BAB II TINJAUAN PUSTAKA

D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum Sebelum

menentukan perencanaan sistem drainase suatu wilayah,

diperlukan tinjauan pustaka mengenai teori dasar sebagai bahan pemikiran dalam penetapan perencanaan sistem drainase. Teori dasar ini mencangkup ketentuanketentuan umum dan rumus-rumus dasar yang dipakai dalam suatu perencanaan sistem drainase. Penerapan teori dasar ini harus disesuaikan dengan kondisi

eksisting daerah perencanaan, seperti kondisi topografi, klimatologi, curah hujan

dan sebagainya. Selain berisi teori yang berkaitan dengan perencanaan sistem drainase, bab ini juga memuat teori yang diperlukan dalam suatu perencanaan kolam retensi. 2.2

Drainase

2.2.1 Pengertian Drainase Kata drainase berasal dari kata drainage yang artinya mengeringkan atau mengalirkan. Drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari hujan, rembesan, maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan sehingga fungsi kawasan itu tidak terganggu. (Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. 2004). Sistem drainase adalah serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan ke badan air atau tempat peresapan buatan. Bangunan sistem drainase dapat terdiri atas saluran penerima, saluran pembawa air berlebih saluran pengumpul dan badan air penerima. Sistem drainase permukaan berfungsi untuk mengendalikan limpasan air hujan di permukaan jalan dan dari daerah sekitarnya agar tidak merusak konstruksi jalan, seperti kerusakan karena air banjir yang melimpas diatas pekerasan jalan atau kerusakan pada badan jalan akibat erosi.

Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..8


Bila dilihat dari cara penyalurannya, sistem drainase dapat dibagi menjadi

tiga bagian besar (lihat Tabel 2.1), yaitu:

Tabel 2.1 Cara Penyaluran Air Hujan

Sistem Pengaliran

Terpisah Air

hujan

Tercampur

dan

air

limbah terpisah

Air hujan dan air

Jika

limbah tercampur

system tercampur

debit

besar,

Jika debit kecil,

system terpisah

Fluktuasi

Intercepting Sewer

Besar

Kecil

Besar dan kecil

 Konsentrasi

Bisa digunakan untuk

Debit Keuntungan

 Ekonomis hal

dalam pemilihan

dimensi

saluran

karena

hanya

pencemaran menurun karena pengenceran

menampung debit air hujan saja.  Air

Kerugian

hujan

debit besar dan kecil.

dengan air hujan  Biaya konstruksi

tidak

lebih

murah

membebani

karena debit jadi

saluran air buangan

satu

Membutuhkan lahan

Debit yang diolah

Membutuhkan

tersendiri

dalam BPAB besar

tersendiri

lahan

Sumber: Moduto. Drainase Perkotaan. 1998

2.2.2 Fungsi dan Kiat Drainase Fungsi dari sistem drainase adalah: 1.

Untuk menjaga serta meningkatkan kesehatan lingkungan pemukiman. Dengan tersedianya sistem drainase yang baik maka diharapkan:

 Dapat

mengurangi/menghilangkan

genangan-genangan

air

yang

menyebabkan bersarangnya nyamuk dan hewan pengerat lainnya.



 Pengendalian kelebihan air permukaan atau run off dapat dilakukan dengan

aman, lancar, efisien dan dapat mendukung lingkungan dan kesehatan penghuni.

 Dapat digunakan sebagai bagian rencana wilayah komplek yang berguna dalam proses perencanaan pembangunan dalam komplek yang bersifat

eksternal dan internal. 2.

Untuk memperpanjang umur ekonomis sarana-sarana fisik antara lain jalanjalan di kawasan komplek. Akibatnya genangan atau banjir menimbulkan kerusakan atau gangguan kegiatan akibat tidak berfungsinya prasarana drainase.

3.

Untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air suatu kawasan lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal.

4.

Untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan sanitasi, dimana drainase merupakan suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan, serta cara-cara penanggulangan akibat yang ditimbulkan oleh suatu kelebihan air tersebut. Berdasarkan fisiknya:

a) Sistem saluran primer: Adalah saluran utama yang menerima masukan aliran dari saluran sekunder. Dimensi saluran ini relatif besar. Akhir saluran primer adalah badan penerima air. b) Sistem saluran sekunder: Adalah saluran terbuka atau tertutup yang berfungsi menerima aliran air dari saluran tersier dan limpasan air dari permukaan sekitarnya, dan meneruskan air ke saluran primer. Dimensi saluran tergantung pada debit yang dialirkan. c) Sistem saluran tersier: Adalah saluran drainase yang menerima air dari saluran drainase lokal. Kiat drainase tidak lagi seperti drainase tradisional, yaitu membuang limpasan air hujan secepatnya dengan jalur sependek-pendeknya, yang akan mempercepat datangnya debit puncak aliran dimana banjir akan melanda daerah



alirannya. Kiat drainase seperti halnya kiat penataan lingkungan digolongkan

menjadi 2, yaitu:

1.

Tindakan yang sifatnya biologis-ekologis, diantaranya adalah melestarikan atau menyediakan daerah hijau sebagai daerah retensi dan peresapan air yang optimal.

2.

Tindakan yang sifatnya teknologis-higienis, diantaranya dengan prinsip ‘Semua daerah hulu atau awal aliran, arus limpasan air hujan yang belum

membahayakan atau belum mengganggu lingkungan sebisa mungkin dihambat, diresapkan, atau ditampung dalam kolam retensi sebagai sumber daya imbuhan air tanah dan air permukaan’. Dengan demikian maka akan

mengurangi arus limpasan ke hilir aliran dan dapat mengurangi erosi serta

banjir. (Sumber: Moduto. Drainase Perkotaan. 1998). 2.3

Survei Lapangan Hal pertama yang dilakukan dalam perncanaan drainase yaitu dengan

melakukan survey lapangan untuk mendapatkan/mengetahui data-data lapangan yang dibutuhkan seperti data kontur (grading). a. Umum Kondisi lokal sistem drainase yang ada saat ini harus diketahui secara detail untuk perencanaan sistem drainase. Survei dan investigasi yang diperlukan meliputi:  Topografi  Hidrologi  Tata guna lahan dan rencana pengembangan masa mendatang.  Master Plan.

b. Topografi Informasi umum pada lokasi harus diketahui secara rinci. Informasi yang diperlukan paling tidak meliput:  Lokasi sistem drainase  Elevasi permukaan tanah



 Batas-batas administrasi

Informasi tersebut dapat diperoleh dari anlisis berbagai macam peta,

diantaranya seperti tersebut dalam Tabel 2.2 berikut ini:

Tabel 2.2 Jenis Peta untuk Perencanaan Drainase Jenis Peta

Bentuk

Kegunaan

Sumber

Tampilan/Informasi Orthophoto

 Foto udara dengan skala 1:1000 ; 1:10.000

 Menentukan batas

 Googel maps

dan luas DAS.  Menentukan letak dan jumlah bangunan

Peta wilayah/kota

Peta sistem drainase

 Batas wilayah,

 Menentukan jenis

 Pemda

kecamatan, desa, nama

dan jumlah fasilitas

 Toko buku

jalan, sungai, bangunan

umum yang terkena

 Google maps

umum.

banjir.

 Jaringan drainase, jalan

 Pembagian DAS dan/

inspeksi, dan letak

atau sub sistem

bangunan-

drainase, saluran

bangunannya, arah

primer, sekunder,

aliran.

penempatan

 Dinas PU  Departemen Kimprawaswil

bangunan, stasiun pompa, kolam, dll. Peta rencana tata ruang

 Rencana tataguna

 Menentukan jalur

 Bappeda

lahan, zone

banjir kanal,

 Depatemen

pemukiman, industri,

menentukan

Kimpraswil

perdagangan, jalur

koefisien pengaliran.

hijau, dll, rencana jaringan dan pelebaran jalan, dll. Data curah hujan

 Curah hujan daerah

Curah hujan wilayah

BMG

selama 10 th terakhir

proyek

Sumber: Buku Wesli. Drainase Perkotaan

2.4

Pembagian Saluran Drainase Saluran drainase terbagi menjadi dua, yaitu drainase wilayah perkotaan

(drainase kota) dan drainase wilayah regional (drainase regional). Drianase kota dibagi menjadi lima (Moduto. Drainase Perkotaan. 1998): 1. Saluran Drainase Induk Utama (DPS > 100 ha) 2. Saluran Drainase Induk Madya (DPS 50 – 100 ha) Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..12


3. Saluran Drainase Cabang Utama (DPS 25 – 50 ha)

4. Saluran Drainase Cabang Madya (DPS 5 – 25 ha)

5. Saluran Drainase Tersier (DPS 0 – 5 ha) Saluran drainase induk (utama dan madya dengan DPS > 50 ha) dapat

dikategorikan ke dalam system drainase mayor karena akibat kerusakan banjir

dianggap besar, sedangkan saluran drainase cabang utama (sekunder DPS < 50 ha) dapat dikategorikan ke dalam system drainase minor karena akibat kerusakan banjir dinggap kecil.

a. Sistem Drainase Minor

Sistem drainase minor merupakan bagian dari sistem drainase yang

menerima debit limpasan maksimum dari mulai aliran awal, yang terdiri dari inlet limpasan permukaan jalan, saluran dan parit drainase tepi jalan, gorong – gorong, got air hujan, saluran air terbuka dan lain-lain, yang didesain untuk menangani limpasan banjir minor sampai DPS sama dengan 50 ha. Saluran drainase minor didesain untuk Periode Ulang Hujan (PUH) 2 – 10 tahun, tergantung dari tata guna lahan di sekitarnya (Moduto. Drainase Perkotaan. 1998). b. Sistem Drainase Mayor Selain untuk menerima limpasan banjir minor, sarana drainase harus dilengkapi dengan suatu saluran yang dapat mengantisispasi terjadinya kerusakankerusakan besar akibat limpasan banjir yang mungkin terjadi setiap 25 – 100 tahun sekali. Sarana system drainase mayor meliputi saluran alami dan buatan, daeerah banjir, dan jalur saluran drainase pembawa aliran limpasan besar serta bangunan pelengkapnya (Moduto. Drainase Perkotaan. 1998). 2.5

Dasar-dasar Perencanaan dan Kriteria Disain Dasar-dasar yang digunakan untuk merencanakan sistem drainase adalah

rumus-rumus, asumsi-asumsi, dan ketentuan-ketentuan yang umum dipakai pada perencanaan sistem ini. Adapun pemakaiannya dibatasi oleh kondisi daerah perencanaan, seperti waktu perencanaan, tataguna lahan, topografi, dan lain-lain.



2.6

Periode Ulang Hujan

Kala ulang untuk perencanaan sistem drainase dan kolam retensi harus

memenuhi criteria sebagai berikut : a. Kala ulang yang dipakai berdasarkan luas daerah pengaliran (catchment area), tipologi kota yang akan direncanakan seperti pada Tabel 2.3 berikut:

Tabel 2.3 Tabel Kala Ulang Berdasarkan Tipologi dan Luas Pengaliran

Tipologi Kota

Catchment Area (Ha) < 10

10 – 100

100 – 500

> 500

Kota Metropolitan

2 th

2 -5 th

5 – 10 th

10 – 25 th

Kota Besar

2 th

2 – 5 th

2 – 5 th

5 – 20 th

Kota Sedang / Kecil

2 th

2 – 5 th

2 – 5 th

5 – 20 th

Sumber: PU. Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder.

b. Perhitungan curah hujan berdasarkan data hujan paling sedikit 10 tahun yang berurutan. c. Bangunan pelengkap dipakai kala ulang yang sama dengan saluran dimana bangunan pelengkap itu berada. 2.7

Analisa Hidrologi Perencanaan sistem drainase suatu daerah sangat terkait dengan kondisi

hidrologi daerah tersebut. Hujan merupakan faktor terpenting dalam analisis hidrologi. Intensitas hujan yang tinggi pada suatu kawasan hunian yang kecil dapat mengakibatkan genangan pada jalan-jalan dan tempat-tempat lainnya karena fasilitas drainase tidak didesain untuk mengalirkan air akibat intensitas hujan yang tinggi. Analisis dan desain hidrologi tidak hanya memerlukan volume atau ketinggian hujan, tetapi juga distribusi hujan terhadap tempat dan waktu. Distribusi hujan terhadap waktu disebut hydrograph. Dengan kata lain, hydrograph adalah grafik intensitas hujan atau ketinggian hujan terhadap waktu. Analisis curah hujan dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu analisi data curah hujan, analisis curah hujan harian maksimum dan analisis intensitas hujan. Keseluruhan analisis curah hujan ini bertujuan untuk mendapatkan hasil yang sedekat-dekatnya, sebab proses hujan merupakan proses stokastik yang acak. Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..14


Resiko dalam desain diminimalisir dengan perhitungan yang teliti dan

pengambilan keputusan yang tepat dari data hujan diperlukan untuk menghindari

kesimpulan yang keliru.

2.7.1 Data Curah Hujan

Merupakan data curah hujan harian maksimum dalam setahun dinyatakan dalam mm/hari. Data curah hujan ini diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) yaitu stasiun curah hujan yang terletak pada daerah layanan saluran samping jalan. Jika derah layanan tidak memiliki data curah hujan maka dapat digunakan

data dari stasiun di luar daerah layanan yang dianggap masih dapat mewakili. Jumlah data curah hujan yang diperlukan minimal 10 tahun terakhir. 2.7.2 Penentuan Stasiun Utama Penentuan stasiun utama perlu ditentukan dari pos-pos yang tersebar di sekitar wilayah perencanaan sebagai dasar perhitungan selanjutnya. Penentuan stasiun utama ini dilakukan dengan metode Poligon Theissen. Metode Poligon Theissen memberikan proporsi luas daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Daerah pengaruh dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara dua pos penakar terdekat. Metode ini menggunakan asumsi bahwa sembarang pos dianggap dapat mewakili kawasan terdekat dan cocok untuk daerah datar dengan luas 500 km2 – 5000 km2 (Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. 2004). Prosedur penerapan metode ini meliputi (Sosrodarsono, Suryo. Hidrologi untuk Pengairan. 2003) 1. Cantumkan titik-titik pengamatan di dalam dan di sekitar daerah itu pada peta. 2. Hubungkan tiap titik yang berdekatan dengan sebuah garis lurus. Dengan demikian akan terbentuk jaringan segita yang menutupi seluruh daerah. 3. Daerah yang brsangkutan dibagi dalam polygon-poligon yang didapat dengan cara menggambar garis tegak lurus pada tiap sisi segitiga. Curah



hujan dalam tiap polygon dianggap diwakili oleh curah hujan dari titik pengamatan dalam polygon itu. Berdasarkan jarak stasiun pengamatan terdekat dari lokasi proyek, maka

ditentukan beberapa stasiun, yaitu stasiun Padalarang, Stasiun Lembang, Stasiun Husein Sastra Negara. Melalui polygon Theissen didapat stasiun utama yang akan

digunakan adalah Stasiun Padalarang. 2.7.3 Analisis Curah Hujan Harian Maksimum Sistem hidrologi terkadang dipengaruhi oleh peristiwa-peristiwa yang luar

biasa, seperti hujan lebat, banjir dan kekeringan. Besarnya peristiwa ekstrim

berbanding terbalik dengan frekuennsi kejadiannya, peristiwa yang sangat ekstrim kejadiannya sangat langka. (Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. 2004). 2.7.4 Analisa Frekuensi Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa-peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinan. Data hidrologi yang dianalisis diasumsikan tidak bergantung (independent) dan terdistribusi secara acak dan bersifat stokastik. Frekuensi hujan adalah besaran kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Sebaliknya, periode ulang adalah waktu hipotetik dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui. Analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari pos penangkar hujan, baik yang manual maupun yang otomatis. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan di masa yang akan datang. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi, salah satunya adalah Distribusi Gumbel.



Metode Gumbel

Rumus Gumbel:

Xtr = Xm + (

–

) . Sx ................................................................. (1)

Sx = √

........................................................................... (2)

Keterangan:

Xtr

= besarnya curah hujan untuk periode ulang t tahun (mm)/24 jam

Xi

= urutan curah hujan yang diurutkan dari besar ke kecil

Xm

= nilai rat-rata aritmatik hujan komulatif

n

= jumlah data

Sx

= standar deviasi

Ytr

= reduce variateI, sebagai fungsi periode ulang

Yn

= reduce mean yang tergantung jumlah sampel/data n

Sn

= standar deviasi yang tergantung jumlah sampel/data n

Tabel 2.6 dihalaman selanjutnya memperlihatkan hubungan antara reduce variate dengan periode ulang. Tabel 2.4 Reduce Mean (Yn) N

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.4952

0.4996

0.5035

0.5070

0.5100

0.5128

0.5157

0.5181

0.5202

0.5220

20

0.5236

0.5252

0.5268

0.5283

0.5296

0.5309

0.5320

0.5332

0.5343

0.5353

30

0.5362

0.5371

0.5380

0.5388

0.5396

0.5403

0.5410

0.5418

0.5424

0.5436

40

0.5436

0.5442

0.5448

0.5453

0.5458

0.5463

0.5468

0.5473

0.5473

0.5481

50

0.5485

0.5489

0.5493

0.5497

0.5501

0.5504

0.5508

0.5511

0.5515

0.5518

60

0.5521

0.5524

0.5527

0.5530

0.5533

0.5535

0.5538

0.5540

0.5543

0.5545

70

0.5548

0.5550

0.5552

0.5555

0.5557

0.5559

0.5561

0.5563

0.5565

0.5567

80

0.5569

0.5570

0.5572

0.5574

0.0558

0.5578

0.5580

0.5581

0.5583

0.5585

90

0.5586

0.5587

0.5589

0.5591

0.5592

0.5593

0.5595

0.5596

0.5598

0.5599

100

0.5600

0.5602

0.5603

0.5604

0.5606

0.5607

0.5607

0.5609

0.5610

0.5611



Tabel 2.5 Reduce Standard Deviatio (Sn)

N

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.9496

0.9676

0.9833

0.9971

1.0095

1.0206

1.0316

1.0411

1.0493

1.0565

20

1.0628

1.0696

1.0754

1.0811

1.0864

1.0915

1.0961

1.1004

1.1047

1.1080

1.1124

1.1159

1.1193

1.1226

1.1255

1.1285

1.1313

1.1339

1.1363

1.1388

40

1.1413

1.1436

1.1458

1.1480

1.1499

1.1519

1.1538

1.1557

1.1574

1.1590

50

1.1607

1.1623

1.1638

1.1658

1.1667

1.1681

1.1696

1.1708

1.1721

1.1734

60

1.1747

1.1759

1.1770

1.1782

1.1793

1.1803

1.1814

1.1824

1.1834

1.1844

70

1.1854

1.1863

1.1873

1.1881

1.1890

1.1898

1.1906

1.1915

1.1923

1.1930

80

1.1938

1.1945

1.1953

1.1959

1.1967

1.1973

1.1980

1.1987

1.1994

1.2001

90

1.2007

1.2013

1.2020

1.2026

1.2032

1.2038

1.2044

1.2049

1.2055

1.2060

100

1.2065

1.2069

1.2073

1.2077

1.2081

1.2084

1.2087

1.2000

1.2093

1.2096

30

Tabel 2.6 Reduce variate, Ytr sebagai Fungsi Periode Ulang

Periode ulang (tahun) Tr 2 5 10 20 25 50 100

Variasi yang berkuarang (Yt) 0,3668 1,5004 2,2510 2,9709 3,1993 3,9028 4,6012

(Sumber: Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. 2004)

Setelah dilakukan perhitungan dengan metode Gumbel, maka diperoleh curah hujan harian maksimum untuk berbagai PUH. 2.7.5 Analisa Intensitas Hujan Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Sifat umum hujan adalah semakin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya maka makin tinggi pula intensitasnya. Analisis tahap ini dimulai dari data curah hujan harian maksimum yang kemidian diubah ke dalam bentuk intensitas hujan. Pengolahan data dilakukan dengan metoda statistik yang umum digunakan dalam aplikasi hidrologi. Data yang digunakan sebaiknya adalah data hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 10 Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..18


menit, 30 menit, 60 menit dan berjam-jaman. Bila tidak diketahui data untuk

durasi hujan, maka diperlukan pendekatan empiris dengan berpedoman pada

durasi enam puluh menit dan pada curah hujan harian maksimum yang terjadi setiap tahun. Cara lain yang lazim digunakan adalah mengambil pola intensitas hujan dari kota lain yang mempunyai kondisi yang hampir sama. (Wurjanto, A.

dan Diding S. Hidrologi dan Hidrolika). Metoda yang digunakan untuk menganalisis intensitas hujan yaitu dengan Metode Van Breen.

Metode Van Breen Berdasarkan penelitian Ir. Van Breen di Indonesia, khususnya di pulau

jawa, hujan harian terkonsentrasi selama 4 jam dengan jumlah hujan sebesar 90% dari jumlah hujan selama 24 jam (Anonim. Penggunaan Data Curah Hujan untuk Analisa Hidrologi. 1987). Intensitas hujan dihitung dengan persamaan berikut: I240 =

(mm/jam) ....................................................................... (3)

Keterangan: I240

: Intensitas hujan (mm/jam)

Xtr

: Curah hujan (mm/24jam)

Dalam pengembangan kurva pola hujan Van Breen, besarnya intensitas hujan di kota lain di Indonesia dapat didekati dengan persamaan (Moduto. Drainase Perkotaan. 1998): Ir =

................................................................................. (4)

Ir : Intensitas hujan pada PUH T tahun dan tc > tc (mm/jam). R : tinggi hujan pada PUH T tahun (mm/hari). Apabila tc ≤ tc maka tc dibuat sama dengan tc. 2.7.6 Penentuan Metode Perhitungan Intensitas Hujan Untuk menentukan metode analisis intensitas hujan yang paling cocok dilakukan dengan perhitungan tetapan melalui 3 jenis metode. Pemilihan ini daimaksudkan untuk menentukan persamaan intensitas yang paling mendekati Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..19


untuk daerah perencanaan. Metode yang digunakan adalah metode perhitungan

dengan cara kuadrat terkecil.

Langkah pendekatan yang perlu dilakukan adalah: 1. Menentukan minimal 8 jenis durasi curah hujan t menit (misal, 5, 10, 20, 40, 60, 80, 120, 240).

2.

Menggunakan harga-harga t tersebut untuk menentukan besarnya intensitas hujan. Untuk periode ulang hujan tertentu, nilainya disesuaikan dengan

perhitungan debit puncak rencana. 3.

Menggunakan harga-harga t yang sama untuk menetapkan tetapan-tetapan

cara kuadrat terkecil (Last Square Methode). Perhitungan tetapan-tetapan

untuk setiap rumus intensitas curah hujan adalah sebagai berikut : a. Rumus Tabolt Rumus ini banyak digunakan karena mudah diterapkan dan tetapan-tetapan a dan b ditentukan dengan harga-harga yang terukur I=

................................................................................................ (5) (

a=

)

b=

................................................................... (6) ....................................................................... (7)

b. Rumus Sherman Rumus ini mungkin cocok untuk jangka waktu curah hujan yang lamanya lebih dari 2 jam. I=

................................................................................................... (8)

log a = n=

–

–

............................... (9) ............................................... (10)



c. Rumus Ishiguro

I=

a=

.............................................................................................. (11) (

)

(

)

.............................................................. (12)

b=

Keterangan: I

................................................................. (13)

= intensitas hujan (mm/jam)

t

= lamanya hujan (jam)

n

= banyaknya data

a dan b = konstanta Dari hasil perhitungan dari ketiga metode tersebut kemudian dilakukan pemeriksaan kecocokan dengan menelaah deviasi antara data terukur dan hasil prediksi, maka rumus dengan deviasi rata-rata M terkecil dinggap sebagai rumus paling cocok untuk digunakan dalam perhitungan selanjutnya. 2.7.7 Penggambaran Kurva IDF Kurva IDF (intensity, Duration, Frequency) merupakan kurva yang menunjukkan hubungan antara intensitas hujan dengan durasinya. Dalam penggambaran kurva IDF diperlukan data curah hujan dalam durasi waktu yang pendek, yaitu curah hujan dalam satuan waktu menit (Wurjanto. Hidrologi dan Hidrolika). Ini telah dihitung sebelumnya dalam serangkaian analisis intensitas hujan. Kurva IDF digunakan untuk perhitungan limpasan (run-off) dengan rumus rasional untuk perhitungan debit puncak dengan menggunakan intensitas hujan yang sebanding dengan waktu pengaliran curah hujan dari titik paling atas ke titik yang ditinjau di bagian hilir daerah pengaliran tersebut. Kurva ini menunjukkan besarnya kemungkinan terjadinya intensitas hujan yang berlaku untuk lama curah hujan sembarang.



2.8

Perhitungan Debit Puncak

2.8.1 Perkiraan Debit Limpasan Air Hujan

Limpasan air hujan dapat dihitung dengan berbagai macam metoda, misalnya dengan metode Rasional. Metode ini banyak dipakai khususnya dalam perencanaan drainase kota maupun jalan.

Rumus Rasional (untuk daerah aliran < 13 km2), adalah:

Q=(

) C.I.A .................................................................................. (14)

dimana: Q

= Debit rencana (m3/detik)

C

= Koefisien aliran permukaan (0 ≤ C ≤ 1)

I

= Intensitas curah hujan untuk waktu yang sesuai dengan waktu konsentrasi (mm/jam)

A = Luas daerah pengaliran (ha) Metoda rasional ini dikembangkan berdasarkan asumsi bahwa hujan yang terjadi mempunyai intensitas seragam dan merata diseluruh DTA selama paling sedikit sama dengan waktu konsentrasi (tc). Metode rasional juga dapat dipergunakan untuk DTA yang tidak seragam (homogen), di mana DAS dapat dibagi-bagi menjadi Sub-DTA yang seragam, atau pada DAS dengan sistem saluran bercabang-cabang. Metode rasional digunakan untuk menghitung debit dari masing-masing Sub-DTA. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan dua aturan berikut: 1) Metode rasional dipergunakan untuk menghitung debit puncak pada tiaptiap daerah masukan (inlet area) pada ujung hulu Sub-DTA. 2) Pada lokasi dimana drainase berasal dari dua atau lebih daerah masukan, maka waktu konsentrasi terpanjang yang dipakai untuk intensitas hujan rencana, koefisien yang dipakai Cr, dan total area drainase dari daerah masukan. Hasilnya mempunyai tingkat perlindungan terhadap bahaya banjir yang sama di setiap titik.



Modifikasi rumus tersebut menjadi:

Qp = (

). (∑Ci. Ai). I ............................................................................ (15)

Dimana:

Qp = debit puncak (m3/detik)

C = koefisien limpasan

A = luas DTA, untuk beberapa DTA harga C. A diganti menjadi .(∑Ci. Ai)

I = intensitas hujan (mm/jam) pada waktu konsentrasi tc (menit) dan PUH t (tahun) Koefisien Aliran Permukaan 2.8.2

Koefisien aliran permukaan adalah perbandingan antara jumlah air hujan yang mengalir atau melimpas di atas perrmukaan tanah (surface run off) dengan jumlah air hujan yang jatuh dari atmosfer yang melimpas dan tertangkap pada titik yang ditinjau. Nilai koefisien pengaliran berkisar antara 0 sampai dengan 1 dan bergantung dari jenis tanah, jenis vegetasi, karakteristik tataguna lahan dan konstruksi yang ada di permukaan tanah seperti jalan aspal, atap bangunan dan lain-lain yang menyebabkan air hujan tidak dapat sampai secara langsung ke permukaan tanah sehingga tidak dapat berinfiltrasi maka akan menghasilkan limpasan permukaan hampir 100%. Rumus untuk menentukan koefisien pengaliran sebagai berikut: Untuk areal yang seragam, koefisien pengaliran (limpasan) cukup diambil dari tabel nilai koefisien limpasan seperti pada Tabel 2.7 berikut: Tabel 2.7 Nilai Koefisien Limpasan (C)

Kondisi Permukaan Tanah Jalan aspal Jalan lalu lintas Jalan kerikil Tanah berbutir halus Tanah berbutir kasar Bahu jalan dan lereng Lapisan batuan keras Lapisan batuan lunak 0-2% Tanah pasiran Kelandaian 2-7% tertutup rumput >7% Tanah kohesif Kelandaian 0-2%

C 0.70 - 0.95 0.30 - 0.70 0.40 - 0.65 0.10 - 0.30 0.70 - 0.85 0.50 - 0.75 0.05 - 0.10 0.10 - 0.15 0.15 - 0.20 0.13 - 0.17



tertutup rumput

2-7% >7%

Atap Tanah lempung Taman dipenuhi rumput dan pepohonan Daerah pegunungan datar Daerah pegunungan curam Sawah Ladang/huma

0.18 - 0.22 0.25 - 0.35 0.75 - 0.95 0.20 - 0.40 0.10 - 0.25 0.30 0.5 0.70 - 0.80 0.10 - 0.30

Sumber: Modul Kuliah Sanitasi Pemukiman

Keterangan:  Harga koefisien pengaliran (C) untuk daerah datar diambil nilai C yang

terkecil dan untuk daerah lereng diambil nilai C yang besar. Bila daerah pengaliran atau daerah layanan terdiri dari dan beberapa tipe kondisi permukaan yang mempunyai nilai C yang berbeda, harga C rata-rata ditentukan dengan persamaan berikut: Cr =

................................................................. (16)

Dengan pengertian: C1.C2C3

= Koefisien pengaliran yang sesuai dengan tipe kondisi permukaan.

A1 A2 A3

= Luar daerah pengaliran yang diperhitungkan sesuai dengan kondisi permukaan

2.8.3 Luas Daerah Pengaliran Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam suatu luas daerah pengaliran, yaitu: 1. Tata guna lahan eksisting dan pengembangannya di masa mendatang. 2. Karakteristik tanah dan bangunan di atasnya. 3. Kemiringan tanah dan bentuk daerah pengalirannya.



2.8.4 Analisa Waktu Konsentrasi (tc)

Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air dari

titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir suatu saluran. Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan rumus berikut:

tc = to + td ...................................................................................................................................... (17)

dimana:

tc = Waktu Konsentrasi (jam).

to = Inlete time, waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir di atas

permukaan tanah dari titik terjauh ke saluran terdekat (jam).

td = Conduit time, yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir

disepanjang saluran sampai titik kontrol yang ditentukan dibagian hilir atau tempat pengukuran (jam). Pada prinsipnya waktu konsentrasi merupakan penjumlahan dua komponen, yaitu: a) Waktu merayap (Inlet time) ( to), yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir di atas permukaan tanah menuju saluran drainase. Rumus yang digunakan: to = ( . 3,28 . Lo .

)0,167 ................................................................. (18)

dimana: to = inlet time ke saluran terdekat (menit) Lo = Jarak aliran terjauh di atas tanah hingga saluran terdekat (m) So = Kemiringan permukaan tanah yang dilalui aliran di atasnya. nd = Koefisien hambatan Tabel 2.8 Koefisien Hambatan (nd) Berdasarkan Kondisi Permukaan

No

Kondisi Lapis Permukaan

nd

1

Lapisan semen dan aspal beton

0,013

2

Permukaan licin dan kedap air

0,02

3

Permukaan licin dan kokoh

0,1



Tanah dengan rumput tipis dan gundul dengan

4

permukaan sedikit kasar

5

Pdang rumput dan rerumputan

0,4

6

Hutan gundul

0,6

Hutan rimbun dan hutan gundul rapat dengan

7

hamparan rumput jarang sampai rapat.

0,2

0,8

Sumber: Perencanaan Sistem Drainase Jalan. Departemen PU

b) Waktu mengalir di saluran (Conduit time) (td), yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir disepanjang saluran sampai titik kontrol yang

ditentukan dibagian hilir. Rumus yang digunakan yaitu:

td =

........................................................................................... (19)

dimana:

td = Conduit time sampai ke tempat pengukuran (jam). L1 = Jarak yang ditempuh aliran di dalam saluran ke tempat pengukuran (m). V = Kecepatan aliran di dalam saluran (m/det). Lama waktu mengalir di dalam saluran (td) ditentukan dengan rumus seseuai dengan kondisi salurannya, untuk saluran alami, sifat-sifat hidroliknya sukar ditentukan, maka td dapat ditentukan dengan menggunakan perkiraan kecepatan air rencana. 2.8.5 Kecepatan Rencana Kecepatan rencana merupakan kecepatan aliran yang direncanakan dalam saluran. Kecepatan ini dipengaruhi oleh bahan pembuat saluran tersebut. Besarnya nilai kecepatan aliran tersebut dapat diambil pada Tabel 2.9. kecepatan aliran yang diizibkan berdasarkan jenis material (liahat Tabel 2.9).



Tabel 2.9 Kecepatan Aliran Air yang Diizinkan Berdasarkan Jenis Material

Kecepatan aliran (V) air yang diizinkan

Jenis Bahan

(m/det)

Pasir halus

0.45

Lempung kepasiran

0.5

Lanau aluvial

0.6

Kerikil halus

0.75

Lempung padat

1.10

Kerikil kasar

1.2

Pasangan Batu

1.5

Beton

1.5

Beton bertulang

1.5

Sumber: Modul Sanitasi Pemukiman

2.9 Kriteria Hidrolis 2.9.1 Kapasitas Saluran Dimensi saluran harus mampu mengalirkan debit rencana atau dengan kata lain debit yang dialirkan oleh saluran (Qs) sama atau lebih besar dari debit puncak (Qp). Hubungan ini ditunjukan sebagai berikut: Qs ≥ Qp ............................................................................................... (20) Debit suatu penampang saluran (Qs) dapat diperoleh dengan menggunakan rumus seperti dibawah ini: Qs = As.V ........................................................................................... (21) dimana: As = luas penampang saluran tegak lurus alah aliran (m2). V = kecepatan rata-rata aliran di dalam saluran (m/det.) 2.9.2 Kecepatan Aliran Saluran (Vs) Aliran dalam saluran terbuka maupun saluran tertutup yang mempunyai permukaan bebas disebut aliran permukaan bebas (free surface flow) atau aliran saluran terbuka (open channel flow). Permukaan bebas/terbuka mempunyai tekanan yang sama dengan tekanan atmosfir. Jika pada aliran tidak terdapat permukaan bebas dan aliran dalam saluran penuh, maka aliran yang terjadi disebut aliran dalam pipa (pipe flow) atau aliran tertekan (pressurized flow). Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..27


Sedangkan dalam saluran tertutup kemungkinan dapat terjadi aliran bebas

maupun aliran tertekan pada saat yang berbeda, misalnya gorong-gorong untuk

drainase, pada saat normal alirannya bebas, sedang pada saat banjir karena hujan tiba-tiba air dapat memenuhi gorong-gorong sehingga alirannya tertekan. Rumus umum dalam menghitung kecepatan aliran.

Manning

Vs = ( )R2/3 Sd1/2 ............................................................................... (22)

dimana :

V = Kecepatan rata-rata (m/det) n = Koefisien kekasaran Manning R = Jari-jari hidrolik S = Kemiringan dari permukaan air atau dari dasar saluran, garisgarisnya sejajar untuk aliran mantap yang merata. Besarnya nilai koefisien Manning (n) tersebut dapat diambil pada Tabel

2.10 berikut ini: Tabel 2.10 Koefisien Kekasaran Manning (n)

Tidak diperkeras

Dibuat ditempat

Dipasang ditempat

Tipe Saluran Tanah Pasir dan Kerikil Dasar Saluran Batuan Semen Beton

Koefesien (n) 0,020 - 0,025 0,025 - 0,040 0,025 - 0,035 0,010 - 0,013 0,013 - 0,018

Pasangan batu adukan basah

0,015 - 0,030

Pasangan batu adukan kering

0,025 - 0,035

Batu Belah

Pipa beton sentrifugal Pipa beton Pipa bergelombang

0,011 - 0,014 0,012 - 0,016 0,016 - 0,025



2.9.3 Kemiringan Saluran

Kemiringan saluran direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat

memberikan pengaliran secara gravitasi dengan batas keceparan maksimum tidak boleh terjadi penggerusan dasar saluran dan pada kecepatan minimmum tidak boleh terjadi pengendapan.

2.9.4 Kemiringan Tanah

Kemiringan tanah di tempat dibuatnya fasilitas saluran ditentukan dari hasil pengukuran di lapangan, dihitung dengan rumus: i%

t1

t2 L (m) Gambar 2.1 Kemiringan Tanah

i=

. 100 % ........................................................................... (23)

keterangan: t1 = tinggi tanah di bagian tertinggi (m) t2 = tinggi tanah di bagian terendah (m) 2.9.5

Kemiringan Talud Kemiringan talud pada penampang saluran trapezium tergantung dari

besarnya debit, seperti pada Tabel 2.11 berikut: Tabel 2.11 Kemiringan Talud Berdasarkan Debit

no

Debit air, Q (m3/detik)

Kemiringan Talud (1:m)

1

0,00 – 0,75

1:1

2

0,75 – 15

1:1,5

3

15 – 80

1:2

Sumber: Perencanaan Sistem Drainase Jalan, PU.



2.9.6 Penampang Saluran yang Paling Ekonomis

Potongan melintang saluran ekonomis adalah saluran yang dapat

melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran dan kemiringan dasar tertentu.

Berdasarkan rumus kontinuitas, maka untuk

mendapatkan kapasitas saluran yang maksimum bisa dilakukan dengan ketentuan

kondisi sebagai berikut:  (Qs)max = jika V max, A tetap,  V max = jika R max, n & S tetap,  R max = jika P min. Ketentuan kondisi tersebut memberi jalan untuk menentukan dimensi

penampang melintang ekonomis untuk berbagai bentuk, seperti dijabarkan beikut: a. Saluran Berbentuk Segi Empat Bentuk ini berfungsi menyalurkan limpasan air hujan dengan debit besar yang sifat alirannya menerus dengan fluktuasi kecil. Baik diterapkan di daerah yang memiliki lahan kosong sedikit. Pada penampang melintang saluran bebrbentuk persegi dengan lebar dasar (b) dan kedalaman air (h) (Gambar 2.2), luas penampang basah (A), dan keliling basah (P), dapat ditulus sebagai berikut: A = b.h

............................................................................................. (24)

R = h/2 ................................................................................................ (25) P = b + 2.h ........................................................................................... (26)

Gambar 2.2. Penampang Persegi Panjang

Sebagai acuan untuk menentukan b dan h yang efektif bisa menggunakan rumus ketentuan sebagai berikut: Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..30


b = 2.h ................................................................................................. (27) h = 0,917 * (

)

....................................................................... (28)

Keterangan: b = lebar saluran (m)

h = dalam saluran tergenang air (m) A = luas penampang (m2) R = jari-jari hidrolis (m) P = keliling basah (m) 3

Q = debit puncak (m /det)

n = kekasaran Manning Jika penampang efektif yang mengunakan rumus (2.7) dan (2.8) belum memenuhi Qs > Q kontrol, maka dilakukan metode coba-coba dengan menentukan b dan h hingga kapasitas saluran memenuhi syarat. b. Saluran Berpenampang Trapesium Bentuk ini berfungsi menyalurkan limpasan air hujan dengan debit besar yang sifat alirannya menerus dengan fluktuasi kecil. Penampang trapezium yang paling efisien adalah jika kemiringan dindingnya (Gambar 2.3), m = (1/

), atau

= 60˚, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Gambar 2.3 Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium

P = 2.h.

........................................................................................... (29)

A = h2.

........................................................................................... (30)

R = h/2 .............................................................................................. (31)



b = 2/3 .h.

...................................................................................... (32)

Keterangan: b = lebar saluran (m)

h = dalam saluran tergenang air (m) 2

A = luas penampang (m )

R = jari-jari hidrolis (m)

P = keliling basah (m)

m = perbandingan kemiringan talud Mengingat

bahwa

tersedianya

lahan

merupakan

hal

yang

perlu

dipertimbangkan, maka penampang saluran drainase perkotaan dianjurkan mengikuti penampang hidrolis terbaik, yaitu suatu penampang yang memiliki luas terkecil untuk suatu debit tertentu atau memiliki keliling basah terkecil dengan hantaran maksimum. Untuk unsur-unsur geometris penampang hidrolis terbaik dapat dilihat pada Tabel 2.12 berikut ini: Tabel 2.12 Komponen-komponen Penampang Saluran

Komponen

Jenis Penampang Trapesium Dimensi

Segi empat

Lebar atas (b)

b+2.m

b

Tinggi muka air (h)

h

h

Faktor kemiringan (m)

Luas (F)

1:1  m= h 1:1,5  m= 1,5h 1:2  m= 2h Penampang Basah (b+m).h

b .h

Keliling (P)

b +2.h √

b +2.h

Jari-jari hidrolis (R) √ Kecepatan (V)

V= . R . S11/2

V= . R2/3. S11/2

Debit (Q)

A.V

A.V

2/3




Keterangan: b = lebar saluran h = kedalaman saluran

R = jari-jari hidrolis = luas penampang basah dibagi keliling penampang

basah n = angka kekasaran manning

m = perbandingan kemiringan talud

2.9.7 Ambang Bebas

Ambang bebas atau tinggi jagaan adalah jarak vertical dari puncak saluran

ke permukaan air pada kondisi rencana. Ambang bebas merupakan jagaan untuk

mencegah meluapnya air ke tepi saluran. Ketinggian ambang bebas (W) (lihat Gambar 2.4) dapat dicari dengan rumus berikut (Chow, Ven Te. Hidrolika Saluran Terbuka. 1992):

Gambar 2.4 Tinggi Jagaan pada Penampang Melintang

Tinggi jagaan untuk saluran berbentuk trapezium dan segi empat ditentukan berdasarkan rumus: W=√

............................................................................... (33)

Keterangan: h = Ketinggian muka air (m) = Koefisien ambang bebas (lihat Tabel 2.12 )



Tabel 2.13 Harga

Debit Q (m3/det)

Q < 0,6

0,14

0,6 < Q < 8

0,14 – 0,22

Q>8

0,23 – 0,25

Sumber: Chow, Ven Te. Hidrolika Saluran Terbuka. 1992

untuk Suatu Rentang Debit

2.10 Kolam Retensi Kolam retensi dikenal juga dengan istilah wet pond atau wet pool,

merupakan bangunan pengontrol aliran yang digunakan untuk menampung air

hujan dalam jangka waktu tertentu dan kemudian dikeluarkan perlahan-lahan saat level air pada badan air penerima telah surut. Bangunan ini berfungsi memproteksi daerah hilir dari bencana banjir yang disebabkan limpasan air hujan dari daerah hulu. Kolam retensi dapat dirancang dengan satu fungsi saja atau beberapa fungsi sekaligus, yaitu untuk perbaikan kualitas air, pengendalian banjir, dan pengendalian erosi saluran. Pengertian lain juga menyebutkan kolam retensi yaitu kolam yang berfungsi untuk menampung air hujan sementara waktu dengan memberikan kesempatan untuk dapat meresap kedalam tanah yang operasionalnya dapat dikombinasikan dengan pompa atau pintu air. Perencanaan sistem kolam retensi dihitung berdasarkan prinsip hidrolika. 2.10.1 Manfaat kolam retensi: 1)

Perbaikan Kualitas Air Kolam retensi dapat meningkatkan kualitas air hujan melalui pengendapan

secara gravitasi. Namun, tingginya kecepatan aliran yang masuk, terkadang menyebabkan polutan yang telah terendapkan dapat terlarut kembali. Kolam retensi tingkat lanjut memiliki efisiensi yang lebih tinggi karena digabungkan dengan rawa dangkal pada dasar kolamnya. Rawa dangkal ini dapat membantu penyisihan polutan melalui wetland plant uptake, absorbs, filtrasi fisik dan dekomposisi. Vegetasi pada rawa dangkal juga membantu mengurangi pelarutan kembalu polutan yang terendap dengan cara memperangkapnya. Target efisiensi Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..34


penyisihan polutan didasarkan pada criteria desain yang berhubungan dengan

karakteristik fisik dari kolam dan rawa dangkal.

2)

Menampung air limpasan Menampung air limpasan yang tidak dapat ditampung oleh gorong-gorong

maupun saluran yang terpasang (selisih debit yang masuk dan debit yang

dialirkan oleh gorong-gorong pada waktu banjir) sehingga debit puncak air banjir

tidak menggenangi sampai di kawasan pemukiman di hulu saluran atau di sisi jalan. Setelah hujan reda volume air pada kolam akan dialirkan melewati gorong gorong.

3)

Pengendalian Banjir Kolam retensi dapat dirancang untuk pengendalian banjir dengan

penambahan penampungan di atas penampungan inti dan mengurangi tingkat aliran puncak dari saluran drainase. Rancangan untuk pengendalian banjir ini biasanya disesuaikan dengan peraturan dari pemerintah atau berdasarkan kondisi spesifik aliran air. Dengan mengatur beberapa periode hujan, pengendalian banjir yang sesuai dapat dilakukan untuk kisaran waktu tertentu. Penampungan tambahan yang dibutuhkan dapat ditentukan dengan metode hidrologi. 4)

Pengendalian Erosi Saluran Tujuan pengendalian erosi saluran adalah mengurangi debit agar kecepatan

kritis pada saluran drainase hilir di bawah criteria. Kecepatan aliran kritis dari saluran adalah kecepatan aliran yang dapat menyebabkan saluran tidak mampu menampung aliran sehingga mengakibatkan badan saluran terkritis. 5)

Tempat resapan air (sesuai jenis material pada dasar dan dinding kolam).

6)

Rekreasi masyarakat. Penempatan:  Kolam dapat ditempatkan pada atau di luar aliran air seperti sungai.  Kebijakan penempatan kolam drainase harus di konsultasikan sesuai kebutuhan data dan ukuran dan konstruksi kolam drainase. Andy A, Gilang P, Perencanaan Sistem Drainase…..35


2.10.2 Jenis Kolam

Jenis kolam terbagi atas:

1. Kolam kering yang hanya sementara menampung air limpasan dapat

berupa lapangan sepak bola atau lapangan bermain yang dilapisi rumput.

2. Kolam basah yang merupakan kolam permanen menampung air limpasan yang tidak memerlukan rencana besar seperti dam, kecuali jika tinggi, atau

jenis tanah yang bermasalah.

Komponen Kolam 2.10.3 1) Tipikal bentuk kolam ditunjukkan pada Gambar

 Gambar tersebut menunjukkan bentuk kemiringan dinding kolam pada sudut yang tepat pada kedalaman kolam dan sesuai dengan stabilitas tanah. Hal ini mempertahankan dinding kolam dari kelongsoran.  Jika kemungkinan, batu pecah (crushed stone) dapat ditempatkan pada dasar kolam dan sebagian sisi ke atas untuk memfasilitasi drainase dan untuk mempersiapkan sisi intact.

Gambar 2.5 Tipikal Bentuk Kolam Drainase

2) Komponen-komponen yang perlu diperhatikan,diurutkan pada Tabel 2.14 dihalaman selanjutnya:



Tabel 2.14 :Uraian Komponen Drainase

Komponen

Uraian

Fasilitas inlet dan Tergantung pada penggunaan kolam. outlet

Jika tidak ada fasilitas rekreasi yang akan

disediakan, aliran air dibendung (dammed) oleh embankment

dan

aliran

air

mengalir

ke

penampung tanpa struktur inlet khusus.

Daerah

Jika digunakan sebagai lapangan bermain:

penyimpanan air



Permukaan tempat bermain harus dibuat bertahap



Disediakan saluran untuk memindahkan air hujan.

Saluran

masukan Jenis

saluran

terbuka,

struktur

inlet

tidak

kolam

diperlukan.

Arus masuk

Melalui pipa special pits dan struktur penyebaran pengaliran air harus dapat menghindarkan erosi.

Pipa (weir) banjir Elevasi dan spillway harus disediakan kurang lebih yang besar

0,5

meter

lebih

rendah

dari

ketinggian

embankment Aliran yang keluar



Bawah kolam oleh pipa



Bagian tertinggi oleh gorong-gorong dan spilway

Sambungan pipa Tanah

Menggunakan karet ring Pemadatan sesuai standar yang berlaku.


3) Jenis permukaan saluran pada daerah yang khusus untuk menghindari erosi ditunjukan pada Tabel 2.15 dihalaman selanjutnya:



Tabel 2.15 :Jenis Permukaan Saluran Berdasarkan Daerah Tertentu

Jenis Permukaan Saluran

Lokasi

Semen, rip-rap atau pelindung

Daerah puncak dan turunan/keluaran (downstream)

Rumput


4) Kemiringan talud (sisi kolam) dan spillway yang dilapisi rumput

ditunjukkan pada Tabel 2.16 : Tabel 2.16 :Kemiringan untuk Permukaan Bahan Lapisan Rumput

Kemiringan spillway relative datar

Kemiringan

Persyaratan

Sisi kolam

Maks. 1:6

Spilway

(pada Maks. 1:6

downstreamside)

Keterangan

Kemiringan datar lebih baik

terutama

yang

sering digunakan. Sumber: Perencanaan Sistem Drainase Jalan, PU.

2.10.4 Cara Pengerjaan Penentuan Debit yang Masuk Kolam. 1. Volume Air Banjir Untuk menghitung debit air yang masuk ke dalam kolam, gunakan hidrograf banjir. Dengan perhitungan metode rasional, bentuk hidrograf adalah garis lurus, seperti Gambar 2.6 dan rumus berikut:

Gambar 2.6 Hidrograf Rasional



Besarnya volume banjir pada saat: a. t = tcVb = ½ .Qmaks .tc .......................................................... (34) b. t = tc + tc + t2 Vb = ½ .Qmaks . (2 . tc + t2) ............................. (35)

Keterangan:

Vb

= Volume Banjir

Qmaks = Debit maksmimum pada saat banjir

tc

= waktu konsentrasi

t2

= waktu aliran dalam saluran

Secara matematis harga Q pada hidrograf di atas akan lebih kecil. Kemudian

hidrograf dimodifikasi untuk memperoleh Q yang maksimal. Setelah dimodifikasi maka bentuk kurva diatas akan menjadi sebagai berikut yang ditunjukan pada Gambar 2.7:

Gambar 2.7: Hidrograf Rasional yang Sudah Dimodifikasi

2. Luas Kolam Drainase a. Data yang dibutuhkan untuk menentukan luas kolam sementara dengan mengetahui volume banjir yang masuk dan volume air yang keluar lewat gorong-gorong dengan metode penelusuran banjir. b. Selisih volume air yang masuk dan keluar dari saluran dengan menggambar garis lengkung massa debit (Gambar 2.8):



c. Perhitungan banjir dengan metode Rasional untuk lengkungan massa hidrograf mendekati huruf S. Lengkungan massa menggambarkan jumlah komulatif volume air banjir menurut waktu.

Kumulatif inflow dan outflow (m³.10³)

Kumulatif inflow

Volume tampungan yang dibutuhkan Kumulatif outflow

Waktu (menit) Gambar 2.8 Komulatif Inflow, Outflow dan Volume Tampungan


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents