BAB II TINJAUAN PUSTAKA

D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Sumber Pustaka Hasil Penelitian Terdahulu Maksud dari tinjauanpustaka tentang penelitian terdahuluini adalah

sebagai sumber referensi penelitian terdahulu untuk menentukan topik

permasalahan, arah dan tujuan penelitian (pembeda),sehingga penyusun

dapat membandingkan hasil penelitian penyusun dengan penelitian tugas akhir lain, sehingga tidak ada prasangka plagiatisme. Judul dan hasil penelitian terdahulu tentang drainase jalan dapat

dilihat di tabel 2.1. Tabel 2.1.Judul Dan Hasil Penelitian Terdahulu No. 1.

Nama Firdaus Achmad, Politeknik Negeri Bandung, 2013

Judul Tugas Akhir Perencanaan Drainase Jl, Dr. Setiabudhi Sepanjang 1,4 Km Kota Bandung

2.

Riszky Fauzy, Politeknik Negeri Bandung, 2012

Perencanaan Ulang Sistem Drainase Pada jalan Prof. Dr Surya Sumantri Sepanjang 1,1 Km

3.

Denden Andrie Fahmi dan Desca Ardhi, Politeknik Negeri Bandung 2009

Perencanaan Drainase Horizontal dan Vertikal pada Jalan Gegerkalong Hilir Bandung

Hasil penelitian Rekayasa Drainase untuk dataran tinggi sehingga dapat menjadikan aliran air sebagai cadangan air tanah, menghitung RAB (Rencana Anggaran Biaya) dan DED (Detail Engineering Desain) Menghitung RAB (Rencana Anggaran Biaya) dan DED (Detail Engineering Desain) perencanaan ulang dan perbaikan system drainase sepanjang 1,1 Km. Perencanaan Ulang Drainase Horizontal dan Vertikal yang dibuat untuk mengendalikan air limpasan.

Sumber : Dokumentasi Penyusun

Perbedaan nya sendiri yaitu pada judul dan daerah yang ditinjau sebagai tempat penelitian serta output dari penelitian itu sendiri, dapat dilihat pada tabel 2.1 perbedaan dari segi judul (mencakup tempat tinjauan) dan hasil penelitian.

Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-1


2.2

Dasar Teori

2.2.1 Drainase

Drainase (drainage) berasal dari kata to drainyang berarti

mengalirkan air dan dalam pengertian ini dapat berarti mengeringkan. Drainase adalah ilmu atau cara untuk mengalirkan air dari suatu tempat,

baik yang ada dipermukaantanah ataupun air yang berada di dalam

lapisan tanah, sehingga muka air di tempat tersebut turun atau berkurang

sampai batas yang diinginkan.

Dalam pengalirannya ada 2 (dua) macam sistem drainase, yaitu sistem terpisah dan sistem tercampur. 

Sistem Drainase Terpisah (Separate system) Sistem ini mempunyai dua jaringan pipa atau saluran, yang

pertama membawa air hujan, dan yang kedua membawa air buangan limbah domestik maupun air limbah industri. Langkah-langkah dalam perhitungan sistem drainase terpisah ini, adalah: 

Menghitung kapasitas/debit air hujan, dengan mengetahui curah hujan harian maksimum serta intensitas hujan.



Menghitung

debit

air

kotor/buangan,

dengan

cara

memperhitungkan jumlah penduduk pada lokasi perencanaan serta mengetahui kebutuhan air bersih (orang/ hari). Air buangan diasumsikan antara 70% - 80 % dari pemakaian air bersih. Banyaknya pemakaian air bersih untuk setiap bangunan berbeda-beda, tergantung dari fungsi bangunan tersebut Untuk pemilihan penggunaan system drainase tersebut, drainase terpisah memiliki keuntungan sebagai berikut: 

Saluran air kotor mempunyai dimensi yang kecil sehingga mudah pembuatannya



Mengurangi bahaya bagi kesehatan masyarakat Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-2




Instalasi air kotor/buangan hanya khusus mengolah air kotor/buangan tanpa tambahan air hujan



Bisa dilakukan sistem pembilasan sendiri, baik pada musim kemarau maupun pada musim hujan.

Kerugian dari sistem terpisah (separate system) adalah:



Diperlukan pembuatan 2 (dua) buah saluran yang memerlukan tempat dan biaya yang relatif besar.



Sistem Tercampur (Combined system) Pada sistem tercampur air hujan maupun air limbah domestik dan

industri dibawa oleh pipa atau saluran-saluran yang sama. Debit sistem tercampur ini adalah hasil perhitungan kapasitas/debit air hujan ditambah dengan kapasitas/debit air kotor/buangan, sehingga akan didapat kebutuhan dimensi saluran. Dalam memilih sistem saluran yang digunakan antara sistem drainase tercampur atau terpisah disesuaikan dengan keperluan dan kondisi daerah pengaliran drainase sendiri. Pertimbangan pemilihan kedua sistem tersebut antara lain adalah: 

Periode musim hujan dan musim kemarau cukup lama



Kuantitas air hujan jauh berbeda dengan kuantitas air buangan



Air kotor memerlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dibuang, dan harus secepatnya dialirkan, sedangkan air hujan tidak perlu diolah. Hal-hal yang menjadi bahan pertimbangan untuk menggunakan

sistem drainase tercampur (combined system):  Debit masing-masing relatif kecil sehingga dapat disatukan  Kuantitas keduanya hampir sama  Fluktuasi curah hujan dari tahun ke tahun relatif kecil. Keuntungan dari sistem tercampur (combined system):  Hanya diperlukan satu saluran sehingga lebih ekonomis  Terjadi pengenceran air buangan oleh air hujan Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-3


Kerugian dari sistem tercampur (combined system)adalah :

 Apabila perlu diolah, memerlukan kapasitas pengolahan yang

lebih besar  Air hujan yang seharusnya tidak perlu diolah menjadi kotor dan harus masuk ke pengolahan juga.

2.2.2 Drainase Jalan

Menurut Pedoman Perencanaan Drainase Jalan Pd. T-02-2006-B,

drainase jalan adalah prasarana yang dapat bersifat alami ataupun buatan yang berfungsi untuk memutuskan dan menyalurkan air permukaan maupun bawah tanah, biasanya menggunakan bantuna gaya gravitasi, yang terdiri atas saluran samping dan gorong-gorong ke badan air penerima atau tempat peresapan buatan. Sedangkan drainase permukaan adalah suatu jaringan saluran yang umumnya berbentuk saluran terbuka yang berfungsi untuk mengalirkan hujan dari suatu daerah pelayanan ke tempat pembuangan yang umunya berbentuk badan air. Sarana drainase permukaan terdiri dari tiga jenis, yaitu: 

Saluran : o Saluran Penangkap (catch ditch) o Saluran Samping (side ditch)



Gorong-gorong (culvert)



Saluran alam (sungai) yang memotong jalan

Gambar 2.1. Letak Saluran Penangkap, Salurang Samping dan Gorong-gorong (Sumber: Pd.T 02-2006-B)



Agar aliran ar hujan dapat ditampung dan dialirkan ke tempat

pembuangan (sungai dan lain-lain), maka kapasitas sarana drainase jalan

(kecuali saluran alam) ukuran/dimensi-nya harus direncanakan terlebih

dahulu. Dimensi sarana drainase ditentukan berdasarkan kapasitas yang

diperlukan (Qs), yaitu harus dapat menampung besarnya debit aliran

rencana (Qr) yang timbul akibat hujan pada daerah aliran, dengan melalui

proses perhitungan sehingga diperoleh Qs>Qr.Proses perhitungan hujan rencana sampai dengan debit rencana ini adalah analisis hidrologi. 2.2.3. Evaluasi Drainase dengan Metode BNKT 1990 Menurut NO.018/T/ BNKT/ 1990 evaluasi sistem drainase didasarkan pada parameter penilaian terhadap kondisi drainase yang telah ditetapkan (lihat tabel 2.2).Penilaian ini menentukan kondisi drainase secara umum apakah harus dilakukan perbaikan atau hanya sekedar pemeliharaan rutin. Tabel 2.2:Nilai Kondisi Sistem Drainase Saluran Samping Angka Ada 0 Tidak Ada 7 Tersumbat 2 Tidak Tersumbat 0 Teratur 0 Tidak Teratur 2 Memadai 0 Tidak Memadai 3 Bahu Angka Terlalu Tinggi 2 Sama Tinggi 0 Terlalu Rendah 2 Miring 0 Tidak Rata 2 Diperkeras 0 Tidak Diperkeras 1

Jalur Pejalan Kaki Ada Tidak Ada Rata Tidak Rata Rusak Baik Tepian/Kereb Ada Tidak ada Rusak Baik Penghubung Ada Tidak Ada Tersumbat Tidak Tersumbat

Angka 0 3 0 1 2 0 Angka 0 1 2 0 Angka 0 3 2 0

Sumber :Tata Cara Penyusunan Program Pemeliharaan Jalan Kota NO. 018/T/ BNKT/ 1990

Hasil penilaian : -

Penilaian > 15

Perlu dilakukan peningkatan terhadap sistim drainase.



-

Penilaian 10 – 15 Perlu dilakukan perbaikan-perbaikan yang berarti pada komponen sistim drainase

dengan memasukkan ke dalam program

pemeliharaan berkala. -

Penilaian < 10

Disini hanya diperlukan pemeliharaan rutin terhadap

komponen-komponen

drainase

guna menjaga kelancaran sistim drainase.

2.2.4. Perubahan Tata Guna Lahan

Perubahan tata guna lahan secara langsung mempengaruhi daerah resapan

air, dengan adanya aktivitas pembangunan atau perubahan lahan ini peruntukan kawasan yang semula merupakan daerah terbuka dengan fungsi lahan sebagaiarea resapan yang bersifat permeable (dapat ditembus air) kemudian berubah menjadi area yang bersifat impermeable (tidak dapat ditembus air) sehingga menyebabkan terganggunya penyerapan air pada waktu musim hujan. Kondisi ini berdampak terhadap lebih dominannya aliran permukaan sehingga berpengaruh terhadap perubahan debit aliran yang masuk ke saluran. 2.2.5. Analisis Hidrologi Pada perencaanaan drainase sangat erat hubungannya dengan hidrologi, karena drainase sendiri bertujuan untuk mengalirkan air yang tidak terkecuali air hujan.Analisis hidrologi yang digunakan pada perencanaan drainase yaitu pengolahan data curah hujan rencana periode tertentu, intensitas curah hujan, perkiraan curah hujan daerah tertentu dengan polygon tysen serta pengolahan koefisien limpasan air hujan. 2.2.5.1. Curah Hujan Rencana Periode Tertentu Metode Gumbel Analisa curah hujan rencana ini ditujukan untuk mengetahui besarnya curah hujan harian maksimum dalam periode ulang tertentu yang nantinya digunakan untuk perhitungan debit banjir rencana. Metoda yang digunakan sesuai Pedoman Perencanaan Drainase Jalan Pd. T-02-2006-B adalah metoda Gumbel.



=

=

+ .

…..…..…..….. (1) =

∑

(

− −1

Dimana :

Yn : Harga rata-rata reduced mean (Tabel 2.3).

)

Xr : Curah hujan rata-rata (mm).

Sn :Reduced Standard Deviation (Tabel 2.4).

Sd : Standar deviasi.

Yt :Reduced variate (Tabel 2.5).

n : Banyaknya data.

Xr : Hujan dalam periode ulang tahun.

K : Koefisien pengaruh jumlah data dan periode ulang

(Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan hal 51 ) Tabel 2.3Reduced Mean (Yn) N 0 1 2 0,4952 0,4996 0,5035 10 0,5236 0,5252 0,5268 20 0,5362 0,5371 0,5380 30 0,5436 0,5442 0,5448 40 0,5485 0,5489 0,5493 50 0,5521 0,5524 0,5527 60 0,5548 0,5550 0,5552 70 0,5569 0,5570 0,5572 80 0,5586 0,5587 0,5589 90 0,5600 100

3 0,5070 0,5283 0,5388 0,5453 0,5497 0,5530 0,5555 0,5574 0,5591

4 0,5100 0,5296 0,5396 0,5458 0,5501 0,5533 0,5557 0,5576 0,5592

5 0,5128 0,5300 0,5400 0,5468 0,5504 0,5535 0,5559 0,5578 0,5593

6 0,5157 0,5820 0,5410 0,5468 0,5508 0,5538 0,5561 0,5580 0,5595

7 0,5181 0,5882 0,5418 0,5473 0,5511 0,5540 0,5563 0,5581 0,5596

8 0,5202 0,5343 0,5424 0,5477 0,5515 0,5543 0,5566 0,5583 0,5598

9 0,5220 0,5353 0,5430 0,5481 0,5518 0,5545 0,5567 0,5585 0,5599

(Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan) Tabel 2.4Reduced Standar Deviasi (Sn) N 0 1 2 3 0,9496 0,9697 0,9833 0,9971 10 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 20 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 30 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 40 1,1607 1,1623 1,1638 1,1658 50 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 60 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 70 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 80 1,2007 1,2013 1,2026 1,2032 90 1,2065 100

4 1,0095 1,0864 1,1255 1,1499 1,1667 1,1793 1,1890 1,1967 1,2038

5 1,0206 1,0915 1,1285 1,1519 1,1981 1,1803 1,1898 1,1973 1,2044

6 1,0316 1,0961 1,1313 1,1538 1,1696 1,1814 1,1906 1,1980 1,2044

7 1,0411 1,1004 1,1339 1,1557 1,1708 1,1824 1,1915 1,1987 1,2049

8 1,0493 1,1047 1,1363 1,1574 1,1721 1,1834 1,1923 1,1994 1,2055

9 1,0565 1,1080 1,1388 1,1590 1,1734 1,1844 1,1930 1,2001 1,2060



Tabel 2.5Reduced Variate (Yt)

Periode Ulang 2 5 10 20 25 50 100 200 500 1000 5000 10000

Reduced Variate 0,3668 1,5004 2,510 2,9709 3,1993 3,9028 4,6012 5,2969 6,2149 6,9087 85,188 92,121

(Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan)

2.2.5.2.Analisa Debit Banjir Rencana Metode Rasional Ada beberapa metoda yang digunakan dalam melakukan analisa debit banjir rencana (Qr).Tetapi yang banyak digunakan dan juga disarankan oleh JICA (Japan International Cooperation Agency), The Asphalt Institute, AASHTO (American Association of State Trasportation Official) maupun SNI (Standar Nasional Indonesia) yaitu metoda Rasional yang merupakan rumus empiris dari hubungan antara curah hujan dengan besarnya limpasan (debit), seperti di bawah ini: =

.

,

Dimana :

.

(2) Q C It A

= debit limpasan, dalam (m3/det) = Koefisien limpasan atau pengairan, (tak berdimensi) = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) = Luas daerah tangkapan hujan (km2)

Nilai It didapat dari pengolahan data intensitas curah hujan menggunakan metode Gumbel dan pendekatan dengan IDF Jakarta. 2.2.5.3.Intensitas Curah Hujan Untuk mengolah data curah hujan menjadi intensitas curah hujan digunakan cara statistik dari pengamatan durasi hujan yang terjadi. Apabila data untuk setiap empiris dengan berpedoman pada durasi (1 jam) dan pada curah



hujan harian maksimum yang terjadi setiap tahun. Perhitungan intensitas curah hujan dapat menggunakan metode Van Breen.

Metode Van Breen ini menggunakan pendekatan besaran atau lama

durasi hujan harian adalah terpusat selama 4 (empat) jam dengan hujan efektif

sebesar 90% selama empat jam. Untuk menentukan intensitas curah hujan digunakan rumus:

=

Dimana: I

%×

R24

(3) = Intesitas hujan (mm/jam) = Curah hujan harian maksimum 24 jam (mm/24jam)

Untuk mendapat durasi intensitas digunakan tabel lengkung Jakarta seperti pada tabel2.6. Tabel 2.6 :Intensity Duration Frequency (IDF) Hujan Jakarta

Durasi (menit) 5 10 20 40 60 120 240

Intensitas Hujan (mm/jam) untuk PUH (tahun) 2 5 10 25 50 126 148 155 180 191 114 126 138 156 168 102 114 123 135 144 76 87 96 105 144 61 73 81 91 100 36 45 51 158 63 21 27 30 35 40


Persamaan Intensitas Terhadap Variabel t untuk perhitungan debit air hujan menggunakan bentuk persamaan yang sederhana, yang umumnya memakai persamaan Talbot, Sherman dan Ishoguro. Dari hasil analisa curah hujan menurut rumus Van Breen di subtitusikan ke dalam rumus Talbot, Sherman dan Ishoguro dengan metode kuadrat terkecil(least square). Persamaan

yang

mempunyai

beda

terkecil

akan

dipakai

perhitungan selanjutnya sebagai berikut: 1. Rumus Talbot



=

=

=

2. Rumus Sherman

=

=

= [

[

][Log [

][ [

] ] [

3. Rumus Ishiguro =

Dimana :

√

=

I Nd

√

(∑ ) ∑ 2 −(∑ 2 . ) (∑ ) ∑

2

2

−(∑ )

(4)

(∑ )(∑ . ) − (∑ . ) (∑ ) − (∑ )

[

]−[ ]−[ ][

.

]

]

][

][

]

]

√ [ ] [ ] [ ][ ]

[ ][ √ ] − [ √ ] = [ ] − [ ][ ] = Curah Hujan (mm/jam) = Jumlah data

(5)

(6)

n = Konstanta t = Waktu konsentrasi (menit)

2.2.5.4. Koefesien Limpasan (C) Koefesien limpasan (C) merupakan perbandingan antara jumlah hujan yang jatuh dengan jumlah hujan yang melimpas dan tertangkap pada titik yang ditinjau atau angka reduksi dari intensitas hujan. Nilai koefesien pengaliran ini pada umumnya ditetapkan berdasarkan pola tataguna lahan serta topografi di daerah pengaliran yang ditinjau. Pada kenyataannya nilai koefesien pengaliran (limpasan) biasanya lebih besar dari 0 dan kurang dari 1. Menurut The Asphalt Institute, untuk menentukan C dengan berbagai kondisi permukaan, dapat dihitung dengan rumus :

C=

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

Dimana : Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-10


C1, C2 ... =koefisien pengaliran sesuai dengan jenis permukaan (tak bersatuan).

A1, A2 ... = luas daerah pengaliran (km2).

C

= C rata-rata pada daerah pengaliran yang dihitung (tak bersatuan).

fK

= faktor limpasan sesuai tabel 2.7

Tabel 2.7Standar Koefisien Limpasan (C) dan Faktor Limpasan (fK) berdasarkan kondisi permukaan tanah dan tata guna lahan

No.

Kondisi Permukaan Tanah

Koefisien Limpasan (C)

Faktor Limpasan (fk)

0,70 – 0,95 0,40 – 0,70

-

0,40 – 0,65 0,10 – 0,20 0,70 – 0,85 0,60 – 0,75

-

0,70 – 0,95 0,60 – 0,70 0,60 – 0,90 0,40 – 0,60 0,40 – 0,60 0,20 – 0,40 0,45 – 0,60 0,70 – 0,80 0,75 – 0,95

2,0 1,5 1,2 2,0 1,5 0,2 0,5 0,4 0,3

Bahan Jalan Beton & Jalan Aspal Jalan Kerikil & Jalan Tanah Bahu Jalan :  Tanah Berbutir Halus  Tanah Berbutir Kasar  Batuan Masif Keras  Batuan Masif Halus Tata Guna Lahan Daerah Perkotaan Daerah Pinggir Kota Daerah industry Pemukiman Padat Pemukiman Tidak Padat Taman dan Kebun Persawahan Perbukitan Pegunungan

1 2 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9


2.2.5.5. Luas Daerah Pengaliran (A) Luas daerah pengaliran adalah daerah yang menerima curah hujan selama waktu tertentu (intensitas hujan), sehingga menimbulkan debit limpasan yang harus ditampung oleh saluran samping untuk dialirkan ke sungai. Rumus Luas Daerah pengaliran : A = Lt X L ................................ (8) Dimana : Lt

= Panjang dari titik terjauh sampai sarana drainase (m)

L

= Panjang saluran (m) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-11


L1, L2

= Lebar perkerasan dan bahu jalan sesuia ketentuan (m)

L3

= Lebar kondisi lapangan (m)

2.2.5.6. Waktu Konsentrasi (tc)

Waktu Konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh butiran air

untuk bergerak dari titik terjauh pada daerah pengaliran sampai ke titik

pembuangan dengan terlebih dahulu memperhitungkan waktu untuk mencapai saluran dan waktu pengaliran dalam saluran.

Jadi waktu konsentrasi (tc) dihitung dengan rumus: tc = ti + tk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (9)

Dimana : tc = waktu konsentrasi (menit)

ti = waktu inlet (menit) tk = waktu pengaliran (menit)

a. Waktu Pengaliran (tk) Waktu pengaliran (tk) adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dari awal saluran ke ujung saluran. Waktu pengaliran dihitung dengan rumus: tk =

L (menit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(10) (60 ).V

Dimana :

L = Panjang saluran tk = Waktu pengaliran V = Kecepatan aliran (m/ detik)

b. Waktu Inlet (ti) Waktu inlet yaitu, waktu air hujan untuk mencapai awal saluran (menhole awal) dari titik terjauh dalam area tadah hujan dengan memperhitungkan:  Kelandaian (k) daerah dari titik terjauh ke menhole awal saluran.  Jarak dari titik terjauh kemenhole awal saluran (Lt) Waktu inlet dihitung dengan rumus: ti = Dimana :

3,28

Lt

√

.

,

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

= Panjang dari titik terjauh sampai sarana drainase (m)

k

= Kelandaian permukaan

nd

= koefisien hambatan (lihat tabel 2.8) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-12


Tabel 2.8 . Koefisien Hambatan (nd)

Kondisi permukaan yang Dilalui Aliran

Nd

Lapisan semen dan beton aspal

0,013

Permukaan halus dan kedap air

0,02

Permukaan halus dan padat

0,10

Lapangan dengan rumput jarang,ladang dan tanah

0,20

lapang kosong dengan permukaan cukup kasar Ladang dan lapangan rumput

0,40

Hutan

0,60

Hutan dan rimba

0,80

(Sumber : Pedoman Perencanaan Drainase, Pd T-02-2006 B)

2.2.6. Perencanaan Saluran Drainase Pada suatu perencanaan drainase ada beberapa ketentuan yang harus direncanakan sebelum mendapatkan dimensi drainase, seperti kecepatan pengaliran (V), kemiringan saluran (s), jenis dan bentuk saluran. Setelah mendapatkan parameter dan data tersebut, dimensi saluran dapat dihitung serta diberi tinggi jagaan sebagai factor keamanan saat debit maksimum. setelah itu juga bangunan pelengkap saluran drainase dapat direncanakan. 2.2.6.1. Kecepatan Pengaliran Saluran 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 air yang diizinkan berdasarkan jenis material.



Tabel 2.9 Kecepatan aliran air yang diizinkan berdasarkan jenis material

No

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Jenis Bahan Pasir halus Lempung kepasiran Lanau aluvial Kerikil halus Lempung kokoh Lempung padat Kerikil kasar Batu-batu besar Pasangan batu Beton Beton bertulang

Kecepatan aliran (V) air yang diizinkan (m/det) 0.45 0.50 0.60 0.75 0.75 1.10 1.20 1.50 1.50 1.50 1.50


Untuk perhitungan kecepatan digunkan rumus Manning yaitu : =

Dimana :

.

⁄

V

.

⁄

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

= Kecepatan rata-rata (m/det)

R

= radius hidrolik (m)

S

= kemiringan saluran

n

= koefisien kekasaran Manning (tabel 2.10)

Setelah perhitungan kecepatan rata-rata (V) dengan rumus Manning dilakukan, maka perlu dilakukan pula pengontrolan menggunakan (Vmin) dan (Vmaks) ijin, Vmin ijin ≤ V saluran ≤ Vmaks ijin.  Kecepatan Minimum Ijin (Vmin) adalah kecepatan terkecil yang tidak

menimbulkan

pengendapan

(sedimentasi)

dan

tidak

merangsang tumbuhnya tanaman aquatic serta lumut. Menurut Van Te Chow antara 0.60 – 0.90 m/det atau diambil rata-rata 0.75 m/det.  Kecepatan Maksimum Ijin (Vmaks) adalah kecepatan pengaliran terbesar yang tidak akan menyebabkan erosi di permukaan saluran. Untuk saluran pasangan, kecepatan maksimumnya adalah 2,5 – 3,5 m/det, sedangkan untuk saluran alam ± 2,0 m/det. Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-14


Tabel 2.10Koefisien Kekasaran Manning

Jenis Sarana Drainase - Tanah Tak - Pasir dan kerikil diperkeras - Dasar saluran batuan - Semen mortar -Beton Dibuat - Pasangan batu ditempat adukan basah Batu - Pasangan batu belah adukan kering - Pipa beton sentrifugal Dipasang - Pipa beton ditempat - Pipa bergelombang

Koefesien (n) 0.020 – 0.025 0.025 – 0.040 0.025 – 0.035 0.010 – 0.013 0.013 – 0.018 0.015 – 0.030 0.025 – 0.035 0.011 – 0.014 0.012 – 0.016 0.16 – 0.025


2.2.6.2Kemiringan Saluran Kemiringan saluran dalam perencanaan adalah kemiringan dari dasar saluran. Kemiringan dasar saluran direncanakan sedemikian rupa, sehingga dapat terjadi pengaliran secara sendiri atau gravitasi dengan batas kecepatan minimum tidak mengakibatkan terjadinya batas kecepatan, minimum tidak mengakibatkan terjadinya endapan. Selain itu kecepatan aliran maksimum tidak boleh merusak dasar dan dinding saluran dengan arti bahwa daya aliran mampu membersihkan endapan sendiri.Kemiringan saluran rata-rata dalam perencanaan ini dipakai untuk memperhitungkan waktu konsentrasi. Dengan kemiringan rata-rata dari panjang jalur saluran yang mempunyai bagian-bagian panjang dengan kemiringan berbeda maka dapat diperoleh kecepatan rata-rata sehingga dengan kecepatan rata-rata dan panjang total dapat ditentukan waktu pencapaian aliran puncak suatu profil saluran tertentu, (lihat gambar 2.2). Rumus S 

t1  t 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (13) L Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-15


Dimana : S = Kemiringan saluran. t1 = Tinggi tanah dibagian tertinggi (m). t2 = Tinggi tanah dibagian terendah (m). L = Panjang saluran (m)

t1(m)

t2 (m)

A

(Lm)

Gambar 2.2 Kemiringan Saluran 2.2.7.Jenis dan Bentuk Saluran Jenis saluran yang dapat diterapkan terbagi menjadi 2 jenis, saluran terbuka dan tertutup, seperti yang dijelaskan di bawah ini: a. Saluran terbuka Saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaan bebas disebut saluran terbuka. Menurut asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial). b. Saluran tertutup Saluran tertutup dapat terbuat dari pipa, beton tidak bertulang berbentuk bulat (buis beton) atau dapat berbentuk trapesium atau segi empat dengan penutup di atas saluran. Pada jarak tertentu digunakan sumur pemeriksa (manhole) yang berfungsi selain sebagai sumur pemeriksa juga sebagai bangunan terjunan (drop manhole) pada perubahan dimensi dan pertemuan saluran. Bentuk-bentuk dan jenis saluran yang dipilih di sesuaikan dengan kondisi setempat, ada beberapa jenis dan bentuk saluran, seperti terlihat pada tabel 2.11.



Tabel 2.11: Berbagai bentuk penampang saluran


Bentuk penampang yang digunakan padasaluran drainase Jalan Ir. H. Djuanda tampak pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Bentuk penampang pada saluran drainase Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-17


Jalan Ir. H Djuanda

Berikut ini merupakan rumus yang digunakan untuk mengetahui

komponen perhitungan dari bentuk penampang pada saluran drainase Jalan

Ir. H. Djuanda:

A = (b x h)+ (d2 .Π /8)

P = 2h + (b-d) +(Π.d/2)

R=A/P

Q=AxV

.....(14)

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

Dimana:

A = Luas penampang (m2)

P

= Keliling Basah (m)

b = Lebar Saluran Persegi (m)

R

= Jari-jari Hidrolis (m)

h

= Tinggi Saluran Persegi (m)

Q

= Debit Saluran (m3/det)

d

= Diameter Penampang bawah (m)

V

= Kecepatan Aliran (m/det)

Π

= 3.14

S

= Kemiringan Saluran

2.2.8.Tinggi Jagaan (Freeboard) Tinggi jagaan atau freeboard adalah jarak vertikal dari puncak tanggul sampai permukaan air pada kondisi perencanaan.Ada beberapa rumus yang dipakai untuk menentukan tinggi jagaan. Freeboard untuk saluran drainase jalan bentuk trapesium dan segi empat berdasarkan rumus dariPedoman Perencanaan Drainase, Pd T-022006 B: =

Dimana :

0,5 ℎ ………………………. (15)

W

= tinggi jagaan (m)

H

= kedalaman air yang tergenang dalam saluran (m)

Freeboard untuk saluran drainase jalan bentuk trapesium dan segi empat berdasarkan rumusUSBR (United State Bureau of Reclamation) :

f 

cy …………………………...(16)

Keterangan : Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan .....II-18


f

= freeboard/jagaan (m)

y (h)

= kedalaman air (m)

c

= koefisien chezy tergantung dari debit

Q ≤ 0,6 m3/ det

= 0,14

0,6 m3/ det 8 m3/ det

= 0,23

w

h

b

Gambar 2.4. Tinggi Jagaan Untuk Saluran Drainase 2.2.9. Air Limbah Rumah Tangga Selain mengalirkan banjir dari air hujan, drainase jalan juga mengalirkan air limbah rumah tangga yang berhubungan langsung dengan drainase tersebut. Air limbah rumah tangga merupakam air buangan dari kegiatan pengguna lahan pemukiman, perdagangan, dan fasilitas kota lainnya. 2.2.9.1.Luas Daerah Tangkapan Luas Daerah Tangkapan untuk air limbah rumah tangga adalah daerah permukiman, perdagangan dan fasilitas kota lainya yang mengalirkan buangan air limbah rumah tangga, sehingga menimbulkan debit yang harus ditampung oleh saluran drainase horizotal (permukiman) untuk dialirkan. 2.2.9.2.Pertumbuhan Penduduk Besar kecilnya debit air limbah rumah tangga tergantung pada tingkat pertumbuhan penduduk. Maka dibutuhkan data sekunder berupa jumlah penduduk pada tahun sekarang untuk melakukan estimasi jumlah penduduk pada tahun rencana yaitu 10 tahun yang akan datang. Untuk memprediksi jumlah penduduk pada tahun rencana, dapat dihutung dengan menggunakan metode Geometrik:



= =

(1 + ) ×

Dimana :

(18) (19)

Pn P0 r n A k

= Jumlah penduduk pada tahun rencana = Jumlah penduduk pada tahun sekarang = Tingkat pertumbuhan penduduk (%) = Tahun Rencana = Luas daerah tangkapan air limbah rumah tangga (m2) = Kepadatan kota

2.2.9.3.

Debit Air Limbah Rumah Tangga Untuk menghitung debit air limbah rumah tangga, dibutuhkan data

sekunder berupa rata-rata kebutuhan air bersih untuk mengkonversikannya kedalam air limbah dibutuhkan nilai koefisien buangan air limbah. Sehingga debit air limbah rumah tangga dapat dihitung dengan rumus: =

×

ℎ/

/ℎ

120-200

150

(20)

Tabel 2.12. Rata-rata Aliran Air Limbah Di Daerah Permukiman Jumlah aliran Sumber Unit 1/Unit/Hari Antara Rata-rata Apartemen Orang 200-300 260 Hotel, Penghuni Orang 150-220 190 tetap Rumah pada Orang 190-350 280 umumnya Rumah gandengan

Orang

Sumber : Dasar-dasar Pengelolaan Air limbah, Sugiharto

Air limbah rumah tangga bersifat fluktuatif dalam artian debit yang mengalir akibat limbah rumah tangga berubah-ubah tergantung waktu, jenis pemakaian air bersih dan sebagainya. Oleh karena itu besaran Q limbah dikalikan dengan faktor hari maksimum yang berkisar antara 1,1 – 1,5 , dan dikalikan dengan faktor jam puncak yang berkisar antara 1,6 – 2,0 .

Dimana :

=

Q fhm

=

×

×

(21) (22)

= Debit air limbah rumah tangga = Faktor hari maksimum (1,1 – 1,5)



fjam puncak

= Faktor jam puncak (1,6-2,0)


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents