tinjauan pustaka review ded dan master plan drainase kota majene

KHARISMA KARYA, ptEngineering Consultant

Review Master Plan dan DED Drainase Kota Kabupaten Majene

BBab ab IIIIIITTinjauan injauan PPustakaustaka

3.1 UMUM

Tinjauan Pustaka sesuai dengan rumus/formula dan standar yang telah diberlakukan selama ini untuk perencanaan drainase perkotaan.

Kriteria perencanaan yang digunakan diantaranya adalah sebagai berikut : Kriteria hidrologi Kriteria hidrolika Kriteria perhitungan konstruksi

3.2 KRITERIA HIDROLOGI

Didalam perencanaan drainase perlu ditinjau besarnya banjir yang dapat terjadi pada periode ulang tertentu.

Untuk menentukan besarnya debit rencana yang akan dipakai sebagai dasar perencanaan teknis drainase, perlu ditetapkan terlebih dahulu besarnya hujan rencana yang mengakibatkan banjir yang dimaksud. Berdasarkan analisis frekuensi akan diperoleh besarnya hujan harian maksimum yang mungkin akan terjadi pada periode ulang tertentu. Dengan ditetapkannya periode ulang maka hujan rencana yang diinginkan dapat ditetapkan untuk perhitungan selanjutnya.

Perhitungan selanjutnya adalah perhitungan intensitas hujan yang dihitung berdasarkan rumus empiris yang ada. Dalam perhitungan debit banjir dipakai cara perhitungan dengan rumus Mononobe.

Besarnya intensitas hujan ini tergantung dari besarnya time of concentration, jadi tergantung dari karakteristik fisik daerah alirannya.

Dengan diketahuinya intensitas hujan maka debit rencana yang dibutuhkan untuk perencanaan bangunan air dapat dihitung dengan rumus rasional. Dari debit rencana yang sudah diperoleh maka dimensi saluran atau bangunan air lainnya dapat direncanakan sedemikiaan sehingga kapasitas bangunan sesuai dengan debit rencana yang telah ditetapkan.

A. Analisis Frekuensi

Sesuai dengan data yang ada, maka perhitungan analisis frekuensi hujan rencana dipakai cara distribusi Gumbel (Distribusi harga Ekstrim).Rumus untuk menganalisa frekuensi hujan rencana adalah :

Laporan Pendahuluan III-1



Dimana :XT r : besarnya curah hujan untuk periode tahun berulang, Tr tahun (mm) : besarnya curah hujan maksimum rata-rata selama tahun pengamatan (mm)Sx : standar deviasiK : faktor frekuensi

Besarnya faktor frekuensi k, dalam metode ini adalah :

Dimana :Sn dan Yn : fungsi dari kebanyakan dataYT r : reduced variate, yang dapat dihitung dengan rumus

Pengisian data hujan yang hilang dilakukan dengan cara Interpolasi linier, sedangkan rata-rata hujannya dihitung dengan cara rata-rata aljabar (Arithmatic).

B. Intensitas Curah Hujan

Intensitas hujan rencana atau probabilitas intensitas hujan maksimum yang terjadi pada periode ulang tertentu dihitung dengan menggunakan rumus mononobe :

Dimana :I = Intensitas hujan (mm/jam)R2 4 = Curah hujan maksimum yang terjadi selama 24 jam dalam [mm]tc = Waktu konsentrasi (Time of Concentration)Waktu konsentrasi dihitung dengan rumus Kirpich, yaitu,

Dimana :tc = Waktu konsentrasi (menit).L = Panjang sungai/saluran [ m ]S = Kemiringan saluran

C. Perhitungan Debit Rencana

Besarnya debit rencana dipengaruhi oleh intensitas hujan dan respon daerah tangkapan yang bersangkutan terhadap air hujan yang jatuh di daerah tersebut. Respon tersebut erat hubungannya dengan sifat permukaan lahan yang antara lain jenis tanah, topografi serta tata guna lahan dan geometrik dari DAS sungai yang bersangkutan.




Karena besarnya debit banjir yang terjadi di suatu sungai selalu berubah ubah setiap saat sesuai dengan intensitas hujan dan repon dari DAS, maka perlu suatu patokan untuk menentukan besarnya debit banjir yang akan dipergunakan sebagai dasar dalam menentukan kapasitas sungai dan bangunan-bangunannya. Debit tersebut ditetapkan berdasarkan periode ulang tertentu yang besarnya sesuai dengan tingkat resiko dan skala kepentingan daerah yang dimungkinkan terkena akibat dari banjir tersebut. Menurut Srimurni (dalam JICA 1995)

Pembakuan angka-angka periode ulang yang digunakan di Departemen PU untuk bangunan-bangunan sungai sebagai berikut :

a. Bendung di sungai besar 100 th

b. Bendung di sungai sedan 50 th

c. Bendung di sungai kecil 25 th

d. Tanggul sungai besar/daerah penting 25 th

e. Tanggul sungai kecil/kurang penting 5 - 10 th

f. Jembatan jalan penting 25 th

g. Jembatan jalan tidak penting 10 th

Jika tidak tersedia data pengukuran banjir dalam kurun waktu tertentu di suatu wilayah yang akan dibuat suatu bangunan, maka besarnya debit banjir rencana ditetapkan berdasarkan hubungan antara hujan dan limpasan.

1) Metode rasional

Dalam perhitungan debit desain berdasarkan metode rasional, maka ada beberapa asumsi yang dipakai, yaitu :a. Debit aliran yang dihasilkan dari sembarang intensitas hujan mencapai maksimum bilamana

intensitas hujan ini berlangsung selama lebih lama dari waktu tiba banjir.b. Kekerapan debit maksimum sama dengan kekerapan intensitas hujan untuk lamanya hujan

tertentu.c. Hubungan debit maksimum dengan luas DAS (daerah aliran sungai) sama dengan hubungan

antara lamanya hujan dengan intensitas hujand. Koefisien aliran sama untuk berbagai kekerapane. Koefisien aliran sama untuk semua hujan pada suatu DAS

Perhitungan debit rencana menggunakan rumus rasional adalah sebagai berikut :

Dimana :Q = Debit Rencana [m3/detik]C = Koeffisien Pengaliran/LimpasanI = Intensitas Hujan [ mm/jam ]A = Luas Daerah Pengaliran [ km2 ]

Untuk menghitung harga koefisien pengaliran [C], dipakai pedoman pada Tabel 3.1.




Tabel 3.1.Harga Koefisien Pengaliran (C) Pada Berbagai Kondisi Tanah Dan Type Daerah Aliran

Type Daerah Pengaliran Kondisi C

1. Rerumputan Tanah Pasir Datar, 2% 0,05 – 0,10Tanah Pasir Rata-rata, 2 – 7%

0,10 – 0,15

Tanah Pasir Curam, 7% 0,15 – 0,20Tanah Gemuk Datar, 2% 0,13 – 0,17Tanah Gemuk Rata-rata, 2 – 7%

0,18 – 0,22

Tanah Gemuk Curam, 7% 0,25 – 0,352. Business Daerah Kota Lama 0,75 – 0,95

Daerah Pinggiran 0,50 – 0,703. Perumahan Daerah “Single Family” 0,30 – 0,50

“Multi Unit” Terpisah-pisah 0,40 – 0,60“Multi Unit” Tertutup 0,60 – 0,75“Sub Urban” 0,25 – 0,40Daerah Rumah Apartemen 0,20 – 0,70

4. Industri Daerah Ringan 0,60 – 0,80Daerah Berat 0,60 – 0,90

5. Pertamanan, Kuburan 0,10 – 0,256. Tempat Bermain 0,20 – 0,357. Halaman Kereta Api 0,20 – 0,408. Daerah Yang Tidak

Dikerjakan0,10 – 0,30

9. Jalan Beraspal 0,70 – 0,95Beton 0,80 – 0,95Batu 0,70 – 0,95

10. Untuk Berjalan dan Naik Kuda

0,75 – 0,85

11. Atap 0,75 – 0,95Sumber : Iman Subarkah, Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air

Intensitas hujan selama waktu tiba banjir dihitung dengan menggunakan rumus :

Untuk dapat menghitung intensitas curah hujan terlebih dahulu harus menghitung waktu tiba banjir dengan menggunakan rumus Bayern sebagai berikut

(jam)




(km/jam)

Dimana :T = Waktu tiba banjir (jam)L = panjang segmen sungai dari titik terjauh dalam DAS sampai dengan titik yang

ditinjau (m)W = Kecepatan banjir (km/jam)l = hujan rencana

2) SCS Unit Hidrograf

Metode ini dikembangkan oleh U.S. Soil Conservation Service, di daerah pertanian (Carbit, 1992) dan memberikan hasil cukup baik jika dipakai pada daerah pengaliran yang luasnya kecil atau sedang. Hubungan antara hujan limpasan dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

Dimana : Qp = debit puncak, (m3/dt)A = luas daerah pengaliran, (Km2)tp = waktu untuk mencapai puncak, (jam) S = kemiringan lahan (%)CN = curve number untuk kondisi lahan, L = panjang lintasan terjauh, (m)Lp = waktu dari pusat hujan hingga debit puncak, (jam)Te = waktu konsentrasi, (jam)D = 0,133 Te = durasi hujan yang menghasilkan hidrograf satuan, (jam)I = hujan yang mengakibatkan aliran permukaan, (cm)




Tabel 3.2Nilai Curve Number untuk berbagai jenis kondisi lahan

NO LAND USE DISCRIPTIONHydrograf soil group

A B C D1 Cultivated land

Without conservation treatment 72 81 88 91 With conservation treatment 62 71 78 81

2 Pasture or rang land Poor condition 86 79 86 89 Good condition 39 61 74 80

Meadow Good condition 30 58 71 78

3 Wood or forest land Thin stand, poor cover 45 66 77 83 Good cover 25 55 70 77

4 Oper spaces, lawns, park ect Good grass cover on 75 % or more of the area 39 61 74 80 Fair condition, grass cover 50 % of the area 49 69 79 84 Industrial district 72 % impervious 89 92 94 95

5 Residental 81 88 91 93Average Lot Size Average % Impervous< 1/8 65 77 85 90 92 ¼ 38 61 75 83 87 1/3 30 57 72 81 86 ½ 25 51 70 80 85 1 20 51 68 79 84 Pave parking lots, rooft etc, strss and roads 98 98 98 98 Paved eoth curbs and strom sewer 98 98 98 98 Gravel of paved with swales 76 85 89 91 Dict 72 82 87 89

Sumber : Maidment, 1993




Tabel 3.3Runoff Curve Number for Hydrologic Soil-Cover Complexes

NO Land UseCover Hydrologic soil group

Treatmentor Practice

Hydrologiccondition

A B C D

1 Follow Straight row -- 77 86 91 94

2

Row crops Straight rowStraight rowContouredContouredContouredContoured & terraced

PoorGoodPoorGoodPoorGood

726770656662

817879757471

888584828078

918988868281

3

Small grain Straight rowContouredContoured & terradedStraight row ContouredContoured & terraded


656363616159

767574737270

848382817978

888785848281

4

Close seededlegumes *orrotation meadow

Straight rowStraight rowContouredContouredContoured & terradedContoured & terraded


665864556351

777275697367

858183788076

898585838380

5

Pasture of range ContouredContouredContoured


6849394725630

79696167593558

86797481757071

89848088837978

6 Meadow Good 30 58 71 78Woods Poor

FairGood

453625

666055

777370

837977

7 Farmsteads -- 59 74 82 86

8Roadsdirt +had surface +

----

7274

8284

8790

8992

Sumber : Corbit, 1991 * close-drilled or broadcast + including right-of-way

Tabel 3.4Hydrology Soil Group

NO Soil Group Discription

1 ALowest runoff potential, includes, deep sand mit very litle silt and clay, also deep, rapidly, permeable gravel

2 BModerately than A, but the group as whole has above average inviltration after throught wetting

3 CModerately high runoff potential, compriseshallow soil and soil cintaining considerable clay and colloids, through less than those of group D, the group has below average infiltration after saturation.

4 DHigest runoff potential, includes mostly clay of high of high swelling percentage, but the group also includes some shallow soil with nearly impermeable subhorizons near the surface




Adapun besarnya hujan yang mengakibatkan aliran langsung dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.

dimana :P = hujan selama durasi tertentu (D), (cm)S = retensi maksimum yang mungkin terjadi, (cm)

3.3. KRITERIA HIDROLIKA

Analisis Hidrolika dimaksud untuk mencari dimensi hidrolis dari saluran drainase ataupun bangunan-bangunan pelengkapnya.

Didalam analisis hidrolika ini sudah termasuk perencanaan kemiringan saluran, perhitungan tinggi kehilangan tenaga (head losses) dari bangunan-bangunan pelengkap dengan mempertimbangkan potensi beda tinggi (potensial head) keseluruhan, antara muka air di hilir outlet (down stream control) sampai dengan permukaan tanah terjauh atau terendah yang harus dibuang.

Perhitungan hidrolis tersebut dipergunakan selanjutnya sebagai bahan masukan analisis struktur dan perencanaan teknis bangunan dalam sistem jaringan drainase.

A. Perencanaan Saluran

I. Konstruksi Saluran

Dalam menentukan pilihan konstruksi saluran, beberapa hal yang dipakai sebagai pertimbangan adalah factor stabilitas bangunan, kekuatan konstruksi, kemudahan operasi dan pemeliharaan serta ketersediaan lahan. Jenis-jenis saluran dapat digolongkan

menjadi 3 jenis, yaitu :

Saluran terbuka




Saluran tertutup dibawah jalan

Saluran tertutup dibawah trotoar

II. Kapasitas Saluran

Untuk menghitung kapasitas saluran dihitung berdasarkan rumus manning, yaitu:

Dimana :Q = Debit saluran [m3/dt]A = Luas penampang basah saluranO = Keliling basah saluran [m]R = Jari-jari hidrolis [m]n = Koefisien kekasaran saluran (kekasaran manning)s = Kemiringgan dasar saluran




Besarnya koefisien kekasaran menurut Manning seperti pada Tabel 3.5.Tabel 3.5

Harga Koefisien Kekasaran Saluran (N)Untuk Beberapa Jenis Dinding Menurut Manning

No Dinding Saluran Kondisi n

1. Kayu Papan-papan rata dipasang rapi 0,010Papan-papan rata kurang rapi 0,012Papan-papan kasar dipasang rapi 0,012Papan kasar kurang rapi 0,014

2. Metal Halus 0,010Dikeliling 0,015Sedikit kurang rata 0,020

3 Pasangan batu Plesteran semen halus 0,010Plesteran semen dan pasir 0,012Beton dilapis baja 0,012Beton dilapis kayu 0,013Batu batu kosongan, kasar 0,015Pasangan batu keadaan jelek 0,020

4. Batu Kosongan Halus dipasang rata 0,013Batu bongkaran, batu pecah, batu belah

0,017

Batu guling dipasang dalam semenKerikil halus padat 0,020

5. Tanah Rata dan dalam keadaan baik 0,020Dalam keadaan biasa 0,0225Dengan batu dan tumbuh-tumbuhan 0,025Dalam keadaan jelek 0,035Sebagian terganggu oleh batu-batuDan tumbuh-tumbuhan 0,050

Sumber : Iman Subarkah, Ir., Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air

III. Kecepatan Aliran

Kecepatan aliran harus memenuhi persyaratan tidak kurang dari kecepatan minimun dan tidak melebihi kecepatan maksimum yang diijinkan sesuai dengan type dan bahan material saluran yang ditinjau untuk mencegah terjadinya sedimentasi atau erosi di saluran.

Kecepatan MinimumKecepatan minimum yang diijinkan adalah kecepatan terendah yang tidak akan menyebabkan pengendapan partikel (sedimentasi) maupun tumbuhnya tumbuhan air.

Kecepatan Maksimum




Kecepatan aliran di saluran harus dibatasi untuk mencegah terjadinya erosi akibat kecepatan aliran yang besar.

Untuk pekerjaan ini kecepatan meksimum ditentukan sebagai berikut : Saluran tanah / alam V = 2,00 m/det Saluran pasangan batu V = 2,50 m/det Saluran pasangan beton V = 3,50 m/det

IV. Kemiringan Talud

Kemiringan memanjang ditentukan terutama oleh keadaan topografi, kemiringan saluran akan sebanyak mungkin mengikuti garis muka tanah pada trase yang dipilih. Agar diperhatikan dalam menentukan kemiringan, tidak mengakibatkan erosi maupun sedimentasi. Kemiringan memanjang saluran cenderung diambil yang lebih besar sehingga diperoleh dimensi saluran sekecil mungkin.

Upaya menekan biaya pembebasan tanah dan pengga¬lian/penimbunan, talud saluran direncanakan securam mungkin. Bahan tanah, kedalaman saluran dan terjadin¬ya rembesan akan menentukan kemiringan maksimum untuk talud yang stabil.

1. Kemiringan talud saluran tanah

Harga kemiringan talud disesuaikan dengan sifat bahan tanah setempat yang umumnya berkisar antara 1 : 1,5 sampai dengan 1 : 3. Untuk lebih jelasnya dapat dibaca pada Tabel 3.6.

Tabel 3.6.Kemiringan Talud Bahan Dari Tanah

NO BAHAN TANAHKEMIRINGAN TALUD

(m = H/V)1 Batu 0,252 Lempung Kenyal, geluh 1 - 2

3Lempung pasiran, tanah kohesif

1,5 - 2

4 Pasir lanauan 2 - 55 Gambut kenyal 1 - 26 Gambut lunak 3 - 4

7Tanah dipadatkan dengan baik

1 - 1,5

2. Kemiringan talud saluran pasangan

Kemiringan talud saluran pasangan lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 3.7.

Tabel 3.7Kemiringan Talud Bahan Pasangan




NO TINGGI AIR (m) M

1 h < 0,40 0 *)2 0,40 < h < 0,75 1 - 1,253 0,75 < h < 1,00 1,25 - 1,50

V. Tinggi Jagaan (F)

Khusus saluran saluran yang lebih besar, stabilitas talud yang diberi pasangan harus diperiksa agar tidak terjadi gelincir dan sebagainya. Tekanan air dari belakang pasangan merupakan faktor penting dalam keseimbangan ini.Tinggi jagaan berguna untuk :

a. Menaikkan muka air di atas tinggi muka air maksimum.b. Mencegah kerusakan tanggul saluran.

Meningginya muka air sampai di atas tinggi yang telah direncanakan bisa disebabkan oleh penutupan pintu secara tiba tiba di sebelah hilir, variasi ini akan bertambah dengan membesarnya debit. Meningginya muka air dapat pula diakibatkan pengaliran air buangan ke dalam saluran.

Tinggi jagaan minimum untuk tiap saluran dapat dilihat pada Tabel 3.8.

Tabel 3.8Tinggi Jagaan (F)

NO Debit (Q = m3 / det) F (m)

1 Saluran dengan pasangan : Q < 1,50 0,201,50 < Q < 5,00 0,255,00 < Q < 10,00 0,3010,00 < Q < 15,00 0,40 Q > 15 0,50

2 Saluran tanpa pasangan :Q < 1,50 0,505,00 < Q < 10,00 0,75Q > 10 1,00

Sumber : Standar Perencanaan Irigasi, KP.03 Bagian Perencanaan

VI. Jari jari Minimum Lengkung Saluran

Lengkung yang diizinkan untuk saluran tanah bergantung kepada :

a. Ukuran dan kapasitas saluranb. Jenis tanahc. Kecepatan aliran

Jari jari minimum lengkung seperti yang diukur pada as harus diambil sekurang kurangnya 8 (delapan) kali lebar atas pada lebar permukaan air rencana.




Jika lengkung saluran diberi pasangan, maka jari jari minimumnya dapat dikurangi. Pasangan semacam ini se¬baiknya dipertimbangkan apabila jari jari lengkung saluran tanpa pasangan terlalu besar untuk keadaan topografi setempat.

Panjang pasangan harus dibuat paling sedikit 4 kali kedalaman air pada tikungan saluran.Tabel 3.9

Jari-jari Minimum Lengkung Saluran

NO Debit Saluran Jari-jari Minimum Keterangan

1.

2.

3.

Q = rencana

Q < 0,60 m3/dt

Q > 10 m3/dt

8 x lebar atas

3 x lebar atas

7 x lebar atas

Saluran tanah

Saluran pasangan

Saluran pasangan

VII. Lebar Jalan Inspeksi

Untuk tujuan tujuan eksploitasi, pemeliharaan dan inspeksi akan diperlukan tanggul di sepanjang saluran. Peletakan jalan inspeksi diusahakan disisi yang diairi agar bangunan sadap dapat dicapai secara langsung dan usaha penyadapan liar makin sulit.

Lebar jalan inspeksi dengan perkerasan adalah ≥ 5,0 meter, dengan lebar perkerasan ≥ 3,0 meter.

Tabel 3.10Lebar Jalan Inspeksi

NO Debit Rencana (m3/dt) Tanpa Jalan Inspeksi (m)

Dengan Jalan Inspeksi (m)

1.

2.

3.

4.

5.

Q < 1

1 < Q <5

5 < Q < 10

10 < Q < 15

Q < 15

1,00

1,50

2,00

3,50

3,50

3,00

5,00

5,00

5,00

5,00

VIII. Lebar Minimal Tanggul

Kurve pengempangan digunakan untuk menghitung panjang serta elevasi muka air dan tanggul rencana di sepanjang saluran yang terkena pengaruh adanya pengempangan. Perhitungan yang tepat untuk kurve pengempangan dapat dikerjakan dengan metode langkah standar (standar step method) bila potongan melintang kemiringan dan faktor kekerasan saluran ke arah hulu lokasi bangunan yang terempang cukup jauh.

Perkiraan kurve pengempangan yang cukup akurat dan aman adalah :




Untuk H/a 1, L = 2 . H/iUntuk H/a 1, L = (a + H)/i

dengan n = koefisien kekasaran Manninga = kedalaman air tanpa pengempangan (m)H = tinggi air berhubung adanya pengempangan (m)L = panjang total dimana kurve pengempangan terlihat (m)z = kedalaman air pada jarak x dari bangunan pengempang (m)x = Jarak dari bendung (m)i = Kemiringan saluran

Desain saluran untuk rehabilitasi, kadang kadang meliputi saluran saluran yang dikenal sebagai saluran fungsi ganda.Saat hujan turun air buangan dari areal pertanian, dan atau dari kam¬pung–kampung terkumpul dan kemungkinan akan masuk ke saluran irigasi. Besar debit buangan ini, mungkin beberapa kali besarnya dari debit normal, yang menyebabkan banjir pendek.Masalah pokok dalam mempersiapkan desain, adalah mem¬buat identifikasi dan perhitungan aliran buangan ini.Untuk saluran yang membawa air buangan, kapasitas saluran harus dicek dengan debit totalnya yaitu :

dengan n = koefisien kekasaran ManningQi = debit rencana saluranQd= debit kumulatif air buangan yang masuk

Tinggi jagaan minimum yang diberikan untuk aliran Qt adalah :

Tabel 3.11Tinggi jagaan Saluran Minimum Untuk Qt

NO Qt (m3/dt) Tanggul W (m)Tinggi JagaanPasangan A

(m)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

< 0,50

0,50 - 1,50

1,50 - 5,00

5,00 - 10,00

10,00 - 15,00

> 15,00

0,20

0,30

0,40

0,55

0,65

0,80

0

0

0,05

0,10

0,20

0,30




B. Perencanaan Bangunan Pelengkap

Bangunan-bangunan dimaksud adalah bangunan yang ikut mengatur dan mengontrol sistem aliran air hujan yang ada dalam perjalanannya menuju outfall agar aman dan mudah melewati daerah curam atau melintasi jalan-jalan raya. Bangunan-bangunan yang dimaksud dapat berupa : Gorong-gorong (culvert) Street inlet Bangunan pertemuan saluran Bangunan transisi / got miring Bangunan terjun Jembatan, syphon, dll.

a. Gorong-gorong / curvert.

Bangunan ini diperlukan untuk mengalirkan air di saluran air di saluran yang harus melintasi jalan (merupakan bangunan perlintasan)

Kecepatan pengaliran harus diperhatikan kepada pertimbangan kemampuan self cleaning – nya, karena biasanya gorong-gorong terletak dibawah tanah dan sulit untuk pemeliharaannya.

Bentuk gorong-gorong dapat berupa buis beton (lingkaran) atau box culvert. Box Culvert merupakan saluran empat persegi panjang dengan plat beton diatasnya sebagai penutup dan penahan beban dari jalan raya.

Perhitungan hidrolis dilakukan untuk menghitung dimensi bangunan beserta kehilangan tekanan (head losses).

1) Gorong-gorong yang terisi penuh

Untuk gorong-gorong pendek, L < 20 m seperti yang direncanakan dalam jaringan irigasi, dimana harga-harga yang diberikan dapat dianggap mendekati benar untuk rumus :

Dimana :Q = Debit [m3/dt]µ = Koefisien debitA = Luas penampang gorng-gorong [m2]V = Kecepatan aliran didalam gorong-gorong [m]z = Kehilangan tinggi energi pada gorong-gorong [m]g = Percepatan gravitasi [g = 9,8 m/dt2]

Harga µ untuk beberapa jenis gorong-gorong dapat dilihat pada Tabel 2.12.

Tabel 3.12Harga µ Dalam Gorong – Gorong Pendek

NoTinggi Dasar Bangunan Sama

Dengan SaluranTinggi Dasar Bangunan Lebih Tinggi Saluran




SISI µ AMBANG SISI µ1. Segi Empat 0,8 Segi Empat Segi Empat 0,722. Bulat 0,9 Segi Empat Bulat 0,76

Bulat Bulat 0,85Sumber : Standar Perencanaan Irigasi, KP. 04 Bagian Bangunan

Pada bagian ini harga µ diambil 0,80, oleh sebab tinggi dasar bangunan sama dengan tinggi dasar saluran dengan bentuk sisinya segi empat.

Untuk gorong-gorong panjang (L > 20 m), kehilangan tinggi energi dihitung dengan rumus-rumus :

Kehilangan masuk

Hmasuk = masuk

Kehilangan keluar

Hkeluar = keluar

Kehilangan akibat gesekan

Hf = i . L

Dengan :V = kecepatan aliran dalam pipa (m/det)Va = kecepatan aliran dalam saluran (m/det)g = percepatan gravitasi (m/det2) = 9,8L = panjang pipa (m)i = kemiringan hidrolis gorong gorongK = koefisien kekasaran stricklerR = jari jari hidrolis (m)untuk pipa dengan diameter D, maka R = 1/4 D

2) Gorong-gorong yang tidak terisi penuh

Kehilangan tinggi energi dihitung dengan rumus :- untuk penampang empat persegi panjang z > 1/3 h


h

b



- untuk penampang lingkaran

dimana :Q = debit ( m3/det )μ = 0,85 - 0,90b = lebar gorong-gorong ( m )h = dalam air depan gorong-gorong ( m )h1 = dalam air di dalam gorong-gorong ( m )z = kehilangan tinggi energi ( m )

b. Terjunan Tegak

Bangunan terjun dipakai di tempat-tempat dimana kemiringan medan lebih besar daripada kemiringan saluran. Disamping itu bangunan-bangunan ini juga berfungsi untuk menurunkan muka air.Kehilangan tinggi energi di bangunan terjun dihitung sebagai berikut :

Type yang biasa dipakai di saluran tersier adalah bangunan terjun type tegak, dengan syarat z < 1 meter dan debitnya kecil.Perencanaan hidrolis didasarkan rumus Etcheverry :

Dimana :


R



Dimana :Q = Debit rencana (m3/dt)L = Panjang kolam olak hilir (m)B = Lebar bukaan = 0,8 x lebar dasar saluran (m)Z = Tinggi terjunanq = Debit persatuan lebar (m3/dt/m)b1 = Lebar dasar saluran (m)hc = Kedalaman kritis

c. Terjunan Miring

Perencanaan geometri didasarkan kepada perhitungan ruang olakan berdasar prinsip-prinsip hidraulic jump.Type terjun miring ini hanya digunakan untuk z /hc >1.

3.4. KRITERIA PERHITUNGAN KONSTRUKSI

A. Tipical Saluran

Tipical saluran pada dasarnya disesuaikan dengan bentuk dan fungsinya, adapun bentuk–bentuk penampang saluran antara lain sebagai berilkut :

Trapesium Saluran dengan bentuk trapesium lebih cocok diterapkan pada daerah-daerah (lokasi) yang masih cukup lahan (tidak melewati daerah-daerah yang padat pemukimannya), fluktuasi debit yang kecil.

Trapesium GandaSama dengan saluran trapesium, tetapi dengan fluktuasi debit yang besar. Pada saat debit minimum, aliran air berada pada penampang trapesium bagian bawah.

Trapesium Dikombinasi Sama dengan trapesium ganda, hanya saja untuk aliran dengan debit minimum dipergunakan saluran dengan bentuk dengan bentuk setengah lingkaran

Segi EmpatSaluran dengan bentuk segi empat cocok diterapkan pada daerah-daerah (lokasi) yang melewati permukiman yang padat dan fluktuasi debit alirannya kecil.

Segi Empat DikombinasiSama dengan bentuk segi empat, tetapi dengan fluktuasi debit aliran yang besar.

B. Jenis Material Konstruksi




Jenis material untuk konstruksi merupakan salah satu faktor penting yang perlu mendapat pertimbangan agar tidak terjadi perubahan-perubahan antara perencanaan dengan pelaksanaannya.Pada dasarnya pelaksanaan fisik faringan drainase perkotaan yang berlandaskan pada konsep pembangunan berwawasan lingkungan diarahkan pada pemakaian sarana yang berteknologi tepat guna dan memberikan nilai-nilai sebagai berikut : Menunjang faktor kesehatan lingkungan. Tingkat pelayanan memberikan daya guna bagi pemerintah daerah Dapat memanfaatkan material dan tenaga kerja setempat secara optimal

Dari hasil survey material untuk konstruksi di lapangan maka jenis konstruksi untuk saluran dan bangunan pelengkap yang memungkinkan diterapkan adalah :1. Tanpa Pasangan2. Pasangan Batu Kali3. Beton Tumbuk (beton tanpa pasangan)4. Beton Bertulang

C. Stabilitas Konstruksi

Untuk menjamin keamanan konstruksi sarana drainase yang akan dibuat, seperti saluran, gorong-gorong atau bangunan pelengkap lainnya, maka perencanaan sarana drainase tersebut akan diperhitungkan terhadap beberapa tinjauan keamanan, yaitu :

1. Stabilitas Tanah Pondasi

a. Daya Dukung Tanah

Daya penahan tanah ditentukan oleh besarnya beban tertinggi yang dapat ditahan oleh tanah pada setiap satuan luas sebelum keseimbangan tanahnya dilampaui.Tegangan tanah yang diperkenankan adalah sebagian dari daya penahannya, yaitu daya penahannya dibagi dengan satuan angka kemanan tertentu.Dalam perencanan konstruksi sarana drainase ini secara umum akan banyak dijumpai kondisi kedalaman pondasi yang tidak terlalu dalam (dangkal) dengan jenis pondasi langsung.Untuk merencanakan pondasi langsung yang tidak terlalu dalam dipakai rumus perhitungan pondasi yaitu teori Daya Dukung Terzaghi. Teori tersebut didasarkan pada anggapan bahwa kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus :

Dimana :S = Kekuatan geser tanah.C = Kohesi Tanahσ = Tegangan normal pada bidang kritisØ = Sudut geser dalam

Analisa keruntuhan menurut Teori Terzaghi untuk pondasi dangkal dapat digambarkan seperti pada Gambar dibawah ini.




Gambar 3-1Analisis Keruntuhan Untuk Pondasi Dangkal

Menurut Teori Terzaghi

Teori daya dukung Terzaghi untuk jenis pondasi langsung yang tidak begitu dalam menghasilkan rumus :

Dimana :qult = Daya dukung keseimbangan (Ultimit Bearing Capacity)B = Lebar pondasi (cm)

D = Dalam pondasi (cm)г = Berat isi tanah (kg / cm3)c = Kohesi (kg / cm2)Ø = Sudut perlawanan geser ( º)

Nc, Nq dan Nг adalah faktor daya dukung yang tergantung harga Ø. Nilai Nc, Nq dan Nг dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3-2Grafik Harga Faktor Daya Dukung

Menurut Terzaghi




Rumus terzaghi diatas berlaku juga untuk pondasi menerus/memanjang.Untuk Pondasi Bujur Sangkar :

Dimana :B = Lebar Pondasi

Untuk pondasi lingkaran :

Rumus-rumus diatas dipakai dengan anggapan bahwa : Dasar pondasi tidak licin atau gesekan antara dasar pondasi dengan tanah cukup tinggi Kekuatan tanah di kanan kiri pondasi tidak diperhitungkan, hanya bebannya saja yang

diperhitungkan.

Jelaslah dari rumus diatas, sifat tanah yang perlu diketahui untuk menentukan daya dukung tanah ini adalah : Berat isi tanah (г) Konstanta kekuatan geser c dan Ø.

b. Tegangan Tanah Ijin

Nilai daya dukung menurut rumus diatas adalah tegangan terbesar yang dapat dipikul diatas tanah tersebut. Untuk mendapatkan nilai tegangan yang dipakai dalam perencanaan pondasi, nilai q tersebut dibagi dengan faktor kemanan (safeti faktor).

Tegangan ijin atau tegangan yang diperbolehkan, yaitu:

Dimana :qa d = Tegangan yang diijinkan qult = Tegangan/daya dukung tanahFS = Angka Keamanan (safety faktor = 3)

2. Stabilitas terhadap gaya-gaya / beban horizontal & vertical

Resultante gaya-gaya akibat beban horizontal dan beban vertikal akan menyebabkan momen guling dan gaya geser pada konstruksi. Untuk menjamin kestabilan konstruksi letak titik resultante gaya di dasar pondasi untuk memenuhi syarat batas pergeseran.

Gaya horizontal akibat tekanan tanah diperhitungkan dengan mengambil tekanan tanah aktif, sedangkan tekanan pasif diabaikan.




Gambar 3-3Diagram Gaya-Gaya Pada Dinding

- Stabilitas terhadap guling

Keamanan terhadap guling dihitung dengan rumus :

Dimana :Sf = Angka keamanan terhadap guling

Sf ijin diambil = 2∑Mh = Momen akibat gaya horizontal∑Mv = Momen akibat gaya vertikal / gravitasi

- Stabilitas terhadap geser

Keamanan terhadap geser dihitung dengan rumus :

Dimana :Sf = Angka keamanan terhadap geserf = Koefisien geser antara dasar pondasi dengan tanah

Tanah berbutir kasar tanpa silta , f = 0,55 Tanah berbutir kasar + Silta, f = 0,45 Pasir berbutir kasar, f = 0,35

∑V = Jumlah gaya geser vertikal ∑H = Jumlah gaya geser horizontal

- Kontrol Eksentrisitas

Eksentrisital resultante gaya di dasar pondasi dihitung dengan rumus :




Dimana :e = Eksentrisitas gayaB = Lebar pondasi∑Mh = Momen akibat gaya horizontal ∑Mv = Momen akibat gaya vertikal / gravitasi∑V = Jumlah geser vertikal


tinjauan pustaka review ded dan master plan drainase kota majene

Documents