MAKALAH TUGAS AKHIR
EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI TERHADAP SISTEM DRAINASE WONOREJO
AJENG PADMASARI NRP 3107 100 021
Dosen Pembimbing: Ir. Sofyan Rasyid, MT
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tinjauan Umum Surabaya merupakan ibukota provinsi Jawa Timur yang berkembang sangat pesat menjadi pusat industri dan perdagangan yang berperan dalam pembangunan nasional. Perkembangan ini menarik minat masyarakat untuk bermigrasi ke Kota Surabaya sehingga mengakibatkan perkembangan penduduk kota meningkat sangat pesat serta menuntut perluasan lahan untuk perumahan, perdagangan, jasa maupun industri dan fasilitas penunjang lainnya. Wilayah perkotaan yang dulu hanya menempati pusat kota Surabaya kini berkembang ke arah barat, timur, utara dan selatan kota Surabaya. Lahan-lahan kosong yang dekat dengan tempat usaha mengalami pengalihan fungsi lahan sehingga mengurangi daerah-daerah konservasi sebagai tempat peresapan air hujan. Berkembangnya bangunan-bangunan yang semakin pesat tidak diimbangi dengan perkembangan sistem drainase kota Surabaya. Perubahan-perubahan fungsi lahan tersebut akan memperbesar koefisien pengaliran yang pada akhirnya juga akan memperbesar debit limpasan permukaan, hal inilah yang seringkali mengakibatkan terjadinya genangan air atau lebih dikenal dengan banjir di Kota Surabaya. Selain itu itu topografi daerah yang sebagian besar berdataran rendah mengakibatkan kesulitan unuk membuang air ke hilir secara gravitasi. Elevasi muka air tanah yang tinggi serta kondisi geografis yang berbatasan langsung dengan laut menjadikan saluran pada daerah ini sangat dipengaruhi oleh pasang surut air laut, sehingga rawan sekali terhadap bahaya banjir apabila sistem drainasenya tidak dikelola dengan baik. Salah satu kawasan banjir di Surabaya adalah pada sistem drainase Wonorejo yang berada pada wilayah Surabaya Selatan dan Surabaya Timur. 1.2 Latar Belakang Drainase perkotaan bertujuan untuk mengalirkan air berlebih dari suatu kawasan yang berasal dari air hujan maupun dari air buangan agar tidak menjadi genangan di tempat tertentu. Suatu kota terbagi menjadi beberapa
2
kawasan, maka drainase di masing-masing kawasan merupakan komponen yang saling terkait dalam suatu jaringan drainase perkotaan dan membentuk suatu sistem drainase perkotaan. Sistem drainase Wonorejo meliputi tiga kecamatan yaitu Kecamatan Jambangan, Wonocolo dan Rungkut. Saluran utama pada sistem drainase Wonorejo adalah saluran primer Afvour Wonorejo yang memiliki panjang hingga ± 15 km dengan lebar 4 sampai 10 meter serta sebagian besar melewati daerah permukiman penduduk. Sistem drainase Wonorejo biasanya dibagi menjadi 2 bagian yaitu sistem drainase bagian hulu dan sistem drainase bagian hilir. Saluran Afvour Wonorejo ini berhulu pada pertemuan saluran sekunder Jambangan, saluran sekunder Karah Agung 1 dan bermuara di laut. Genangan yang terjadi pada sistem drainase Wonorejo mencapai ± 40 cm dengan lama genangan berkisar antara 1 sampai 4 jam. Diduga saluran primer Afvour Wonorejo tidak mampu menampung air limpasan dari saluran sekunder, saluran tersier serta lahan yang berada di kiri dan kanan saluran. Dari pemaparan di atas perlu dilakukan upaya untuk mengurangi debit pada saluran primer Afvour Wonorejo tanpa memperbaiki atau merubah dimensi penampang saluran Afvour Wonorejo melalui cara diperdalam ataupun diperlebar karena pada kiri-kanan saluran sudah padat oleh bangunan dan akan rawan longsor jika saluran diperdalam yaitu dengan menggunakan pompa air. Pompa air dapat memberikan pengaruh pada daerah hulu dan hilir suatu sistem drainase. Pada bagian hulu, pompa air dapat memisahkan serta mengurangi debit yang nantinya akan masuk ke hilir. Sedangkan pada bagian hilir, pompa air dapat mengurangi debit yang akan masuk. Sistem drainase Wonorejo memiliki 3 rumah pompa yang berada di bagian hilir dan telah beroperasi yaitu, pompa air Wonorejo I yang berada di Komplek Ruko Megah Raya Rungkut, pompa air Wonorejo II berada di dekat rumah susun dan pompa air Bozem Wonorejo yang berada di bozem Wonorejo. Pada pompa air Wonorejo I dan Wonorejo II langsung memompa air dari saluran primer Afvour Wonorejo sedangkan pompa Bozem Wonorejo memompa air dari saluran saluran Afvour Wonorejo yang telah ditampung sebelumnya pada bozem Wonorejo.
Sekalipun sistem drainase Wonorejo telah memiliki 3 pompa air yang telah beroperasi pada sistem drainase Wonorejo bagian hilir, masih terdapat genangan pada beberapa kawasan perumahan misalnya perumahan Bendul Merisi Permai, Prapen Indah, Taman Panjang Jiwo. Dari pemaparan di atas perlu dilakukan penambahan pompa air pada bagian hulu yaitu pompa air Jemursari dengan tujuan mengurangi debit yang akan mengalir ke hilir dan diharapkan mampu mengatasi permasalahan banjir yang terjadi saat ini dan masa mendatang. Studi yang berjudul ‘EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI TERHADAP SISTEM DRAINASE WONOREJO” bertujuan untuk menganalisa efektifitas pompa air Jemursari.
(primer) Afvour Wonorejo dan akibat dari dibukanya pintu air Jemursari. 4.
Menganalisa besarnya debit yang akan diterima pompa air Jemursari.
5.
Menganalisa efektifitas pompa air Jemursari terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir.
1.5 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penyusunan tugas akhir ini sebagai berikut :
Sistem yang ditinjau sistem drainase Wonorejo pada daerah pelayanan pompa Jemursari dan daerah pengaruh pelepasan debit pompa air Jemursari ke hilir. Sistem drainase Wonorejo ditunjukkan pada Gambar 1.1. Daerah layan pompa air Jemursari ditunjukkan pada Gambar 1.2. Dan daerah pengaruh pelepasan debit pompa air Jemursari ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir ditunjukkan pada Gambar 1.3.
Tampungan air pada drainase yang diperhitungkan hanya berasal dari air hujan sedangkan debit dari limbah rumah tangga tidak diperhitungkan.
Daerah tangkapan hujan (catchment area) ditinjau hanya pada kawasan yang air limpasannya kemungkinan akan membebani daerah studi.
Analisa hanya dilakukan pada saluran sekunder dan saluran primer sedangkan saluran tersier hanya digunakan sebagai data pendukung.
Desain dan analisa perhitungan hanya mengutamakan pada permasalahan aliran dalam sistem drainase, untuk analisa biaya tidak dibahas.
Diasumsikan bahwa tidak terjadi kegagalan drainase pada tingkat yang lebih rendah yaitu kegagalan drainase pada tingkat sekunder, tingkat tersier dan tingkat keempat atau quarter.
1.3 Rumusan Masalah Dengan memperhatikan latar belakang dan identifikasi masalah tersebut di atas, maka permasalahan dalam studi ini dapat dirumuskan sebagai berikut : 1.
Berapa besar debit pada saluran (primer) Afvour Wonorejo yang nantinya digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari?
2.
Berapa besar kapasitas saluran eksisting sekitar pompa air Jemursari?
3.
Berapa besar debit tambahan yang masuk ke saluran tersier Prapen dari saluran (primer) Afvour Wonorejo dan akibat dari dibukanya pintu air Jemursari?
4.
Berapa besar debit yang akan diterima pompa air Jemursari?
5.
Bagaimana efektifitas pompa air Jemursari terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir?
1.4 Tujuan Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir adalah sebagai berikut : 1.
Menganalisa besarnya debit pada saluran (primer) Afvour Wonorejo yang nantinya digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari.
2.
Menganalisa besarnya kapasitas saluran eksisting sekitar pompa air Jemursari.
3.
Menganalisa besarnya debit tambahan yang masuk ke saluran tersier Prapen dari saluran
3
1.6 Manfaat
Dengan adanya Tugas Akhir ini diharapkan permasalahan banjir di daerah Surabaya terutama pada daerah sistem drainase Wonorejo dapat diminimalisir sehingga tidak merugikan masyarakat.
masing-masing daerah pematusan sekunder ditunjukkan pada Lampiran 1. dan sebagian hilir sistem drainase Wonorejo untuk pengaruh dari pelepasan debit ditunjukkan oleh Gambar 1.3. Pemahaman mengenai saluran Afvour Wonorejo dan untuk memudahkan analisa dalam studi ini, maka saluran primer Afvour Wonorejo dibagi dalam beberapa segmen dengan skema yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. Dengan memperhatikan skema dan bagan skema segmen saluran primer Afvour Wonorejo pada Gambar 2.1. dan Gambar 2.2., dapat dijelaskan bahwa saluran primer Afvour Wonorejo dibagi dalam beberapa segmen karena terjadi perubahan debit yang signifikan yang berasal dari sub-catchment sekunder, perubahan kondisi eksisting saluran Afvour Wonorejo dan guna mempermudah melakukan analisa dalam studi ini.
1.7 Bagan Alir
Segmen 1 merupakan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 1 yang dimulai pada node P1, titik pertemuan saluran sekunder Karah Agung 1 dan jambangan, sampai node P2. Outlet dari daerah pematusan sekunder Karah Agung 1 dan Jambangan nantinya dijadikan inlet untuk Afvour Wonorejo segmen 1.
BAB II ANALISA DAN PERHITUNGAN 2.1 Tinjauan Sistem Drainase Jaringan sistem drainase diperlukan untuk menunjukkan sistem aliran air hujan yang jatuh pada permukaan lahan, rumah dan jalan menuju saluran tepi dan dibuang menuju pembuangan akhir. Dari skema jaringan drainase dapat diketahui bahwa air mengalir secara gravitasi yaitu dari permukaan dengan elevasi tinggi menuju permukaan yang mempunyai elevasi lebih rendah. Saluran drainase pada sistem drainase Wonorejo memiliki penampang terbuka dengan bentuk penampang trapesium dan penampang ganda. Daerah yang akan ditinjau pada sistem drainase Wonorejo ini adalah pada daerah layan pompa air Jemursari untuk mengetahui besarnya inflow yang akan diterima oleh Afvour Wonorejo dan nantinya sebagian akan di pompa dengan pompa air Jemursari. Dan sebagian daerah hilir yaitu dari Jemursari sampai Rungkut guna mengetahui pengaruh dari pelepasan debit yang akan di alirkan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir. Sehingga area yang ditinjau hanya yang membebani daerah layan pompa air Jemursari untuk inflow ditunjukkan pada Gambar 1.2., sedangkan inflow dari
4
Segmen 1
Segmen 2 Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 2 yang berhulu pada node P2, titik pertemuan antara saluran sekunder Prof. Soepomo, Ketintang Selatan dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 1, sampai node P3. Outlet dari segmen 1 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 1 dan daerah pematusan sekunder Ketintang Selatan dan Prof. Soepomo menjadi inlet untuk segmen 2. Selain itu, Afvour Wonorejo segmen 2 juga dibebani oleh daerah pematusan sekunder Ketintang Wiyata.
Segmen 3 Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 3 dimulai dari titik pertemuan saluran sekunder Ketintang dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 2 ditandai dengan node P3 dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 3 berakhir pada node P4. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 2 dan daerah pematusan sekunder Ketintang akan menjadi inlet untuk saluran Afvour Wonorejo segmen 3. Saluran
Afvour Wonorejo segmen 3 juga dibebani oleh daerah pematusan sekunder Jemur Gayungan.
Segmen 4 Segmen 4 yaitu dari node P4, titik pertemuan antara saluran sekunder Wonokromo dan A. Yani dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 3, sampai node P5 disebut dengan saluran Afvour Wonorejo segmen 4. Inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 4 yaitu outlet saluran Afvour Wonorejo segmen 3 dan daerah pematusan sekunder A. Yani dan Wonokromo.
Segmen 7 Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang bermula dari node P7, titik pertemuan antara saluran sekunder Raya Panjang Jiwo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6, sampai dengan node P8. Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sampai segmen 10 merupakan sistem drainase bagian hilir yang akan ditinjau guna mengetahui akibat dari pelepasan debit dari sistem drainase bagian hulu. Sehingga saluran Afvour Wonorejo segmen 7 mendapatkan debit dari catchment area Afvour Wonorejo segmen 7
Segmen 8 Afvour Wonorejo segmen 8 yang bermula dari node P8, titik pertemuan antara saluran sekunder Kalirejo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7, sampai node P9. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dan daerah pematusan sekunder Kalirejo akan menjadi inlet untuk saluran Afvour Wonorejo segmen 8.
Segmen 9 Afvour Wonorejo segmen 9 yang yang berawal dari node P9, titik pertemuan antara saluran sekunder Tenggilis Kauman dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 8, sampai node P10. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 8 dan daerah pematusan sekunder Tenggilis Kauman menjadi inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 9.
Segmen 10 Afvour Wonorejo segmen 10 berawal dari node P10, titik pertemuan antara saluran sekunder Drasimo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 9, sampai dengan daerah Rungkut. Karena daerah pelepasan debit yang akan ditinjau hanya sampai daerah Rungkut. Dan inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 10 yang juga merupakan outlet dari Afvour Wonorejo segmen 9, daerah pematusan sekunder Drasimo dan juga sebagian pelepasan debit dari saluran Prapen ke saluran Drasimo.
Segmen 6 Pada segmen 6 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 6 yang bermula dari node P6, titik pertemuan antara saluran sekunder Jetis dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 5, sampai dengan node P7. Pada node P6 merupakan outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 5 dan daerah pematusan sekunder Jetis akan menjadi inlet dari segmen 6 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 6.
Segmen 5 Untuk segmen 5 pada saluran Afvour Wonorejo berawal dari node P5, titik pertemuan antara saluran sekunder Wonocolo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 4, sampai node P6 disebut dengan nama saluran Afvour Wonorejo segmen 5. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 4 dan daerah pematusan sekunder Wonocolo akan menjadi inlet dari Afvour Wonorejo segmen 5.
dan pelepasan debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu.
Dengan memperhatikan skema daerah sekitar pompa air Jemursari pada Gambar 2.3., dapat dijelaskan bahwa :
Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6 Saluran utama pada sistem drainase Wonorejo adalah saluran primer Afvour Wonorejo. Saluran Wonorejo segmen 6 merupakan saluran primer dari pertemuan saluran sekunder Jetis dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6 sampai pertemuan saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. Saluran Afvour Wonorejo segmen 6 menerima inflow dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu dan secara gravitasi
5
akan diteruskan ke Wonorejo segmen 7.
saluran
Afvour
Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo merupakan saluran yang menghubungkan pintu air Jemursari dengan saluran primer Afvour Wonorejo. Sehingga debit tambahan akibat dibukanya pintu air Jemursari secara gravitasi akan mengalir menuju saluran Afvour Wonorejo segmen 7.
Saluran sekunder Sidosermo Saluran sekunder Sidosermo merupakan saluran yang menerima debit dari daerah pematusan sekunder Sidosermo dan mengalir secara gravitasi menuju saluran Prapen dan akan diteruskan ke saluran sekunder Drasimo.
Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7 menerima debit secara gravitasi dari Afvour Wonorejo segmen 6, daerah pematusan Raya Panjang Jiwo dan tambahan debit akibat dibukanya pintu air Jemursari. Saluran eksisting Afvour Wonorejo segmen 7 berbentuk trapesium dan memiliki lebar 5.1 meter dengan tinggi saluran 1.75 meter. Diharapkan penambahan pompa air Jemursari dapat mengurangi debit yang akan mengalir ke Afvour Wonorejo segmen 7 sehingga tidak terjadi overtopping pada kondisi eksisting. Agar sistem drainase Wonorejo bagian hilir dengan keadaan eksisting dan tidak terjadi overtopping perlu adanya pengaturan debit yang akan dialirkan.
Saluran sekunder Drasimo
Saluran tersier Prapen Pada keadaan eksisting, saluran tersier Prapen menerima debit dari saluran sekunder Sidosermo dan pada ujung dari saluran tersier Prapen terdapat pompa air Jemursari. Dalam studi ini, saluran Prapen nantinya akan menerima debit tambahan dari Afvour Wonorejo segmen 6, saluran Sidosermo, saluran Raya Panjang Jiwo dan debit tambahan akibat dibukanya pintu air Jemursari, yang nantinya akan dipompa keluar dari sistem drainase Wonorejo oleh pompa air Jemursari. Saluran Prapen diharapkan tidak mengalami overtopping atau mampu mengalirkan debit tambahan yang ada agar dapat memaksimalkan pengoperasian dari pompa air Jemursari dan aliran air pada saluran Prapen tidak meluap ke jalan raya dan perumahan.
6
Pintu air Jemursari Pintu air Jemursari terletak pada pertemuan antara saluran primer Kebonagung yang memiliki lebar 8.5 meter dan tinggi saluran 1.25 meter dengan saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. Pintu air Jemursari memiliki 2 buah pintu dengan lebar masing-masing pintu 1.0 meter dan bukaan maksimum dari pintu air 0.4 meter. Pintu air Jemursari mengalihkan sebagian debit yang akan mengalir di saluran Kebonagung ke saluran Afvour Wonorejo jika ketinggian muka air Afvour Wonorejo lebih rendah dari Kebonagung apabila yang terjadi sebaliknya maka pintu air Jemursari akan ditutup. Dalam studi ini diambil kemungkinan yang berpengaruh terbesar pada Afvour Wonorejo yaitu pintu air Jemursari dibuka dengan tinggi bukaan yang maksimal.
Saluran sekunder Drasimo merupakan saluran yang menghubungkan saluran Prapen dengan saluran Afvour Wonorejo bagian hilir dalam studi ini penulis sebut dengan Afvour Wonorejo segmen 10. Selain menerima debit dari daerah pematusan sekunder Drasimo, juga menerima debit tambahan dari saluran Prapen untuk mengurangi debit air yang akan mengalir pada saluran Afvour Wonorejo segmen 6.
Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7
Pompa air Jemursari Pada sistem drainase bagian hilir memiliki 3 buah pompa air tetapi masih terdapat genangan pada sistem drainase Wonorejo bagian hulu maupun hilir. Sehingga dilakukan penambahan pompa air Jemursari pada daerah hulu yang diharapkan dapat mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase bagian hilir. Inflow dari pompa air Jemursari seperti yang dijelaskan pada 3.1. Konsep Pemikiran didapatkan dari jumlah debit akibat dibukanya pintu air Jemursari dan daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo, Afvour Wonorejo
segmen 6, daerah pematusan sekunder Sidosermo. Pompa air Jemursari akan memompa air dari saluran Prapen ke Kali Jagir.
Dengan adanya pengaturan pelepasan debit yang akan dialirkan ke sistem drainase bagian hilir, sehingga saluran pada bagian hilir tidak mengalami overtopping atau tidak melebihi kapasitas eksisting yang ada. Terutama saluran Afvour Wonorejo segmen 10 dapat mengalirkan jumlah debit dari pelepasan debit saluran Afvour Wonorejo segmen 6 dan saluran sekunder Drasimo.
Diperlukan bangunan drainase lainnya untuk mengatur tinggi muka air agar pada daerah hilir khususnya Afvour Wonorejo segmen 10 tidak mengalami overtopping atau melebihi kapasitas yang ada. Untuk mengatur tinggi muka air, maka pintu air akan diletakkan pada hulu saluran Drasimo dan hulu saluran Afvour Wonorejo segmen 7 agar jumlah debit yang akan mengalir ke saluran Afvour Wonorejo segmen 10 tidak melebihi kapasitas eksisting saluran.
Pintu air Drasimo Pada saluran Prapen terdapat pertemuan antara saluran Prapen dengan saluran Drasimo. Secara gravitasi debit yang mengalir pada saluran Prapen akan mengalir ke saluran Drasimo karena saluran Drasimo memiliki kemiringan lebih besar daripada saluran Prapen. Sehingga diperlukan pengaturan debit agar debit yang akan dipompa oleh pompa air Jemursari tidak mengalir ke saluran Drasimo yaitu pintu air Drasimo yang akan diletakkan di hulu saluran Drasimo. Dengan adanya pintu air Drasimo, debit yang mengalir ke saluran Drasimo tidak membebani sistem drainase Wonorejo bagian hilir sehingga saluran eksisting pada daerah hilir tidak terjadi overtopping.
Dengan memperhatikan skema daerah pengaruh pelepasan debit pada daerah hilir pada Gambar 2.4., dapat dijelaskan bahwa :
Pelepasan debit dari Afvour Wonorejo segmen 6 dan Drasimo akan mempengaruhi sistem drainase bagian hilir, dalam studi ini bagian hilir yang akan ditinjau hanya pada daerah Jemursari sampai Raya Rungkut. Karena saluran Afvour Wonorejo segmen 10 menerima jumlah debit dari saluran sekunder Drasimo dan saluran Afvour Wonorejo segmen 9. Sehingga diperlukan analisa pada daerah hilir untuk menentukan debit yang akan dialirkan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir.
Pintu air Afvour Wonorejo segmen 7 Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 selain menerima debit dari sistem drainase bagian hulu juga menerima debit akibat dari daerah pematusan sekunder Kalirejo. Agar pada kondisi eksisting daerah sistem drainase Wonorejo bagian hilir tidak terjadi overtopping, perlu adanya pengaturan debit yang akan dialirkan ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yaitu pintu air Afvour Wonorejo. Pintu air Afvour Wonorejo dapat mengatur debit yang akan mengalir ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dengan mengatur bukaan pintu air. Sisa debit yang tidak dapat dialirkan oleh saluran Afvour Wonorejo segmen 7 akan di alihkan ke saluran Prapen dan nantinya akan di pompa ke Kali Jagir dengan pompa air Jemursari.
Debit saluran sistem drainase Wonorejo bagian hilir berasal dari daerah pematusan sekunder Kalirejo, Tenggilis Kauman, Drasimo. Selain dari daerah pematusan sekunder, tambahan debit dari pelepasan debit dari sistem drainase bagian hulu juga mempengaruhi debit yang akan mengalir di Afvour Wonorejo bagian hilir.
2.2 Analisa Curah Hujan Rata-rata Data hujan yang diperoleh dari stasiun hujan merupakan hujan yang terjadi pada satu titik saja (point rainfall). Data hujan yang diperlukan dalam perhitungan hidrologi merupakan curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, sehingga hujan titik dari dari satu daerah perlu di ubah menjadi hujan rata-rata kawasan. Ada 3 cara yang sering digunakan yaitu rata-rata aljabar, poligon Thiessen dan isohyet. Tabel 2.1. Perhitungan Koeffisien Thiessen No 1 2 3
Stasiun hujan Kebon Agung Gunung Sari Wonokromo total
A Autocad 8.3873 12.8485 24.8684 46.1042
Area (km2) 2.0968 3.2121 6.2171 11.5261
W 0.1819 0.2787 0.5394 1.0000
(Sumber : pengolahan data, 2011)
7
Dimana koeffisien untuk masing-masing stasiun hujan didapatkan dari rumus : W1
A3 A1 A2 ; W2 ; W3 A1 A2 A3 A1 A2 A3 A1 A2 A3
Misalkan pada perhitungan pada tahun 2001, tanggal 21 Januari tercatat curah hujan pada stasiun hujan Kebonsari adalah 10 mm, pada stasiun hujan Gunungsari adalah 90 mm dan stasiun hujan Wonokromo adalah 47 mm. Sehingga akan didapatkan nilai hujan rata-rata pada tanggal 21 Januari 2001 sebesar :
R W1 R1 W2 R2 W3 R3 R 0.1819 10 0.2787 90 0.5394 47
R 52.2524 mm Perhitungan curah hujan seperti contoh diatas dilakukan pada tanggal tertentu dimana salah satu stasiun hujannya memiliki curah hujan tertinggi dalam setiap tahunnya dan dari perhitungan ini akan didapatkan nilai curah hujan rata-rata maksimum. Tabel 2.2. Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Tahun
2001 2002 2003 2004 2005
2006
2007
2008 2009 2010
Tanggal 21-Jan 1-Mar 2-Mar 30-Jan 1-Feb 16-Mar 28-Nov 6-Jan 5-Mar 8-Feb 24-Nov 15-Dec 4-Jan 19-Feb 7-Mar 22-Feb 21-Mar 22-May 20-Nov 26-Nov 28-Dec 9-Jan 6-Mar 1-Dec 3-Dec
Kebon Agung R1 W1.R1 10 1.8192 15 2.7288 117 21.2847 105 19.1017 75 13.6440 67 12.1887 45 8.1864 75 13.6440 92 16.7367 0 0.0000 105 19.1017 39 7.0949 94 17.1005 98 17.8282 72 13.0983 100 18.1921 78 14.1898 53 9.6418 85 15.4632 28 5.0938 75 13.6440 70 12.7344 76 13.8260 17 3.0926 109 19.8293
Curah Hujan Gunung Sari R2 W2.R2 90 25.0816 40 11.1474 26 7.2458 113 31.4913 37 10.3113 98 27.3110 76 21.1800 55 15.3276 103 28.7044 0 0.0000 114 31.7700 46 12.8195 63 17.5571 81 22.5734 110 30.6552 41 11.4260 96 26.7537 72 20.0652 43 11.9834 43 11.9834 81 22.5734 78 21.7373 52 14.4916 114 31.7700 92 25.6389
Wonokromo R3 W3.R3 47 25.3516 68 36.6789 42 22.6546 113 60.9517 17 9.1697 30 16.1819 76 40.9941 58 31.2849 92 49.6244 95 51.2426 60 32.3637 68 36.6789 100 53.9396 29 15.6425 47 25.3516 18 9.7091 36 19.4182 107 57.7153 30 16.1819 81 43.6910 70 37.7577 104 56.0971 22 11.8667 15 8.0909 110 59.3335
R 52.2524 50.5551 51.1851 111.5446 33.1251 55.6816 70.3605 60.2566 95.0655 51.2426 83.2354 56.5933 88.5972 56.0441 69.1051 39.3272 60.3617 87.4224 43.6285 60.7682 73.9751 90.5689 40.1842 42.9536 104.8018
Rmax per tahun 52.2524 111.5446 70.3605 95.0655 83.2354
88.5972
87.4224
73.9751 90.5689 104.8018
(Sumber : pengolahan data, 2011)
Dari data perhitungan di atas, dapat disimpulkan bahwa hujan rata-rata maksimum selama 10 tahun terakhir antara tahun 2001 sampai dengan 2010 menggunakan cara Thiessen Poligon adalah sebesar 111.5446 mm. 2.3 Analisa Periode Ulang Curah Hujan Setelah didapatkan data curah hujan yang dapat digunakan dalam perhitungan hidrologi, maka perlu ditentukan periode ulang dari curah hujan tersebut sehingga dapat dihitung tinggi hujan rencana pada periode ulang 8
tersebut. Penetapan periode ulang ini digunakan untuk menentukan besarnya kapasitas saluran air terhadap limpasan air hujan dengan mempertimbangkan skala kepentingan (prioritas), skala kemampuan dana (ekonomi), dan skala tepat guna (teknis). Standar desain yang ada di Surabaya adalah penggunaan periode ulang 2 tahun untuk saluran tersier dan sekunder sedangkan periode ulang 5 tahun untuk saluran primer. Oleh karena itu di dalam perhitungan saluran selanjutnya digunakan hujan dengan periode ulang 2 tahun. 2.4
Analisa Distribusi Frekuensi
Frekuensi hujan adalah suatu periode ulang dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan dilampaui. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan beberapa jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi, yaitu Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Gumbel dan Distribusi Log Pearson III. 2.3.1. Distribusi Normal Tabel 2.3. Perhitungan Tinggi distribusi normal Peringkat Tahun 1 2002 2 2010 3 2006 4 2004 5 2009 6 2007 7 2005 8 2008 9 2003 10 2001 R max R max rata-rata S
hujan dengan
R 111.5446 104.8018 95.0655 90.5689 88.5972 87.4224 83.2354 73.9751 70.3605 52.2524 111.5446 85.7824 17.1695
(Sumber : pengolahan data, 2011)
Dengan persamaan : X T X K T S Tinggi hujan pada periode ulang 2 tahun sebagai berikut:
Periode ulang 2 tahun
KT = 0.00
R T X KT S R T 85.7824 0.0017.1695 85.7824 mm
2.3.2. Distribusi Gumbel Prosedur perhitungan dengan metode Gumbel adalah sebagai berikut : 1) Mengurutkan data-data dari yang terbesar ke terkecil. Dalam hal ini disebut peringkat atau ranking dengan notasi m. 2) Dicari berapa probabilitas terjadinya suatu peristiwa ke m dengan rumusan : P
m n 1
3) Menentukan periode ulang (T) dari probabilitas tersebut dengan rumusan :
1 P
4) Menggunakan
perumusan
yaitu : X Tr b
Gumbel
YTr a
Yn S 0.4952 x 17.1695 85.7824 76.8288 Sn 0.9496 Periode ulang 2 tahun dengan nilai YTR = 0.3668, tinggi hujan rencana adalah : bX
X Tr b
YTr a
2.3.3. Distribusi Log Pearson III Tiga parameter penting dalam distribusi Log-Pearson III, yaitu harga rata-rata, simpangan baku, dan koefisien kemencengan. Yang menarik, jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log Normal.
1)
Y S bX n Sn
Ubah data ke dalam bentuk logaritmik, X = Log X
2)
Sn = 0.9496
Hitung harga rata-rata : n
Yn = 0.4952
LogX
YTR = 0.3668 Tabel 2.4. Perhitungan Tinggi hujan dengan distribusi gumbel Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
R Peringkat R 52.2524 111.5446 111.5446 104.8018 70.3605 95.0655 95.0655 90.5689 83.2354 88.5972 88.5972 87.4224 87.4224 83.2354 73.9751 73.9751 90.5689 70.3605 104.8018 52.2524
0.3668 83.4608 mm 0.0576
Berikut ini langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Pearson III, antara lain :
Dimana :
Sn a S
Sn 0.9496 0.0576 S 16.4825
X Tr 76.8288
yang mana notasi n adalah banyaknya data.
T
a
m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
P 0.0909 0.1818 0.2727 0.3636 0.4545 0.5455 0.6364 0.7273 0.8182 0.9091
T 11.0000 5.5000 3.6667 2.7500 2.2000 1.8333 1.5714 1.3750 1.2222 1.1000
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
Jumlah data (n)
: 10 tahun
Rata-rata Rmax ( X )
: 85.7824 mm
Standart Deviasi (S)
: 17.1695 mm
Reduce mean (Yn)
: 0.4952
Reduce standart (Sn)
: 0.9496
3)
LogXi i 1
n
Hitung harga simpangan baku :
n LogXi LogX n
s
2
i 1
n 1
Hitung koefisien kemencengan :
n LogXi LogX n
Cs 4)
3
i 1
n 1n 2s 3
Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus : Log XT = Log + K.s
Dimana K adalah variabel standar ( standarized variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan Cs Perhitungan hujan dengan periode ulang T
9
didapat dengan cara menghitung antilog dari Log XT. Tabel 2.5. Perhitungan distribusi hujan dengan Log Pearson III Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
X 52.2524 111.5446 70.3605 95.0655 83.2354 88.5972 87.4224 73.9751 90.5689 104.8018
Log X 1.7181 2.0474 1.8473 1.9780 1.9203 1.9474 1.9416 1.8691 1.9570 2.0204
Log (X-XR) Log (X-XR)2 Log (X-XR)3 -0.2066 0.0427 -0.0088 0.1228 0.0151 0.0019 -0.0773 0.0060 -0.0005 0.0534 0.0028 0.0002 -0.0044 0.0000 0.0000 0.0228 0.0005 0.0000 0.0170 0.0003 0.0000 -0.0556 0.0031 -0.0002 0.0323 0.0010 0.0000 0.0957 0.0092 0.0009
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
2)
Kelompokkan data menjadi sub-grup yang masing-masing beranggotakan minimal empat data pengamatan, G = 1 + 3.322 log n G = 1 + 3.322 log 10 = 4.322 ≈ 4 Dari hasil perhitungan jumlah kelas distribusi (G) = 4 sub kelompok dengan interval peluang (P) = 0,25 maka besarnya peluang untuk setiap grup adalah : Sub grup 1 : P < 0,25
Jumlah data (n)
: 10 tahun
Log X rata-rata
: 1.9247
Standart Deviasi (S)
: 0.0947
Koef. Kemencengan (Cs)
: -0.11
Sub grup 4 : P > 0,75
K
: 0.01815
Dengan
Sub grup 2 : 0,25 < P < 0,50 Sub grup 3 : 0,50 < P < 0,75
Log XT = 1.9247 + (0. 01815 x 0.0947) = 1.9264
bantuan rumusan X T X K T S dicari nilai batas tiaptiap sub-grup. Tinggi hujan rencana menurut distribusi normal dan Gumbel (XNG) dan menurut distribusi lognormal(XLOG) adalah :
R2 = antilog (Log XT)
untuk distribusi Normal dan Gumbel:
Periode ulang 2 tahun dengan nilai K = 0. 01815, tinggi hujan rencana adalah : Log XT = Log
+ K.s
R2 = antilog (1.9264) = 84.4088 2.5
Analisa Uji Kecocokan
Prosedur uji Chi-Kuadrat adalah sebagai berikut : 1)
Urutkan data pengamatan dari besar ke kecil atau sebaliknya, Tabel 2.6. Data Tinggi Hujan Tahun R Peringkat R 2001 52.2524 111.5446 2002 111.5446 104.8018 2003 70.3605 95.0655 2004 95.0655 90.5689 2005 83.2354 88.5972 2006 88.5972 87.4224 2007 87.4224 83.2354 2008 73.9751 73.9751 2009 90.5689 70.3605 2010 104.8018 52.2524 R max 111.5446 R rata-rata 85.7824 s 17.1695 (Sumber : Pengolahan data, 2011)
10
X NG 85.7824 17.1695KT untuk distribusi Log-Normal :
X LOG 1.9247 0.0947 K T Diambil peluang 0.25; 0.50; 0,75, maka: Peluang = 0.75 KT = -0.67
X NG 85.7824 17.1695 0.67 74.2788
X LOG 1.9247 0.0947 0.67 1.8612
Peluang = 0.50 KT = 0
X NG 85.7824 17.16950 85.7824
X LOG 1.9247 0.09470 1.9247
Peluang = 0.25 KT = 0.67
X NG 85.7824 17.16950.67 97.2859
X LOG 1.9247 0.09470.67 1.9881
Tabel 2.7. Nilai Batas Sub-Grup untuk Distribusi Normal dan Gumbel Nilai batas Sub-Kelompok Rt < 74.2788 74.2788 < Rt < 85.7824 85.7824 < Rt < 97.2859 Rt > 97.2859
No 1 2 3 4
Tabel 2.8. Nilai Batas Sub-Grup untuk Distribusi Log Pearson III Nilai batas Sub-Kelompok Rt < 1.8612 1.8612 < Rt < 1.9247 1.9247 < Rt < 1.9881 Rt > 1.9881
3)
Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub-grup,
4)
Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei, dimana :
jumlah data 10 2.5 jumlah grup 4
Pada tiap sub-grup hitung nilai : 2 (Oi – Ei)2 dan Oi Ei
Ei
5)
Jumlah
seluruh
sub-grup
nilai
Oi Ei 2 untuk menentukan nilai ChiEi
Kuadrat hitung (
).
Tabel 2.9. Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Normal dan Gumbel No
Nilai batas Sub Kelompok
1 2 3 4
Rt < 74.2788 74.2788 < Rt < 85.7824 85.7824 < Rt < 97.2859 Rt > 97.2859 Total
Jumlah data Oi Ei 3 2.5 1 2.5 4 2.5 2 2.5 10 10
(Oi-Ei)2
(Oi-Ei)2/Ei
0.25 2.25 2.25 0.25 Chi-Kuadrat
0.1 0.9 0.9 0.1 2
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
Tabel 2.10. Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Log Pearson III No
Nilai batas Sub Kelompok
1 2 3 4
Rt < 1.8612 1.8612 < Rt < 1.9247 1.9247 < Rt < 1.9881 Rt > 1.9881 Total
Jumlah data Oi Ei 2 2.5 2 2.5 4 2.5 2 2.5 10 10
dk = 4 – 2 – 1 = 1 Kesimpulan yang diperoleh dari hasil Uji Kecocokan Chi Square adalah memenuhi semua. Persamaan distribusi yang dipakai dalam perhitungan selanjutnya (debit banjir rencana) adalah menggunakan metode Normal. Maka, dalam perencanaan selanjutnya digunakan : Periode ulang 2 tahun : R24 = 85.7824
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
Ei
Tentukan derajat kebebasan (dk) dk = G – R – 1 (G merupakan jumlah sub-grup dan nilai R = 2 untuk distribusi normal dan binomial, R = 1 untuk distribusi poisson). dk = G – R – 1
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
No 1 2 3 4
6)
(Oi-Ei)2
(Oi-Ei)2/Ei
0.25 0.25 2.25 0.25 Chi-Kuadrat
0.1 0.1 0.9 0.1 1.2
2.6
mm
Analisa Waktu Konsentrasi
Waktu konsentrasi (tc) pada masingmasing saluran ditinjau pada masing-masing titik kontrol saluran. Titik kontrol saluran merupakan pertemuan antara saluran tepi dari berbagai tempat pada suatu titik temu ataupun tergantung dari kondisi saluran tertentu yang memerlukan pengontrolan. Waktu konsentrasi terdiri dari waktu pengaliran di atas lahan (t0) dan waktu pengaliran di saluran (tf). Adapun langkah awal dalam menghitung tc sebagai berikut :
Nilai t0 Waktu pengaliran di atas lahan (t0) merupakan waktu yang ditempuh air mengalir dari turunnya air sampai saluran terdekat. Dalam perumusan Kerby nilai nd tergantung dari jenis permukaan daerah limpasan. Maka dalam perhitungan ini diasumsikan nilai nd sebesar 0.02 untuk daerah sistem drainase Wonorejo. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. nd = 0.02 l = 73.95 meter h lahan = 0.05 meter i = h/l = 0.05/73.95 = 0.0007 l to 1,44 nd i
0.467
73.95 t o 1,44 0.02 0.0007
0.467
9.50 menit
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
11
Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 2.
Nilai tf Kecepatan saluran diperoleh 1 berdasarkan rumusan v n R S maka dengan rumus tf= L/v dapat diketahui nilai tf. 2
3
1
2
Dalam menentukan nilai v digunakan metode trial error dari penampang saluran hidrolika. Jadi sambil menghitung debit hidrologi dapat pula dihitung debit hidrolikanya supaya dapat diperoleh kecepatan saluran yang sesuai. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. P. saluran (L) = 2088 meter V (trial-error) = 0.41 m/s tf
Nilai tc Setelah nilai t0 dan tf diketahui, maka waktu konsentrasi (tc) pada masingmasing saluran dapat dihitung dengan perumusan tc = t0 + tf. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. t0 = 9.50 menit Nilai tc dari saluran tersier sebelumnya yaitu Jemursari 8 dijadikan nilai t0 dari saluran tersier Ketintang Selatan Cabang sebesar = 26.16 menit, jadi digunakan nilai yang terbesar t0. tf = 84.49 menit tc = t0 + tf = 26.16 + 84.49 = 110.69 menit = 1.84 jam Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 2.
12
Analisa Intensitas Hujan
Data yang diperoleh guna mengerjakan Tugas Akhir ini berupa data hujan harian, maka analisa intensitas hujan yang digunakan menggunakan perumusan Dr. Mononobe. Nilai t dalam perumusan tersebut digunakan nilai tc. Adapun perumusan Dr. Mononobe sebagai berikut : I R24 24
2
3
24 t
Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. R24 = 85.7824 mm t = 1.84 jam I
R24 24 24 t
2
3
85.7824 24 24 1.84
2
3
19.771 mm / jam
Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama pada hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 3.
L 2088 5069.14 det 84.49 menit v 0.41
Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 2.
2.7
2.8
Analisa Koefisien Pengaliran
Daerah sistem drainase Wonorejo mayoritas merupakan area pemukiman kopel berdekatan. Sehingga koefisien yang digunakan mayoritas hampir sama yaitu berkisar antara 0.60.7. untuk perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada lampiran 3. 2.9
Analisa Debit Rencana
Dalam Tugas Akhir ini untuk menghitung debit hidrologi digunakan cara rasional. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. menggunakan cara rasional dengan T = 2 tahun: Q
1 CIA m3 / det 3.6
Dengan memasukkan tinggi hujan rencana seperti pada sub-bab 2.5., intensitas hujan yang diperoleh melalui perumusan Dr. Mononobe seperti pada sub-bab 2.8. dengan periode ulang 2 tahun, dapat diperoleh debit hidrologi (Qhidrologi) pada saluran. R24 = 85.7824 mm A = 0.362 km2 C = 0.68 tc = 1.84 jam I = 19.771 mm/jam
Qhidrolog i
1 0.6819.7710.362 1.342 m 3 / det 3.6
Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 3. 2.10 Analisa Kapasitas Saluran Kapasitas saluran adalah besarnya debit maksimum yang mampu dilewatkan oleh suatu penampang saluran sepanjang saluran tersebut. Kapasitas saluran ini digunakan sebagai acuan untuk menyatakan apakah debit yang yang terjadi dapat ditampung oleh saluran pada kondisi exsisting tanpa terjadi luapan air. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. dan bentuk penampang dapat ditunjukkan pada Gambar 2.5.
menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 4.
2.11 Analisa Metode Trial Error Berikut ini adalah contoh perhitungan trial-error guna mendapatkan besarnya debit (Q ≈ 0.000) yang akan mengalir untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. Perhitungan hidrolika Beda tinggi saluran(h) : 0.9 meter Panjang saluran (L) : 2088 meter Kemiringan (i) : h/L=0.68/2088 = 0.0003 Lebar saluran (b1) : 0.4 meter (eksisting) Lebar saluran (b2) : 4.2 meter (eksisting) Tinggi air (h1) : 0.000 (trial-error) Tinggi air (h2) : 0.788 (trial-error) Koefisien manning (n) : 0.03 Saluran berbentuk penampang ganda 1 2 0.4 0.50 0.0 0.0 0.00 2 A2 4.2 0.0 0.788 3.310
A1
Gambar 2.5. Bentuk penampang saluran sekunder Raya Panjang Jiwo.
b1 = 0.4 m b2 = 4.2 m I1 = ΔH/L = 0,68 / 2088 = 0,0003
n = 0,03 h1 = 1.3 m h2 = 0.8 m m = 0,50
1 A1 2 0.4 0.50 1.31.3 0.943 2 A2 4.2 1.3 0.8 8.820
P1 0.4 1.3 1 0.50 2 1.853
P2 4.2 2 0.8 5.800
R1
A1 0.943 0.509 P1 1.853
R2
A2 8.820 1.521 P2 5.800
Maka, kapasitas saluran sekunder Raya Panjang Jiwo dengan bentuk penampang ganda : 1 R 2 / 3 I 1/ 2 A n 1 Q1 0.509 2 / 3 0.00031 / 2 0.943 0.361 m 3 / dt 0.3 1 Q2 1.5212 / 3 0.00041 / 2 8.820 7.016 m 3 / dt 0.3 Q
Qtotal 2 Q1 Q2 2 0.361 7.016 7.7385 m 3 / dt
Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan
P1 0.00
P2 4.2 2 0.788 5.776
R1 0.00 R2
A2 3.310 0.573 P2 5.776
v1 0.00 m / det v2
2 1 2 1 1 1 0.573 3 0.0003 2 0.41 m / det R 3 s 2 n 0.03
Q1 v1 A1 0.00 0.00 0.00 m 3 / det
Q2 v2 A2 0.41 3.259 1.342 m3 / det Qtotal 2 Q1 Q2 0.00 1.342 1.342 m3 / det
Perhitungan Hidrologi Perhitungan hidrologi telah dicontohkan sebelumnya, ditunjukkan pada sub-bab 4.9 didapat Qhidrologi untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo = 1.342 m3/det sehingga Q=Qhidrolika – Qhidrologi = 1.342 – 1.342 ≈ 0.000 m3/det. Perhitungan untuk saluran lainnya ditunjukkan pada lampiran 3. 2.12 Analisa Pintu Air Pompa air Jemursari sangat dipengaruhi oleh pintu air Jemursari karena akibat dari dibukanya pintu air Jemursari akan menambah
13
debit yang akan di pompa oleh pompa air Jemursari. Selain itu, pengoperasian pompa air juga membutuhkan bangunan bantu berupa pintu air pada persilangan saluran Prapen dengan Afvour Wonorejo dan saluran Prapen dengan Drasimo guna mengatur debit yang akan dilepaskan ke daerah hilir sistem drainase Wonorejo. 2.12.1. Pintu air Jemursari Pintu air Jemursari berfungsi untuk mengurangi debit yang akan mengalir pada saluran Kebonagung dengan sebagian debit yang mengalir akan di belokkan ke saluran tersier Raya Jemursari. Dan nantinya akan menambah debit pada saluran primer Afvour Wonorejo meskipun debit yang ditambahkan tidak begitu besar nilainya dibanding debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu tetapi harus diperhitungkan juga. Pintu air Jemursari memiliki 2 pintu air dengan bukaan pintu maksimal sebesar 0.4 meter. Rumus umum yang digunakan untuk menghitung debit pintu air : Q C a b 2 g y1
Dimana : C = koefisien kontraksi debit a = tinggi bukaan pintu (meter) b = lebar pintu (meter) y1 = kedalaman air di hulu pintu (meter) Q = debit pada pintu air (m3/det) Perhitungan debit yang dapat dialirkan oleh pintu air Jemursari: a = 0.4 meter (asumsi bukaan pintu air Jemursari terbesar) h1 = 1.25 meter (asumsi saluran Kebonagung penuh) y1 1.25 3.125 a 0.4
y3 = 0.788 meter (asumsi debit rencana saluran Raya Panjang Jiwo) y3 0.788 2 a 0.4
C = 0.54 → dengan y1/a = 3.125 dan y3/a = 2 b = 1.0 meter Q1 p int u 0.54 0.4 1 2 9.81 1.25 1.070m 3 / det
Sehingga debit tambahan untuk pompa
14
air Jemursari akibat dari dibukanya 2 pintu air Jemursari yaitu 2.139 m3/det. 2.12.2. Pintu air Afvour Wonorejo segmen 7 Inflow dari pompa air Jemursari ditunjukkan pada Gambar 2.6. Skema inflow pompa air Jemursari dan berdasarkan perhitungan analisa debit rencana pada 2.9. Debit yang dihasilkan dari sistem drainase bagian hulu sebesar 21.406 m3/det. Debit tambahan dari saluran Kebonagung melalui pintu air Jemursari sebesar 2.139 m3/det dan dari daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo sebesar 1.342 m3/det. Sehingga jumlah debit pada titik pertemuan saluran Afvour Wonorejo, Raya Panjang Jiwo dan Prapen sebesar 24.888 m3/det. Kapasitas eksisting saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang dapat ditunjukkan pada Lampiran 4. yaitu sebesar 7.922 m3/dt dan debit yang dihasilkan dari catchment Afvour Wonorejo segmen 7 sendiri sebesar 4.136 m3/dt yang ditunjukkan pada Lampiran 3. Sehingga diperlukan fasilitas bangunan drainase guna mengatur tinggi muka air yaitu pintu air agar debit yang akan mengalir ke sistem drainase bagian hilir dapat diatur. Afvour Wonorejo segmen 10 juga perlu ditinjau agar saluran Afvour Wonorejo segmen 10 tidak mengalami overtopping akibat dari debit bagian hilir dan tambahan debit akibat pelepasan debit dari bagian hulu. Berdasarkan Gambar 2.4. debit yang akan mengalir pada Afvour Wonorejo segmen 10 yaitu debit dari daerah pematusan pada sistem drainase Wonorejo bagian hilir sebesar 5.025 m3/dt dan saluran Drasimo yang berasal dari daerah pematusannya sendiri sebesar 3.174 m3/dt, untuk perhitungan debit ditunjukkan pada Lampiran 3. Sehingga total debit yang akan mengalir pada Afvour Wonorejo segmen 10 sebesar 8.199 m3/dt dengan kapasitas eksisting debit yang dapat dialirkan sebesar 12.531 m 3/dt. Perhitungan kapasitas eksisting saluran ditunjukkan pada Lampiran 4. Sisa debit yang dapat dialirkan pada Afvour Wonorejo segmen 10 yaitu 12.531 - 8.199 = 4.331 m3/dt. Sehingga Debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu yang akan dilepas ke bagian hilir yaitu sebesar 4.331 m3/dt dan akan dibagi melalui saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sebesar 1.645 m3/det dan Drasimo sebesar 2.686 m3/det.
Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 pada keadaan Q rencana mengalirkan debit sebesar 4.136 m3/det yang berasal dari daerah pematusan Afvour Wonorejo segmen 7 sendiri, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejosegmen 7 sebesar 1.177 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 7 pada Lampiran 4. Sedangkan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 10 mengalirkan debit rencana sebesar 12.531 m3/det, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejo segmen 10 sebesar 1.80 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 10 pada Lampiran 4. Tinggi muka air di (outlet) saluran Afvour Wonorejo segmen 10 lebih besar daripada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sehingga terjadi backwater. Sehingga diperlukan analisa backwater terlebih dahulu guna mengetahui tinggi air pada hulu saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang nantinya akan digunakan untuk menghitung bukaan pintu air Afvour Wonorejo segmen 7. Analisa backwater mencakup saluran Afvour Wonorejo segmen 9, 8 dan 7.
Tabel 2.11. Perhitungan Bukaan Pintu Air Afvour Wonorejo segmen 7. y1/a 11.67 8.75 7.00 5.83 5.00
y3/a 8.50 6.38 5.10 4.25 3.64
a 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
C 0.320 0.3300 0.3300 0.3300 0.3400
b 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30
h Q 1 pintu Q 3 pintu 1.750 0.366 1.097 1.750 0.503 1.508 1.750 0.628 1.885 1.750 0.754 2.262 1.750 0.906 2.719
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
Dengan metode trial-error didapat tinggi bukaan dengan Q 3 pintu sebesar 1.508 m3/det sebesar 0.15 meter dan tinggi bukaan dengan Q3 pintu sebesar 1.885 m3/det. Dengan menggunakan interpolasi dapat diketahui tinggi bukaan pintu dengan Q3 sebesar 1.645 m3/det yaitu 0.22 m3/det. Bentuk dan dimensi pintu air yang diperlukan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dapat ditunjukkan pada Gambar 2.7.
Perhitungan pintu air pada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dengan lebar saluran sebesar 5.100 meter sehingga direncanakan terdapat 3 pintu air dengan lebar masing-masing pintu 1.300 meter dan lebar pilar 0.6 meter. Dengan debit rencana sebesar 1.645 m3/dt. Perhitungan bukaan pintu menggunakan metode trial-error :
Gambar 2.7. Bentuk dan Dimensi Pintu Air Afvour Wonorejo segmen 7.
Direncanakan
= 3 pintu air
Lebar pintu air (b pintu)
= 1.300 meter
Drasimo.2.12.3. Pintu air Drasimo
Lebar pilar (b pilar)
= 0.600 meter
Pada saluran tersier Prapen tidak hanya terdapat satu saluran persilangan yaitu saluran tersier Prapen dengan Afvour Wonorejo, juga terdapat persilangan antara saluran tersier Prapen dengan saluran sekunder Drasimo seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.6. Skema inflow pompa air Jemursari. Aliran air yang mengalir menuju saluran tersier Prapen secara gravitasi akan berbelok ke saluran Drasimo karena saluran Drasimo mempunyai kemiringan yang lebih tinggi dan elevasi yang lebih rendah dibandingkan dengan saluran tersier Prapen. Oleh sebab itu diperlukan fasilitas drainase untuk mengatur air yang akan mengalir menuju saluran tersier Prapen yaitu pintu air pada saluran Drasimo. Dan besarnya debit yang akan
Kedalaman air di hulu = 1.750 meter (asumsi keadaan fullbank capacity Afvour Wonorejo segmen 6) Kedalaman air di hulu = 1.275 meter (asumsi debit rencana saluran Afvour Wonorejo segmen 7 akibat backwater) Debit
untuk
1.645 Q 0.548 m 3 / det 3 Q C a b 2 g y1
1
pintu
:
15
dilepaskan ke saluran Drasimo yaitu 4.311 – 1.645 = 2.686 m3/det. Saluran Drasimo pada keadaan Q rencana mengalirkan debit sebesar 3.174 m3/det yang berasal dari daerah pematusan Drasimo sendiri, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Drasimo sebesar 0.5166 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Drasimo pada Lampiran 4. Sedangkan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 10 mengalirkan debit rencana sebesar 12.531 m3/det, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejo segmen 10 sebesar 1.80 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 10 pada Lampiran 4. Tinggi muka air di (outlet) saluran Afvour Wonorejo segmen 10 lebih besar daripada saluran Drasimo sehingga terjadi backwater. Sehingga diperlukan analisa backwater terlebih dahulu guna mengetahui tinggi air pada hulu saluran Drasimo yang nantinya akan digunakan untuk menghitung bukaan pintu air Drasimo. Perhitungan pintu air pada saluran Drasimo dengan lebar saluran sebesar 6.100 meter sehingga direncanakan terdapat 3 pintu air dengan lebar masing-masing pintu 1.600 meter dan lebar pilar 0.65 meter. Dengan debit rencana sebesar 2.686 m3/dt. Perhitungan bukaan pintu menggunakan metode trial-error : Direncanakan
= 3 pintu air
Lebar pintu air (b pintu)
= 1.600 meter
Lebar pilar (b pilar)
= 0.650 meter
Kedalaman air di hulu = 2.434 meter (asumsi saluran Prapen pendimensian ulang dan dalam kondisi Q rencana) Kedalaman air di hulu (akibat backwater) Debit
= 1.017 meter
untuk
1
2.686 Q 0.895 m3 / det 3 Q C a b 2 g y1
pintu
:
Tabel 2.12. Perhitungan Bukaan Pintu Air Drasimo. y1/a 16.23 12.17 9.74 8.11
y3/a 6.78 5.09 4.07 3.39
a 0.15 0.2 0.25 0.3
C 0.52 0.52 0.53 0.53
b 1.60 1.60 1.60 1.60
h1 Q 1 pintu Q 3 pintu 2.434 0.862 2.587 2.434 1.150 3.450 2.434 1.465 4.395 2.434 1.758 5.274
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
16
Dengan metode trial-error didapat tinggi bukaan dengan Q 3 pintu sebesar 2.686 m3/det yaitu 0.160 meter atau 16.00 centimeter. Bentuk dan dimensi pintu air yang diperlukan
pada
saluran
Drasimo
dapat
ditunjukkan pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Bentuk dan dimensi pintu air Drasimo.
2.13 Analisa Pompa Air Topografi daerah Surabaya Timur relatif datar dan rendah sehingga terdapat beberapa daerah yang aliran airnya tidak dapat mengalir secara gravitasi. Sistem drainase yang tidak dapat sepenuhnya mengandalkan gravitasi sebagai faktor pendorong perlu dibantu dengan pompa air. Pompa ini berfungsi untuk membantu mengeluarkan air dari kolam penampungan banjir maupun langsung dari saluran drainase saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya mengenai inflow dari pompa air Jemursari dan juga ditunjukkan pada Gambar 2.6. Skema inflow pompa air Jemursari dan berdasarkan perhitungan analisa debit rencana pada Bab 2.9. Debit yang dihasilkan dari sistem drainase bagian hulu (Q2) sebesar 21.406 m3/det. Debit tambahan dari pintu air Jemursari sebesar 2.139 m3/det dan daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo sebesar 1.342 m3/det sehingga totalnya (Q1) sebesar 3.482 m3/det. Sedangkan debit dari daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q3) sebesar 4.676 m 3/det. Dan pelepasan debit ke bagian hilir yaitu akan dilepaskan melalui saluran Afvour Wonorejo segmen 7 (Q5) sebesar 1.645 m3/det dan saluran Drasimo (Q4) sebesar 2.686 m3/det. Debit total yang akan diterima pompa air Jemursari yaitu
jumlah dari debit yang diterima saluran Prapen, Q1, Q2, Q3 dikurangi Q4 dan Q5 sehingga didapatkan (Qtotal) sebesar 26.624 m3/det. Berdasarkan perhitungan analisa kapasitas saluran pada sub-bab 2.10. saluran tersier Prapen memiliki penampang saluran berbentuk penampang ganda dengan lebar b 1=b3 sebesar 0.4 meter, b2 sebesar 3.7 meter, h1=h3 sebesar 1.4 meter, h2 sebesar 0.8 meter, m1=m3 sebesar 0.51. Dari data eksisting tersebut dapat diperoleh debit Q1=Q3 sebesar 0.522 m3/det dan Q2 sebesar 8.076 m3/det sehingga Qtotal saluran Prapen sebesar 9.121 m3/det. Debit total yang akan dialirkan ke saluran tersier Prapen (Qtotal) yaitu sebesar 26.624 m3/det sedangkan eksisting saluran Prapen hanya dapat mengalirkan debit sebesar 9.121 m3/det. Saluran tersier Prapen yang nantinya akan digunakan untuk mengalirkan air yang akan di pompa ke Kali Jagir tidak mampu menampung debit total ( Qtotal) yang akan diterima pompa air Jemursari sehingga diperlukan pendimensian ulang saluran Prapen. Tanpa pendimensian ulang saluran Prapen, maka pompa air Jemursari tidak dapat bekerja secara maksimal. Berikut ini adalah beberapa alternatif pendimensian ulang saluran Prapen :
Pada alternatif 7 saluran Prapen direncanakan berbentuk trapesium dengan lebar saluran sebesar 9 meter, m = 0.5, h = 2.45 meter dan debit (Q) = 26.911 m3/det. Dengan panjang saluran Prapen sebesar 699 meter sehingga diperoleh volume saluran sebesar 19943.34 m 3 termasuk wakking sebesar 0.3 meter. Bentuk dan dimensi saluran Prapen alternatif 7 ditunjukkan pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Bentuk dan dimensi saluran Prapen alternatif 7.
Berikut adalah langkah perhitungan pompa air Jemursari untuk saluran Prapen setelah dengan T = 2 tahun : 1) Menghitung volume aliran yang terjadi untuk periode ulang 2 tahun dengan rumus : V2 = R24 . A . C V2 = 85.7824/ 103 x 0.172925 x 106 x 0.65 = 9642.045 m3 2) Menghitung lamanya waktu aliran debit dengan rumus : volume aliran tc tc Tb2 2 Q 3600 9642.045 1 0.55 0.55 Tb2 2.47 jam 2 1.391 3600
Gambar 2.9. Rating curve beberapa alternatif pendimensian ulang saluran Prapen.
Berdasarkan Gambar 2.9. mengenai beberapa alternatif pendimensian saluran Prapen dapat dijelaskan bahwa alternatif yang dipilih yaitu alternatif 7 karena tinggi saluran merupakan yang paling rendah dibandingkan dengan alternatif lainnya yang lebih dalam. Karena jika tinggi saluran terlalu dalam dikhawatirkan akan terjadi longsor pada tepi saluran.:
3) Membuat hidrograf dengan data debit puncak dan waktu aliran yang telah dihitung sebelum menerima debit tambahan dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu (Q2), daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo dan dibukanya pintu air Jemursari (Q1) dan daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q3) dikurangi pelepasan debit ke hilir melalui saluran Afvour Wonorejo (Q5) dan Drasimo (Q4). Hidrograf saluran Prapen dapat ditunjukkan pada Gambar 2.10.
17
Tabel 2.13. Perhitungan Hidrograf 2 Tahun. Nama Saluran Prapen
X
Y2
0 0.55 1.92 2.47
0 1.391 1.391 0.000
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
4) Setelah dibuat hidrograf 2 tahun, lalu dihitung volume aliran air. Perhitungan volume aliran air sama dengan luas perhitungan luas trapesium. Perhitungan volume aliran saluran Prapen dengan penambahan debit ditunjukkan pada Tabel 2.19. dan Gambar volume aliran saluran Prapen ditunjukkan pada Gambar 2.20. Tabel 2.15. Perhitungan volume aliran saluran Prapen Tb2 (jam) 0.00 0.50 0.55 1.00 1.50 1.92 2.00 2.47
Gambar 2.11. Hidrograf 2 tahun saluran Prapen sebelum menerima debit tambahan.
Berikut adalah Hidrograf 2 tahun beserta kapasitas saluran setelah menerima debit tambahan dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu (Q2), daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo dan dibukanya pintu air Jemursari (Q1) dan daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q3) dikurangi pelepasan debit ke hilir melalui saluran Afvour Wonorejo (Q5) dan Drasimo (Q4) yaitu sebesar 25.233 m3/det. Hidrograf saluran Prapen setelah ditambahkan debit tambahan dan kapasitas saluran Prapen setelah pendimensian ulang dapat ditunjukkan pada Gambar 2.12. Tabel 2.14. Perhitungan Hidrograf 2 Tahun dan Kapasitas Saluran Prapen. Nama Saluran Prapen
X
Y2
0 0.55 1.92 2.47
0 26.624 26.624 0.000
Kapasitas Saluran 26.911 26.911 26.911 26.911
Volume 3 (m ) 0.000 21977.537 26124.680 69721.540 117644.650 158369.524 165071.920 184494.205 (Sumber : Pengolahan data, 2011)
Gambar 2.13. Volume aliran saluran Prapen.
Setelah didapatkan volume aliran saluran Prapen yang ditunjukkan pada Gambar 2.13., dicari kapasitas pompa air Jemursari dengan asumsi volume aliran air maksimum yang ditunjukkan pada Gambar 4.14.
(Sumber : Pengolahan data, 2011)
Gambar 2.14. Kapasitas pompa air Jemursari dengan asumsi volume aliran air maksimum. Gambar 2.12. Hidrograf 2 tahun saluran Prapen dan kapasitas saluran Prapen setelah pendimensian ulang. 18
tg
volume aliran 184494.205 20.748 m 3 / dt tb 2.47 3600
vol2 t berhentiberoperasi t awal beroperasi Q 3600
kapasitas pompa tg 20.748 m 3 / dt Berdasarkan Gambar 2.14. pada awal pengoperasian pompa air Jemursari terdapat volume aliran dibawah volume pompa air Jemursari yang akan dipompa. Pada jam pertama pengoperasian, pompa air tidak dapat memompa volume aliran karena tidak terdapat volume aliran sebesar volume aliran pompa air. Kapasitas pompa yang diperlukan dengan asumsi dapat mengalirkan volume aliran maksimum sebesar 20.748 m3/det. Sehubungan dengan tidak memungkinkan menggunakan pompa dengan debit sebesar 20.748 m3/det sehingga digunakan pompa air secara bertingkat dengan kapasitas masing-masing pompa sebesar 5 m3/det atau 300 m3/menit yang dapat ditunjukkan pada Gambar 2.15.
vol2 2.27 0.20 5 3600 37089.476 m 3
Pompa 3 Pompa ketiga mulai beroperasi pada 0.31 jam atau 18.43 menit atau 6.14 menit setelah pompa kedua mulai beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 2.16 jam atau 2 jam 9.77 menit atau berhenti beroperasi 6.14 menit setelah pompa kedua berhenti beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 3 sebagai berikut : vol3 t berhentiberoperasi t awal beroperasi Q 3600
vol3 2.16 0.31 5 3600 33403.895 m 3
Pompa keempat mulai beroperasi pada 0.41 jam atau 24.57 menit atau 6.14 menit setelah pompa ketiga mulai beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa kedua mulai beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 2.06 jam atau 2 jam 6.16 menit atau berhenti beroperasi 6.14 menit setelah pompa ketiga berhenti beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa kedua berhenti beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 4 sebagai berikut :
Gambar 2.15. Grafik hidrograf 2 tahun dan pompa air Jemursari.
Berdasarkan dijelaskan bahwa :
Gambar
2.15.
dapat
Pompa 1 Pompa pertama mulai beroperasi pada 0.10 jam atau 6.14 menit. Dan berhenti beroperasi pada 2.37 jam atau 2 jam 22.06 menit. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 1 sebagai berikut : vol1 t berhentiberoperasi t awal beroperasi Q 3600
vol1 2.37 0.10 5 3600 40775.057 m
3
Pompa 2 Pompa kedua mulai beroperasi pada 0.20 jam atau 12.29 menit atau 6.14 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 2.27 jam atau 2 jam 15.92 menit atau berhenti beroperasi 6.14 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 2 sebagai berikut :
Pompa 4
vol4 t berhentiberoperasi t awal beroperasi Q 3600
vol4 2.06 0.41 5 3600 29718.313 m 3
Pompa 5 Pompa kelima mulai beroperasi pada 0.51 jam atau 30.71 menit atau 6.41 menit setelah pompa keempat mulai beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa ketiga mulai beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa kedua mulai beroperasi atau 24.57 menit setelah pompa pertama mulai beroperasi. Dan berhenti beroperasi pada 1.96 jam atau 1 jam 57.49 menit atau berhenti beroperasi 6.41 menit setelah pompa keempat berhenti beroperasi atau 12.29 menit setelah pompa ketiga berhenti
19
beroperasi atau 18.43 menit setelah pompa kedua berhenti beroperasi atau 24.57 menit setelah pompa pertama berhenti beroperasi. Dan perhitungan volume aliran pompa air Jemursari 5 sebagai berikut :
Saluran sekunder Drasimo : 19.955 m3/det Saluran sekunder Sidosermo : 5.182 m3/det Saluran tersier Prapen : 9.121 m3/det
Debit akibat dibukanya pintu air Jemursari dengan bukaan pintu maksimal yang dan akan dialirkan ke saluran tersier Prapen sebesar 2.139 m3/dt. Debit tambahan dari saluran Afvour Wonorejo sebesar 21.406 m3/dt.
Debit total yang akan diterima oleh pompa air Jemursari sebesar 26.624 m3/det yang berasal dari jumlah debit akibat daerah pematusan saluran Prapen sebesar 1.391 m3/det, daerah pematusan Raya Panjang Jiwo sebesar 1.342 m3/det, debit daerah pematusan Sidosermo sebesar 4.728 m3/det, debit tambahan dari Afvour Wonorejo sebesar 21.406 m3/det, debit tambahan dari pintu air Jemursari sebesar 2.139 m3/det dikurangi debit yang akan dilepaskan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir sebesar 4.331 m3/det.
Pompa air Jemursari tidak efektif terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir. Karena kapasitas pompa air yang tersedia di lapangan sebanyak 3 buah dengan kapasitas masing-masing 1.5 m3/det sedangkan kapasitas pompa air yang diperlukan 5 m3/det sebanyak 5 buah.
vol5 t berhentiberoperasi t awal beroperasi Q 3600
vol5 1.96 0.51 5 3600 26032.473 m3
Voltotal pompa = vol1 + vol2 + vol3 + vol4 + vol5 + vol6 Voltotal pompa = 40775.057 + 37089.476 + 33403.895 + 29718.313 +26032.732 Voltotal pompa = 167019.473 m3. volsisa volaliran voltotal pompa 184494.205 167019.473 17474.731 m3 Qsisa
Tb
volsisa 17474.731 2.522 m3 / det tc tc 1 0.54 0.54 3600 2.46 2 2
Sisa volume pompa sebesar 17474.731 m3 dapat ditampung oleh saluran Prapen yang telah dilakukan pendimensian ulang yang memiliki kapasitas volume sebesar 19943.34 m3. Dan debit yang tidak dapat dipompa keluar dari sistem drainase Wonorejo (Qsisa) oleh pompa air Jemursari sebesar 2.522 m3/det.
BAB III KESIMPULAN dan SARAN 3.1 Kesimpulan Dari analisa perencanaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut :
Saran
Beberapa saran yang dapat diberikan guna mengurangi banjir ataupun genangan air yang terjadi pada wilayah studi antara lain :
Pendimensian ulang saluran Prapen berbentuk trapesium dengan lebar 9 meter tinggi 2.45 meter dan m=0.5 agar dapat mengalirkan debit total yang akan diterima pompa air Jemursari dan dapat menampung sisa volume aliran yang tidak dapat dipompa dengan pompa air Jemursari.
Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6 : 8.433 m3/det
Penambahan kapasitas pompa air Jemursari sebesar 5 m3/det sebanyak 5 buah.
Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7 : 7.922 m3/det
Perawatan berkala pada dinding saluran dan pengerukan sedimen.
Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo : 7.7385 m3/det
Perlu adanya kesadaran masyarakat untuk tidak membuang sampah disaluran.
Debit saluran Afvour Wonorejo yang akan digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari sebesar 21.406 m3/dt.
Kapasitas eksisting aluran sekitar pompa air Jemursari:
20
3.2
Menambah daerah resapan air pada wilayah studi.
Perlu studi lebih lanjut mengenai effektifitas pompa air Jemursari dengan
menganalisa pengaruh elevasi saluran Sidosermo terhadap saluran Prapen.
21
