wp-content/uploads/2007/11/gbrrumus-akb.jpg

Dimana :

Q = Debit Aliran

K = Koefisien Permeabilitas Tanah

rw = Jari-jari sumuran

ro = Jari-jari pengaruh aliran

ho = Tinggi muka air tanah

hw = Tinggi muka air setelah imbuhan

Mungkin ada yang bertanya-tanya, apa gunanya rumus-rumus diatas, apa gunanya

sumur resapan secara kongkrit?? Pada postingan saya yang berikut, akan saya tunjukkan

berapa besar nya debit air yang harus terbuang kedaerah limpasan akibat dari

pembangunan rumah, jalan dan fasilitas-fasilitas umum lainnya. Tentu anda mengerti

maksud saya, jika air hujan yang berasal dari daerah resapan dengan jumlah yang besar

dibuang begitu saja tanpa di resapkan kedalam tanah, maka air tersebut akan

mengakibatkan banjir yang parah didaerah-daerah limpasan.

Prinsip-prinsip dalam dunia konstruksi biasanya mengalami kontradiksi dengan

konservasi sumber daya air, contohnya pada proses pembangunan jalan raya.. Lapisan

Surface/Pavement pada jalan raya dibuat dengan tujuan agar air dari luar permukaan

langsung dialirkan ke saluran drainase disisi kiri dan kanan jalan sehingga tidak masuk ke

dalam struktur perkerasan jalan dibawah pavement. Akibatnya pada musim hujan, air

dalam volume yang besar tidak diresapkan kedalam tanah dan langsung


http://architectaria.com/wp-content/uploads/2007/11/gbrrumus-akt.jpg

dibuang/dilimpaskan ke daerah limpasan. Akibatnya, pada musim hujan akan terjadi

masalah banjir di daerah-daerah limpasan dan pada musim kemarau, daerah potensial

tadahan air menjadi kekurangan air karena air yg harusnya disimpan sebagai cadangan

pada musim hujan langsung dilimpaskan begitu saja. Tanpa banyak berbasa-basi saya

akan langsung menunjukkan bagaimana sumber daya air yang seharusnya begitu

berharga malah berbalik menjadi sumber masalah yang rutin terjadi..

1. Kehilangan Air Akibat Konstruksi Rumah Tinggal

(Gbr 1 : Denah bangunan rumah tinggal )

Dari gambar diatas diketahui Panjang : 15,00 m dan lebar 10, 00 m.

Luas Bangunan : 10 m x 15 m –> A = 150 m2

Jika Tanah seluas 150 m2 dibebani hujan dengan intensitas (I) : 180 mm/hr , maka

jumlah air hujan yang hilang akibat lahan yang tertutup bangunan adalah sebesar:

I = 180 mm/hr

I = 0.18/(24 x 60)

I = 0.000125 m/jam

Jumlah (Volume) air hujan yang hilang sebesar:

V = 0.000125 x 150

V = 0.01875 m3

Jika dalam 1 kawasan hunian terdapat 1000 rumah, maka Volume air yang berpotensi

untuk hilang akibat lahan yang tertutup oleh bangunan adalah sebesar :

V lost = 0.01875 m3 x 1000


http://architectaria.com/wp-content/uploads/2007/11/bang1.jpg

V lost = 18,75 m3

V lost = 18.750 liter

Kalau diasumsikan hujan terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah

sebesar :

V lost = 18.750 liter x 10


Sekarang coba kita asumsikan jika hujan tersebut terjadi diaerah (yang seharusnya

menjadi daerah ) imbuhan air hujan seperti misalnya kota Bogor.

Dari data didapatkan luas wilayah Kota Bogor sebesar : 118 km2 = 118.500.000 m2 .

Kita asumsikan 80% wilayah kota Bogor telah dimanfaatkan untuk bangunan dan

fasilitas publik, maka volume air yang yang hilang akibat bangunan dan fasilitas publik

adalah sebesar :

V lost = (0,8 x 118.500.000 m2) x 0,000125 m

V lost = 94.800 m2 x 0,000125 m

V lost = 11.850 m3

V lost = 11.850.000 liter

Jika Hujan terjadi selama 5 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :

V lost = 11.850.000 liter/jam x 5 jam

V lost = 59.250.000 liter

Jika hujan terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :

V lost = 11.850.000 liter/jam x 10 jam

V lost = 118.500.000 liter ~ 119.000.000 liter

Mungkin sebagian dari yang membaca hasil perhitungan diatas menganggap angka-angka

diatas tidak terlalu signifikan, tetapi saya katakan bahwa angka-angka tersebut baru

mencari volume air yang hilang akibat bangunan (rumah tinggal), selanjutnya akan saya

munculkan besar nya volume air yang hilang akibat sarana public, dalam hal ini saya

mengambil konstruksi jalan raya antara Bogor-Jakarta.


2. Kehilangan Air Akibat Konstruksi Jalan

(Gbr 2 : Potongan melintang Konstruksi Jalan dan Tampak Atas)

Diasumsikan Type jalan adalah : Arteri ; 2 Jalur 2 Arah

Lebar Jalan = 12,00 m

Panjang Badan Jalan ( Bogor-Jakarta ) = 88 km –> 88.000 m

Luas Badan Jalan = 88.000 m x 12 m

A = 1.056.000 m2

Jika Konstruksi jalan tersebut dibebani hujan dengan intensitas (I) = 180 mm/hr –>

0,000125 m/jam

I= 0,000125 m/jam. Berarti tinggi muka air akibat hujan selama 1 jam = 0,000125 m.

Volume air yang hilang (V lost) = 1.056.000 m2 x 0,000125 m

V lost = 132 m3


Jika hujan yang terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :

–> V lost = 132.000 liter/jam x 10 jam

–> V lost = 1.320.000 liter

Direncanakan penggunaan sumur resapan untuk mengimbuhkan air hujan kedalam tanah,

diasumsikan dimensi sumur resapan yang akan dipergunakan adalah : diamater (d) : 40

cm dan tinggi (h) : 100 cm.

Volume Sumur Resapan = (1/4 x phi x d^2) x h


http://architectaria.com/wp-content/uploads/2007/11/jln-dan-simbol.jpg

Volume Sumur Resapan = (1/4 x 3,14 x 0,4^2) x 1

Vol’ Sumur = 0, 1256 m3 ~ 0,126 m3

Vol’ Sumur = 126 liter …………………………………………………………. Cara (1)

Cek dgn Rumus Volume Silinder –> V= phi x r^2 x h

Volume Sumur Resapan = 3,14 x 0,2^2 x 1

Vol’ Sumur = 0, 1256 m3 ~ 0,126 m3

Vol’ Sumur = 126 liter …………………………………………………………. Cara (2)

Kontrol –> Cara (1) dan Cara (2) hasilnya sama : 0,126 m3 = 126 liter –> Ok..!!

Jika volume hilang air hujan akibat perumahan dan akibat jalan dijumlahkan, maka total

volume air hujan yang hilang akibat hujan selama 10 jam adalah sebesar :

V lost = (119.000.000 liter + 1.320.000 liter)

V lost = 120. 320.000 liter, jika dalam meter kubik (m3) –> V lost = 120.320 m3

Jumlah Sumur Resapan yang dibutuhkan sepanjang 88 km :

n = (120. 320.000 liter /126) / 88

n = 10.851,37 ~ 10.852 buah

Jika sumur resapan akan dipasang pada saluran drainase sisi kiri dan sisi kanan jalan,

maka pada saluran drainase kiri dipasang 5.426 buah sumur resapan dan dibagian kanan

juga 5.426 buah.

Jarak antar sumur resapan (s) = 88.000 m / 5.426 buah

s = 16, 22 ~ 16,20 meter

–> Jadi sumur resapan dipasang dengan jarak antar sumur (s) : 16,20 meter.

Saya sempat berhenti sejenak ketika melihat angka-angka diatas, Saya yakin anda

mengerti maksud saya, hanya dengan durasi hujan 10 jam saja, volume air yang akan

dilimpaskan ke Jakarta sudah sebesar : 120. 320.000 liter (120.320 m3) . Pertanyaan yang

muncul di otak saya adalah :

Bagaimana jika daerah-daerah tangkapan air hujan yang lain (selain Bogor)

juga ikut “mengirimkan” air limpasan dengan volume yang (mungkin) lebih

besar ke Jakarta..?

Bagaimana jika volume air limpasan dari daerah-daerah tangkapan air hujan

yang lain juga dimasukkan sebagai variabel dalam perencanaan sistem drainase

sumur resapan part II ini..?


Bagaimana jika hujan di daerah-daerah imbuhan/tangkapan air terjadi selama 1

hari penuh (24 jam)..? Bagaimana jika hujan terjadi selama 2 hari penuh (48

jam)..? Tentu Volume air yang akan “dikirim” Jakarta akan jauh lebih besar..

Tapi untuk menjawab 3 pertanyaan diatas tentu tidak sesederhana yang dibayangkan,

butuh variabel-variabel data yang akurat dan proses perhitungan/perencanaan yang lebih

kompleks tentunya..

Hasil dari perhitungan-perhitungan (perencanaan) diatas, selanjutnya di integrasikan

dalam bentuk gambar seperti gambar dibawah ini :

Gbr3 : Konstruksi Jalan–Potongan melintang, tampak atas , penempatan sumur resapan dan

dimensi)

Pada proses perencanaan diatas, saya menyebutkan kota Bogor sebagai daerah imbuhan

(tangkapan) air hujan, dan Jakarta sebagai kota limpasan. Pertanyaan yang muncul dari hal

tersebut adalah, apakah perencanaan diatas dapat dijadikan solusi mengatasi masalah banjir

yang belakangan sering melanda kota Jakarta? Jawaban saya adalah : Kota Jakarta sendiri

berhadapan dengan bahaya banjir akibat beban guyuran air hujan yang melanda kota

tersebut. Selain itu, masalah lain kota Jakarta adalah kondisi tanah dan topografi daerah yang

berbentuk cekungan. Untuk masalah ini, tentunya perencanaan diatas tidak dapat

dipergunakan sebagai solusi..Apakah ada solusi yang lain..?? Yah tentu saja ada, karena

solusi masalah berkaitan dengan hal-hal yang bersifat teknis..dan setiap insinyur dan

perencana diarahkan dan dikondisikan untuk selalu bisa menyelesaikan masalah-masalah

teknis.


http://architectaria.com/wp-content/uploads/2007/11/jln-dan-simbol-2.jpg

Untuk masalah banjir di Jakarta yang diakibatkan karena topografi daerahnya yang

berbentuk cekungan, solusi yang mungkin adalah sistem drainase pipa resapan atau dengan

membuat sistem kanal banjir seperti yang sudah ada saat ini. Tetapi sistem kanal banjir juga

harus didukung oleh perilaku masyarakat untuk tertib menjaga kebersihan lingkungan, yaitu

tidak membuang sampah ke daerah kanal banjir yang aslinya diperuntukkan sebagai sistem

drainase pencegah banjir.

Sementara perencanaan sistem drainase sumur resapan diatas dimaksudkan hanya untuk

mengurangi volume air hujan kiriman dari daerah imbuhan seperti Bogor ke daerah limpasan

seperti Jakarta, yang mana selama ini dianggap bahwa banjir di kota Jakarta terjadi akibat air

hujan kiriman dari daerah-daerah tangkapan /imbuhan di kota-kota sekitarnya.

Diakhir tulisan ini, saya kembali menekankan bahwa angka-angka hasil perhitungan

diatas bukanlah hasil yang absolut. Kenapa saya katakan demikian? karena variabel-variabel

yang dipergunakan mungkin saja kurang lengkap dan dapat berubah. Seperti prosentase

penggunaan lahan sebagai area imbuhan air hujan, dimensi jalan raya, intensitas hujan, durasi

hujan, dimensi sumur resapan yang akan dipergunakan, ketelitian saat menghitung angka-

angka (saya sendiri juga tidak yakin apa hitungan-hitungan diatas sudah teliti atau belum),

dsb. Satu hal yang bisa saya pastikan pada anda semua adalah, variabel-variabel yang

dipergunakan dalam proses perencanaan sistem drainase sumur resapan dapat saja berubah,

dirubah, atau dimodifikasi.. Tetapi prinsip perencanaan nya adalah seperti yang sudah yang

saya tunjukkan diatas.


BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Program pelestarian air melalui sumur resapan harus ditempuh melalui pendekatan

social ekonomi kemasyarakatan dan social budaya. Misalnya, dalam rangka meningkatkan

kesadaran dan pengetahuan masyarakat akan pentingnya pelestarian lingkungan, khususnya

penerapan sumur resapan, dengan penyuluhan-penyuluhan intensif melalui metode yang

sesuai dengankehidupan masyarakat tersebut.


drainase perkotaan

Documents