efektifitas penambahan pompa air jemursari … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan...

21
1 MAKALAH TUGAS AKHIR EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI TERHADAP SISTEM DRAINASE WONOREJO AJENG PADMASARI NRP 3107 100 021 Dosen Pembimbing: Ir. Sofyan Rasyid, MT JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012

Upload: vonhi

Post on 08-May-2019

234 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

1

MAKALAH TUGAS AKHIR

EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI

TERHADAP SISTEM DRAINASE WONOREJO

AJENG PADMASARI

NRP 3107 100 021

Dosen Pembimbing:

Ir. Sofyan Rasyid, MT

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2012

Page 2: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tinjauan Umum

Surabaya merupakan ibukota provinsi Jawa Timur yang berkembang sangat pesat menjadi pusat industri dan perdagangan yang berperan dalam pembangunan nasional. Perkembangan ini menarik minat masyarakat untuk bermigrasi ke Kota Surabaya sehingga mengakibatkan perkembangan penduduk kota meningkat sangat pesat serta menuntut perluasan lahan untuk perumahan, perdagangan, jasa maupun industri dan fasilitas penunjang lainnya. Wilayah perkotaan yang dulu hanya menempati pusat kota Surabaya kini berkembang ke arah barat, timur, utara dan selatan kota Surabaya. Lahan-lahan kosong yang dekat dengan tempat usaha mengalami pengalihan fungsi lahan sehingga mengurangi daerah-daerah konservasi sebagai tempat peresapan air hujan.

Berkembangnya bangunan-bangunan yang semakin pesat tidak diimbangi dengan perkembangan sistem drainase kota Surabaya. Perubahan-perubahan fungsi lahan tersebut akan memperbesar koefisien pengaliran yang pada akhirnya juga akan memperbesar debit limpasan permukaan, hal inilah yang seringkali mengakibatkan terjadinya genangan air atau lebih dikenal dengan banjir di Kota Surabaya. Selain itu itu topografi daerah yang sebagian besar berdataran rendah mengakibatkan kesulitan unuk membuang air ke hilir secara gravitasi. Elevasi muka air tanah yang tinggi serta kondisi geografis yang berbatasan langsung dengan laut menjadikan saluran pada daerah ini sangat dipengaruhi oleh pasang surut air laut, sehingga rawan sekali terhadap bahaya banjir apabila sistem drainasenya tidak dikelola dengan baik. Salah satu kawasan banjir di Surabaya adalah pada sistem drainase Wonorejo yang berada pada wilayah Surabaya Selatan dan Surabaya Timur.

1.2 Latar Belakang

Drainase perkotaan bertujuan untuk mengalirkan air berlebih dari suatu kawasan yang berasal dari air hujan maupun dari air buangan agar tidak menjadi genangan di tempat tertentu. Suatu kota terbagi menjadi beberapa

kawasan, maka drainase di masing-masing kawasan merupakan komponen yang saling terkait dalam suatu jaringan drainase perkotaan dan membentuk suatu sistem drainase perkotaan.

Sistem drainase Wonorejo meliputi tiga kecamatan yaitu Kecamatan Jambangan, Wonocolo dan Rungkut. Saluran utama pada sistem drainase Wonorejo adalah saluran primer Afvour Wonorejo yang memiliki panjang hingga ± 15 km dengan lebar 4 sampai 10 meter serta sebagian besar melewati daerah permukiman penduduk. Sistem drainase Wonorejo biasanya dibagi menjadi 2 bagian yaitu sistem drainase bagian hulu dan sistem drainase bagian hilir. Saluran Afvour Wonorejo ini berhulu pada pertemuan saluran sekunder Jambangan, saluran sekunder Karah Agung 1 dan bermuara di laut. Genangan yang terjadi pada sistem drainase Wonorejo mencapai ± 40 cm dengan lama genangan berkisar antara 1 sampai 4 jam. Diduga saluran primer Afvour Wonorejo tidak mampu menampung air limpasan dari saluran sekunder, saluran tersier serta lahan yang berada di kiri dan kanan saluran.

Dari pemaparan di atas perlu dilakukan upaya untuk mengurangi debit pada saluran primer Afvour Wonorejo tanpa memperbaiki atau merubah dimensi penampang saluran Afvour Wonorejo melalui cara diperdalam ataupun diperlebar karena pada kiri-kanan saluran sudah padat oleh bangunan dan akan rawan longsor jika saluran diperdalam yaitu dengan menggunakan pompa air. Pompa air dapat memberikan pengaruh pada daerah hulu dan hilir suatu sistem drainase. Pada bagian hulu, pompa air dapat memisahkan serta mengurangi debit yang nantinya akan masuk ke hilir. Sedangkan pada bagian hilir, pompa air dapat mengurangi debit yang akan masuk.

Sistem drainase Wonorejo memiliki 3 rumah pompa yang berada di bagian hilir dan telah beroperasi yaitu, pompa air Wonorejo I yang berada di Komplek Ruko Megah Raya Rungkut, pompa air Wonorejo II berada di dekat rumah susun dan pompa air Bozem Wonorejo yang berada di bozem Wonorejo. Pada pompa air Wonorejo I dan Wonorejo II langsung memompa air dari saluran primer Afvour Wonorejo sedangkan pompa Bozem Wonorejo memompa air dari saluran saluran Afvour Wonorejo yang telah ditampung sebelumnya pada bozem Wonorejo.

Page 3: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

3

Sekalipun sistem drainase Wonorejo telah memiliki 3 pompa air yang telah beroperasi pada sistem drainase Wonorejo bagian hilir, masih terdapat genangan pada beberapa kawasan perumahan misalnya perumahan Bendul Merisi Permai, Prapen Indah, Taman Panjang Jiwo. Dari pemaparan di atas perlu dilakukan penambahan pompa air pada bagian hulu yaitu pompa air Jemursari dengan tujuan mengurangi debit yang akan mengalir ke hilir dan diharapkan mampu mengatasi permasalahan banjir yang terjadi saat ini dan masa mendatang. Studi yang berjudul ‘EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI TERHADAP SISTEM DRAINASE WONOREJO” bertujuan untuk menganalisa efektifitas pompa air Jemursari.

1.3 Rumusan Masalah

Dengan memperhatikan latar belakang dan identifikasi masalah tersebut di atas, maka permasalahan dalam studi ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

1. Berapa besar debit pada saluran (primer) Afvour Wonorejo yang nantinya digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari?

2. Berapa besar kapasitas saluran eksisting sekitar pompa air Jemursari?

3. Berapa besar debit tambahan yang masuk ke saluran tersier Prapen dari saluran (primer) Afvour Wonorejo dan akibat dari dibukanya pintu air Jemursari?

4. Berapa besar debit yang akan diterima pompa air Jemursari?

5. Bagaimana efektifitas pompa air Jemursari terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir?

1.4 Tujuan

Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :

1. Menganalisa besarnya debit pada saluran (primer) Afvour Wonorejo yang nantinya digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari.

2. Menganalisa besarnya kapasitas saluran eksisting sekitar pompa air Jemursari.

3. Menganalisa besarnya debit tambahan yang masuk ke saluran tersier Prapen dari saluran

(primer) Afvour Wonorejo dan akibat dari dibukanya pintu air Jemursari.

4. Menganalisa besarnya debit yang akan diterima pompa air Jemursari.

5. Menganalisa efektifitas pompa air Jemursari terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir.

1.5 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penyusunan tugas akhir ini sebagai berikut :

Sistem yang ditinjau sistem drainase Wonorejo pada daerah pelayanan pompa Jemursari dan daerah pengaruh pelepasan debit pompa air Jemursari ke hilir. Sistem drainase Wonorejo ditunjukkan pada Gambar 1.1. Daerah layan pompa air Jemursari ditunjukkan pada Gambar 1.2. Dan daerah pengaruh pelepasan debit pompa air Jemursari ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir ditunjukkan pada Gambar 1.3.

Tampungan air pada drainase yang diperhitungkan hanya berasal dari air hujan sedangkan debit dari limbah rumah tangga tidak diperhitungkan.

Daerah tangkapan hujan (catchment area) ditinjau hanya pada kawasan yang air limpasannya kemungkinan akan membebani daerah studi.

Analisa hanya dilakukan pada saluran sekunder dan saluran primer sedangkan saluran tersier hanya digunakan sebagai data pendukung.

Desain dan analisa perhitungan hanya mengutamakan pada permasalahan aliran dalam sistem drainase, untuk analisa biaya tidak dibahas.

Diasumsikan bahwa tidak terjadi kegagalan drainase pada tingkat yang lebih rendah yaitu kegagalan drainase pada tingkat sekunder, tingkat tersier dan tingkat keempat atau quarter.

Page 4: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

4

1.6 Manfaat

Dengan adanya Tugas Akhir ini diharapkan permasalahan banjir di daerah Surabaya terutama pada daerah sistem drainase Wonorejo dapat diminimalisir sehingga tidak merugikan masyarakat.

1.7 Bagan Alir

BAB II

ANALISA DAN PERHITUNGAN

2.1 Tinjauan Sistem Drainase

Jaringan sistem drainase diperlukan untuk menunjukkan sistem aliran air hujan yang jatuh pada permukaan lahan, rumah dan jalan menuju saluran tepi dan dibuang menuju pembuangan akhir. Dari skema jaringan drainase dapat diketahui bahwa air mengalir secara gravitasi yaitu dari permukaan dengan elevasi tinggi menuju permukaan yang mempunyai elevasi lebih rendah. Saluran drainase pada sistem drainase Wonorejo memiliki penampang terbuka dengan bentuk penampang trapesium dan penampang ganda.

Daerah yang akan ditinjau pada sistem drainase Wonorejo ini adalah pada daerah layan pompa air Jemursari untuk mengetahui besarnya inflow yang akan diterima oleh Afvour Wonorejo dan nantinya sebagian akan di pompa dengan pompa air Jemursari. Dan sebagian daerah hilir yaitu dari Jemursari sampai Rungkut guna mengetahui pengaruh dari pelepasan debit yang akan di alirkan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir. Sehingga area yang ditinjau hanya yang membebani daerah layan pompa air Jemursari untuk inflow ditunjukkan pada Gambar 1.2., sedangkan inflow dari

masing-masing daerah pematusan sekunder ditunjukkan pada Lampiran 1. dan sebagian hilir sistem drainase Wonorejo untuk pengaruh dari pelepasan debit ditunjukkan oleh Gambar

1.3. Pemahaman mengenai saluran Afvour Wonorejo dan untuk memudahkan analisa dalam studi ini, maka saluran primer Afvour Wonorejo dibagi dalam beberapa segmen dengan skema yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Dengan memperhatikan skema dan bagan skema segmen saluran primer Afvour Wonorejo pada Gambar 2.1. dan Gambar 2.2., dapat dijelaskan bahwa saluran primer Afvour Wonorejo dibagi dalam beberapa segmen karena terjadi perubahan debit yang signifikan yang berasal dari sub-catchment sekunder, perubahan kondisi eksisting saluran Afvour Wonorejo dan guna mempermudah melakukan analisa dalam studi ini.

Segmen 1

Segmen 1 merupakan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 1 yang dimulai pada node P1, titik pertemuan saluran sekunder Karah Agung 1 dan jambangan, sampai node P2. Outlet dari daerah pematusan sekunder Karah Agung 1 dan Jambangan nantinya dijadikan inlet untuk Afvour Wonorejo segmen 1.

Segmen 2

Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 2 yang berhulu pada node P2, titik pertemuan antara saluran sekunder Prof. Soepomo, Ketintang Selatan dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 1, sampai node P3. Outlet dari segmen 1 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 1 dan daerah pematusan sekunder Ketintang Selatan dan Prof. Soepomo menjadi inlet untuk segmen 2. Selain itu, Afvour Wonorejo segmen 2 juga dibebani oleh daerah pematusan sekunder Ketintang Wiyata.

Segmen 3

Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 3 dimulai dari titik pertemuan saluran sekunder Ketintang dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 2 ditandai dengan node P3 dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 3 berakhir pada node P4. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 2 dan daerah pematusan sekunder Ketintang akan menjadi inlet untuk saluran Afvour Wonorejo segmen 3. Saluran

Page 5: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

5

Afvour Wonorejo segmen 3 juga dibebani oleh daerah pematusan sekunder Jemur Gayungan.

Segmen 4

Segmen 4 yaitu dari node P4, titik pertemuan antara saluran sekunder Wonokromo dan A. Yani dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 3, sampai node P5 disebut dengan saluran Afvour Wonorejo segmen 4. Inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 4 yaitu outlet saluran Afvour Wonorejo segmen 3 dan daerah pematusan sekunder A. Yani dan Wonokromo.

Segmen 5

Untuk segmen 5 pada saluran Afvour Wonorejo berawal dari node P5, titik pertemuan antara saluran sekunder Wonocolo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 4, sampai node P6 disebut dengan nama saluran Afvour Wonorejo segmen 5. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 4 dan daerah pematusan sekunder Wonocolo akan menjadi inlet dari Afvour Wonorejo segmen 5.

Segmen 6

Pada segmen 6 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 6 yang bermula dari node P6, titik pertemuan antara saluran sekunder Jetis dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 5, sampai dengan node P7. Pada node P6 merupakan outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 5 dan daerah pematusan sekunder Jetis akan menjadi inlet dari segmen 6 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 6.

Segmen 7

Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang bermula dari node P7, titik pertemuan antara saluran sekunder Raya Panjang Jiwo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6, sampai dengan node P8. Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sampai segmen 10 merupakan sistem drainase bagian hilir yang akan ditinjau guna mengetahui akibat dari pelepasan debit dari sistem drainase bagian hulu. Sehingga saluran Afvour Wonorejo segmen 7 mendapatkan debit dari catchment area Afvour Wonorejo segmen 7

dan pelepasan debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu.

Segmen 8

Afvour Wonorejo segmen 8 yang bermula dari node P8, titik pertemuan antara saluran sekunder Kalirejo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7, sampai node P9. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dan daerah pematusan sekunder Kalirejo akan menjadi inlet untuk saluran Afvour Wonorejo segmen 8.

Segmen 9

Afvour Wonorejo segmen 9 yang yang berawal dari node P9, titik pertemuan antara saluran sekunder Tenggilis Kauman dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 8, sampai node P10. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 8 dan daerah pematusan sekunder Tenggilis Kauman menjadi inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 9.

Segmen 10

Afvour Wonorejo segmen 10 berawal dari node P10, titik pertemuan antara saluran sekunder Drasimo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 9, sampai dengan daerah Rungkut. Karena daerah pelepasan debit yang akan ditinjau hanya sampai daerah Rungkut. Dan inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 10 yang juga merupakan outlet dari Afvour Wonorejo segmen 9, daerah pematusan sekunder Drasimo dan juga sebagian pelepasan debit dari saluran Prapen ke saluran Drasimo.

Dengan memperhatikan skema daerah sekitar pompa air Jemursari pada Gambar 2.3., dapat dijelaskan bahwa :

Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6

Saluran utama pada sistem drainase Wonorejo adalah saluran primer Afvour Wonorejo. Saluran Wonorejo segmen 6 merupakan saluran primer dari pertemuan saluran sekunder Jetis dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6 sampai pertemuan saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. Saluran Afvour Wonorejo segmen 6 menerima inflow dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu dan secara gravitasi

Page 6: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

6

akan diteruskan ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7.

Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo

Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo merupakan saluran yang menghubungkan pintu air Jemursari dengan saluran primer Afvour Wonorejo. Sehingga debit tambahan akibat dibukanya pintu air Jemursari secara gravitasi akan mengalir menuju saluran Afvour Wonorejo segmen 7.

Saluran sekunder Sidosermo

Saluran sekunder Sidosermo merupakan saluran yang menerima debit dari daerah pematusan sekunder Sidosermo dan mengalir secara gravitasi menuju saluran Prapen dan akan diteruskan ke saluran sekunder Drasimo.

Saluran sekunder Drasimo

Saluran sekunder Drasimo merupakan saluran yang menghubungkan saluran Prapen dengan saluran Afvour Wonorejo bagian hilir dalam studi ini penulis sebut dengan Afvour Wonorejo segmen 10. Selain menerima debit dari daerah pematusan sekunder Drasimo, juga menerima debit tambahan dari saluran Prapen untuk mengurangi debit air yang akan mengalir pada saluran Afvour Wonorejo segmen 6.

Saluran tersier Prapen

Pada keadaan eksisting, saluran tersier Prapen menerima debit dari saluran sekunder Sidosermo dan pada ujung dari saluran tersier Prapen terdapat pompa air Jemursari. Dalam studi ini, saluran Prapen nantinya akan menerima debit tambahan dari Afvour Wonorejo segmen 6, saluran Sidosermo, saluran Raya Panjang Jiwo dan debit tambahan akibat dibukanya pintu air Jemursari, yang nantinya akan dipompa keluar dari sistem drainase Wonorejo oleh pompa air Jemursari. Saluran Prapen diharapkan tidak mengalami overtopping atau mampu mengalirkan debit tambahan yang ada agar dapat memaksimalkan pengoperasian dari pompa air Jemursari dan aliran air pada saluran Prapen tidak meluap ke jalan raya dan perumahan.

Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7

Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7 menerima debit secara gravitasi dari Afvour Wonorejo segmen 6, daerah pematusan Raya Panjang Jiwo dan tambahan debit akibat dibukanya pintu air Jemursari. Saluran eksisting Afvour Wonorejo segmen 7 berbentuk trapesium dan memiliki lebar 5.1 meter dengan tinggi saluran 1.75 meter. Diharapkan penambahan pompa air Jemursari dapat mengurangi debit yang akan mengalir ke Afvour Wonorejo segmen 7 sehingga tidak terjadi overtopping pada kondisi eksisting. Agar sistem drainase Wonorejo bagian hilir dengan keadaan eksisting dan tidak terjadi overtopping perlu adanya pengaturan debit yang akan dialirkan.

Pintu air Jemursari

Pintu air Jemursari terletak pada pertemuan antara saluran primer Kebonagung yang memiliki lebar 8.5 meter dan tinggi saluran 1.25 meter dengan saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. Pintu air Jemursari memiliki 2 buah pintu dengan lebar masing-masing pintu 1.0 meter dan bukaan maksimum dari pintu air 0.4 meter. Pintu air Jemursari mengalihkan sebagian debit yang akan mengalir di saluran Kebonagung ke saluran Afvour Wonorejo jika ketinggian muka air Afvour Wonorejo lebih rendah dari Kebonagung apabila yang terjadi sebaliknya maka pintu air Jemursari akan ditutup. Dalam studi ini diambil kemungkinan yang berpengaruh terbesar pada Afvour Wonorejo yaitu pintu air Jemursari dibuka dengan tinggi bukaan yang maksimal.

Pompa air Jemursari

Pada sistem drainase bagian hilir memiliki 3 buah pompa air tetapi masih terdapat genangan pada sistem drainase Wonorejo bagian hulu maupun hilir. Sehingga dilakukan penambahan pompa air Jemursari pada daerah hulu yang diharapkan dapat mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase bagian hilir. Inflow dari pompa air Jemursari seperti yang dijelaskan pada 3.1. Konsep Pemikiran didapatkan dari jumlah debit akibat dibukanya pintu air Jemursari dan daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo, Afvour Wonorejo

Page 7: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

7

segmen 6, daerah pematusan sekunder Sidosermo. Pompa air Jemursari akan memompa air dari saluran Prapen ke Kali Jagir.

Pintu air Afvour Wonorejo segmen 7

Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 selain menerima debit dari sistem drainase bagian hulu juga menerima debit akibat dari daerah pematusan sekunder Kalirejo. Agar pada kondisi eksisting daerah sistem drainase Wonorejo bagian hilir tidak terjadi overtopping, perlu adanya pengaturan debit yang akan dialirkan ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yaitu pintu air Afvour Wonorejo. Pintu air Afvour Wonorejo dapat mengatur debit yang akan mengalir ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dengan mengatur bukaan pintu air. Sisa debit yang tidak dapat dialirkan oleh saluran Afvour Wonorejo segmen 7 akan di alihkan ke saluran Prapen dan nantinya akan di pompa ke Kali Jagir dengan pompa air Jemursari.

Pintu air Drasimo

Pada saluran Prapen terdapat pertemuan antara saluran Prapen dengan saluran Drasimo. Secara gravitasi debit yang mengalir pada saluran Prapen akan mengalir ke saluran Drasimo karena saluran Drasimo memiliki kemiringan lebih besar daripada saluran Prapen. Sehingga diperlukan pengaturan debit agar debit yang akan dipompa oleh pompa air Jemursari tidak mengalir ke saluran Drasimo yaitu pintu air Drasimo yang akan diletakkan di hulu saluran Drasimo. Dengan adanya pintu air Drasimo, debit yang mengalir ke saluran Drasimo tidak membebani sistem drainase Wonorejo bagian hilir sehingga saluran eksisting pada daerah hilir tidak terjadi overtopping.

Dengan memperhatikan skema daerah pengaruh pelepasan debit pada daerah hilir pada Gambar 2.4., dapat dijelaskan bahwa :

Debit saluran sistem drainase Wonorejo bagian hilir berasal dari daerah pematusan sekunder Kalirejo, Tenggilis Kauman, Drasimo. Selain dari daerah pematusan sekunder, tambahan debit dari pelepasan debit dari sistem drainase bagian hulu juga mempengaruhi debit yang akan mengalir di Afvour Wonorejo bagian hilir.

Pelepasan debit dari Afvour Wonorejo segmen 6 dan Drasimo akan mempengaruhi sistem drainase bagian hilir, dalam studi ini bagian hilir yang akan ditinjau hanya pada daerah Jemursari sampai Raya Rungkut. Karena saluran Afvour Wonorejo segmen 10 menerima jumlah debit dari saluran sekunder Drasimo dan saluran Afvour Wonorejo segmen 9. Sehingga diperlukan analisa pada daerah hilir untuk menentukan debit yang akan dialirkan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir.

Dengan adanya pengaturan pelepasan debit yang akan dialirkan ke sistem drainase bagian hilir, sehingga saluran pada bagian hilir tidak mengalami overtopping atau tidak melebihi kapasitas eksisting yang ada. Terutama saluran Afvour Wonorejo segmen 10 dapat mengalirkan jumlah debit dari pelepasan debit saluran Afvour Wonorejo segmen 6 dan saluran sekunder Drasimo.

Diperlukan bangunan drainase lainnya untuk mengatur tinggi muka air agar pada daerah hilir khususnya Afvour Wonorejo segmen 10 tidak mengalami overtopping atau melebihi kapasitas yang ada. Untuk mengatur tinggi muka air, maka pintu air akan diletakkan pada hulu saluran Drasimo dan hulu saluran Afvour Wonorejo segmen 7 agar jumlah debit yang akan mengalir ke saluran Afvour Wonorejo segmen 10 tidak melebihi kapasitas eksisting saluran.

2.2 Analisa Curah Hujan Rata-rata

Data hujan yang diperoleh dari stasiun hujan merupakan hujan yang terjadi pada satu titik saja (point rainfall). Data hujan yang diperlukan dalam perhitungan hidrologi merupakan curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, sehingga hujan titik dari dari satu daerah perlu di ubah menjadi hujan rata-rata kawasan. Ada 3 cara yang sering digunakan yaitu rata-rata aljabar, poligon Thiessen dan isohyet. Tabel 2.1. Perhitungan Koeffisien Thiessen

No Stasiun hujan A Autocad Area (km2) W1 Kebon Agung 8.3873 2.0968 0.18192 Gunung Sari 12.8485 3.2121 0.27873 Wonokromo 24.8684 6.2171 0.5394

46.1042 11.5261 1.0000total

(Sumber : pengolahan data, 2011)

Page 8: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

8

Dimana koeffisien untuk masing-masing stasiun hujan didapatkan dari rumus :

Misalkan pada perhitungan pada tahun 2001, tanggal 21 Januari tercatat curah hujan pada stasiun hujan Kebonsari adalah 10 mm, pada stasiun hujan Gunungsari adalah 90 mm dan stasiun hujan Wonokromo adalah 47 mm. Sehingga akan didapatkan nilai hujan rata-rata pada tanggal 21 Januari 2001 sebesar :

332211 WWWR RRR

475394.0902787.0101819.0R

mm2524.52R

Perhitungan curah hujan seperti contoh diatas dilakukan pada tanggal tertentu dimana salah satu stasiun hujannya memiliki curah hujan tertinggi dalam setiap tahunnya dan dari perhitungan ini akan didapatkan nilai curah hujan rata-rata maksimum. Tabel 2.2. Perhitungan Curah Hujan Rata-rata

R1 W1.R1 R2 W2.R2 R3 W3.R321-Jan 10 1.8192 90 25.0816 47 25.3516 52.25241-Mar 15 2.7288 40 11.1474 68 36.6789 50.55512-Mar 117 21.2847 26 7.2458 42 22.6546 51.1851

2002 30-Jan 105 19.1017 113 31.4913 113 60.9517 111.5446 111.54461-Feb 75 13.6440 37 10.3113 17 9.1697 33.1251

16-Mar 67 12.1887 98 27.3110 30 16.1819 55.681628-Nov 45 8.1864 76 21.1800 76 40.9941 70.36056-Jan 75 13.6440 55 15.3276 58 31.2849 60.25665-Mar 92 16.7367 103 28.7044 92 49.6244 95.06558-Feb 0 0.0000 0 0.0000 95 51.2426 51.2426

24-Nov 105 19.1017 114 31.7700 60 32.3637 83.235415-Dec 39 7.0949 46 12.8195 68 36.6789 56.59334-Jan 94 17.1005 63 17.5571 100 53.9396 88.5972

19-Feb 98 17.8282 81 22.5734 29 15.6425 56.04417-Mar 72 13.0983 110 30.6552 47 25.3516 69.105122-Feb 100 18.1921 41 11.4260 18 9.7091 39.327221-Mar 78 14.1898 96 26.7537 36 19.4182 60.361722-May 53 9.6418 72 20.0652 107 57.7153 87.422420-Nov 85 15.4632 43 11.9834 30 16.1819 43.628526-Nov 28 5.0938 43 11.9834 81 43.6910 60.768228-Dec 75 13.6440 81 22.5734 70 37.7577 73.97519-Jan 70 12.7344 78 21.7373 104 56.0971 90.56896-Mar 76 13.8260 52 14.4916 22 11.8667 40.18421-Dec 17 3.0926 114 31.7700 15 8.0909 42.95363-Dec 109 19.8293 92 25.6389 110 59.3335 104.8018

2008 73.9751

2009 90.5689

2010 104.8018

2005 83.2354

2006 88.5972

2007 87.4224

2001 52.2524

2003 70.3605

2004 95.0655

Tahun TanggalCurah Hujan

R Rmax per tahunKebon Agung Gunung Sari Wonokromo

(Sumber : pengolahan data, 2011)

Dari data perhitungan di atas, dapat disimpulkan bahwa hujan rata-rata maksimum selama 10 tahun terakhir antara tahun 2001 sampai dengan 2010 menggunakan cara Thiessen Poligon adalah sebesar 111.5446 mm.

2.3 Analisa Periode Ulang Curah Hujan

Setelah didapatkan data curah hujan yang dapat digunakan dalam perhitungan hidrologi, maka perlu ditentukan periode ulang dari curah hujan tersebut sehingga dapat dihitung tinggi hujan rencana pada periode ulang

tersebut. Penetapan periode ulang ini digunakan untuk menentukan besarnya kapasitas saluran air terhadap limpasan air hujan dengan mempertimbangkan skala kepentingan (prioritas), skala kemampuan dana (ekonomi), dan skala tepat guna (teknis).

Standar desain yang ada di Surabaya adalah penggunaan periode ulang 2 tahun untuk saluran tersier dan sekunder sedangkan periode ulang 5 tahun untuk saluran primer. Oleh karena itu di dalam perhitungan saluran selanjutnya digunakan hujan dengan periode ulang 2 tahun.

2.4 Analisa Distribusi Frekuensi

Frekuensi hujan adalah suatu periode ulang dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan dilampaui. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan beberapa jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi, yaitu Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Gumbel dan Distribusi Log Pearson III.

2.3.1. Distribusi Normal Tabel 2.3. Perhitungan Tinggi hujan dengan distribusi normal

Peringkat Tahun R1 2002 111.54462 2010 104.80183 2006 95.06554 2004 90.56895 2009 88.59726 2007 87.42247 2005 83.23548 2008 73.97519 2003 70.360510 2001 52.2524

111.544685.782417.1695

R max rata-rataS

R max

(Sumber : pengolahan data, 2011)

Dengan persamaan : SKX TTX

Tinggi hujan pada periode ulang 2 tahun sebagai berikut:

Periode ulang 2 tahun KT = 0.00

SKX TTR

mm7824.851695.1700.07824.85RT

321

33

321

22

321

11 W;W;W

AAA

A

AAA

A

AAA

A

Page 9: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

9

2.3.2. Distribusi Gumbel

Prosedur perhitungan dengan metode Gumbel adalah sebagai berikut :

1) Mengurutkan data-data dari yang terbesar ke terkecil. Dalam hal ini disebut peringkat atau ranking dengan notasi m.

2) Dicari berapa probabilitas terjadinya suatu peristiwa ke m dengan rumusan

: 1

n

mP

yang mana notasi n adalah banyaknya data.

3) Menentukan periode ulang (T) dari probabilitas tersebut dengan rumusan :

PT

1

4) Menggunakan perumusan Gumbel

yaitu : a

YbX Tr

Tr

Dimana :

S

Sna

n

n

S

SYXb

Sn = 0.9496

Yn = 0.4952

YTR = 0.3668 Tabel 2.4. Perhitungan Tinggi hujan dengan

distribusi gumbel Tahun R Peringkat R m P T2001 52.2524 111.5446 1 0.0909 11.00002002 111.5446 104.8018 2 0.1818 5.50002003 70.3605 95.0655 3 0.2727 3.66672004 95.0655 90.5689 4 0.3636 2.75002005 83.2354 88.5972 5 0.4545 2.20002006 88.5972 87.4224 6 0.5455 1.83332007 87.4224 83.2354 7 0.6364 1.57142008 73.9751 73.9751 8 0.7273 1.37502009 90.5689 70.3605 9 0.8182 1.22222010 104.8018 52.2524 10 0.9091 1.1000

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Jumlah data (n) : 10 tahun

Rata-rata Rmax ( X ) : 85.7824 mm

Standart Deviasi (S) : 17.1695 mm

Reduce mean (Yn) : 0.4952

Reduce standart (Sn) : 0.9496

0576.04825.169496.0

S

Sna

8288.769496.0

1695.174952.07824.85 x

S

SYXb

n

n

Periode ulang 2 tahun dengan nilai YTR = 0.3668, tinggi hujan rencana adalah :

a

YbX Tr

Tr

mmXTr 4608.830576.03668.08288.76

2.3.3. Distribusi Log Pearson III

Tiga parameter penting dalam distribusi Log-Pearson III, yaitu harga rata-rata, simpangan baku, dan koefisien kemencengan. Yang menarik, jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log Normal.

Berikut ini langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Pearson III, antara lain :

1) Ubah data ke dalam bentuk logaritmik,

X = Log X

2) Hitung harga rata-rata :

n

LogXi

XLog

n

i

1

3) Hitung harga simpangan baku :

11

2

n

XLogLogXin

s

n

i

Hitung koefisien kemencengan :

31

3

21 snn

XLogLogXin

Cs

n

i

4) Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus :

Log XT = Log + K.s

Dimana K adalah variabel standar ( standarized variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan Cs Perhitungan hujan dengan periode ulang T

Page 10: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

10

didapat dengan cara menghitung antilog dari Log XT. Tabel 2.5. Perhitungan distribusi hujan dengan Log

Pearson III Tahun X Log X Log (X-XR) Log (X-XR)2 Log (X-XR)3

2001 52.2524 1.7181 -0.2066 0.0427 -0.00882002 111.5446 2.0474 0.1228 0.0151 0.00192003 70.3605 1.8473 -0.0773 0.0060 -0.00052004 95.0655 1.9780 0.0534 0.0028 0.00022005 83.2354 1.9203 -0.0044 0.0000 0.00002006 88.5972 1.9474 0.0228 0.0005 0.00002007 87.4224 1.9416 0.0170 0.0003 0.00002008 73.9751 1.8691 -0.0556 0.0031 -0.00022009 90.5689 1.9570 0.0323 0.0010 0.00002010 104.8018 2.0204 0.0957 0.0092 0.0009

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Jumlah data (n) : 10 tahun

Log X rata-rata : 1.9247

Standart Deviasi (S) : 0.0947

Koef. Kemencengan (Cs) : -0.11

K : 0.01815

Periode ulang 2 tahun dengan nilai K = 0. 01815, tinggi hujan rencana adalah :

Log XT = Log + K.s

Log XT = 1.9247 + (0. 01815 x 0.0947) = 1.9264

R2 = antilog (Log XT)

R2 = antilog (1.9264) = 84.4088

2.5 Analisa Uji Kecocokan

Prosedur uji Chi-Kuadrat adalah sebagai berikut :

1) Urutkan data pengamatan dari besar ke kecil atau sebaliknya,

Tabel 2.6. Data Tinggi Hujan

Tahun R Peringkat R2001 52.2524 111.54462002 111.5446 104.80182003 70.3605 95.06552004 95.0655 90.56892005 83.2354 88.59722006 88.5972 87.42242007 87.4224 83.23542008 73.9751 73.97512009 90.5689 70.36052010 104.8018 52.2524

111.544685.782417.1695

R rata-ratas

R max

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

2) Kelompokkan data menjadi sub-grup yang masing-masing beranggotakan minimal empat data pengamatan,

G = 1 + 3.322 log n

G = 1 + 3.322 log 10 = 4.322 ≈ 4

Dari hasil perhitungan jumlah kelas distribusi (G) = 4 sub kelompok dengan interval peluang (P) = 0,25 maka besarnya peluang untuk setiap grup adalah :

Sub grup 1 : P < 0,25

Sub grup 2 : 0,25 < P < 0,50

Sub grup 3 : 0,50 < P < 0,75

Sub grup 4 : P > 0,75

Dengan bantuan rumusan SKX TTX dicari nilai batas tiap-

tiap sub-grup. Tinggi hujan rencana menurut distribusi normal dan Gumbel (XNG) dan menurut distribusi log-normal(XLOG) adalah :

untuk distribusi Normal dan Gumbel:

TK1695.177824.85XNG

untuk distribusi Log-Normal :

TK0947.09247.1XLOG

Diambil peluang 0.25; 0.50; 0,75, maka:

Peluang = 0.75 KT = -0.67

2788.7467.01695.177824.85XNG

8612.167.00947.09247.1XLOG

Peluang = 0.50 KT = 0

7824.8501695.177824.85XNG

9247.100947.09247.1XLOG

Peluang = 0.25 KT = 0.67

2859.9767.01695.177824.85XNG

9881.167.00947.09247.1XLOG

Page 11: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

11

Tabel 2.7. Nilai Batas Sub-Grup untuk Distribusi Normal dan Gumbel

No1234

74.2788 < Rt < 85.782485.7824 < Rt < 97.2859

Rt > 97.2859

Nilai batas Sub-KelompokRt < 74.2788

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Tabel 2.8. Nilai Batas Sub-Grup untuk Distribusi Log Pearson III

No1234

1.8612 < Rt < 1.92471.9247 < Rt < 1.9881

Rt > 1.9881

Nilai batas Sub-KelompokRt < 1.8612

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

3) Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub-grup,

4) Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei, dimana :

5.24

10

grupjumlah

datajumlahEi

Pada tiap sub-grup hitung nilai :

(Oi – Ei)2 dan

i

ii

E

EO2

5) Jumlah seluruh sub-grup nilai

i

ii

E

EO2

untuk menentukan nilai Chi-

Kuadrat hitung ( ).

Tabel 2.9. Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Normal dan Gumbel

Oi Ei1 3 2.5 0.25 0.12 1 2.5 2.25 0.93 4 2.5 2.25 0.94 2 2.5 0.25 0.1

10 10 Chi-Kuadrat 2

Rt < 74.278874.2788 < Rt < 85.782485.7824 < Rt < 97.2859

Rt > 97.2859Total

No Nilai batas Sub KelompokJumlah data

(Oi-Ei)2 (Oi-Ei)2/Ei

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Tabel 2.10. Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Log Pearson III

Oi Ei1 2 2.5 0.25 0.12 2 2.5 0.25 0.13 4 2.5 2.25 0.94 2 2.5 0.25 0.1

10 10 Chi-Kuadrat 1.2

1.8612 < Rt < 1.92471.9247 < Rt < 1.9881

Rt > 1.9881Total

No Nilai batas Sub KelompokJumlah data

(Oi-Ei)2 (Oi-Ei)2/Ei

Rt < 1.8612

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

6) Tentukan derajat kebebasan (dk) dk = G – R – 1 (G merupakan jumlah sub-grup dan nilai R = 2 untuk distribusi normal dan binomial, R = 1 untuk distribusi poisson).

dk = G – R – 1

dk = 4 – 2 – 1 = 1 Kesimpulan yang diperoleh dari hasil

Uji Kecocokan Chi Square adalah memenuhi semua. Persamaan distribusi yang dipakai dalam perhitungan selanjutnya (debit banjir rencana) adalah menggunakan metode Normal. Maka, dalam perencanaan selanjutnya digunakan :

Periode ulang 2 tahun : R24 = 85.7824 mm

2.6 Analisa Waktu Konsentrasi

Waktu konsentrasi (tc) pada masing-masing saluran ditinjau pada masing-masing titik kontrol saluran. Titik kontrol saluran merupakan pertemuan antara saluran tepi dari berbagai tempat pada suatu titik temu ataupun tergantung dari kondisi saluran tertentu yang memerlukan pengontrolan. Waktu konsentrasi terdiri dari waktu pengaliran di atas lahan (t0) dan waktu pengaliran di saluran (tf). Adapun langkah awal dalam menghitung tc sebagai berikut :

Nilai t0

Waktu pengaliran di atas lahan (t0) merupakan waktu yang ditempuh air mengalir dari turunnya air sampai saluran terdekat. Dalam perumusan Kerby nilai nd tergantung dari jenis permukaan daerah limpasan. Maka dalam perhitungan ini diasumsikan nilai nd sebesar 0.02 untuk daerah sistem drainase Wonorejo.

Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. nd = 0.02 l = 73.95 meter h lahan = 0.05 meter i = h/l = 0.05/73.95 = 0.0007

467.0

44,1

i

lndto

menitto 50.9

0007.095.7302.044,1

467.0

Page 12: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

12

Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 2.

Nilai tf

Kecepatan saluran diperoleh berdasarkan rumusan maka dengan rumus tf= L/v dapat diketahui nilai tf.

Dalam menentukan nilai v digunakan metode trial error dari penampang saluran hidrolika. Jadi sambil menghitung debit hidrologi dapat pula dihitung debit hidrolikanya supaya dapat diperoleh kecepatan saluran yang sesuai.

Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. P. saluran (L) = 2088 meter V (trial-error) = 0.41 m/s

menitv

Lt f 49.84det14.5069

41.02088

Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 2.

Nilai tc

Setelah nilai t0 dan tf diketahui, maka waktu konsentrasi (tc) pada masing-masing saluran dapat dihitung dengan perumusan tc = t0 + tf.

Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. t0 = 9.50 menit Nilai tc dari saluran tersier sebelumnya yaitu Jemursari 8 dijadikan nilai t0 dari saluran tersier Ketintang Selatan Cabang sebesar = 26.16 menit, jadi digunakan nilai yang terbesar t0. tf = 84.49 menit tc = t0 + tf = 26.16 + 84.49 = 110.69 menit = 1.84 jam

Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 2.

2.7 Analisa Intensitas Hujan

Data yang diperoleh guna mengerjakan Tugas Akhir ini berupa data hujan harian, maka analisa intensitas hujan yang digunakan menggunakan perumusan Dr. Mononobe. Nilai t dalam perumusan tersebut digunakan nilai tc. Adapun perumusan Dr. Mononobe sebagai berikut : 3

2

24 2424

t

RI

Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

R24 = 85.7824 mm t = 1.84 jam

jammmt

RI /771.19

84.124

2485.782424

24

32

32

24

Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama pada hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 3.

2.8 Analisa Koefisien Pengaliran

Daerah sistem drainase Wonorejo mayoritas merupakan area pemukiman kopel berdekatan. Sehingga koefisien yang digunakan mayoritas hampir sama yaitu berkisar antara 0.6-0.7. untuk perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada lampiran 3.

2.9 Analisa Debit Rencana

Dalam Tugas Akhir ini untuk menghitung debit hidrologi digunakan cara rasional. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar

2.1. menggunakan cara rasional dengan T = 2 tahun:

det/6.3

1 3mCIAQ

Dengan memasukkan tinggi hujan rencana seperti pada sub-bab 2.5., intensitas hujan yang diperoleh melalui perumusan Dr. Mononobe seperti pada sub-bab 2.8. dengan periode ulang 2 tahun, dapat diperoleh debit hidrologi (Qhidrologi) pada saluran. R24 = 85.7824 mm A = 0.362 km2 C = 0.68 tc = 1.84 jam I = 19.771 mm/jam

21

321

SRn

v

Page 13: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

13

det/342.1362.019.77168.06.3

1 3log mQ ihidro

Untuk saluran selanjutnya menggunakan

prinsip yang sama hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 3.

2.10 Analisa Kapasitas Saluran

Kapasitas saluran adalah besarnya debit maksimum yang mampu dilewatkan oleh suatu penampang saluran sepanjang saluran tersebut. Kapasitas saluran ini digunakan sebagai acuan untuk menyatakan apakah debit yang yang terjadi dapat ditampung oleh saluran pada kondisi exsisting tanpa terjadi luapan air.

Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. dan bentuk penampang dapat ditunjukkan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5. Bentuk penampang saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. b1 = 0.4 m n = 0,03 b2 = 4.2 m h1 = 1.3 m I1 = ΔH/L h2 = 0.8 m = 0,68 / 2088 = 0,0003 m = 0,50

943.03.13.150.04.0221

1 A

820.88.03.12.42 A

853.150.013.14.0 21 P

800.58.022.42 P

509.0853.1943.0

1

11

P

AR

521.1800.5820.8

2

22

P

AR

Maka, kapasitas saluran sekunder Raya Panjang Jiwo dengan bentuk penampang ganda :

AIRn

Q 2/13/21

dtmQ /361.0943.00003.0509.03.0

1 32/13/21

dtmQ /016.7820.80004.0521.13.0

1 32/13/22

dtmQQQtotal /7385.7016.7361.022 321

Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan

menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 4.

2.11 Analisa Metode Trial Error

Berikut ini adalah contoh perhitungan trial-error guna mendapatkan besarnya debit (Q ≈ 0.000) yang akan mengalir untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Perhitungan hidrolika

Beda tinggi saluran(h) : 0.9 meter Panjang saluran (L) : 2088 meter Kemiringan (i) : h/L=0.68/2088 = 0.0003 Lebar saluran (b1) : 0.4 meter (eksisting) Lebar saluran (b2) : 4.2 meter (eksisting) Tinggi air (h1) : 0.000 (trial-error) Tinggi air (h2) : 0.788 (trial-error) Koefisien manning (n) : 0.03

Saluran berbentuk penampang ganda 00.00.00.050.04.02

21

1 A

310.3788.00.02.42 A

00.01 P

776.5788.022.42 P

00.01 R

573.0776.5310.3

2

22

P

AR

det/00.01 mv

det/41.00003.0573.003.011

21

322

13

2

2 msRn

v

det/00.000.000.0 3111 mAvQ

det/342.1259.341.0 3222 mAvQ

det/342.1342.100.02 321 mQQQtotal

Perhitungan Hidrologi Perhitungan hidrologi telah dicontohkan

sebelumnya, ditunjukkan pada sub-bab 4.9 didapat Qhidrologi untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo = 1.342 m3/det sehingga Q=Qhidrolika – Qhidrologi = 1.342 – 1.342 ≈ 0.000 m3/det. Perhitungan untuk saluran lainnya ditunjukkan pada lampiran 3.

2.12 Analisa Pintu Air

Pompa air Jemursari sangat dipengaruhi oleh pintu air Jemursari karena akibat dari dibukanya pintu air Jemursari akan menambah

Page 14: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

14

debit yang akan di pompa oleh pompa air Jemursari. Selain itu, pengoperasian pompa air juga membutuhkan bangunan bantu berupa pintu air pada persilangan saluran Prapen dengan Afvour Wonorejo dan saluran Prapen dengan Drasimo guna mengatur debit yang akan dilepaskan ke daerah hilir sistem drainase Wonorejo.

2.12.1. Pintu air Jemursari

Pintu air Jemursari berfungsi untuk mengurangi debit yang akan mengalir pada saluran Kebonagung dengan sebagian debit yang mengalir akan di belokkan ke saluran tersier Raya Jemursari. Dan nantinya akan menambah debit pada saluran primer Afvour Wonorejo meskipun debit yang ditambahkan tidak begitu besar nilainya dibanding debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu tetapi harus diperhitungkan juga. Pintu air Jemursari memiliki 2 pintu air dengan bukaan pintu maksimal sebesar 0.4 meter. Rumus umum yang digunakan untuk menghitung debit pintu air :

12 ygbaCQ

Dimana : C = koefisien kontraksi debit a = tinggi bukaan pintu (meter) b = lebar pintu (meter) y1 = kedalaman air di hulu pintu (meter) Q = debit pada pintu air (m3/det)

Perhitungan debit yang dapat dialirkan oleh pintu air Jemursari:

a = 0.4 meter (asumsi bukaan pintu air Jemursari terbesar)

h1 = 1.25 meter (asumsi saluran Kebonagung penuh)

125.34.0

25.11 a

y

y3 = 0.788 meter (asumsi debit rencana saluran Raya Panjang Jiwo)

24.0

788.03 a

y

C = 0.54 → dengan y1/a = 3.125 dan y3/a = 2

b = 1.0 meter

det/070.125.181.9214.054.0 3int1 mQ up

Sehingga debit tambahan untuk pompa

air Jemursari akibat dari dibukanya 2 pintu air Jemursari yaitu 2.139 m3/det.

2.12.2. Pintu air Afvour Wonorejo segmen 7

Inflow dari pompa air Jemursari ditunjukkan pada Gambar 2.6. Skema inflow pompa air Jemursari dan berdasarkan perhitungan analisa debit rencana pada 2.9. Debit yang dihasilkan dari sistem drainase bagian hulu sebesar 21.406 m3/det. Debit tambahan dari saluran Kebonagung melalui pintu air Jemursari sebesar 2.139 m3/det dan dari daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo sebesar 1.342 m3/det. Sehingga jumlah debit pada titik pertemuan saluran Afvour Wonorejo, Raya Panjang Jiwo dan Prapen sebesar 24.888 m3/det.

Kapasitas eksisting saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang dapat ditunjukkan pada Lampiran 4. yaitu sebesar 7.922 m3/dt dan debit yang dihasilkan dari catchment Afvour Wonorejo segmen 7 sendiri sebesar 4.136 m3/dt yang ditunjukkan pada Lampiran 3. Sehingga diperlukan fasilitas bangunan drainase guna mengatur tinggi muka air yaitu pintu air agar debit yang akan mengalir ke sistem drainase bagian hilir dapat diatur. Afvour Wonorejo segmen 10 juga perlu ditinjau agar saluran Afvour Wonorejo segmen 10 tidak mengalami overtopping akibat dari debit bagian hilir dan tambahan debit akibat pelepasan debit dari bagian hulu.

Berdasarkan Gambar 2.4. debit yang akan mengalir pada Afvour Wonorejo segmen 10 yaitu debit dari daerah pematusan pada sistem drainase Wonorejo bagian hilir sebesar 5.025 m3/dt dan saluran Drasimo yang berasal dari daerah pematusannya sendiri sebesar 3.174 m3/dt, untuk perhitungan debit ditunjukkan pada Lampiran 3. Sehingga total debit yang akan mengalir pada Afvour Wonorejo segmen 10 sebesar 8.199 m3/dt dengan kapasitas eksisting debit yang dapat dialirkan sebesar 12.531 m3/dt. Perhitungan kapasitas eksisting saluran ditunjukkan pada Lampiran 4. Sisa debit yang dapat dialirkan pada Afvour Wonorejo segmen 10 yaitu 12.531 - 8.199 = 4.331 m3/dt. Sehingga Debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu yang akan dilepas ke bagian hilir yaitu sebesar 4.331 m3/dt dan akan dibagi melalui saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sebesar 1.645 m3/det dan Drasimo sebesar 2.686 m3/det.

Page 15: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

15

Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 pada keadaan Q rencana mengalirkan debit sebesar 4.136 m3/det yang berasal dari daerah pematusan Afvour Wonorejo segmen 7 sendiri, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejosegmen 7 sebesar 1.177 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 7 pada Lampiran 4. Sedangkan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 10 mengalirkan debit rencana sebesar 12.531 m3/det, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejo segmen 10 sebesar 1.80 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 10 pada Lampiran 4. Tinggi muka air di (outlet) saluran Afvour Wonorejo segmen 10 lebih besar daripada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sehingga terjadi backwater. Sehingga diperlukan analisa backwater terlebih dahulu guna mengetahui tinggi air pada hulu saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang nantinya akan digunakan untuk menghitung bukaan pintu air Afvour Wonorejo segmen 7. Analisa backwater mencakup saluran Afvour Wonorejo segmen 9, 8 dan 7.

Perhitungan pintu air pada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dengan lebar saluran sebesar 5.100 meter sehingga direncanakan terdapat 3 pintu air dengan lebar masing-masing pintu 1.300 meter dan lebar pilar 0.6 meter. Dengan debit rencana sebesar 1.645 m3/dt.

Perhitungan bukaan pintu menggunakan metode trial-error :

Direncanakan = 3 pintu air

Lebar pintu air (b pintu) = 1.300 meter

Lebar pilar (b pilar) = 0.600 meter

Kedalaman air di hulu = 1.750 meter (asumsi keadaan fullbank capacity Afvour Wonorejo segmen 6)

Kedalaman air di hulu = 1.275 meter (asumsi debit rencana saluran Afvour Wonorejo segmen 7 akibat backwater)

Debit untuk 1 pintu :

det/548.03645.1 3mQ

Tabel 2.11. Perhitungan Bukaan Pintu Air Afvour Wonorejo segmen 7.

y1/a y3/a a C b h Q 1 pintu Q 3 pintu11.67 8.50 0.15 0.320 1.30 1.750 0.366 1.0978.75 6.38 0.2 0.3300 1.30 1.750 0.503 1.5087.00 5.10 0.25 0.3300 1.30 1.750 0.628 1.8855.83 4.25 0.3 0.3300 1.30 1.750 0.754 2.2625.00 3.64 0.35 0.3400 1.30 1.750 0.906 2.719

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Dengan metode trial-error didapat tinggi bukaan dengan Q 3 pintu sebesar 1.508 m3/det sebesar 0.15 meter dan tinggi bukaan dengan Q3 pintu sebesar 1.885 m3/det. Dengan menggunakan interpolasi dapat diketahui tinggi bukaan pintu dengan Q3 sebesar 1.645 m3/det yaitu 0.22 m3/det.

Bentuk dan dimensi pintu air yang

diperlukan pada saluran Afvour Wonorejo

segmen 7 dapat ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Bentuk dan Dimensi Pintu Air Afvour

Wonorejo segmen 7.

Drasimo.2.12.3. Pintu air Drasimo

Pada saluran tersier Prapen tidak hanya terdapat satu saluran persilangan yaitu saluran tersier Prapen dengan Afvour Wonorejo, juga terdapat persilangan antara saluran tersier Prapen dengan saluran sekunder Drasimo seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.6. Skema inflow pompa air Jemursari. Aliran air yang mengalir menuju saluran tersier Prapen secara gravitasi akan berbelok ke saluran Drasimo karena saluran Drasimo mempunyai kemiringan yang lebih tinggi dan elevasi yang lebih rendah dibandingkan dengan saluran tersier Prapen. Oleh sebab itu diperlukan fasilitas drainase untuk mengatur air yang akan mengalir menuju saluran tersier Prapen yaitu pintu air pada saluran Drasimo. Dan besarnya debit yang akan

12 ygbaCQ

Page 16: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

16

dilepaskan ke saluran Drasimo yaitu 4.311 – 1.645 = 2.686 m3/det.

Saluran Drasimo pada keadaan Q rencana mengalirkan debit sebesar 3.174 m3/det yang berasal dari daerah pematusan Drasimo sendiri, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Drasimo sebesar 0.5166 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Drasimo pada Lampiran 4. Sedangkan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 10 mengalirkan debit rencana sebesar 12.531 m3/det, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejo segmen 10 sebesar 1.80 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 10 pada Lampiran 4. Tinggi muka air di (outlet) saluran Afvour Wonorejo segmen 10 lebih besar daripada saluran Drasimo sehingga terjadi backwater. Sehingga diperlukan analisa backwater terlebih dahulu guna mengetahui tinggi air pada hulu saluran Drasimo yang nantinya akan digunakan untuk menghitung bukaan pintu air Drasimo.

Perhitungan pintu air pada saluran Drasimo dengan lebar saluran sebesar 6.100 meter sehingga direncanakan terdapat 3 pintu air dengan lebar masing-masing pintu 1.600 meter dan lebar pilar 0.65 meter. Dengan debit rencana sebesar 2.686 m3/dt.

Perhitungan bukaan pintu menggunakan metode trial-error :

Direncanakan = 3 pintu air

Lebar pintu air (b pintu) = 1.600 meter

Lebar pilar (b pilar) = 0.650 meter

Kedalaman air di hulu = 2.434 meter (asumsi saluran Prapen pendimensian ulang dan dalam kondisi Q rencana)

Kedalaman air di hulu = 1.017 meter (akibat backwater)

Debit untuk 1 pintu :

det/895.03686.2 3mQ

Tabel 2.12. Perhitungan Bukaan Pintu Air Drasimo. y1/a y3/a a C b h1 Q 1 pintu Q 3 pintu16.23 6.78 0.15 0.52 1.60 2.434 0.862 2.58712.17 5.09 0.2 0.52 1.60 2.434 1.150 3.4509.74 4.07 0.25 0.53 1.60 2.434 1.465 4.3958.11 3.39 0.3 0.53 1.60 2.434 1.758 5.274

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Dengan metode trial-error didapat tinggi bukaan dengan Q 3 pintu sebesar 2.686 m3/det yaitu 0.160 meter atau 16.00 centimeter.

Bentuk dan dimensi pintu air yang

diperlukan pada saluran Drasimo dapat

ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Bentuk dan dimensi pintu air Drasimo.

2.13 Analisa Pompa Air

Topografi daerah Surabaya Timur relatif datar dan rendah sehingga terdapat beberapa daerah yang aliran airnya tidak dapat mengalir secara gravitasi. Sistem drainase yang tidak dapat sepenuhnya mengandalkan gravitasi sebagai faktor pendorong perlu dibantu dengan pompa air. Pompa ini berfungsi untuk membantu mengeluarkan air dari kolam penampungan banjir maupun langsung dari saluran drainase saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya mengenai inflow dari pompa air Jemursari dan juga ditunjukkan pada Gambar

2.6. Skema inflow pompa air Jemursari dan berdasarkan perhitungan analisa debit rencana pada Bab 2.9. Debit yang dihasilkan dari sistem drainase bagian hulu (Q2) sebesar 21.406 m3/det. Debit tambahan dari pintu air Jemursari sebesar 2.139 m3/det dan daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo sebesar 1.342 m3/det sehingga totalnya (Q1) sebesar 3.482 m3/det. Sedangkan debit dari daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q3) sebesar 4.676 m3/det. Dan pelepasan debit ke bagian hilir yaitu akan dilepaskan melalui saluran Afvour Wonorejo segmen 7 (Q5) sebesar 1.645 m3/det dan saluran Drasimo (Q4) sebesar 2.686 m3/det. Debit total yang akan diterima pompa air Jemursari yaitu

12 ygbaCQ

Page 17: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

17

jumlah dari debit yang diterima saluran Prapen, Q1, Q2, Q3 dikurangi Q4 dan Q5 sehingga didapatkan (Qtotal) sebesar 26.624 m3/det.

Berdasarkan perhitungan analisa kapasitas saluran pada sub-bab 2.10. saluran tersier Prapen memiliki penampang saluran berbentuk penampang ganda dengan lebar b1=b3 sebesar 0.4 meter, b2 sebesar 3.7 meter, h1=h3 sebesar 1.4 meter, h2 sebesar 0.8 meter, m1=m3 sebesar 0.51. Dari data eksisting tersebut dapat diperoleh debit Q1=Q3 sebesar 0.522 m3/det dan Q2 sebesar 8.076 m3/det sehingga Qtotal saluran Prapen sebesar 9.121 m3/det.

Debit total yang akan dialirkan ke saluran tersier Prapen (Qtotal) yaitu sebesar 26.624 m3/det sedangkan eksisting saluran Prapen hanya dapat mengalirkan debit sebesar 9.121 m3/det. Saluran tersier Prapen yang nantinya akan digunakan untuk mengalirkan air yang akan di pompa ke Kali Jagir tidak mampu menampung debit total ( Qtotal) yang akan diterima pompa air Jemursari sehingga diperlukan pendimensian ulang saluran Prapen. Tanpa pendimensian ulang saluran Prapen, maka pompa air Jemursari tidak dapat bekerja secara maksimal. Berikut ini adalah beberapa alternatif pendimensian ulang saluran Prapen :

Gambar 2.9. Rating curve beberapa alternatif

pendimensian ulang saluran Prapen.

Berdasarkan Gambar 2.9. mengenai beberapa alternatif pendimensian saluran Prapen dapat dijelaskan bahwa alternatif yang dipilih yaitu alternatif 7 karena tinggi saluran merupakan yang paling rendah dibandingkan dengan alternatif lainnya yang lebih dalam. Karena jika tinggi saluran terlalu dalam dikhawatirkan akan terjadi longsor pada tepi saluran.:

Pada alternatif 7 saluran Prapen direncanakan berbentuk trapesium dengan lebar saluran sebesar 9 meter, m = 0.5, h = 2.45 meter dan debit (Q) = 26.911 m3/det. Dengan panjang saluran Prapen sebesar 699 meter sehingga diperoleh volume saluran sebesar 19943.34 m3 termasuk wakking sebesar 0.3 meter. Bentuk dan dimensi saluran Prapen alternatif 7 ditunjukkan pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10. Bentuk dan dimensi saluran Prapen alternatif 7.

Berikut adalah langkah perhitungan pompa air Jemursari untuk saluran Prapen setelah dengan T = 2 tahun :

1) Menghitung volume aliran yang terjadi untuk periode ulang 2 tahun dengan rumus :

V2 = R24 . A . C

V2 = 85.7824/ 103 x 0.172925 x 106 x 0.65 = 9642.045 m3

2) Menghitung lamanya waktu aliran debit dengan rumus :

236002tctc

Q

aliranvolumeTb

jamTb 47.2

255.055.01

3600391.19642.045

2

3) Membuat hidrograf dengan data debit puncak dan waktu aliran yang telah dihitung sebelum menerima debit tambahan dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu (Q2), daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo dan dibukanya pintu air Jemursari (Q1) dan daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q3) dikurangi pelepasan debit ke hilir melalui saluran Afvour Wonorejo (Q5) dan Drasimo (Q4). Hidrograf saluran Prapen dapat ditunjukkan pada Gambar

2.10.

Page 18: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

18

Tabel 2.13. Perhitungan Hidrograf 2 Tahun.

0 00.55 1.3911.92 1.3912.47 0.000

Nama Saluran

X Y2

Prapen

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Gambar 2.11. Hidrograf 2 tahun saluran

Prapen sebelum menerima debit tambahan.

Berikut adalah Hidrograf 2 tahun beserta kapasitas saluran setelah menerima debit tambahan dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu (Q2), daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo dan dibukanya pintu air Jemursari (Q1) dan daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q3) dikurangi pelepasan debit ke hilir melalui saluran Afvour Wonorejo (Q5) dan Drasimo (Q4) yaitu sebesar 25.233 m3/det. Hidrograf saluran Prapen setelah ditambahkan debit tambahan dan kapasitas saluran Prapen setelah pendimensian ulang dapat ditunjukkan pada Gambar 2.12.

Tabel 2.14. Perhitungan Hidrograf 2 Tahun dan Kapasitas Saluran Prapen.

0 0 26.9110.55 26.624 26.9111.92 26.624 26.9112.47 0.000 26.911

X Y2Kapasitas Saluran

Nama Saluran

Prapen

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Gambar 2.12. Hidrograf 2 tahun saluran Prapen dan kapasitas saluran Prapen setelah pendimensian ulang.

4) Setelah dibuat hidrograf 2 tahun, lalu dihitung volume aliran air. Perhitungan volume aliran air sama dengan luas perhitungan luas trapesium. Perhitungan volume aliran saluran Prapen dengan penambahan debit ditunjukkan pada Tabel 2.19. dan Gambar volume aliran saluran Prapen ditunjukkan pada Gambar

2.20. Tabel 2.15. Perhitungan volume aliran saluran

Prapen

Tb2 Volume(jam) (m3)0.00 0.0000.50 21977.5370.55 26124.6801.00 69721.5401.50 117644.6501.92 158369.5242.00 165071.9202.47 184494.205

(Sumber : Pengolahan data, 2011)

Gambar 2.13. Volume aliran saluran Prapen.

Setelah didapatkan volume aliran saluran Prapen yang ditunjukkan pada Gambar 2.13., dicari kapasitas pompa air Jemursari dengan asumsi volume aliran air maksimum yang ditunjukkan pada Gambar 4.14.

Gambar 2.14. Kapasitas pompa air Jemursari dengan

asumsi volume aliran air maksimum.

dtm

tb

aliranvolumetg /748.20

360047.2205.184494 3

Page 19: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

19

dtmtgpompakapasitas /748.20 3

Berdasarkan Gambar 2.14. pada awal pengoperasian pompa air Jemursari terdapat volume aliran dibawah volume pompa air Jemursari yang akan dipompa. Pada jam pertama pengoperasian, pompa air tidak dapat memompa volume aliran karena tidak terdapat volume aliran sebesar volume aliran pompa air. Kapasitas pompa yang diperlukan dengan asumsi dapat mengalirkan volume aliran maksimum sebesar 20.748 m3/det. Sehubungan dengan tidak memungkinkan menggunakan pompa dengan debit sebesar 20.748 m3/det sehingga digunakan pompa air secara bertingkat dengan kapasitas masing-masing pompa sebesar 5 m3/det atau 300 m3/menit yang dapat ditunjukkan pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15. Grafik hidrograf 2 tahun dan pompa air Jemursari.

Berdasarkan Gambar 2.15. dapat dijelaskan bahwa :

Pompa 1

Pompa pertama mulai beroperasi pada 0.10 jam atau 6.14 menit. Dan berhenti beroperasi pada 2.37 jam atau 2 jam 22.06 menit. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 1 sebagai berikut :

36001 Qttvol beroperasiawalberoperasiberhenti

31 057.407753600510.037.2 mvol

Pompa 2

Pompa kedua mulai beroperasi pada 0.20 jam atau 12.29 menit atau 6.14 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 2.27 jam atau 2 jam 15.92 menit atau berhenti beroperasi 6.14 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 2 sebagai berikut :

36002 Qttvol beroperasiawalberoperasiberhenti

32 476.370893600520.027.2 mvol

Pompa 3

Pompa ketiga mulai beroperasi pada 0.31 jam atau 18.43 menit atau 6.14 menit setelah pompa kedua mulai beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 2.16 jam atau 2 jam 9.77 menit atau berhenti beroperasi 6.14 menit setelah pompa kedua berhenti beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 3 sebagai berikut :

36003 Qttvol beroperasiawalberoperasiberhenti

33 895.334033600531.016.2 mvol

Pompa 4

Pompa keempat mulai beroperasi pada 0.41 jam atau 24.57 menit atau 6.14 menit setelah pompa ketiga mulai beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa kedua mulai beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 2.06 jam atau 2 jam 6.16 menit atau berhenti beroperasi 6.14 menit setelah pompa ketiga berhenti beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa kedua berhenti beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 4 sebagai berikut :

36004 Qttvol beroperasiawalberoperasiberhenti

34 313.297183600541.006.2 mvol

Pompa 5

Pompa kelima mulai beroperasi pada 0.51 jam atau 30.71 menit atau 6.41 menit setelah pompa keempat mulai beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa ketiga mulai beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa kedua mulai beroperasi atau 24.57 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 1.96 jam atau 1 jam 57.49 menit atau berhenti beroperasi 6.41 menit setelah pompa keempat berhenti beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa ketiga berhenti

Page 20: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

20

beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa kedua berhenti beroperasi atau 24.57 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 5 sebagai berikut :

36005 Qttvol beroperasiawalberoperasiberhenti

35 473.260323600551.096.1 mvol

Voltotal pompa = vol1 + vol2 + vol3 + vol4 + vol5 + vol6

Voltotal pompa = 40775.057 + 37089.476 + 33403.895 + 29718.313 +26032.732

Voltotal pompa = 167019.473 m3.

3731.17474167019.473205.184494 m

volvolvol pompatotalaliransisa

det/522.2

36002

54.054.0146.2

731.17474

2

3mtctc

Tb

volQ sisa

sisa

Sisa volume pompa sebesar 17474.731 m3 dapat ditampung oleh saluran Prapen yang telah dilakukan pendimensian ulang yang memiliki kapasitas volume sebesar 19943.34 m3. Dan debit yang tidak dapat dipompa keluar dari sistem drainase Wonorejo (Qsisa) oleh pompa air Jemursari sebesar 2.522 m3/det.

BAB III

KESIMPULAN dan SARAN

3.1 Kesimpulan

Dari analisa perencanaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut :

Debit saluran Afvour Wonorejo yang akan digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari sebesar 21.406 m3/dt.

Kapasitas eksisting aluran sekitar pompa air Jemursari:

Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6 : 8.433 m3/det

Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7 : 7.922 m3/det

Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo : 7.7385 m3/det

Saluran sekunder Drasimo : 19.955 m3/det

Saluran sekunder Sidosermo : 5.182 m3/det

Saluran tersier Prapen : 9.121 m3/det

Debit akibat dibukanya pintu air Jemursari dengan bukaan pintu maksimal yang dan akan dialirkan ke saluran tersier Prapen sebesar 2.139 m3/dt. Debit tambahan dari saluran Afvour Wonorejo sebesar 21.406 m3/dt.

Debit total yang akan diterima oleh pompa air Jemursari sebesar 26.624 m3/det yang berasal dari jumlah debit akibat daerah pematusan saluran Prapen sebesar 1.391 m3/det, daerah pematusan Raya Panjang Jiwo sebesar 1.342 m3/det, debit daerah pematusan Sidosermo sebesar 4.728 m3/det, debit tambahan dari Afvour Wonorejo sebesar 21.406 m3/det, debit tambahan dari pintu air Jemursari sebesar 2.139 m3/det dikurangi debit yang akan dilepaskan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir sebesar 4.331 m3/det.

Pompa air Jemursari tidak efektif terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir. Karena kapasitas pompa air yang tersedia di lapangan sebanyak 3 buah dengan kapasitas masing-masing 1.5 m3/det sedangkan kapasitas pompa air yang diperlukan 5 m3/det sebanyak 5 buah.

3.2 Saran

Beberapa saran yang dapat diberikan guna mengurangi banjir ataupun genangan air yang terjadi pada wilayah studi antara lain :

Pendimensian ulang saluran Prapen berbentuk trapesium dengan lebar 9 meter tinggi 2.45 meter dan m=0.5 agar dapat mengalirkan debit total yang akan diterima pompa air Jemursari dan dapat menampung sisa volume aliran yang tidak dapat dipompa dengan pompa air Jemursari.

Penambahan kapasitas pompa air Jemursari sebesar 5 m3/det sebanyak 5 buah.

Perawatan berkala pada dinding saluran dan pengerukan sedimen.

Perlu adanya kesadaran masyarakat untuk tidak membuang sampah disaluran.

Page 21: EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI … file1 . makalah tugas akhir. efektifitas penambahan pompa air jemursari terhadap sistem drainase wonorejo. ajeng padmasari . nrp 3107

21

Menambah daerah resapan air pada wilayah studi.

Perlu studi lebih lanjut mengenai effektifitas pompa air Jemursari dengan

menganalisa pengaruh elevasi saluran Sidosermo terhadap saluran Prapen.