PERENCANAAN SALURAN DRAINASE KECAMATAN PELALAWAN Riano Hartiko,Nazwar Djali, dan Bahrul Anif Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta, Padang E-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak Perencanaan ini didasarkan pada banyaknya bangunan yang didirikan pada Kecamatan Pelalawan yang dapat memberikan efek perubahan terhadap tata guna lahan (land use), dimana lahan hijau yang semula difungsikan sebagai daerah resapan air berubah menjadi daerah perumahan. Sehingga air permukaan tidak lagi dapat meresap ke dalam tanah, tetapi mengalir di permukaan sebagai run off. Oleh karena itu diperlukan sistem drainase yang baik agar genangan air dapat ditampung dan dialirkan ke badan air terdekat. Untuk merencanakan saluran drainase, digunakan data geografis, data topografi, data curah hujan dan data penduduk daerah perencanaan. Berdasarkan perhitungan debit banjir rencana 5 tahun dan 10 tahunan, direncanakan saluran drainase Primer,Sekunder dan Tersier yang berbentuk persegi. Untuk Primer yang berbentuk persegi didapatkan tinggi saluran 0,90 m ,lebar saluran 1,80m, untuk saluran Sekunder berbentuk persegi didapatkan tinggi saluran 0,85 m, lebar saluran 1,50 m. untuk saluran Tersier berbentuk persegi didapatkan tinggi saluran 0,75 m, lebar saluran 1,10 m. Kepada instansi dan masyarakat setempat disarankan untuk membuat saluran berdasarkan hasil perhitungan ini. Kata Kunci: Drainase, Topografi, Tata Guna Lahan, dan Curah Hujan
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. Nazwar Djali. ST, SP-1
Dr. Ir. Bahrul Anif, MT
PLANNING DRAINAGE CHANNELS DISTRICT PELALAWAN Riano Hartiko,Nazwar Djali, dan Bahrul Anif Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta, Padang E-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstract
This plan is based on the number of buildings built in the District Pelalawan to give effect to the changes in land use ( land use ) , where the green land that originally functioned as a water catchment area turned into a residential area . So that surface water can no longer soak into the ground , but flows on the surface as run-off . Therefore we need good drainage system so that puddles can be contained and channeled into the nearest body of water . To plan a drainage channel , use geographic data , topographic data , rainfall data and data planning area residents . Based on the calculation of flood discharge plan of 5 years and 10 years , planned drainage Primary , Secondary and Tertiary square shaped . For Primary square shaped channel obtained 0.90 m high , 1.80 m wide channel , to channel Secondary rectangular channel 0.85 m height is obtained , the channel width of 1.50 m . for rectangular channels obtained Tersir channel 0.75 m high , 1.10 m wide channel . To the institution and the local community are advised to make a channel based on the results of this calculation . Keywords: Drainage, Topography, Land Use, and Rainfall
menyerap ke dalam tanah sekarang mengalir
Pendahuluan Drainase yang berasal dari bahasa inggris
drainage
arti
drainase yang ada. Pada saat terjadi curah
mengalirkan, menguras, membuang atau
hujan yang tinggi ,air melimpah ke luar
mengalirkan air. Dalam bidang teknik sipil,
saluran karena tidak cukupnya kapasitas
drainase secara umum dapat didefinisikan
saluran drainase yang ada
sebagai
suatu
mempunyai
di permukaan dan langsung masuk ke saluran
tindakan
teknis
untuk
Salah satu kawasan yang rawan
mengurangi kelebihan air, baik yang berasal
terhadap
dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan
Kawasan
air irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga
penyebabnya adalah durasi hujan yang turun
fungsi
tertanggu.
lebih lama dan limbah penduduk yang tidak
Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha
terkontrol dengan baik sehingga kawasan ini
untuk mengontrol kualitas air tanah dalam
akan mengalami banjir atau genangan.
kawasan/lahan
tidak
kaitanya dengan salinitas ( Suripin,2003 ). Sedangkan drainase perkotaan adalah ilmu
drainase
yang
mengkhususkan
banjir
dan
kecamatan
genangan
adalah
Pelalawan.
Yang
Pada umumnya penanganan drainase masih
tidak
menyelesaikan
merata,
sehingga
permasalahan
tidak
genangan
pengkajian pada kawasan perkotaan yang
secara tuntas. Pengelolaan drainase perkotaan
erat kaitannya dengan kondisi lingkungan
harus
fisik dan lingkungan sosial budaya yang ada
dimulai
di kawasan kota tersebut (Dharma, 1997).
kontruksi, operasi dan pemeliharaan, serta
Menurut
Suripin
(2003)
dilaksanakan dengan
secara tahap
menyeluruh, perencanaan,
akar
ditunjang dengan peningkatan kelembagaan,
permasalahan banjir di perkotaan berawal
pembiayaaan serta partisipasi masyarakat
dari pertambahan penduduk yang sangat
( Suripin.2003)
cepat, di
Metodologi
atas rata- rata
pertumbuhan
nasional, akibat urbanisasi, baik migrasi
Dalam
perencanaan
ini
untuk
menghitung curah hujan rata – rata, ada 3
musiman maupun permanen. Salah satunya dalam hal
penataan
metode yang harus di ketahui yaitu :
bangunan. Semakin banyaknya bangunan
a. Metoda Log Normal.
yang didirikan memberikan efek perubahan
b. Metode Log Person III.
terhadap tata guna lahan (land use) dimana lahan hijau yang semula difungsikan sebagai
Setelah dihitung parameter curah hujan,
daerah
menjadi
selanjutnya dapat kita hitung intensitas curah
dapat
hujan dengan memakai rumus Mononobe
resapan
perumahan.
air
Sehingga
berubah hal
ini
menyebabkan air permukaan yang semula
(Suripin,2003) yaitu:
Q = Debit (m3/dt) 2
C = Koefisien aliran permukaan
R 24 3 I 24 24 t c
I = Intensitas hujan (mm/jam) A = Luas daerah pengaliran (km2)
Dimana : I
= Intensitas hujan (mm/jam)
-
Debit air buangan.
tc = Koefisien pengaliran (jam)
Dalam perhitungan debit air buangan
R24= Curah hujan maksimum harian (selama
harus memperhatikan jumlah penduduk
24 jam) (mm)
untuk tahun mendatang. Untuk itu
Waktu konsentrasi (tc) adalah waktu
diperlukan data jumlah penduduk tahun
yang diperlukan air untuk mengalir dari
sebelumnya
permukaan tanah sampai saluran terdekat.
pertumbuhan penduduk setiap tahunnya.
Jadi salah satu metoda untuk penghitungan
Metode yang dipakai dalam menghitung
waktu konsentasi dipakai rumus yang telah
proyeksi pertumbuhan penduduk dapat
dikembangkan oleh Kirpich ( 1940 ) dalam
memakai formula laju pertumbuhan
(Suripin,2003) yang dapat ditulis sebagai
geometrik
berikut :
eksponensial.
guna
dan
menentukan
laju
laju
pertumbuhan
Rumus laju pertumbuhan geometrik dan eksponensial sebagai berikut : Pt = Po (1+r)n L t c 0,0195 S
perhitungan
drainase
Pt = Po x er.n
0 , 77
memakai
Dalam
Dimana :
system
Pt = Jumlah penduduk tahun terakhir
Metode
Po = Jumlah penduduk tahun sebelumya
Sebaran Log Person III. Dalam menghitung banjir rencana, ada 2 faktor yang harus diperhatikan yaitu :
r
= Laju pertumbuhan penduduk
n = Jumlah selisih tahun peninjauan Untuk memperkirakan debit air kotor, terlebih
-
dahulu
diketahui
jumlah
Debit banjir dari air hujan
pemakaian air rata-rata setiap orang
Dalam menghitung debit banjir air hujan
dalam satu hari, dianggap pemakaian
ini, dapat dihitung dengan menggunakan
dalam satu jam maksimum adalah 10%
metode Rasional (Suripin,2003) yaitu:
dari kebutuhan air dalam satu hari.
Q = 0,278.C.I.A
Dianggap pemakaian air dalam satu hari adalah 10 jam. Berdasarkan hal tersebut
Dimana :
maka jumlah air kotor yang dibuang
setiap hari dapat dihitung dengan rumus
Dalam
dari
didapatkan dengan cara melakukan tahapan
M. Janu Ismono :
perencanaan
perhitungan,
yang
ini
hasil
dimulai
diatas
dengan
menghitung curah hujan memakai metoda Besar debit air kotor untuk masing-masing saluran dapat dihitung :
rata – rata aljabar didapatkan dari data curah hujan harian maksimum yang diambil dari
Qak = Qd * A saluran
stasiun klimatologi yang dapat mewakili
Dimana :
daerah direncanakan. Dalam hal ini dipakai
3
Qak = Debit air kotor (m /det)
data curah hujan dari penangkaran hujan Stasiun Pangkalan Kerinci, Kab siak dan
Pn = Jumlah penduduk tertinggi dalam n perencanaan (jiwa)
Rengat yang hasilnya ditabelkan sebagai berikut.
Qab= Debit air buangan dalam satu hari (m3/det) A = Luas daerah pengaliran (km2) Tabel 1 : Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata TAHU
Hasil Dan Pembahasan
N
trapesium,
yang
direncanakan
dapat
menampung debit yang ada. Untuk itu hasil dimensi dari saluran persegi adalah :
fb = 0.3 m H = 0,78 m
h = 0.48 m
b = 0,96 m
Pangkalan
Kab.Si
Rata – rata (
ak
2002
560.8
188.6
283.6
344.3333
2003
509.9
360
337.5
402.4667
2004
622.2
387.5
364.3
458
2005
435
436.4
330.2
400.5333
2006
487.2
378.9
419.2
428.4333
2007
429.2
401
354.9
395.0333
2008
437.9
191.7
367
332.2
2009
551.4
230.3
332.1
371.2667
2010
326.6
175
306.7
269.4333
2011
399.4
360
347.3
368.9
Gambar : Penampang Saluran Drainase Primer
Rengat
Kerinci
Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, telah didapatkan dimensi saluran persegi dan
Curah hujan ( mm )
(Sumber : Perhitungan )
mm )
Setelah di dapatkan data curah hujan selanjutnya kita dapat menentukan metoda yang digunakan untuk menentukan frekuensi curah
hujan
dengan
menhitung
=
0.278*0.75*55,48 *0.06785
=
0.78491 m3/dt Dalam menghitung debit rencana,
faktor
dibutuhkan juga perhitungan debit air kotor
deskriptornya statiknya yaitu Rata-rata (Xr, Yr)
yang membutuhkan data jumlah penduduk
Standar Deviasi (S)
yang
Koefisien Variant (Cv)
pertumbuhan penduduk yang hasilnya yaitu :
Koefisien Skew (Cs)
berguna
untuk
Secara geometrik
Koefisien Kurtosis (Ck)
menentukan
laju
= 0,006
Secara eksponensial = 0,006
Setelah di dapatkan factor tersebut didapatkan metode yang di pakai adalah metoda distribusi log person III.
Untuk memperkirakan debit air kotor, terlebih dahulu diketahui jumlah pemakaian air rata-rata setiap orang dalam
penentuan
satu hari, dianggap pemakaian dalam satu
intensitas curah hujan curah hujan memakai
jam maksimum adalah 10% dari kebutuhan
rumus :
air dalam satu hari. Dianggap pemakaian air
Selanjutnya
untuk
dalam satu hari adalah 10 jam. Berdasarkan I
R 24 24 t c
2 3
0.87 * L2 tc 1000 * S H S L
hal tersebut maka jumlah air kotor yang dibuang setiap hari dapat dihitung dengan 0.385
rumus :
Contoh Perhitungan debit air kotor saluran Sekunder ruas P1-P2
Dimana : I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
tc = Waktu konsentasi (jam)
S = Kemiringan saluran (m) Setelah di hitung intensitas curah hujan selanjutnya debit rencana air hujan dihitung berdasarkan perhitungan intensitas curah hujan dengan menggunakan metode rasional yaitu: Qah=
f. C. I. A
Pn
= 2615 jiwa
= 1.667 * 10-3 m3/det
A = 57,41 Ha = 0,5741 Km2
= 0.0061 m3/det
Q = 0.7852 m3/dt n
Qak = 0.0061 * 0.008515 = 0.0000517 m3/det Setelah
didapatkan
= 0,020
S = 0.003478261 debit
banjir
rencana air hujan dan debir recnana air kotor
b
= h
Penampang hidrolis saluran segi empat Luas (A) = b x h
setelah itu langsung kita hitung debit banjir
Luas (A) = h x h = h2
rencana dengan memakai rumus :
Keliing basah (P) = b + 2h
Qbr = Qah + Qak
P = h + 2h = 3h
Dimana : Qbr = debit banjir rencana Qah = debit air hujan rencana Qak = debit air kotor atau air buangan Setelah
itu
dilanjutkan
Jari-jari hidrolis (R) =
A P
=
untuk
menghitung perencanaan dimensi saluran Dalam menghitung dimensi saluran drainase untuk
kawasan
Perumahan
Debit = V x A 2 1 1 3 Q= R S2 A n
Belimbing
direncanakan penampang saluran berbentuk segi empat, dengan pertimbangan saluran ini dapat menghemat lahan serta mudah dalam pemeliharaannya. Dalam
menghitung
dimensi
2
1 h 3 Sehingga : Q = S 2 (h) 2 n 3
saluran
digunakan asumsi sebagai berikut :
Besarnya
jagaan
(Freeboard)
Nilai
koefisien
Didapatkan h = 0.50 m
yang
dipakai yaitu 30 cm
Maka : kekasaran
Manning
Tinggi muka air (h) = 0,61781 m
dipakai 0,020 (susunan batu dengan
Lebar dasar saluran (b) = h = 1,23 m
adukan semen dan diplester)
Nilai
kemiringan
dasar
saluran
berdasarkan masing-masing ruas Contoh
perhitungan
drainase
berbentuk persegi ruas S1-S2 Data :
1
Sekunder
Dari hasil diatas diperoleh :
Luas penampang A = bxh = 0.6178 x 1,23 = 0,763 m2
Keliling basah saluran (P)
dilakukan dengan menggunakan formula
P
Henderson (1966) yaitu sebagai berikut:
= b + 2h = 0.617 + (2 x 1,23)
2 2 Q CBH gH 3 3
= 2,47 m
Jari-jari hidrolis (R) A P 0.763 R 0.30m 2,47 R
Kecepatan aliran (V) 2
1
1 V R3 S 2 n 2 1 1 3 V 0,30 0,003478261 2 0,02 V 1,34m / dt
Dimana : Q = Debit aliran melalui goronggorong (m3/dt)
Tinggi jagaan (freeboard) diambil 0,3 m
B = Lebar gorong-gorong (m) C = Koefisien kontraksi pada sisi-sisi
Tinggi saluran (H)
pemasukan. Apabila ujungnya
H = h+F
persegi, maka C = 0,9, sedangkan apabila ujungnya dibulatkan,
= 0,61781 m + 0,30 m
maka C = 1
=0,91781m Dalam perencanaan drainase. Juga
H = Tinggi permukaan air (m)
dibutuhkan juga perencanaan gorong –
Contoh perhitungan gorong – gorong
gorong. Gorong-gorong yang direncanakan
Data : nilai Q masing-masing posisi
adalah
Gorong-gorong Posisi S26-S28
gorong-gorong
dengan
kontrol
pemasukan (inlet control)tidak tenggelam (H>1.2D).
Gorong-gorong
direncanakan
berbentuk persegi, sehingga tinggi goronggorong adalah 1.2 dari permukaan air (H<1.2H).
Perhitungan
Q = Q Ruas S33-S26 + Q Ruas S25-S26 = 0.04541 + 0.03556 = 0.08097 m3/det
gorong-gorong Jadi perhitungan selanjutnya :
C = 0,9 (untuk ujung persegi)
Dari hasil perhitungan debit saluran didapatkan adalah saluran persegi yang
H = diambil 0,9 B
dipertimbangkan dapat menghemat lahan Jadi
serta mudah dalam pemeliharaan. Untuk
2 2 CBH gH 3 3 Didapatkan nilai :
itu
Q
hasil
dimensi
dari
saluran
digambarkan sebagai berikut :
B 1,02m
H = 0,9 B = 0,9 x 1,02 = 0,920 m
fb = 0.3 m H = 0,78 m
H gorong-gorong = 1,2 x 0920 = 1,1 m
h = 0.48 m
b = 0,96 m
Gambar : Penampang Saluran Drainase Sekunder (Sumber : Perhitungan ) Kesimpulan Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan, yaitu mulai dari pengolahan sampai pada tahap perhitungan dimensi saluran, maka dapat diambil kesimpulan sebahai berikut
Data stasiun curah hujan yang dipakai dengan kurun waktu 10 tahun (2002– 2011) didapat dari stasiun penakar curah hujan suliki, tanjung pati, dan koto tinggi
Analisa curah hujan maksimum rata-rata dihitung menggunakan metode aljabar,
Besarnya maksimum
curah
hujan
rencana
yang
dihitung
dengan
merata-ratakan beberapa metode didapat untuk periode ulang 5 tahun adalah 93,33 mm dan untuk periode ulang 10 tahun adalah 103,93 mm.
Daftar Pustaka Suripin, M, Eng, Dr, Ir, “Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan”, Penerbit Andi, Yogyakarta, 2004. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan , “Drainase
e er it
Perkotaan”
Gunadharma, 1997. “Padang Dalam Angka” B S Kot
g
2013 Depertemen
Pekerjaan
Umum.
2006.
Perencanaan Sistim Drainase Jalan. Jakarta
