redesain sistem drainase dan desain sumur …digilib.unila.ac.id/31507/12/skripsi tanpa bab...

65
REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR RESAPAN DI LINGKUNGAN UNIVERSITAS LAMPUNG ( Studi Kasus : Wilayah Masjid Al-Wasi’i – Tugu UNILA) ( Skripsi ) Oleh MOHAMMAD LUTFI YUNIANTO JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2018

Upload: duongkiet

Post on 20-Mar-2019

258 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR RESAPANDI LINGKUNGAN UNIVERSITAS LAMPUNG

( Studi Kasus : Wilayah Masjid Al-Wasi’i – Tugu UNILA)

( Skripsi )

Oleh

MOHAMMAD LUTFI YUNIANTO

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2018

Page 2: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

ABSTRAK

Redesain Sistem Drainase dan Desain Sumur Resapandi Universitas Lampung

(Studi kasus : Masjid Al-Wasi’i-Tugu UNILA)

Oleh

Mohammad Lutfi Yunianto

Drainase yaitu suatu cara pembuangan kelebihan air yang melimpas pada suatudaerah, serta penganggulangan akibat yang ditimbulkan kelebihan air tersebut.Namun kenyataannya banyak jaringan drainase yang kinerjanya bisa dinilai burukdan keluar dari fungsi sebenarnya. Salah satunya jaringan drainase di wilayahUniversitas Lampung wilayah Masjid Al-Wasi’i-Tugu UNILA. Salah satusolusinya adalah penataan lingkungan salah satu nya redesain sistem drainase.Hal ini dimaksudkan untuk menyelesaikan beberapa titik genangan banjir yangterjadi pada saat musim penghujan tiba karena belum optimalnya kondisi drainaseeksisting di kawasan Universitas Lampung wilayah Masjid Al-Wasi’i-TuguUNILA. Analisis yang dilakukan pada penelitian ini meliputi analisis hidrologidan analisis hidrolika menggunakan aplikasi HEC-RAS 4.1.0. Analisis hidrologibertujuan untuk menghitung debit rencana dengan menggunakan metode rasional,haspers dan weduwen dan permodelan dengan aplikasi HEC-RAS 4.1.0 bertujuanuntuk mengetahui kapasitas tinggi muka air pada saluran eksisting. Sehinggadapat diketahui dimana posisi titik banjir dan perencanaan dimensi saluran yangbaru. Berdasarkan hasil analisis, perlu adanya pengerukan sedimentasi pada titikD8-D10 yang menunjukkan terjadinya limpasan dan genangan banjir di daerahseberang Masjid Al-Wasi’i. Perencanaan sumur resapan juga sangat di perlukanuntuk pengurangan debit limpasan di saluran di wilayah Masjid Al-Wasi’iUniversitas Lampung. Perlu dilakukan juga pemeliharaan saluran berupa me-lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan..

Kata kunci : hidrologi, hidrolika, HEC-RAS 4.1.0, drainase, sumur resapan, liningbeton.

Page 3: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

ABSTRACT

By

Mohammad Lutfi Yunianto

Drainage is a way for removal of excess water with a solution about it. Nevertheless, a lot ofdrainage systems have a bad performance and out of its function. One of drainage’sproblems is drainage system in Lampung University around Al-Wasi’i Mosque-LampungUniversity statue. One of the solution is environmental arrangement and one of that way isredesign of drainage system. It aim for resolve some flood inundation that happened in therain because failed optimilize in drainage system around Al-Wasi’i Mosque-LampungUniversity statue. The analysis conducted in this research includes hydrology analysis andhydraulics analysis using HEC-RAS 4.1.0 application. Hydrology analysis aims to calculatethe design discharge using rational, haspers and weduwen methods and modeling with HEC-RAS 4.1.0 application aims to determine the capacity of the water level existing channel. Soit can be known where the position of the flood point and planning the new channeldimensions. Based on the analysis, the necessary is dredging at D8-D10 which have aindicating the occurrence of run off and inundation at across of Al-Wasi’i Mosque.Planning of infiltration wells is also very needed to overcome the problem of frequentflooding in Faculty of Engineering. It is also necessary to decrease run-off discharge inchannel around Al-Wasi’i mosque’s areas.The necessary is did concrete lining in base andtwo-side of channel.

Keywords: hydrology, hydraulics, HEC-RAS 4.1.0, drainage , infiltration wells, concretelining.

DRAINAGE SYSTEM REDESIGN AND INFILTRATION WELLS DESIGN IN LAMPUNG UNIVERSITY(CASE STUDY: AL-WASI’I MOSQUE-LAMPUNG UNIVERSITY STATUE)

Page 4: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

Redesain Sistem Drainase dan Desain Sumur Resapan di

Universitas Lampung (Studi kasus : Tugu UNILA–Al-Wasi’i)

Oleh

MOHAMMAD LUTFI YUNIANTO

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

Page 5: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan
Page 6: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan
Page 7: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan
Page 8: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di DKI Jakarta pada tanggal 5 Juni 1994,

sebagai anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Bapak

Almarhum Ir. Sriyono dan Ibu Dra. Binti Muthaminah.

Pendidikan Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SD Negeri 03 Pagi Cilandak

Timur Jakarta Selatan pada tahun 2006, Sekolah Menengah Pertama (SMP)

diselesaikan pada tahun 2009 di SMP Negeri 96 Jakarta dan Sekolah Menengah

Atas (SMA) diselesaikan di SMA Negeri 49 Jakarta pada tahun 2012. Penulis

terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Lampung pada tahun 2012 melalui jalur Ujian Tulis Seleksi Nasional Masuk

Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).

Penulis turut dalam organisasi kemahasiswaan yaitu Himpunan Mahasiswa

Teknik Sipil (HIMATEKS) periode 2014/2015 sebagai anggota Departemen

Kesekretariatan dan organisasi SAINTEK periode 2016/2017 sebagai Dewan

Penasihat. Penulis telah melakukan Kerja Praktek (KP) pada Proyek Showroom

AUTO 2000 Way Halim selama 3 bulan pada periode September-Desember

2016. Penulis juga telah mengikuti Kuliah Kerja Nyata (KKN) selama 60 hari

pada periode Januari-Maret 2016 di Pekon Menyancang, Kabupaten Pesisir

Barat.

Page 9: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

Penulis pernah menjadi Finalis 10 besar terbaik Lomba Rancang Bendungan

Nasional 2015 di Universitas Mataram (UNRAM), 20 besar Delegasi Terbaik

IDEAS SUMMIT Batch 2 Tahun 2016 di Universitas Gadjah Mada (UGM), 50

besar best design lomba “Alat Keselamatan Transportasi“ MECHANICAL

DAYS 2016 di Institut Teknologi Bandung (ITB). Juara Harapan 2 Lomba

Karya Tulis Ilmiah “Renewable Energy Resources“ NEON 2016 di Universitas

Islam Indonesia (UII), serta menjadi finalis 8 besar Lomba Indocement Awards

2016 “Rumah Fabrikasi Tahan Gempa“ di PT. Indocement Tunggal Prakarsa

Tbk. Dimana Penulis secara keseluruhan bertanggung jawab sebagai ketua tim

ataupun deputi kepala dan dibawah lambang almamater Universitas Lampung

tercinta. Penulis juga pernah mendapat piagam penghargaan Mahasiswa

“Berprestasi Nasional Universitas Lampung” dalam bidang kompetisi tingkat

nasional yang diberikan Wakil Rektor III Prof. Dr. Karomani, M.Si Tahun 2017.

.

Page 10: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

MOTTO HIDUP

“ Ketika saya mencetak gol-gol, pada akhir laga saya akan menghampiri Ibu saya dan

berkata bahwa gol-gol itu persembahan untuknya.

(Mario Ballotelli)

“ Only God can judge me .”

(Zlatan Ibrahimovic)

Bila kaum muda yang telah belajar di sekolah dan menganggap dirinya terlalu tinggi

dan pintar untuk melebur dengan masyarakat yang bekerja hanya dengan cangkul dan

caping serta hanya memiliki cita-cita sederhana. Maka, lebih baik pendidikan itu tidak

diberikan sama sekali.

(Tan Malaka)

Lebih baik diasingkan daripada menyerah dengan kemunafikan.

(Soe Hok Gie)

Andai seluruh hela nafas adalah kebaikan, maka tak terukur kebaikan mu Ibu dan bila

rasa syukur lebih mulia daripada cinta, aku bersyukur menjadi anakmu, Ibu.

(MOHAMMAD LUTFI YUNIANTO)

Page 11: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

Persembahan

Alhamdulillah, Puji syukur kepada Allah SWT atas karuniaNya sehinggaskripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Ku persembahkan skripsi ini

untuk:

Kedua orangtuaku, Almarhum Ayah yang telah tiada dan Ibuku tersayangdan tercinta yang selalu memberi dukungan moril maupun materi.sertasenantiasa mendoakanku untuk meraih kesuksesan. Semoga keluarga kita

selalu dalam lindungan Allah SWT.

Adikku terbijak yang selalu mendoakan dan memberikan semangat untukmenyelesaikan skripsi ini.

Semua guru-guru dan dosen-dosen yang telah mengajarkan banyak hal. Terimakasih untuk ilmu, pengetahuan dan pelajaran hidup yang sudah diberikan.

Teman spesialku, Sahabat-sahabatku, Rekan seperjuangan serta Teknik sipilangkatan 2012 yang selalu menemani dalam suka maupun duka serta selalu

memberikan dukungan agar skripsi ini berjalan dengan baik.

Page 12: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

SANWACANA

Segala puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT karena atas rahmat

dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi dengan judul “Redesain Sistem Drainase dan Desain Sumur Resapan di

Universitas Lampung (Studi kasus : Tugu UNILA–Masjid Al-Wasi’i)” merupakan

salah satu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di

Universitas Lampung.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas

Lampung;

2. Gatot Eko S., S.T., M.Sc., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Lampung;

3. Ofik Taufik Purwadi, S.T., M.T. selaku Pembimbing Utama atas

kesediaannya untuk memberikan bimbingan, ide-ide dan saran serta kritik

dalam proses penyelesaian skripsi ini;

4. Yuda Romdania, S.T., M.T. selaku Pembimbing Kedua atas kesediaan

memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi

ini.

5. Subuh Tugiono, S.T., M.T. selaku Penguji Utama yang telah memberikan

kritik dan saran pemikiran dalam penyempurnaan skripsi;

Page 13: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

iii

6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah memberikan bekal ilmu

pengetahuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung;

7. Seluruh teknisi dan karyawan di Laboratorium Air dan Laboratorium Ilmu

Ukur Tanah Fakultas Teknik, Universitas Lampung yang telah memberikan

bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian;

8. Orang tua tercinta, Almarhum Ir. Sriyono yang telah tiada lalu Ibuku

tersayang Dra. Binti Muthaminah yang sangat sabar menunggu saya wisuda

dalam doanya dan pengertian dalam memberikan dukungan, nasehat dan

motivasi dalam menyelesaikan perkuliahan di Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Lampung;

9. Adikku tercinta Achmad Fauzi Rachmani yang turut memberikan semangat

dan nasihat dalam menyelesaikan skripsi ini.

10. Teman seperjuangan skripsi Rahmad Effendi, Widi Tejakusuma,

Jamaluddin, Arief Rachmat, Herdi Handika, Ancha, Rudi Kurniawan,

Ismawan, Fikri Aulia yang telah berbagi cerita suka dan duka selama

menjalani penelitian bersama.

11. Teman KP Phillippus, Oktario Eko Hidayat, Datra Peta Saputra yang telah

berbagi cerita suka dan duka selama menjalani perkuliahan dan membuat

laporan KP hingga selesai.

12. Kru-kru spesial satu tim kompetisi di berbagai Lomba Nasional: Rahmat

Effendi, Oktario Eko Hidayat, Sholahuddin Triwidinata, Lidya Susanti,

Novitiyono Wisnu Hadita, Ahmad Gustyawan Sutrisno dan Tri Hadi

Widodo. Kru-kru yang mempunyai dedikasi luar biasa demi sebuah

Page 14: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

iv

kebanggaan bendera almamater Universitas Lampung berkibar sama rata

dan sama rasa dengan kampus dan institut terbaik di Indonesia.

13. Teman-teman dan sahabat saya Rio Dwi Septian, Shartyka Novitasari,

Edwin Faisol Zoem, Rahmat Effendi, Selvia Rahma Rizkia, Oktario Eko

Hidayat, George Tampubolon, Lexono Nadeak, Sholahuddin Triwidinata,

Phillippus, Datra Peta Saputra, Andriyana, Robby “Prince“ Chandra,

Muhammad Rizki Rinaldi, Mutya dan lainnya, selalu memberikan tawa dan

canda untuk saya pribadi yang membuat hati penulis selalu nyaman di

kampus ini.

14. Saudara-saudari Teknik Sipil Universitas Lampung angkatan 2012 yang

berjuang bersama serta berbagi kenangan, pengalaman dan membuat kesan

yang tak terlupakan, terimakasih atas kebersamaan kalian

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,

akan tetapi penulis berharap semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi

kita semua. Aamiin.

Bandar Lampung, Mei 2018

Penulis

Mohammad Lutfi Yunianto

Page 15: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

DAFTAR TABEL

Tabel Hal

1. Syarat Metode Hujan Rata-Rata Wilayah Berdasarkan Pos Hujannya.. 16

2 Syarat Metode Hujan Rata-Rata Wilayah berdasarkan Luas DPS...... 16

3. Syarat Metode Hujan Rata—Rata Wilayah Berdasarkan Topografi... 16

4. Fungsi Penampang saluran Drainase........................................................ 30

5. Batas Kecepatan Aliran Berdasarkan Material ........................................ 32

6. Data Hujan Harian maksimum Sta Polinela............................................. 41

7. Data Hujan Tahunan maksimum Sta Polinela ......................................... 41

8. Data Hujan Hujan Hilang Sta Polinela ................................................... 43

9. Perhitungan Metode RAPS Stasiun Polinela ........................................... 44

10. Curah Hujan Maksimum Metode Hujan Titik Stasiun Polinela .............. 45

11. Analisis Frekuensi Hujan ......................................................................... 46

12. Persyaratan Jenis Distribusi Sesuai Perhitungan Cs dan Ck .................... 48

13. Perhitungan Chi Square ........................................................................... 50

14. Nilai Delta-Kritis Uji Smirnov-Kolmogorof ............................................ 51

15. Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorof .................................................... 52

16. Perhitungan Curah Hujan Rencana .......................................................... 53

17. Perhitungan Intensitas Hujan D2-D11A .................................................. 54

18. Perhitungan Intensitas Hujan D3-D11 ..................................................... 55

19. Perhitungan Intensitas Hujan D11-D16 ................................................... 55

20. Perhitungan Intensitas Hujan D16-D15 ................................................... 56

Page 16: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

21. Perhitungan Intensitas Hujan D22-D16 ................................................... 56

22. Perhitungan Intensitas Hujan D6-D7 ....................................................... 57

23. Perhitungan Intensitas Hujan D27-D24 ................................................... 57

24. Perhitungan Intensitas Hujan D22-D13 ................................................... 58

25. Perhitungan Intensitas Hujan D21A-D21B .............................................. 59

26. Perhitungan Intensitas Hujan D25-D24 ................................................... 59

27. Perhitungan Intensitas Hujan D26 ........................................................... 60

28. Perhitungan Intensitas Hujan D20-D19 ................................................... 60

29. Perhitungan Intensitas Hujan D28-D23 ................................................... 61

30. Perhitungan Intensitas Hujan Metode Durasi Hujan Bandar Lampung ... 61

31. Perhitungan Debit Rencana Rasional Waktu Konsentrasi ....................... 62

32. Perhitungan Debit Rencana Rasional Durasi Hujan ................................ 63

33. Perhitungan Debit Rencana Haspers Waktu Konsentrasi ........................ 62

34. Perhitungan Debit Rencana Weduwen..................................................... 65

35. Perbandingan Kapasitas Eksisting dan Tinggi Muka Air ........................ 93

36. Saluran Jalur Masjid Al-Wasi’i Penambahan debit 0,01 m3/dtk ............. 102

37. Saluran Jalur Masjid Al-Wasi’i Penambahan debit 0,02 m3/dtk ............. 102

38. Saluran Jalur Masjid Al-Wasi’i Penambahan debit 0,03 m3/dtk ............. 103

39. Saluran Jalur Masjid Al-Wasi’i Penambahan debit 0,03 m3/dtk ............. 103

40. Saluran Jalur Masjid Al-Wasi’i Penambahan debit 0,13 m3/dtk ............. 103

41. Saluran Jalur Masjid Al-Wasi’i Penambahan debit 0,23 m3/dtk ............. 103

36. Perhitungan Tinggi Total Sumur Resapan yang Dibutuhkan .................. 105

37. Perhitungan Kecepatan Aliran D2-D11A ................................................ 109

38. Rancangan Anggaran Biaya ..................................................................... 110

Page 17: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

DAFTAR GAMBAR

Gambar Hal

1. Lengkung Massa Ganda ................................................................... 15

2. Peta Wilayah Zona Penelitian ........................................................... 34

3. Bagan Alir Penelitian ....................................................................... 38

4. Peta Bandar Lampung....................................................................... 67

5. Peta Jaringan Drainase Universitas Lampung.......................................... 67

6. Peta Jaringan Drainase Jalur Al-Wasi’i ................................................... 68

7. Profil Muka Air Drainase D3 ................................................................... 68

8. Profil Muka Air Drainase D5 ................................................................... 69

9. Profil Muka Air Drainase D11 ................................................................. 70

10. Profil Muka Air Drainase D16 ................................................................. 71

11. Profil Muka Air Drainase D21A .............................................................. 71

12. Profil Muka Air Drainase D15 ................................................................. 72

13. Profil Muka Air Drainase D22 ................................................................. 72

14. Profil Muka Air Drainase D27 ................................................................. 73

16. Profil Muka Air Drainase D24 ................................................................. 74

17. Profil Muka Air Drainase D25 ................................................................. 74

18. Profil Muka Air Drainase D28 ................................................................. 75

19. Profil Muka Air Drainase D23 ................................................................. 76

20. Profil Muka Air Drainase D7 ................................................................... 77

Page 18: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

21. Profil Muka Air Drainase D6 ................................................................... 77

22. Profil Muka Air Drainase D20 ................................................................. 78

23. Profil Muka Air Drainase D19 ................................................................. 79

24. Profil Muka Air Drainase D17 ................................................................. 79

25. Profil Muka Air Drainase D13 ................................................................. 80

26. Profil Muka Air Drainase D26 ................................................................. 80

27. Profil Muka Air Drainase D21B .............................................................. 81

28. Profil Muka Air Drainase D30 ................................................................. 82

29. Profil Muka Air Drainase D29 ................................................................. 82

30. Peta Jaringan Drainase Seberang Masjid Al-Wasi’i ................................ 83

31. Profil Muka Air Drainase D2 ................................................................... 84

32. Profil Muka Air Drainase D4 ................................................................... 84

33. Profil Muka Air Drainase D8 ................................................................... 85

34. Profil Muka Air Drainase D10 ................................................................. 86

35. Profil Muka Air Drainase 90 meter dari Hilir .......................................... 86

36. Profil Muka Air Drainase D11A .............................................................. 87

37. Profil Muka Air Drainase Pot A-A .......................................................... 88

38. Profil Muka Air Drainase B-B ................................................................. 88

39. Profil Muka Air Drainase C-C ................................................................. 89

40. Profil Muka Air Drainase E-E.................................................................. 90

41. Profil Muka Air Drainase F-F .................................................................. 90

42. Profil Muka Air Drainase G-G ................................................................. 91

43. Profil Muka Air Drainase H-H ................................................................. 92

44. Peta Jaringan Drainase Seberang Masjid Al-Wasi’i ................................ 93

Page 19: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

45. Profil Muka Air Drainase D2 .................................................................. 94

46. Profil Muka Air Drainase Pot A-A ......................................................... 94

47. Profil Muka Air Drainase Pot B-B ......................................................... 95

48. Profil Muka Air Drainase Pot C-C .......................................................... 96

49. Profil Muka Air Drainase D4 .................................................................. 96

50. Profil Muka Air Drainase Pot E-E .......................................................... 97

51. Profil Muka Air Drainase Pot F-F ........................................................... 98

52. Profil Muka Air Drainase Pot G-G ......................................................... 98

53. Profil Muka Air Drainase D8 .................................................................. 99

54. Profil Muka Air Drainase D10 ................................................................ 101

Page 20: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

DAFTAR ISI

Daftar Gambar .................................................................................................. iv

Daftar Tabel ..................................................................................................... v

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1

1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................ 3

1.3 Rumusan Masalah .............................................................................. 3

1.4 Tujuan Masalah ................................................................................... 4

1.5 Batasan Masalah ................................................................................. 4

1.6 Manfaat Penelitian .............................................................................. 5

II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum ................................................................................................ 6

2.2 Dasar-Dasar Kriteria Perencanaan Drainase ...................................... 7

2.3 Analisis Hidrologi .............................................................................. 7

2.4 Data Curah Hujan .............................................................................. 8

2.5 Data Hujan Yang Hilang .................................................................... 8

2.6 Metode Estimasi Data Hujan Yang Hilang ........................................ 9

2.7 Uji Konsistensi Data Hujan ............................................................... 12

2.8 Analisis Hujan .................................................................................... 15

2.9 Curah Hujan Maksimum Rata-Rata ................................................... 17

2.10 Analisis Frekuensi .............................................................................. 17

2.11 Waktu Konsentrasi ............................................................................. 25

2.12 Intensitas Hujan ................................................................................. 25

2.13 Analisis Debit Banjir Rencana ........................................................... 27

2.14 Penampang Saluran Terbuka ............................................................. 29

2.15 Penampang Saluran Drainase ............................................................ 29

2.16 Kecepatan Aliran Drainase ................................................................ 30

2.17 Sumur Resapan……………………………………………………… 32

Page 21: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian ................................................................................ 34

3.2 Data yang Digunakan ......................................................................... 34

3.3 Langkah Pengerjaan ........................................................................... 35

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Hidrologi .............................................................................. 39

4.2 Analisa Kapasitas Saluran Dengan HEC-RAS .................................. 66

4.3 Redesain Saluran Drainase yang Bermasalah .................................... 93

4.4 Kapasitas Drainase Setelah Redesain ........................................... ..... 101

4.5 Sumur Resapan .................................................................................. 103

4.6 Biopori ................................................................................................ 106

4.7 Kecepatan Aliran Pada Saluran yang Banjir ...................................... 108

4.8 Rancangan Anggaran Biaya ............................................................... 109

V. Penutup

5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 111

5.2 Saran .................................................................................................. 113

Daftar Pustaka .................................................................................................. 115

LAMPIRAN .....................................................................................................

Page 22: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Banjir adalah permukaan air yang kedalaman melebihi muka air normal,

sehingga melimpah dari sungai atau saluran menyebabkan adanya kubangan

pada lahan di pinggir sungai atau saluran. Aliran air limpahan tersebut

semakin melimpas, mengairi atas tanah yang rata-rata tidak pernah dilewati

air (Bakornas PB, 2007). Ada 2 jenis kejadian banjir, pertama peristiwa

banjir/kubangan di area yang rata-rata tidak pernah terjadi banjir dan banjir

yang terjadi akibat saluran atau sungai tidak pernah bisa mengairi debit yang

ada. Manusia membuat sebuah sistem jaringan yang disebut Jaringan

drainase untuk mengatasi problema tersebut. Pada buku Suripin (2004)

drainase mempunyai arti mengairi, membersihkan atau meloloskan air.

Secara umum, drainase diartikan sebagai sistem bangunan air dari suatu

area atau lahan. Drainase yaitu suatu cara pelimpahan pada kelebihan air

yang melimpas pada suatu area, serta perbaikan akibat yang diberikan

luapan air tersebut (Suhardjo 1948:1).

Namun pada nilai riilnya banyak jaringan drainase yang kinerjanya bisa

dinilai buruk dan keluar dari fungsi sebenarnya. Tingginya tingkat

pembangunan di kota membuat pembuatan dan perawatan drainase dilihat

Page 23: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

2

sebelah mata. Drainase seakan dibangun dan dirawat seadanya menjadikan

kontruksi jaringan drainase seakan-akan menjadi konstruksi yang tak perlu

perhatian khusus. Kenyataannya drainase adalah aspek penting dalam

pembangunan yang berkelanjutan dan kelihatannya sederhana namun bila

drainase tidak pernah didesain dan direncanakan dengan baik maka banyak

hal berdampak ketika kinerja drainase tidak pernah maksimal seperti halnya

banjir yang akan merambat ke berbagai aspek-aspek seperti ekonomi,

kesehatan, transportasi, pendidikan dan lainnya. Sehingga drainase

seharusnya tidak pernah lagi menjadi bangunan sekunder dalam

perkembangan sebuah tata wilayah namun lebih dari itu harus didesain dan

direncanakan dengan baik dan matang agar apapun yang dihasilkan

maksimal.

Sistem penanggulangan banjir tidak pernah serta-merta hanya drainase

namun dilengkapi bangunan-bangunan pelengkap yang dapat membantu

kinerja drainase untuk mengatasi limpasan air yang mengalir di permukaan

akibat rusaknya peresapan di tanah. Berdasarkan Peraturan Menteri

Pekerjaan Umum No.12 Tahun 2014 pasal 1 menyebutkan berbagai sarana

dan prasarana dalam sebuah sistem penanggulangan banjir selain drainase

tentunya adalah sumur resapan. Hal ini menegaskan bahwa dalam

penanggulangan banjir dan perencanaan sebuah tata wilayah dibutuhkan

sebuah sistem penanggulangan banjir yang terintegrasi dengan baik.

Page 24: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

3

1.2 Identifikasi Masalah

Universitas Lampung merupakan sebuah perguruan tinggi negeri di Provinsi

Lampung. Dengan diraihnya akreditasi A dan masuknya Universitas

Lampung dalam 18 Universitas terbaik versi Kemenristekdikti menjadikan

perguruan tinggi kebanggaan masyarakat Lampung ini terus berbenah dalam

bentuk fasilitas-fasilitas penunjang mutu pendidikan. Perkembangan

kawasan Universitas Lampung khususnya di daerah sepanjang tugu

Universitas Lampung hingga Masjid Al-Wasi’i tidak pernah dibarengi

dengan sistem drainase yang memadai, sehingga pada saat musim

penghujan mengakibatkan genangan-genangan di beberapa titik dan

terparah adalah genangan di seberang Bank BNI hingga seberang Wisma

Unila yang cukup tinggi.

Permasalahan banjir di depan AL-Wasi’i perlu ditangani untuk mengatasi

buruknya kinerja drainase di daerah tersebut. Salah satunya adalah redesain

sistem drainase dan sumur resapan sebagai bangunan pelengkap sistem

penganggulangan banjir yang teintegrasi baik.

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah di atas maka rumusan

masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Bagaimana kondisi sistem drainase eksisting di daerah sepanjang tugu

Unila hingga Masjid Al-Wasi’i ?

2. Bagaimana desain sistem drainase yang baik di daerah sepanjang tugu

Unila hingga Masjid Al-Wasi’i ?

Page 25: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

4

3. Bagaimana desain sumur resapan di wilayah sekitaran tugu Unila hingga

Masjid Al-Wasi’i sehingga dapat membantu kinerja drainase untuk

mengatasi limpasan air yang ada?

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Menganalisis debit rencana kala ulang 5 tahun pada zona penelitian.

b. Mengetahui besar luapan air dan titik banjir yang terjadi pada saat banjir

c. Mengetahui kapasitas drainase hasil perbaikan di lingkungan Universitas

Lampung

d. Desain sumur resapan yang sesuai dengan debit limpasan dari atap

bangunan di zona penelitian.

e. Mengetahui penyebab banjir pada wilayah zona penelitian.

f. Mengetahui besar biaya yang dibutuhkan untuk mendesain penampang

drainase baru, kondisi existing dan sumur resapan.

1.5 Batasan Masalah

a. Saluran yang dianalisis adalah saluran di dari Tugu Unila hingga Masjid

Al-Wasi’i.

b. Sumur resapan yang dibuat hanya pada daerah Tugu Unila hingga Masjid

Al-Wasi’i.

c. Desain penampang drainase dan sumur resapan yang dianalisis sesuai

tata kaidah perhitungan hidrologi dan hidrolika yang berlaku.

d. Debit banjir rencana kala ulang 5 tahun diuji dengan 3 metode yaitu

rasional, haspers dan weduwen.

Page 26: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

5

e. Analisa Hidrolika saluran dengan program HEC-RAS 4.1.0

f. Rancangan anggaran biaya yang dianalisis untuk saluran drainase baru

dan sumur resapan.

1.6 Manfaat Penelitian

a. Sebagai bahan pengetahuan evaluasi jaringan drainase di lingkup wilayah

Universitas Lampung.

b. Mengetahui sebab-musabab banjir di drainase di lingkungan Universitas

Lampung.

c. Memberikan desain jaringan drainase yang baru kepada pihak

Universitas Lampung agar dijadikan pertimbangan yang bisa langsung

dikaryakan yang berkelanjutan sesuai yang diamanatkan Masterplan

Universitas Lampung .

d. Memberikan nasihat masukan dalam penggunaan limpasan air

berdasarkan best management practice (BMP) yaitu sumur resapan dan

biopori kalau diperlukan.

e. Menjadi bahan pelatihan dan referensi untuk riset-riset selanjutnya

terutama dalam bidang perencanaan dan perlakuan drainase perkotaan

dan sumur resapan.

Page 27: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Infrastruktur air bersih perkotaan meliputi 3 sistem yaitu suplai air perkotaan

(urban water supply), jaringan sanitasi (sanitation water treatment) dan

sistem drainase air hujan (storm water system). Ketiga sistem tersebut saling

berkaitan, sehingga seba sebaiknya dikelola secara terintegrasi dan terukur.

Sistem pengairan meliputi pengadaan air (acquisition), pengolahan air bersih

(treatment), dan pengiriman/pendistribusian air suci (delivery) ke pelanggan

baik domestik, komersil, industri, maupun sosial. Sanitasi dimulai dari titik

keluarnya sistem air bersih hingga masuknya. Sistem pengumpul mencatut

air buangan lokal, komersial, industrialisasi dan kebutuhan rakyat. Ada dua

istilah yang banyak dipakai untuk mendiskripsikan sistem air limbah (waste

water system) yaitu, “waste water” dan “sewage”. Secara umum jaringan

drainase dapat diartikan sebagai serangkaian saluran air yang berfungsi untuk

mengurangi dan/atau membuang luapan air dari suatu kawasan atau area,

sehingga area dapat difungsikan secara maksimum (Suripin, 2004).

Page 28: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

7

2.2 Dasar-Dasar Kriteria Perencanaan Drainase

Tujuan perancangan ini adalah untuk mengairikan luapan air sebentar yang

terjadi pada musim penghujan serta dapat meng air kotor hasil buangan dari

rumah tangga. Luapan air atau kubangan air sesaat terjadi karena neraca

seimbang air pada daerah terentu terganggu, disebabkan oleh air yang

mengairi ke dalam area tertentu lebih besar dari air yang keluar.

Kriteria dalam perencanaan dan perancangan drainase perkotaan yang umum

(Suripin, 2004), yaitu :

1. Perencanaan jaringan drainase haruslah sedemikian rupa sehingga

fungsional kristalisasi drainase sebagai pengumpulan, pengalir dan

pembuangan air dapat sepenuhnya berfungsi normal tanpa terhampa.

2. Pemilihan dimensi ukuran drainase harus diperhitungkan keamanan dan

kefaedahannya.

3. Perencanaan jaringan drainase haruslah memilah pula faktor

keindahan dan economic value dari perawatan sistem drainase.

2.3 Analisis Hidrologi

Analisis hidrologi adalah himpunan keterangan atau aktual mengenai

fenomena tentang hidrologi (Suripin, 2004). Fenomena hidrologi

sebagaimana telah dijelaskan pada hantaran sebelumnya adalah himpunan

keterangan atau aktual mengenai fenomena hidrologi. Kejadian hidrologi

seperti tingginya curah hujan, suhu, evaporasi, time of sun-shining , wind

velocity, water discharge, tinggi muka air, akan selalu berubah menurut

Page 29: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

8

waktu/time. Untuk suatu pemakzulan tertentu data-data hidrologi dapat

dihimpunkan, dihitung, diberikan, dan diartikan dalam beberapa prosedur

tertentu.

2.4 Data Curah Hujan

Data rentetan hujan adalah seri data berupa jumlah besarnya hujan dalam

satuan. Data hujan yang terhimpun di lapangan atau stasiun hujan adalah seri

data hujan, bulanan bahkan tahunan yang harus divalidasi menjadi data hujan

jam-jaman.

2.5 Data Hujan yang Hilang

Data yang pas adalah data untuk dan sesuai dengan apa yang dikehendaki.

Tetapi dalam riilnya sangat sering dijumpai data yang tidak lengkap/perawan

(virgin record). Keadaan tersebut menyebabkan pada sisi-sisi tertentu dari

seri data runtut waktu terdapat data kosong (missing record).

Keadaan data hujan hilang ini untuk kebutuhan tertentu dapat membuat kesal.

Misalnya pada suatu saat terjadi flood, sedangkan rentet data hujan pada satu

atau beberapa stasiun pada saat yang berbarengan tidak ada (karena berbagai

sebab). Keadaan demikian tidak terasa berat bila data tersebut tidak tercatat

pada saat yang dilihat tidak dipakai.

Menurut Soewarno (2000) dalam kitabnya “Hidrologi Operasional Jilid

Kesatu”, analisis hidrologi memang tidak selalu diinginkan penginfiltrasian

data hilang. Misalnya terdapat data lenyap pada musim kemarau sedang

Page 30: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

9

analisis data hujan tersebut mengakuisisi debit banjir musim penghujan maka

dilihat tidak perlu memenuhi data pada waktu kosong musim kemarau

tersebut, tetapi bila untuk analisis kering maka data hilang pada musim kering

tersebut harus disyaratkan untuk dipenuhi.

Data hujan yang hilang dapat diramalkan apabila di sekelilingnya ada stasiun

hujan (minimal 2 stasiun) yang lengkap datanya atau stasiun yang penuh yang

datanya hilang diketahui hujan rata-rata tahunannya. (Lily, 2010)

Menghadapi problem ini, terdapat dua langkah yang dapat diberikan yaitu :

1. Mengosongkan saja data yang hilang tersebut karena dengan step by step

apapun seri data tersebut tidak akan diketahui dengan benar.

2. Bila dipikirkan bahwa seri data tersebut wajib dipenuhi maka manipulasi

data tersebut dapat dilakukan dengan langkah yang dikehendaki.

2.6 Metode Estimasi Data Hujan yang Hilang

Beberapa rumus yang dapat dimakzulkan menurut buku “Mengenal Dasar–

dasar Hidrologi” oleh Ir. Joyce Martha dan Ir. Wanny Adidarma, Dipl.HE

yaitu Normal Ratio Method, cara Inversed Square Distance dan cara rata–rata

aljabar. Sedangkan menurut Soewarno dalam kitabnya “Hidrologi

Operasional Jilid Kesatu”, ada 3 rumus yang digunakan untuk

memperkirakan data hujan yang hilang diantaranya rata–rata aritmatik

(arithmatical average), perbandingan normal (normal ratio), dan kantor

Cuaca Nasional Amerika Serikat (US.National Weather service).

Ada kemiripan metode perhitungan dari buku “Hidrologi Operasional Jilid

Kesatu” dengan buku “Mengenal Dasar–dasar Hidrologi”, yaitu Rumus rata–

Page 31: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

10

rata aritmatik dengan rata–rata aljabar, dan Normal Ratio Method dengan

perbandingan normal (normal ratio) yang terdapat di buku Soewarno. Yang

berbeda hanyalah adalah American Climate Office’s Method.

2.6.1 Normal Ratio Method

Linsley, Kohler dan Paulhus (1958) menginventor sebuah metode yang

disebut Normal Ratio Method, prasyaratnya adalah perbandingan curah

hujan normal tahunan dari pos Y yang hilang datanya dengan pos

sekitarnya > 10% sebagai berikut :

n

i i

xi An

And

nDx

1

1

………………………........................................... (1)

Dengan :

Dx = Data besar hujan harian maksimum di stasiun y

n = Banyaknya stasiun di sekitar x untuk mencari data di y

di = Data tinggi hujan harian maksimum di stasiun i

Anx = Tinggi hujan rata-rata tahunan di stasiun y

Ani = Tinggi hujan rata-rata tahunan di stasiun sekitar y

2.6.2 Cara (Inversed Square Distance).

Dalam Triadmodjo (2008) formula yang digunakan dalam cara Inversed

Square Distance adalah :

Px = ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ......................................................... (2)

Page 32: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

11

Dengan :

Px = Besar hujan yang dipertanyakan

PA, PB, Pc = Besar hujan pada stasiun disekitarnya

dXA, dXB, dXC = Jauhnya stasiun Y terhadap masing – masing

stasiun A, B, C

2.6.3 Rata–rata Aljabar

Kata Triadmodjo (2008) prasyaratnya adalah perbedaan curah huan

normal tahunan dari pos Y yang hilang datanya dengan pos sekitarnya <

10% sebagai berikut :

= ( + + +⋯+ )............................................... (3)

Dimana :

Hx : Curah Hujan yang kosong

Ha, Hb, Hc : Data hujan bulanan di pos A, B dan C

Hn : Data hujan bulanan di pos ke–n

2.6.4 Metode Kantor Cuaca Amerika Serikat

US.National Weather service formula ini mengisyaratkan data dari 4

(empat) stasiun hujan sebagai pos indeks (index post) yaitu misalnya

pos hujan A, B, C dan D yang bertempat sekitar stasiun hujan X yang

direkayasa data hujan mengangkangnya. Bila stasiun indeks itu

lokasinya disetiap kuarsa dari garis yang menghubungkan 00-1800 dan

2700-3600 melewati titik pusat di pos hujan X. Formulanya adalah:

Page 33: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

12

HX = [ ∑ i(Hi/ Li2)] / [ ∑ i(1/ Li

2)]…………….................................... (4)

Dimana :

Hx : Curah hujan yang hilang.

Hi : Curah hujan di pos yang lain .

Li : Jarak pos hujan yang lain terhadap pos hujan yang mempunyai

data hilang.

2.7 Uji Konsistensi Data Hujan

Soewarno dalam kitabnya “Hidrologi Operasional Jilid Kesatu”, data hujan

yang dibutuhkan untuk analisa disarankan minimal 10 tahun seri data runtut

waktu. Data itu harus tidak mengandung error dan harus dicek-ricek sebelum

dipakai untuk analisis hidrologi lebih lanjut. Agar nihilnya kesalahan (error)

dan harus nihilnya data hilang (missing record). Oleh sebab itu harus

dilakukan tes layak kualitas data (data quality control). Beberapa kesalahan

yang bisa terjadi bisa disebabkan oleh error manusia, alat dan faktor lokasi.

Bila terjadi error maka data itu dapat disebut data berubah (inconsistency).

Uji konsistensi data (consistency test) berarti menguji kebaikan data. Data

hujan disebut tetap (consistent) berarti data yang berwujud dan diakuntan

adalah mantap dan luar biasa serata sesuai kejadian saat hujan itu turun.

Tersebar dua cara untuk uji konsistensi data hujan yaitu adalah analisis kurva

masa ganda (double mass curve analysis) dan RAPS (Rescaled Adjusted

Partical Sums).

Keketatan hasil perhitungan dalam hydrology forecasting sangat dikehendaki,

yang tergantung konsistensi data hujan itu. Terdapat suatu seri data penelitian

Page 34: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

13

hujan, dapat timbul non-homonisasi dan ketidaksetaraan, yang dapat

menyebabkan penyimpangan dalam rekayasa.

Non-homonitas ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor,antara lain:

a. Berubahnya letak stasiun.

b. Berubahnya system pendataan.

c. Berubahnya iklim.

d. Berubahnya dalam lingkungan sekitar.

2.7.1 Metode RAPS (Rescaled Adjusted Partical Sums)

Pengetesan menggunakan data hujan tahunan average dari stasiun hujan

itu sendiri yaitu dengan uji jumlah penmbelokan kuadratnya dengan

reratanya. Syaratnya adalah stasiun hujan yang berada disekitanya harus

berjumlah ≤ 2 (Standalone Station).

2.7.2 Metode Kurva Massa Ganda (Double Curve Analysis)

Uji konsistensi ini dapat diriset dengan cara meramalkan curah hujan

tahunan penjumlahan dari pos yang diriset dengan harga komulatif

curah hujan rata-rata dari suatu sistem stasiun dasar yang

berdampingan. Selayaknya, metode ini diruntut dengan urutan runtut

mundur dan dimulai pada tahun yang paling bawah atau data yang

terbaru hingga data paling terakhir.

Kalau tidak ada change terhadap environment maka akan didapatkan

garis ABC berupa garis linear dan tidak terjadi lekukan arah garis, maka

data hujan tersebut adalah konsisten. Pembelokan tiba-tiba dari garis

Page 35: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

14

sebelumnya membuat terbuktinya pergantian tersebut, yang bukan

dikarenakan oleh climate change atau hidrology condition yang dapat

membuat adanya perubahan trend. Sehingga rain data tersebut dapat

dikatakan tidak konsisten dan harus dilakukan perbaikan. Menurut Vita

Evantika Jaya (apabila data hujan tersebut tidak konsisten, maka dapat

dilakukan koreksi dengan menggunakan rumus :

= ........................................................................................ (5)=.................................................................................................. (6)

Keterangan:

Yz : Data hujan yang diperbaiki, mm

Y : Data hujan hasil pengamatan, mm

Tgα : Kemiringan sebelum ada perubahan

Tg αc : Kemiringan setelah ada perubahan

Pada double mass curve analysis diperlukan minimal 3 stasiun untuk

menguji konsistensi data, sehingga ketetapan data dapat dites dan data

yang digunakan dalam analisa hidrologi pun telah layak. Double mass

curve analysis pun adalah uji kepanggahan data yang bisa dikatakan

perbedaan dari garis belok atau belok dari perhitungan jumlah stasiun

pembanding dengan stasiun yang dites.

Page 36: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

15

Gambar 1. Lengkung Massa GandaSumber: Materi Kuliah Hidrologi Teknik Dasar

Keterangan:

- Strukturisasi yang terjadi berupa garis linear dan tidak terjadi

tekukan arah garis itu, maka data hujan pos X adalah tetap.

- Strukturisasi yang terjadi berupa garis linear dan terjadi tekukan arah

line itu, maka data hujan pos X adalah tidak konsisten dan harus

dilakukan pemugaran.

2.8 Analisis Hujan

Hujan merupakan bagian penting dalam analisa hidrologi pada perancangan

debit untuk menentukan ukuran saluran drainase. Diketahui hujan sangat

bermacam-macam terhadap spasi (space), maka untuk kawasan sangat luas

Page 37: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

16

tidak bisa diwakilkan satu stasiun pengukuran. Dalam hal ini diperlukan

area rainfall yang diperoleh dari harga rainfall average data beberapa pos

pengukuran hujan yang ada disekitar kawasan tersebut. Ada 3 macam

cara yang umum dipakai dalam meramalkan hujan rata-rata kawasan: (1)

rata-rata aljabar, (2) poligon thiessen dan (3) isohyet.

Tabel 1. Syarat metode hujan rata-rata wilayah berdasarkan pos hujannya

Jumlah Pos Hujan Metode Hujan Rata-Rata

Jumlah pos cukup Isohyet,Thiessen, Aritmatik

Jumlah pos hujan terbatas Thiessen, Aritmatik

Pos hujan tunggal Metode Hujan Titik

Sumber : Suripin, 2004

Tabel 2. Syarat metode hujan rata-rata wilayah berdasarkan luas DPS

Luas DPS Metode Hujan Rata-Rata

DPS besar > 5000 Km2 Isohyet

DPS sedang (500 – 5000 Km2) Thiessen

DPS kecil < 500 Km2 Aritmatik, Thiessen

Sumber : Suripin, 2004

Tabel 3. Syarat metode hujan rata-rata wilayah berdasarkan topografinya.

Topografi Metode Hujan Rata-Rata

Berbukit, pegunungan dan tidak

beraturan

Isohyet

Dataran Thiessen, Aritmatik

Sumber : Suripin, 2004

Page 38: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

17

2.9 Curah Hujan Maksimum Harian Rata-rata

Curah hujan diperlukan untuk menentukan besarnya keseringan yang

digunakan sebagai ramalan timbulnya aliran permukaan wilayah. Curah

hujan yang dipakai dalam analisis adalah curah hujan harian maksimum

rata-rata dalam satu tahun yang telah dianalisa. Pemilihan data hujan

maksimum harian rata-rata harus dilakukan secara benar untuk perhitunagn

frekuensi data hujan.

2.10 Analisis Frekuensi

Analisis frekuensi dipakai untuk tahu besaran hujan atau debit dengan kala

rencana waktu tertentu. Analisa frekuensi dapat dilakukan untuk rentetan

data yang diperoleh dari recorder/rekaman data baik data hujan/debit dan

dibasiskan pada sifat stokastik data yang tersedia untuk memperoleh

kemungkinan besaran hujan/debit di masa yang akan datang (dimisalkan

bahwa sifat statistika data tidak berubah/sama).

Abdullah (2010) mengatakan bahwa tahapan analisis frekuensi hujan dapat

dijabarkan sebagai berikut :

1. Memperjelas data hujan yang sudah diinginkan berdasarkan formula

pemilihan data terbaik menurut ketersediaan data.

2. Data diurutkan dari minim ke maxim (atau sebaliknya).

3. Hitung data yang berhubungan dengan analisa (X , s, Cv, Cs, Ck)

Pada analisis frekuensi distribusi kemungkinan teoritis yang pas tepat

untuk data yang ada disyaratkan berdasarkan ukuran-ukuran statistika

Page 39: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

18

seperti nilai rerata, standar deviasi, asymetric coeficient, koefisien variasi

dan curtosis coefficient.

Menurut Eric Strauvlehauntz (1995) adapun rumus-rumus parameter

statistika tersebut antara lain sebagai berikut ini:

a. Nilai rerata X

Nilai rerata merupakan nilai yang dipilih mewakili nilai sebaranyang

ada. Nilai rata-rata tersebut dianggap sebagai nilai pusat dan dapat

dipakai dalam penilaian distribusi sebaran stokastik.

n

XX

n

ii

1 ……….....……….…………………………………... (7)

b. Simpangan baku (standard deviation) (S)

Biasanya dimensi deviasi yang paling banyak digunakan adalah

deviasi standar (standard deviation). Apabila deviasi data sangat

besar terhadap nilai bagi maka nilai deviasi standar (S) akan besar

pula, akan tetapi apabila deviasi data sangat minim terhadap nilai

rata-rata maka (S) akan minim.

1

1

2

n

XXS

n

ii

…………………………………..………...... (8)

Page 40: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

19

c. Koefisien asimetri (skewness) (Cs)

Kemencengan (skewness coefficient) adalah suatu value yang

menunjukan derajat ketidaksimetrisan (asymmetry coefficient) dari

suatu bentuk sebaran. Apabila suatu grafik frekuensi dari suatu

sebaran mempunyai buntut memanjang ke kanan atau ke kiri

terhadap titik pusat maksimal maka kurva tersebut tidak akan

berbentuk simetris, kondisi itu disebut tikung ke kanan atau ke kiri.

Pengukuran kemencengan adalah mengetahui sebesar apa suatu

kurva frekuensi dari suatu distribusi tidak simetri.

Grafik sebaran yang bentuknya sama maka nilai CS = 0.00, grafik

distribusi yang bentuknya bengkok ke kanan maka CS lebih besar

nol, sedangkan yang bentuknya bengkok ke kiri maka CS kurang

dari nol.

3

1321

n

iis XX

Snn

nC ……..............…..........………. (9)

d. Koefisien variasi (Cv)

Grafik variasi (variation coefficient) adalah nilai perbedaan antara

deviasi standar terhadap rata-rata hitung dari suatu sebaran.

X

SCv …………….....………..............………....……………. (10)

Page 41: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

20

e. Koefisien kurtosis (Ck)

Perhitungan kurtosis dimakzulkan untuk mengoptimasi puncak dari

bentuk kurva sebaran, yang biasanya dibandingkan dengan sebaran

frekuensi.

4

14

2

321

n

iik XX

Snnn

nC ……………………....... (11)

dengan :

= macam yang berupa hujan atau data debit

= rerata seri hujan atau debit

=banyak data yang dianalisis

= simpangan/deviasi baku

= koefisien asimetri

= koefisien variasi

= koefisien kurtosis

4. Pemilihan jenis sebaran (distribusi).

Sehabis faktor uji statistik diketahui, maka distribusi yang pas tepat untuk

dipakai dalam analisis frekuensi dapat ditentukan. Sebaran kemungkinan

yang sering dipakai dalam analisa hidrologi yaitu distribusi Normal, Log

Normal, Gumbel dan Log Pearson III. Sifat-sifat spesial dari setiap

macam distribusi frekuensi sebagai berikut (Simao, 2000) :

Page 42: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

21

a. Distribusi Normal

Kata Suripin (2004) sebaran normal banyak pakai dalam analisis

frekuensi curah hujan, analisis stokastik dari sebaran rata-rata curah

hujan tahunan, debit rata-rata tahunan dan sebagainya.

Sifat spesial distribusi Normal adalah :

1. Skewness (Cs) ≈ 0,00

2. Kurtosis (Ck) = 3,00

3. Probabilitas ≤ ( − ) = 15,87%

4. Probabilitas ≤ = 50,00%

5. Probabilitas ≤ ( + ) = 84,4%

b. Distribusi Log Normal

Kata Suripin (2004) sebaran log normal merupakan hasil

pengubahan dari sebaran normal, yaitu dengan mengubah nilai

varian X menjadi nilai logaritmik variasi X. Secara teroganisir

sebaran log normal ditulis sebagai berikut:

21 1 log

( ) .exp2log ( )( 2 )

X XP X

SX S

……………. (12)

dimana,( ) = peluang log normal

= nilai varian pengamat

= rata-rata dari logaritmik varian X

= deviasi standar dari logaritmik nilai varian x

Page 43: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

22

Jikalau nilai P(X) divisualkan pada kertas probabilitas logaritmik

akan merupakan persamaan garis lurus linear.

Sifat spesial statistik distribusi Log Normal adalah :

1. vs CC .3

2. 0sC

Persamaan garis teoritis retorika probabilitas :

.T TX X K S …………......………………………….............. (13)

dengan :

= debit banjir tertinggi dengan kala ulang T tahun

= factor-faktor frekuensi

= simpangan/deviasi baku

c. Distribusi Gumbel

Bahwasanya Suripin (2004) sebaran Gumbel umumnya dipakai

untuk mengabarkan sebaran tetap, contohnya pada perhitungan

analisis frekuensi banjir.

Sifat khas statistik sebaran Gumbel adalah :

1. 396,1sC

2. 4002,5kC

Persamaan garis teoritik probabilitasnya adalah :

/T n nX X S Y Y ............................................................. (14)

dengan :

Page 44: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

23

= reduced variate

= mean dari reduced variate

= simpangan baku reduced variate

= banyaknya data

d. Distribusi Log Pearson III

Pada Suripin (2004) sebaran Log Pearson tipe III ramai digunakan

ddidalam analisis hidrologi, utamanya dalam analisis banjir rencana

dan debit terkecil dengan nilai tinggi. Morfologi distribusi Log

Pearson tipe III menyerupai hasil perubahan dari distribusi Pearson

tipe III dengan mengubah variansi menjadi nilai logaritmik.

Sifat spesial statistik sebaran ini adalah :

1. Jika tidak memperlihatkan sifat-sifat seperti pada ketiga sebaran

di atas.

2. Garis teoritikal kemungkinannya berupa garis busur.

Ukuran-ukuran stokastik yang dikehendaki oleh sebaran Log

Pearson type III adalah (Soemarto, 1987) :

1. harga rata-rata X ,

2. standar deviasi/ simpangan (S),

3. koefisien kepencengan sC .

4. Data divisualkan pada kertas probabilitas.

5 Peniruan persamaan garis teoritis berdasarkan formula (6) untuk

sebaran Log normal, dan Persamaan (7) untuk sebaran frekuensi

Gumbel.

Page 45: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

24

6. Setelahnya dikehendaki pengetesan dengan Chi-kuadrat dan

Smirnov-Kolmogorov.

Terdapat beberapa cara untuk mengetes macam kemungkinan

dengan kesesuaian data yang ada antara lain :

a. Uji Chi-Kuadrat

Pada kondisi riilnya uji ini adalah pengujian terhadap

penyimpangan rerata dari data yang dianalisis berdasarkan

distribusi terpilih. Deviasi tersebut dihitung dari perbedaan antara

nilai kemungkinan setiap varian menurut hitungan dengan

rumus teruji. Formula yang digunakan sebagai berikut (Jayadi,

2000) :

22

1

k

ii

Ef Of

Ef

........................................................... (15)

dengan :

= harga Chi-Kuadrat

= estimasi frekuensi untuk kelas i

= observed frekuensi pada kelas i

= banyaknya kelas

Syarat dari tes Chi-Kuadrat ádalah value 2 harus lebih minim

dari pada 2 cr (Chi-Kuadrat kritik) yang nilainya tergantung pada

Page 46: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

25

derajat kebebasan (DK) dan derajat nyata (α). Pada analisa

frekuensi sering pakai derajat riil 5%.

b. Uji Smirnov Kolmogorov.

Pengetesan dilakukan dengan mencari nilai pengurangan

probability tiap varian menurut sebaran teoritik yaitu Δi.

Harga Δi maksimum harus lebih kecil dari delta kritik yang

besarnya disyaratkan berbasis banyaknya data dan derajat riil (α)

(Jayadi, 2000).

2.11 Waktu Konsentrasi

Waktu konsentrasi adalah menit, jam dibutuhkan air untuk mengairi dari titik

yang paling jauh/tinggi pada aliran ke acuan kendali yang ditentukan pada

sebuah aliran. Pada Prinsipnya waktu konsentrasi dibagi menjadi :

a. Inlet time (to), yaitu menit, jam yang berfungsi oleh air untuk mengairi di

permukaan tanah menuju sistem drainase.

b. Conduit time (td), yaitu menit, jam yang berfungsi air untuk mengairi di

seluruh saluran sampai titik yang ditinjau.

Waktu konsentrasi (tc) ditentukan dengan rumus (Dwityanti, 2006) :

Tc = to + td................................................................................................. (16)

2.12 Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah besar atau ketinggian air hujan turun per nilai waktu.

Sifat spesial umum hujan adalah makin sebentar waktu hujan berlangsung

Page 47: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

26

intensitasnya menonjolmakin besar dan makin besar periode ulangnya makin

tinggi pula intensitasnya. Diperlukan data hujan waktu singkat, misalnya

5 menit, 10 menit, 30 menit, 60 menit dan jam-jaman untuk memvisualkan

kurva IDF. Data hujan macam ini dapat dicapai dari pos pengukur hujan

otomatis. Selanjutnya, berbasis data hujan jangka singkat tersebut grafik

IDF dapat dibuat dengan salah satu dari persamaan berikut:

1. Rumus Talbot

Pada Prof. Talbot (1881) rumus ini banyak dipakai karena mudah

digunakan dan variabel khas a dan b ditentukan dengan harga-harga yang

terukur sebagai berikut:

= .................................................................................................... (17)

Dimana :

t : lamanya hujan (jam)

I : Intensitas hujan (mm/jam)

a & b : konstanta yang tergantung lamanya hujan terjadi

2. Rumus Sherman

Pada Sherman (1905) rumus ini sesuai untuk selang waktu curah hujan

yang lamanya lebih dari 2 jam.= ..................................................................................................... (18)

Dimana:

I : Intensitas curah hujan (mm/jam)

Page 48: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

27

T : Lamanya curah hujan (jam)

a dan n : konstanta

3. Persamaan Ishiguro

Rumus ini dikemukakan oleh Dr. Ishiguro (1953), adapun formulanya

sebagai berikut :

= √ ................................................................................................ (19)

I = intensitas curah hujan (mm/jam)

t = lamanya curah hujan (jam)

a dan b : konstanta

4. Persamaan Mononobe

Menurut Dr. Mononobe jikalau data hujan selang pendek tidak ada, yang

ada hanya data hujan harian dipakai perhitungan mononobe :

= ( )2/3……………………………………................................. (20)

Dimana :

I : intensitas hujan (mm/jam)

T : lamanya hujan (jam)

R24: Curah hujan maksimum (mm)

2.13 Analisis Debit Banjir Rencana

Debit rencana adalah debit kala ulang yang digunakan untuk memakai debit

banjir pada waktu tertentu , ada beberapa rumus pada perencanaan drainase

Page 49: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

28

untuk mendapatkan debit kala ulang yaitu Weduwen, Haspers dan Rasional.

Untuk rasional sendiri syarat batas adalah DAS < 60 km2 , untuk metode

weduwen syarat batas DAS < 100 km2 dan Haspers memiliki syarat batas

DAS < 300 Km2. Dikarenakan DAS Universitas Lampung adalah sekitar 60

Ha-70 Ha maka 3 metode tersebut masuk dalam syarat batas untuk

digunakan.

Menurut USSCS (1973) pada metode Rasional, persamaan yang digunakan

adalah sebagai berikut:

Qr = 0,278 x C x I x A................................................................................ (21)

Dimana :

Q r = Debit rencana kala ulang (m3/ detik)

C = Koefisien Pengaliran

I = Intensitas Hujan Kala Ulang Tertentu (mm/jam)

A = Luas Daerah Pengaliran (Km2)

Menurut M.H Susanto (2006) rumus metode Haspers, persamaan yang

digunakan adalah sebagai berikut:

Qr = α x β x q x A………………………................................................. (22)

Dimana :

Qr : Debit rencana kala ulang (m3/ detik)

α : Koefisien limpasan air hujan

β : Koefisien pengurangan luas daerah hujan

q : Intensitas maksimum jatuhnya hujan rata-rata (m3/det/km)

A : Luas daerah pengaliran (Km2)

Page 50: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

29

Menurut A. Prahananto (2008) metode Weduwen mempunyai persamaan

yang digunakan adalah sebagai berikut:

Qr = α x β x qn x f………………………................................................ (23)

Dimana :

Qr : Debit rencana kala ulang (m3/ detik)

α : Koefisien limpasan air hujan

β : Koefisien pengurangan luas daerah hujan

qn : Curah hujan (mm/jam)

f : Luas daerah pengaliran (Km2)

2.14 Penampang Saluran Terbuka

Saluran tipe terbuka adalah jenis saluran yang dimana permukaan aliran air

berhubungan langsung dengan udara sehingga tekanan air dianggap sama

dengan tekanan atmosfer. Saluran ini berguna mengairikan air luapan

permukaan atau air hujan yang terletak di area yang mempunyai luasan

cukup, ataupun saluran drainase air bukan hujan yang tidak membahayakan

kesehatan atau mengganggu lingkungan. Contoh saluran terbuka antara lain:

sungai, irigasi, selokan, talud dan estuari.

2.15 Penampang Saluran Drainase

Saluran untuk drainase tidak terlalu jauh berbeda dengan saluran air lainnya

pada umumnya. Dalam desain dimensi saluran harus direncanakan dapat

memperoleh dimensi tampang yang ekonomis. Efektifitas pemakaian dari

Page 51: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

30

berbagai dimensi tampang saluran drainase yang dikaitkan dengan fungsi

saluran adalah sebagai berikut :

Tabel 4. Fungsi penampang saluran drainase

Trapesium Untuk debit besar yang

sifat aliran menerus

dengan fluktuasi kecil

Pada daerah dengan

lahan yang cukup

Persegi panjang Untuk debit besar yang

sifat aliran menerus

dengan fluktuasi kecil

Pada daerah dengan

lahan yang tidak

tersedia dengan cukup

½ lingkaran Untuk menyalurkan air

limbah dengan debit

kecil

Pada area yang sempit

dan memiliki talud

sedikit melingkar dan

labil

Segitiga Untuk debit kecil

sampai nol dari limbah

Pada daerah yang

lebar dan talud labil

Sumber : Masduki 1990

2.16 Kecepatan Aliran Drainase

Velocity dalam saluran biasanya sangat bermacam-macam dari satu titik ke

titik lainnya. Hal ini dikarenakan adanya shear stress di dasar saluran,

dinding saluran dan keberadaan permukaan bebas. Velocity aliran

mempunyai tiga bagian arah menurut koordinat kartesius. Sehingga, hanya

kecepatan aliran yang searah dengan arah aliran yang diperhitungkan.

Bagian kecepatan ini bervariasi terhadap kedalaman dari permukaan air.

Page 52: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

31

Velocity terkecil yang dimaukan adalah velocity terkecil yang tidak

menimbulkan sedimentasi dan tidak menggairahi munculnya tanaman

aquatic dan lumut. Pada umumnya, kecepatan sebesar 0,60 – 0,90 m/detik

dapat dipakai dengan aman apabila persentase lumpur yang ada di air cukup

kecil. Kecepatan 0,75 m/detik bisa mencegah tumbuhnya tumbuhan pionir.

Pemindaian kecepatan aliran air pada saluran yang didesain didasarkan pada

kecepatan terkecil yang diperbolehkan agar kontruksi saluran tetap aman.

Menurut Robert Manning (1890) persamaan Manning sebagai berikut:

V = 1/n x R2/3 x S1/2....................................................................................(24)

Dimana :

V = Kecepatan aliran (m/detik)

n = Koefisien kekasaran manning

R = Jari-jari hidrolik

S = Kemiringan memanjang saluran

Harga n Manning tergantung pada kekasaran sisi dan dasar saluran.

Harga n koefisien manning akan berhandaikan dan memiliki andil besar

terhadap kecepatan pada saluran terbuka. Velocity dalam saluran terbuka

perlu dihargai sesuai bahan-bahan yang melapisi dinding saluran terbuka

tersebut dan dasar saluran tersebut dikarenakan bila melebihi ijin yang

disyaratkan akan menimbulkan scouring dan Kikidsn dinding saluran yang

akan berakibat tergeseknya aliran air selanjutnya. Ijin kecepatan aliran air

Page 53: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

32

berdasarakan bahan penyusun dinding dan dasar saluran dapat dilihat pada

tabel dibawah ini.

Tabel 5. Batas Kecepatan Aliran berdasarkan bahan material

Jenis Bahan Kecepatan Aliran Air Diizinkan

(m/detik)Pasir Halus

Lempung kepasiran

Lanau Aluvial

Kerikil Halus

Lempung Kokoh

Lempung Padat

Kerikil Kasar

Batu-batu besar

Pasangan Batu

Beton

Beton Bertulang

0,45

0,50

0,60

0,75

0,75

1,10

1,20

1,50

1,50

1,50

1,50

Sumber : Drainase Perkotaan, 1997

2.17 Sumur Resapan

Dasarnya sumur resapan berupa sumur-sumur galian yang dibuat di

pekarangan, perkebunan dan persawahan air hujan. Untuk menentukan

ukuran sumur resapan berdasarkan faktor yang telah dijelaskan, maka

digunakan metode rekayasa yang telah dimunculkan, yaitu metode Sunjoto

(1988). Pada metode Sunjoto (1988), rumus yang digunakan adalah sebagai

berikut :

H = . (1 − exp(− . . )………………………………....................... (25)

Dimana :

Page 54: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

33

H : Kedalaman sumur (m)

Q : Debit inlet (m3/detik)

F : Faktor bentuk/geometrik sumur (m)

K : Permeabilitas/serapan tanah (m/s)

R : Radius/jari-jari sumur (m)

T : Durasi/waktu aliran (s)

Page 55: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

34

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Penelitian ini akan dilakukan di jaringan drainase yang terletak dari Tugu

UNILA Masjid Al-Wasi’i hingga dan memutari kawasan belakang Masjid

Al-Wasii hingga Komplek Perumahan Bank BNI bertemu di jaringan

drainase di depan Bank BNI sebagai titik pertemuan.

Gambar 2. Peta Zona Penelitian

3.2. Data yang digunakan

Pada penilitian ini dibutuhkan data :

Data Primer

Data primer yang digunakan berupa :

Page 56: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

35

a. Ukuran selokan eksisting berupa dimensi penampang selokan dari

tinggi lebar dalam satuan meter (m) dan arah aliran.

b. Data material yang base saluran sebagai pembuat penampang

jaringan selokan mengangkang untuk mengetahui koefisien manning

yang akan digunakan.

c. Pengukuran kontur (elevasi).

d. Zona banjir pada wilayah studi kasus.

Data Sekunder

Data sekunder yang digunakan pada penelitian ini berupa :

a. Data curah hujan merata dari pos hujan yang berpengaruh pada

aliran di jaringan drainase yang diteliti dengan rentang data 10

tahun di masing-masing stasiun.

b. Peta rencana tuan Universitas Lampung.

3.3. Langkah Pengerjaan

1. Pengumpulan data dan survey

Tahapan yang pertama adalah meng-collect data-data yang diinginkan

dalam research baik data primer maupun data sekunder.

2. Analisa bentuk direct aliran selokan eksisting.

Menganalisa bentuk direct aliran yaitu menganalisis direct air dari

sistem selokan eksisting berbasis elevasi kontur dan program HEC-RAS

3. Perhitungan Debit Kala Ulang

Analisa Debit kala ulang didapatkan dari hydrology analysis yang

berupa perubahan data curah hujan menjadi debit rencana diawali

Page 57: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

36

dengan rainfall data yang didapat dari data sekunder lalu bila ada data

hilang karena alat penakar hujan out of order digantikan lewat stasiun

pembanding dengan metode data hujan yang hilang, lalu setelah itu diuji

konsistensi data dengan RAPS dikarenakan stasiun hujan yang

digunakan < 3 buah. Setelah itu peneliti mencari luas pengaruh stasiun

hujan untuk hujan rerata terhadap daerah aliran sistem drainase dengan

salah satu metode antara thiessen , isohyet ataupun aritmatik aljabar

dengan pertimbangan syarat yang dijabarkan pada bab II, lalu peneliti

akan mencari hujan maksimum rata-rata, peneliti lalu menghitung

analisis frekuensi untuk mencari tahu nilai simpangan, kurtosis dan nilai

kemencengan untuk pemilihan metode apa yang tepat dalam pemilihan

jenis sebaran (distribusi), lalu perhitungan waktu konsentrasi aliran air

dengan metode Kirpich selanjutnya peneliti akan menghitung hujan

rencana berdasarkan beberapa metode intensitas hujan yang sesuai

dengan beberapa syarat dan kondisi setelah itu perhitungan dan

digunakan metode mononobe dilanjutkan debit rencana dengan metode

rasional, Weduwen dan Haspers. Debit kala ulang yang digunakan

adalah kala ulang 5 tahun untuk perencanaan drainase perkotaan yang

sesuai digunakan oleh peneliti-peneliti terdahulu dari jurnal-jurnal

terkait dan aturan kaedah yang berlaku.

4. Perhitungan Debit Penampang Saluran Eksisting

Debit dicari dengan persamaan Q = V x A yang dimana A adalah luas

penampang yang didapatkan dari hasil data primer dari elevasi total

Page 58: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

37

station dan V didapatkan berdasarkan rumus manning pada saluran

terbuka yaitu V = 1/n x R2/3 x S1/2 dan Q dari debit rencana.

5. Pemeriksaan Debit Saluran Eksisting (Qs) dengan Debit Rencana (Qr)

Selanjutnya yaitu pemeriksaan debit saluran eksisting dengan debit kala

ulang. Bila Qs > Qr maka tidak perlu adanya redesain namun bila Qs <

Qr maka perubahan dimensi saluran dan kemiringan harus dilakukan.

6. Perhitungan kedalaman sumur resapan sebagai langkah dalam

penanggulangan limpasan air dari atap untuk mengurangi debit limpasan

ke saluran.

7. Detail engineering design penampang baru drainase maupun sumur

resapan dan Rancangan Anggaran Biaya.

Page 59: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

38

tidak

ya

Gambar 3. Bagan Alir Penelitian

Mulai

Pengumpulan Data :

Primer Sekunder

Dimensi drainase eksisting Data curah hujan

Data material dasar saluran Peta Masterplan UNILA

Data kontur (elevasi saluran)

Titik banjir studi kasus

Analisis Data

Qs > Qr

Desain sumur

resapan

Desain /perbaikan

penampang baru

Selesai

Page 60: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian mengenai redesain sistem drainase dan desain sumur

resapan di lingkungan universitas lampung dapat disimpulkan sebagai

berikut:

a. Berdasarkan hasil analisis, maka diperoleh kesimpulan:

1. Dari analisa debit rencana kala ulang 5 tahun dengan metode rasional

didapatkan hasil sebagai berikut :

- D2-D11 A sebesar 0,0748 m3/s.

- D3-D11 sebesar 0,0752 m3/s.

- D11-D16 sebesar 0,066 m3/s.

- D16-D15 sebesar 0,0414 m3/s.

- D22-D16 sebesar 0,0069 m3/s.

- D29-D30 sebesar 0,0365 m3/s.

- D6-D7 sebesar 0,0265 m3/s.

- D27-D24 sebesar 0,0063 m3/s.

- D23-D13 sebesar 0,056 m3/s.

- D24-D25 sebesar 0,0028 m3/s.

- D21A-D21B sebesar 0,0258 m3/s.

Page 61: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

112

- D26-D22 sebesar 0,0022 m3/s.

- D20-D19 sebesar 0,0027 m3/s.

- D23-D28 sebesar 0,0034 m3/s.

2. Pada analisa dengan program HEC-RAS 4.1.0 didapatkan bahwa titik

banjir sepanjang 60 meter dengan ketinggian banjir rata-rata 8-10 cm di

saluran drainase D2-D11A yang berseberangan dengan Masjid Al-

Wasi’i dari Sta. D2+270 hingga Sta. D2+330.

3. Dari hasil analisis pada saluran banjir di jalur seberang Masjid Al-

Wasi’i didapatkan fakta bahwa diperlukan pengangkatan/pengerukan

sedimen tanpa perubahan penampang eksisting saluran drainase.

4. Dari uji tanah sedimen pada sampel di saluran drainase di wilayah

penelitian, diperoleh klasifikasi tanah menurut analisa AASHTO yaitu

jenis kerikil halus dan didapatkan nilai kecepatan D2-D8 senilai

0,02724 m/s, D8-D10 0,0000238 m/s dan D10-D11A senilai 0,03342

m/s. Bisa disimpulkan area saluran D8-D10 terjadi endapan sedimen

akibat kecepatan aliran yang sangat rendah mendekati 0 m/s dan

kemiringan saluran yang rendah (datar).

5. Dari Hasil analisa Hec-Ras kapasitas drainase jalur Masjid Al-Wasi’i

dan seberang Masjid Al-Wasi’i memiliki kapasitas hingga terjadinya

banjir di salah satu ruas adalah 0,3063 m3/detik dan 0,3048 m

3/detik.

6. Pembuatan sumur resapan dapat membantu kinerja drainase wilayah

Tugu UNILA hingga Masjid Al-Wasi’i terutama untuk mengatasi saat

terjadi hujan dengan volume tinggi, durasi pendek dan kala ulang yang

Page 62: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

113

besar. Limpasan banjir yang mampu diresap sumur resapan berjumlah

18,52 % dari keseluruhan jumlah limpasan.

7. Jumlah biaya yang dibutuhkan untuk perbaikan drainase sejumlah Rp

294.241.568,00 pembuatan sumur resapan, pembuatan biopori sejumlah

Rp 95.074.315,00, biaya tak terduga sebesar Rp 58.397.382,00 dan

total keseluruhan anggaran biaya yang dibutuhkan berjumlah Rp

447.713.266,00 (Empat Ratus Empat Puluh Tujuh Juta Tujuh Ratus

Tiga Belas Dua Ratus Enam Puluh Enam Rupiah).

5.2 Saran

Beberapa saran dari hasil penelitian ini antara lain:

1. Untuk merekondisikan saluran eksisting maka, diperlukan pengerukan

sedimen pada saluran drainase yang meluap.

2. Pada pemodelan HEC-RAS dimodelkan aliran air dari badan jalan

masuk ke dalam saluran melalui street inlet, namun untuk menghindari

terjadinya genangan air kembali di badan jalan setelah pengerukan

sedimen, maka disarankan adanya penambahan jumlah street inlet.

3. Disarankan pembuatan sumur resapan seperti yang tertera pada bab

hasil dan pembahasan untuk mengatasi penurunan muka air tanah yang

menyebabkan settlement, menekan mencegah laju erosi tanah akibat

limpasan permukaan serta konservasi air tanah.

4. Diperlukan perbaikan saluran untuk mengatasi pengikisan dinding

saluran dan dasar saluran serta kemiringan dasar (slope). Hal ini

dibuktikan dari hasil analisis kecepatan aliran pada saluran D2-D8,

nilainya cukup besar sehingga mengakibatkan pengikisan dasar saluran

Page 63: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

114

dan dinding saluran oleh air. Pada saluran D8-D10 didapatkan nilai

kecepatan aliran di bawah batas ijin kecepatan saluran sehingga terjadi

endapan sedimen dan banjir. Kemiringan saluran cenderung datar yang

mengakibatkan kecepatan aliran air melambat dan mendekati 0 m/s,

sehingga terjadi endapan di saluran tersebut maka, untuk itu diperlukan

perbaikan dengan langkah me-lining beton dasar dan dinding saluran

dan perbaikan kemiringan dasar saluran (slope).

5. Diharapkan dalam pengambilan kesimpulan penyebab banjir di

penelitian berikutnya tidak hanya karena daya tampung penampang

eksisting drainase tapi juga memperhatikan faktor-faktor lainnya seperti

segi kontur, sosial masyarakat, tata guna lahan, planologi wilayah dll.

6. Diharapkan akan ada penelitian lebih lanjut tentang efektifitas kinerja

biopori pada tanah jenuh dikarenakan pada tahap analisis yang

dilakukan, peneliti hanya berasumsi bahwa keadaan tanah pada zona

penelitian dalam kondisi kering dan mampu menyerap debit limpasan

secara terus-menerus tanpa memasukkan faktor-faktor sifat fisik tanah

seperti derajat kejenuhan tanah dan nilai kadar air tanah.

7. Dalam perencanaan drainase ataupun jaringan sistem drainase

diharapkan dapat menggunakan literatur-literatur ataupun standar

peraturan yang berlaku.

Page 64: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, N. & Muchtar, A. 2007. Analisis Fakto-Faktor yang Mempengaruhi

Debit Sungai Mamas. Makassar : Jurnal Nasional Universitas

Hasanuddin.

Akbar, M.Ali., et al. 2014. Analisa Kekritisan DAS dan Upaya Konservasi

Danau. Malang : Katalog Jurnal Universitas Brawijaya.

Beven, K. 2012. Rainfall-Runoff Modelling. Chirchester : The Primer John Wiley

& Sons, Ltd.

Damayanti, W.D. 2011. Sumur Resapan Air Hujan Sebagai Salah Satu Usaha

Pencegahan Terjadinya Limpasan Pada Perumahan Graha Sejahtera 7

Boyolali. Surakarta : Universitas Sebelas Maret.

Haryono & Erdianto, F. 2008. Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem

Bandarharjo Barat. Semarang: Universitas Diponegoro.

Hasmar, H. 2003. Drainase Terapan. Yogyakarta : UII Press.

Kai, W. et al. 2016. Flood control and management for the transitional Huaihe

River in China. China : Huaihe River Commission of Ministry of Water

Resources International Journal.

Lamb, R et al. 1998. Use of Spatially Distributed Water Table Observations to

Constrain Uncertainty in a Rainfall-Runoff Model. French : Adv. Water

Resources International Journal .

Luscombe, D.J. 2016. How Does Drainage Alter The Hydrology of Shallow

Degraded Peatlands Accros Multiples Spatial Scales. United Kingdom :

Sciendirect International Jurnal.

Mawening, I.T & Setyaningsih, T.P. 2009. Perencanaan Polder Sawah Besar pada

Sistem Drainase Kali Tenggang. Semarang : Universitas Diponegoro.

Nugroho, S.P et al. 2002. Evaluasi Dan Analisis Curah Hujan Sebagai Faktor

Penyebab Bencana Banjir Jakarta . Jakarta : Jurnal Sains Teknologi &

Teknologi Cuaca.

Page 65: REDESAIN SISTEM DRAINASE DAN DESAIN SUMUR …digilib.unila.ac.id/31507/12/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · lining beton dasar dan sisi dinding saluran setelah pengerukan dilakukan

116

Prahananto, A. & Sugiyanto. 2008. Perencanaan Drainase Kawasan Puri

Anjasmoro Kota Semarang. Semarang : Universitas DIponegoro.

Pramudiharto, A. & Hidayat. N 2008. Evaluasi Penanggulangan Banjir Bandara

Internasional Ahmad Yani Semarang. Semarang : Universitas

Diponegoro.

Revilla-Romero, B et al. 2016. Integrating Remotely Sensed Surface Water

Extend into Continental Scale Hydrology. United Kingdom : Elsevier

B.V Journal Edition.

Sarisa, L.D. 2017. Analisis Spasio-Temporal Hujan Rancangan dan Hujan Rerata

di Provinsi Lampung. Bandar Lampung : Universitas Lampung.

Saud, I. 2007. Kajian Penanggulangan Banjir di Wilayah Pematusan Surabaya

Barat. Surabaya : Jurnal Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Setiono & Hadiani. R. 2015. Analysis of Rainfall-Runoff Neuron Input Model with

Artificial Neural Network for Simulation for Availability of Discharge at

Bah Bolon Watershed. Surakarta : Sebelas Maret University E-Journal.

Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta : Andi.

Suryanti, I et al. 2013. Kinerja Sistem Jaringan Drainase Kota Semarapura di

Kabupaten Klungkung. Denpasar : Universitas Udayana E-Journal.

Triatmodjo, B. 2008. Hidrologi Terapan. Yogyakarta : Beta Offset.

Wardhani, P.P. 2012. Analisis Banjir Tahunan Daerah Aliran Sungai Keduang.

Surakarta : Universitas Sebelas Maret.

Wilson, E.M. 1969. Teknik Hidrologi. Bandung : Institut Teknologi Bandung.

Yusuf, S.M et al. 2016. The Utilization of Satellite Imagery Data to Predict

Hydrology Characteristics in Dodokan Watershed. Bogor : Bogor

Agricultural Institute International Journal.

Zhang, Q.H et al. 2014. Impact of Water Surface Area of Watershed on Design

Flood. China : Water Science and Engineering Hohai University Daily

Journal.