EVALUASI DRAINASE DESA SUPENUH DESA SUPENUH,KECAMATAN SUGIO,KABUPATEN LAMONGAN Husni Mubarok¹, Nur Azizah Affandy² ¹Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil Universitas Islam Lamongan ²Dosen Fakultas Teknik Sipil Universitas Islam Lamongan, email : nurazizah_5@yahoo.com Daerah yang menjadi objek perencanaan sistem drainase ini adalah Desa Supenuh kecamatan Sugio Kabupaten Lamongan.Di kawasan Desa Supenuh ini sering terjadi permasalahan infiltrasi air hujan yang menyebabkan genangan-genangan air. Oleh karena itu dilakukan perencanaan drainase untuk mengatasi genangan air di kawasan Desa Supenuh ini.Pada saat ini kondisi di Desa Supenuh sudah ada saluran air namun masih kurang.Karena air masih belum bisa lancar dialirkan sehingga masih terdapat genangan-genangan air.Apabila pada saat hujan lebat saluran yang ada tidak dapat menampung air,sehingga air meluap kejalan dan tentunya akan mengganggu aktifitas warga sekitar. Metode yang digunakan Untuk menghitung Curah Hujan Harian Maksimum (HHM) digunakan tiga metode yaitu : Metode Gumbel dan Metode Log Person Tipe III. Dari Kedua metode perhitungan HHM tersebut, dipilih HHM dengan menggunakan metode Gumbel. Hal ini dikarenakan cakupan nilainya lebih besar sehingga HHM metode Log Pearson III sudah tercakup di rentang keyakinan tersebut.Sedangkan metode yang digunakan dalam menentukan intensitas hujan dapat digunakan dua metode yaitu metode Hasper Weduwen dan metode Van Breen.Namun nilai I yang digunakan untuk perhitungan dimensi saluran menggunakan nilai I dari metode Van Breen dengan PUH 10 tahun Kata Kunci : Curah Hujan Harian Maksimum (HHM), Curah hujan rata-rata, Dimensi saluran,Elevasi Saluran. I.
PENDAHULUAN Desa atau Kampung merupakan tempat bagi banyak orang untuk melakukan berbagai aktivitas,maka untuk menjamin kesehatan dan kenyamanan penduduknya harus ada sanitasi yang memadai,misalnya drainase.Dengan adanya drainase tersebut genangan air hujan atau air limbah rumah tangga dapat disalurkan sehingga genangan air dapat dihindari dan tidak akan menimbulkan dampak ganguan kesehatan pada masyarakat serta aktivitas masyarakat tidak akan terganggu. Drainase merupakan suatu sistem untuk menyalurkan air hujan yang berada di permukaan.Sistem ini mempunyai peranan yang cukup penting dalam menciptakan lingkungan yang sehat,bersih dan nyaman,apalagi di daerah yang berpenduduk padat.Drainase juga merupakan salah satu fasilitas dasar yang dirancang sebagai sistem guna memenuhi kebutuhan masyarakat dan merupakan komponen penting.Secara umum drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi atau membuang kelebihan air.Drainase juga digunakan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan salinitas,dimana drainase merupakan suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu daerah,serta caracara penangggulangan akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air tersebut. Dari sudut pandang yang lain, drainase adalah salah satu unsur dari prasarana umum yang dibutuhkan masyarakat dalam rangka menuju kehidupan yang aman,nyaman,bersih dan
sehat.Prasarana drainase di desa Supenuh berfungsi untuk mengalirkan air(menyalurkan air)ke sungai sebagai aliran utama saluran. Daerah yang menjadi objek perencanaan sistem drainase ini adalah Desa Supenuh kecamatan Sugio Kabupaten Lamongan.Di kawasan Desa Supenuh ini sering terjadi permasalahan infiltrasi air hujan yang menyebabkan genangan-genangan air. Oleh karena itu dilakukan perencanaan drainase untuk mengatasi genangan air di kawasan ini.Pada saat ini kondisi di Desa Supenuh sudah ada saluran air namun masih kurang.Karena air masih belum bisa lancar dialirkan sehingga masih terdapat genangan-genangan air,Apabila pada saat hujan lebat saluran yang ada tidak dapat menampung air,sehingga air meluap kejalan dan tentunya akan mengganggu aktifitas warga sekitar.
MAKSUD DAN TUJUAN Perencanaan sistem drainase ini dimaksudkan untuk menyalurkan air hujan yang mengalir di Desa Supenuh secepat mungkin ke badan air penerima,sehingga di daerah trersebut tidak terjadi genangan-genangan yang dapat menggangu aktifitas masyarakat.Pencegahan seperti ini sangat penting dilakukan agar tidak membawa dampak yang merugikan kehidupan masyarakat. Sejalan dengan maksud perencanaan,tujuan dari perencanaan sistem drainase ini adalah untuk merencanakan sistem saluran drainase yang benar sehingga dapat mengendalikan laju aliran
1
Jurnal CIVILLa
Vol 1 No 1 Maret 2016
air,sehingga tidak ada lagi genangan-genangan air yang nantinya akan berdampak buruk terhadap masyarakat. Adapun maksud dan tujuan dari penelitian ini juga,untuk memberikan persoalan sehingga dapat menemukan ide-ide kreatif tentang saluran drainse yang sesuai dengan keadaan dilapangan tentunya dengan kaidah-kaidah perencanaan.Dan juga dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan bagi pemerintah desa bila ingin membuat saluran drainase. II.
METODE PENELITIAN Pada metode penelitian terdapat beberapa langkah yang harus dilakukan untuk mendapatkan hasil dari penelitian yang meliputi studi pendahuluan untuk mengetahui karakteristik saluran drainase, kemudian dilanjutkan dengan penentuan lokasi survei. Langkah selanjutnya adalah identifikasi permasalahan merupakan pengenalan permasalahan yang akan dibahas. Lalu dilanjutkan dengan pengumpulan data sekunder dan data primer. Data sekunder yang dicari adalah peta lokasi dan dampak terhadap masyarakat bila ada sistem saluran drainase. Sedangkan untuk data primer, data yang diperlukan adalah data, kondisis saluran yang sekarang,kondisi struktur tanah dan data rata-rata volume air. Dari data primer dan data sekunder dapat dianalisis kinerja saluran air yang ada saat ini. Gambaran Umum Lokasi Studi Luas Wilayah Administrasi Desa Supenuh memiliki luas wilayah 177 Ha/m² terbagi menjadi 4 dusun,yaitu dusun Mambung,Dusun Randu Tawang,Dusun Supenuh,Dusun Sumampir Keadaan fisisk lokasi Studi a. Keadaan Geografis Letak Desa Supenuh terletak pada pada 6".51' 54' sampai dengan 7'23' 6" lintang selatan dan 122.4'44" bujur timur. Desa Sugio termasuk ke dalam iklim tropis dan mempunyai curah hujan tertinggi pada bulan Januari-April,dan tingkat curah hujan terkecil terjadi pad bulan Oktober-Desember. Suhu rata-rata di Desa Supenuh berkisar antara 2325° C. Desa Supenuh memiliki beberapa batas wilayah yang menghubungkan dengan beberapa Desa yang lain,diantaranya: : Sebelah Utara : Desa Lebak Adi Sebelah Timur : Desa Sugio,Kalipang Sebelah Selatan : Desa Karang Sambi Galih Sebelah Barat : Desa Pangkat Rejo b. Keadaan Topografi Desa Supenuh adalah salah satu desa yang berada di kecamatan Sugio yang berada di wilayah bagian tengah Kabupaten Lamongan, dengan jarak orbitasi + 15 Km dari ibu kota Kabupaten Lamongan,. Desa Supenuh, dengan ketinggian + 26 meter di atas permukaan laut, Desa Spenuh ini berada di daerah yang berdataran rendah
ISSN No. 2503 - 2399
c. Kondisi Tata Guna Lahan Pola penggunaan lahan yang ada di suatu daerah adalah merupakan suatu ruangan hasil gabungan aktivitas manusia, sesuai dengan tingkat teknologi, jenis usaha, kondisi fisik, jumlah penduduk, serta ketersediaan lahan yang ada di suatu wilayah. Luas wilayah Desa Supenuh adalah 177 Ha/M² yang terdiri atas berbagai jenis penggunaan tanah dengan rincian seperti pada tabel berikut. Tabel 1. Luas Wilayah Berdasarkan Penggunaan Lahan Desa Supenuh Tahun 2010 Jenis Penggunaan Lahan Luas (Ha/m²) Tanah Fasilitas Umum 8,1 Tanah Tegal 137,5 Tanah Pekarangan/ Bangunan 26,3 Tanah lain-lain 5 Sumber:Pemerintah Desa Supenuh Penyusunan Analisa Suatu sistem drainase agar dapat berfungsi dengan baik, maka perlu diperhatikan hal–hal sebagai berikut: Pola arah aliran. Arah aliran dapat ditentukan dengan melihat peta yang sudah ada,sehingga dapat mengetahui toleransi lamanya genangan dari daerah rencana. Situasi dan kondisi fisik daerah studi. Situasi dan kondisi fisik daerah yang ada ataupun yang sedang direncanakan perlu diketahui: 1.Data Kondisi Saluran yang sekarang 2. Kebutuhan kapasitas penampungan saluran drinase. 3.Gambaran prioritas secara garis besar Semua hal diatas dimaksudkan agar dalam penyusunan tata letak sistem saluran drainase tidak terjadi pertentangan kepentingan.Penentuan tata letak saluran drainase bertujuan untuk mencapai sasaran sebagai berikut: 1. Sistem jaringan saluran drainase dapat berfungsi sesuai tujuan. 2. Menekan dampak terhadap lingkungan(dampak negatif) 3. Dapat bertahan lama ditinjau dari segi konstruksi dan fungsinya. Pembahasan Perencanaan a.Sumber air Sumber air yang mengalir di aliran ini, itu berasal dari air hujan b.Perencanaan Bentuk Saluran Saluran direncanakan adalah saluran tertutup.dan saluran ini dibuat dari beton tidak bertulang, berbentuk persegi.Bentuk saluran ini dipilih karena dilihat dari lokasi yang ramai akan aktifitas sehingga sistem ini yang tepat untuk daerah Supenuh.Karena Sistem ini mengalirkan air dari jalan ke dalam saluran menggunakan street inlet.Dan dipasang rongga-rongga yang
Jurnal CIVILLa
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
digunakan sebagai alat yang mengalirkan air dari jalan kedalam saluran drainase.
stasiun pengamatan yang terdapat pada daerah perencanaan adalah stasiun pengamat Waduk Gondang,yang terdapat di Desa Gondang Lor Kec Sugio.Adapun data curah hujan selengkapnya selama periode pengukuran 20 tahun dapat dilihat pada tabel 2 di bawah ini
III. PERHITUNGAN DAN ANALISA Data Curah Hujan Harian Maksimum
Tabel 2. Data Curah Hujan Stasiun Pengamatan Waduk Gondang Thn 1994-2013 BULAN
TAHUN
TAHUNAN SEP OKT NOP
Total R24 DES (mm/thn) (mm)
JAN
PEB
MAR APR MEI
JUN
JUL
AGS
1994
281
251
214
92
112
35
0
0
0
0
0
0
985
67
1995
265
250
124
181
93
51
0
3
31
78
163
183
1422
122
1996
379
408
377
71
43
0
0
0
0
0
42
285
1605
85
1997
300
292
327
349
97
101
81
0
4
104
249
127
2031
111
1998
235
768
131
35
20
4
18
33
70
131
376
304
2125
116
1999
335
146
150
150
21
0
0
0
0
0
17
445
1264
64
2000
267
279
116
174
121
76
192
0
129
222
303
216
2095
97
2001
236
212
190
390
49
94
43
0
2
87
329
230
1862
76
2002
326
198
327
206
124
139
0
22
0
272
314
213
2141
122
2003
266
280
337
160
6
39
0
0
0
0
41
248
1377
104
2004
301
254
233
160
34
0
0
5
0
0
0
299
1286
111
2005
255
253
218
107
254
2
0
0
30
213
183
143
1658
97
2006
285
260
464
103
143
59
0
0
2
55
203
218
1792
102
2007
380
271
303
182
70
52
48
19
40
155
119
302
1941
109
2008
291
321
183
228
168
0
4
0
0
8
77
242
1522
81
2009
96
213
237
368
20
70
66
42
7
0
150
378
1647
92
2010
306
184
310
105
64
39
66
42
7
143
212
276
1754
101
2011
307
372
164
242
87
19
0
0
16
41
118
170
1536
90
2012
313
161
543
307
140
126
85
101
270
365
276
193
2880
118
2013
211
311
446
208
139
47
13
0
0
7
346
218
1946
71
Sumber: DPU Pengairan kec Sugio Perhitungan Curah Hujan Rata-Rata Sebelum menghitung curah hujan rata – rata dari stasiun pengamat hujan, maka terlebih dahulu perlu dihitung luas catchment area dari stasiun pengamat hujan. Perhitungan luas catchment area tersebut dilakukan secara manual dengan cara menghitung luasan yang ada di peta, kemudian mengalikannya dengan skala peta. Skala peta adalah 1 : 2.500. Berikut ini adalah peta Wilayah Desa Supenuh untuk perhitungan curah hujan rata-rata. Perhitungan curah hujan rata – rata dalam perencanaan ini menggunakan metode Thiessen. Dihitung dahulu luas pengaruh tiap stasiun pengamat dengan cara sebagai berikut : Luas catchment area stasiun adalah sebagai berikut : Stasiun 1 L1 = (1x2500) x (2x2500) =1250000x 107 m2 = 1,3 km2
Setelah dilakukan perhitungan pada stasiun, maka total luas keseluruhan Wilayah Desa Supenuh adalah : 1,3 km2 Pada Metode Thiessen ini, faktor pengaruh daerah yang diwakili oleh Stasiun Pengamat Hujan merupakan hal yang penting dalam menghitung curah hujan rata-rata. Faktor pengaruh daerah tersebut biasanya disebut dengan Faktor Pembobot (Koefisien Thiessen). Besarnya faktor pembobot tergantung dari luas daerah pengaruh (Stasiun Pengamat) yang dibatasi oleh poligon-poligon yang memotong tegak lurus pada tengah-tengah garis penghubung antara dua stasiun. Rumus yang digunakan untuk menghitung curah hujan rata-rata dengan Metode Thiessen, yaitu:
R
1 A Dengan:
A iR i
Jurnal CIVILLa
R= Curah Hujan Rata-Rata daerah (mm) Ai= Luas cathment area untuk Stasiun i (Km2) A= Luas cathment area Stasiun Total (Km2) Ri= Curah Hujan Stasiun i pada tahun i (mm) Contoh perhitungan curah hujan rata-rata pada tahun 2004 :
R 2004 R 2004
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
1 1,3 111 1,3 111mm
Untuk perhitungan Curah Hujan pada tahun berikutnya dapat dilihat pada Tabel 3 di bawah ini: Tabel 3. Curah hujan Metode Thiessen No. Tahun Stasiun (mm) 1 1994 67 2 1995 122 3 1996 85 4 1997 111 5 1998 116 6 1999 64 7 2000 97 8 2001 76 9 2002 122 10 2003 104 11 2004 111 12 2005 97 13 2006 102 14 2007 109 15 2008 81 16 2009 92 17 2010 101 18 2011 90 19 2012 118 20 2013 71 R total 1936 R rata-rata 97 Sumber : Hasil Perhitungan Dari Tabel di atas, maka diperoleh nilai total RTotal sebesar 1936 mm Maka, Rrata-rata total dari 20 data = (1936/20) = 97 mm Curah Hujan Harian Maksimum (HHM) Untuk menghitung hujan harian maksimum digunakan tiga metode yaitu : Metode Gumbel dan Metode Log Person Tipe III. Metode Gumbel Dalam metode ini, data curah hujan rata-rata daerah disusun secara peringkat, yakni dari data hujan yang terbesar menuju yang terkecil. Data yang dipakai dari data curah hujan yang didapatkan dari penghitungan
menggunakan metode Thiessen.Hal itu dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Peringkat Curah Hujan Rata-rata Daerah No Ri Ri-R (Ri-R)2 1 122 25 625 2 122 25 625 3 118 21 441 4 116 19 361 5 111 14 196 6 111 14 196 7 109 12 144 8 104 7 49 9 102 5 25 10 101 4 16 11 97 0 0 12 97 0 0 13 92 -5 25 14 90 -7 49 15 85 -12 144 16 84 -16 256 17 81 -21 441 18 71 -26 676 19 67 -30 900 20 64 -33 1089 Jumlah 1936 6258 R 97 Sumber:Hasil Perhitungan Dari tabel di atas, dapat ditentukan :
1936 1 Ri = = 97 20 n
R
Menentukan standar deviasi (
R
Ri R n 1
2
1
2
6258 19
=
1
2
R)
:
= 82,3421
Untuk n = 20, dari Table of Reduced Mean ( Yn ) and Reduced Standard Deviation n
(
n
) terlampir didapatkan :
= 1,0628
Yn = 0,5236 Curah hujan harian maksimum dihitung dengan menggunakan rumus :
RT
R
R n
Yt Yn
Contoh perhitungan : PUH (T) = 2 tahun ,Y2 = 0,3665 Maka
RT
R
R
Y2
Y20
20
= 97 82,341 0,3665 0,5236 1.0625 = 84,82 mm
Jurnal CIVILLa
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
Rentang keyakinan (Convidence Interval) dihitung dengan rumus : = 90 % t (α) = 1,64 Y2 Y20 k
=
=
N
Rk
0,3665 0,5236 1,0625
0,83x82,3421 20
1,64 x15,289 = 25,073
RT dengan a (90%) =84,84 ±25,073
= - 0,1478
b
R
= 15,289
20
=
b
Se
Untuk hasil perhitungan lainnya (HHM metode Gumbel dan Rentang Keyakinannya) dapat dilihat pada Tabel 5.
1 1,3k 1,1 k 2
1 1,3( 0,1478) 1,1 ( 0,1478) 2 = 0,83
Tabel 5. HHM Metode Gumbel dan Rentang Keyakinannya PUH 2 5 10 25 50
Yt 0.3665 1.4999 2.2502 3.1985 3.9019
R (mm) 84,82 172,044 228,97 301,49 352,85
K -0.1478 0,915 1.602 2.47 3,108
b 0.83 1,763 2,43 3,304 3,598
Se 15,289 32,48 44,76 60,88 72,91
Rk 25,073 53,27 71,6 99,84 119,572
RT dengan a=90% 84,82 ± 25,073 172,044 ± 53,27 228,97 ± 71,6 301,49 ± 99,84 352,85 ± 119,572
Sumber : Hasil Perhitungan Metode Log Person Type III Data curah hujan rata-rata daerah disusun terlebih dahulu dari data yang terbesar ke yang terkecil. Hal tesebut dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Peringkat Curah Hujan Rata-Rata untuk Metode Log Person III No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Jumlah Xi rata
Ri 122 122 118 116 111 111 109 104 102 101 97 97 92 90 85 84 81 71 67 64
Xi=Log Ri 2,087 2,087 2,071 2,064 2,045 2,045 2,037 2,017 2,009 2,004 1,986 1,986 1,963 1,954 1,903 1,924 1,908 1,851 1,826 1,806 39,573 1,979
Sumber : Hasil Perhitungan
(Xi-Xi rata) 0,108 0,108 0,092 0,085 0,066 0,066 0,058 0,038 0,03 0,025 0,007 0,007 -0,016 -0,025 -0,076 -0,055 -0,071 -0,128 -0,153 -0,173
(Xi-Xi rata)² 0,011664 0,011664 0,008464 0,007225 0,004356 0,004356 0,003364 0,001444 0,0009 0,000625 0,000049 0,000049 0,000256 0,000625 0,005776 0,003025 0,005041 0,016384 0,023409 0,029927 0,138603
(Xi-Xi rata)³ 0,00126 0,00126 0,000779 0,000614 0,000287 0,000287 0,000195 0,000055 0,000027 0,000016 0,00000343 0,00000343 -0,0000004 -0,000016 -0,000436 -0,000166 -0,000358 -0,002097 -0,003582 -0,005178 -0,00704954
Berdasarkan tabel ditentukan nilai :
di
atas,
maka
dapat
RT
xi x n 39.573 = 1,979 20
Untuk hasil perhitungan yang lain dapat dilihat pada Tabel 7 Tabel 7. HHM Metode Log Person III
Menghitung besarnya harga deviasi rata–rata dengan rumus (23)
xi x
=
x
2
N 1 0.138603 19
Cs
xi
N 1 N
x 2
0.08541
3 3 x
= 20( 0,00704954) 3 19 18 0.08541 = -0,6617 Berdasarkan harga skew cofficient (Cs) yang diperoleh dan harga periode ulang (T) yang ditentukan, dapat diketahui nilai Kx dengan menggunakan tabel yang terdapat pada lampiran Contoh perhitungan : PUH (T) = 2 tahun Kx = 0,040 (berdasarkan lampiran tabel) Menghitung Xt dengan rumus (26)
Xt Xt
X
Kx
PUH 2 5 10
Menghitung harga skew coefficient dengan rumus (24)
N
10XT = 102,0131 = 103,062 mm
x
= 2,1144 + (0,040)(0,0450971) = 2,0131
Menghitung perkiraan harga HHM untuk PUH (T) dengan rumus
25 50
Kx 0.04 0.851
Kx .tx 0,003416 0,072684
Xt 2,0131 2,0516
Rt 103,062 112,616 121,870 1.252 0,106933 2,0859 8 132,312 1.67 0,142635 2,1216 2 1.92 0,163987 2,1429 38,9632 Sumber : Hasil Perhitungan
Dari kedua metode perhitungan HHM tersebut, dipilih HHM dengan menggunakan metode Gumbel. Hal ini dikarenakan cakupan nilainya lebih besar sehingga HHM metode Log Pearson III sudah tercakup di rentang keyakinan tersebut. Contoh perhitungan: PUH = 2 tahun HHMGumbel = 137.857 Rk = 4.92 Maka dari data di atas dapat diketahui rentang nilai HHM = HHM – Rk < R < HHM + Rk = 84,82 – 25,073 < R < 84,82 +25,073 = 59,747 < R < 109,893 Setelah dibandingkan ternyata nilai HHM dari metode Log Person III (103,062) tidak termasuk dalam rentang nilai R, sehingga digunakan nilai HHM Metode Gumbel. Untuk mencari nilai pada masing-masing PUH juga dilakukan hal yang sama. Nilai selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Perbandingan Metode HHM Gumbel dengan Log Pearson III PUH 2 5 10 25 50
HHMGUMBEL 84,82 172,044 228,97 301,49 352,85
Rk 25,073 53,27 71,6 99,84 119,57
HHMG Rk 59,747 118,774 157,37 201,65 233,28
HHMLOG HHMG + Rk 109,073 225,314 300,57 401,33 472,42
PERSON
103,062 112,616 121,8708 132,3122 38,9632
R 84,82 172,044 228,97 301,49 352,85
Sumber : Hasil Perhitungan Analisa Intensitas Hujan Dalam menentukan intensitas hujan dapat digunakan dua metode
yaitu metode Hasper Weduwen dan metode Van Breen. Metode Van Breen 6
Jurnal CIVILLa
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
Untuk perhitungan dipakai HHM dengan metode Gumbel dan dicari intensitas hujannya. Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 8 Contoh perhitungan : PUH = 2 tahun R24 = 84,82 mm
90% R 24 4 90% X 84,823 = = 19,084 4 I
Dengan membandingkan intensitas tersebut dengan intensitas hujan kota Jakarta, maka intensitas hujan pada durasi tertentu diperoleh dengan melihat contoh perhitungan berikut : Contoh perhitungan : Intensitas PUH 2 tahun = 31.0178 mm/jam Intensitas PUH 2 tahun Kota Jakarta pada durasi 120 menit = 36 mm/jam Intensitas PUH 2 tahun Kota Jakarta pada durasi 240 menit = 21 mm/jam Untuk PUH 2 tahun, durasi 120 menit :
∞ 19 mm/jam
I(2,120) = Tabel 9. Perhitungan Intensitas PUH Metode Van Breen HHM GUMBEL (mm/24jam) 2 84,82 5 172,044 10 228,97 25 301,49 50 352,85 Sumber : Perhitungan Data
PUH (T)
I ( mm/jam )
31,0178 x36 21
53.17337 ∞ 53
mm/jam Sehingga didapatkan hasil perhitungan selengkapnya pada Tabel 10.
19,084 38,709 51,518 67,835 79,391
Tabel 10.Intensitas Hujan Berdasarkan Metode Van Breen Durasi (menit) 5 10 20 40 60 120 240
2 114,504 103,598 92,693 69,065 55,434 32,715 19,084
Intensitas Hujan (mm/jam) untuk PUH (Thn) 5 10 25 212,182 266,176 348,865 180,642 236,982 302,351 163,438 211,223 261,649 124,729 164,857 203,505 104,657 139,098 176,371 64,515 87,582 112,412 38,709 51,518 67,835
50 379,092 333,442 285,807 226,264 198,477 125,041 79,391
Sumber : Hasil Perhitungan Metode Hasper Waduwen Pada metode ini, perhitungan intensitas hujan tetap didasarkan kepada HHM terpilih yaitu HHM dengan metode Gumbel. Intensitas hujan dihitung dengan menggunakan rumus
1 t R
0 t
R
Ri
24 , maka : 11.300 t t 3,12
1 , maka :
Xt 100
I
11.300 t t 3,12
XT
Ri 100
1218 t 54 XT 1 t 1272 t
R t
Dimana : XT = HHM (Gumbel) t = durasi (jam) R,Ri = Curah hujan
Jurnal CIVILLa
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
Contoh perhitungan : I 1.
Untuk PUH = 2 tahun ; t = 5 menit = 0,0833 jam ; XT = 84,82 mm/24jam
=
2. Untuk PUH = 2 tahun ; t = 60 menit = 1 jam ; XT = 137.857 mm/24jam
2. Ri =
84,82
(1218 0.0833) 54 84,82(1 0.0833) (1272 0.0833) = 71,757
11300 0.0833 R = (0.0833 3.12)
R
=
11300 1 (1 3.12)
1 2
84,82 100
44,421 I
1 2
R 12,3005 = = 147,66 mm/jam 0.0833 t
=
44,421 = 44,421 mm/jam 1
71,757 100
= 12,3005 Untuk perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 11 sampai Tabel 12. Tabel 11. Perhitungan nilai Ri Durasi (menit ) t (jam ) 5 0.0833 10 0.1667 20 0.3333 40 0.6667 Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 12. Perhitungan nilai R Durasi ( menit ) t (jam) 5 0.0833 10 0.1667 20 0.3333 40 0.6667 60 1 120 2 240 3 Sumber : Hasil Perhitungan
2 71,757 77,101 81,193 83,886
Nilai Ri tiap PUH 5 10 25 101,333 112,696 122,589 124,387 146,311 167,310 146,907 182,718 221,891 164,763 214,524 275,272
2 12,3005 18,457 26,816 37,416 44,421 56,354 63,129
Nilai R tiap PUH 5 10 25 17,370 19,319 21,014 29,778 35,026 40,054 48,513 60,341 73,278 73,462 95,686 122,783 90,079 119,878 157,847 114,275 159,078 200,246 128,012 170,359 224,246
Tabel 13. Intensitas Hujan metode Hasper Weduwen Durasi I (mm/jam) untuk PUH tahun ( menit ) t ( jam ) 2 5 10 25 5 0.0833 157,66 208,523 231,921 252,272 10 0.1667 110,719 178,633 210,119 240,277 20 0.3333 80,456 145,554 181,0405 219,854 40 0.6667 56,122 110,189 143,522 184,165 60 1 44,421 90,079 119,878 157,847 120 2 28,177 57,138 76,039 100,123 240 3 21,043 42,671 56,787 74,773 Sumber : Hasil Perhitungan
50 128,084 179,249 246,202 316,453
50 21,957 42,914 81,306 141,127 184,764 234,395 262,571
50 263,581 257,432 243,939 211,681 184,764 117,198 87,523
=
Jurnal CIVILLa
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
lahan, pada perencanaan ini semua daerah yang berada di Kota Situbondo akan dilayani hal ini dikarenakan sebagian besar daerah di Kota Situbondo sudah terbagun. Pada sistem perencanaan kali ini daerah catchment area dibagi menjadi 8 jalur drainase dengan luas masing-masing daerah yang dilayani jaringan seperti yang terlihat pada Tabel 14.
PENENTUAN DIMENSI SALURAN Penentuan Luas Pelayanan dan Koefisien Pengaliran Pembagian blok dimaksudkan agar sistem drainase yang direncanakan dapat melayani daerah pelayanan seefektif mungkin, mempermudah jaringan dan perhitungan dimensi saluran. Pembagian blok pelayanan ini didasarkan pada keadaan topografi dan tata guna
Tabel 14 Luas dan koefisien pengaliran daerah pelayanan Jalur
Blok
a-b
I
Tipe Daerah Aliran
Perumahan Sawah/Tegal Jalan c-b II Perumahan Jalan Sawah/Tegal c-d III Perumahan Jalan Sawah/Tegal Sumber:Hasil Perhitungan
Luas Blok (ha) 50
40
87
% Luas
C
Cr
40 50 10 35 10 55 50 10 40
0.4 0.2 0.8 0.4 0.8 0.2 0.4 0.8 0.2
0.16 0.1 0.08 0.14 0.08 0.11 0. 2 0.08 0.08
to Penentuan Debit Saluran Untuk mengetahui debit limpasan perlu diketahui bentuk dan jenis saluran yang direncanakan. Dalam perencanaan ini digunakan saluran terbuka berbentuk segiempat yang terbuat dari beton tak bertulang Contoh perhitungan: Pada saluran a-b Panjang limpasan terjauh (Lo) = 180 m Beda tinggi muka tanah antara limpasan terjauh dengan saluran (Ho) = 0.1 m Slope limpasan (So) = 0.1 / 180 = 0.000556 n = 0,015 (tanah terbuka) Panjang saluran (Ld) = 430 m Dengan V asumsi = 0,7 m/dt Luas (A) = 50 ha C = 0,34 Maka :
Cr Kumulatif 0.34
0.33
0.36
=
Lo 1.15 = 46200xSo0.385
1801.15 = 20,933 menit 46200x0.0005590.385 Ld 430 td = 10,239 Vasumsi 0,7 x60 menit tc = to + td = 20,933 + 10,239 = 31,171 menit Nilai I yang digunakan adalah I dengan metode Van Breen dengan menggunakan PUH 10 tahun 266,176 = 266,176 = 19,859 I t 0, 43 31,1710, 43 mm/jam Sehingga perhitungan debit adalah Q = 0.00278.C.I .. A = 0.00278.x0.34x19,859x50 = 1,076 m3/dt Untuk hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada tabel 15
Jurnal CIVILLa
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
Tabel 15 Hasil perhitungan debit pada setiap saluran Saluran a-b c-b b-d
Lo (m) 180 150 240
Ho (m) 0,1 0,1 0.2
So (%) 0.00055 0.00067 0.00083
Ld (m) 340 280 760
C 0.34 0.33 0.46
Luas (Ha) 50 40 87
to (menit) 2.6 1.6 1.7
V (m/dt) 0,7 0,7 0,7
td (menit) 10,23 6,67 18,09
tc (menit) 31,171 21,194 36,765
I (mm/menit) 19,86 29,208 16,836
Q (m3/dt) 1,076 1,071 1,464
Q (m3/dt) 1,076 1,071 3,611
Sumber : Hasil Perhitungan Perhitungan Dimensi Saluran Pada perencanaan saluran drainase ini, akan diterapkan suatu saluran terbuka dengan bentuk segi empat. Hal ini dikarenakan kepadatan penduduk yang relatif tinggi, sehingga menyebabkan keterbatasan lahan.Adapun jenis pola jaringan yang direncanakan adalah pola jaringan grid iron.Pola jaringan ini dipilih karena sesuai dengan keadaan yang ada dilapangan.Sebab pola jaringan grid iron ini mengumpulkan semua aliran cabang ke aliran pengunpul, setelah sudah terkumpul ke aliran pengumpul baru kemudian di alirkan ke aliran utama (sungai utama). Pada perencanaan ini saluran yang akan digunakan adalah saluran berbentuk segi empat dengan perencanaan saluran berdasarkan penampang hidrolis optimum yang berarti suatu luas penampang akan memiliki daya tampung yang maksimum.Adapun bentuk dari saluran yang direncanakan seperti yang terlihat pada Gambar 5.1
2
v
1
1 3 2 R S n 2
Q
=
1
1 3 2 R S .A n Slope yang digunakan untuk perencanaan ini sedapat mungkin mengikuti slope medan yang ada. Namun hal tersebut juga harus dilakukan pengecekan terhadap kecepatan yang terjadi pada saluran yaitu antara 0,6-3,0 m/detik
h
Contoh perhitungan dimensi saluran b-d Q = 3,611 m3/detik Ld = 760 m ΔHd = 0,2 m Sd= ΔHd :Ld=0,2 : 760=0,000263 n = 0,015 (beton tak bertulang) Vasumsi = 0,7 m/s
b Gambar 4.1 Bentuk saluran drainase yang direncanakan A = bxh P = b + 2h Dimana : b = lebar saluran (m) h = tinggi/kedalaman saluran (m) b = 2 x h ( agar saluran ekonomis) R
=
A P
= 1,895 m b = 2 x h = 2 x 1,895 = 3,791 m A = b x h = 3,791 x 1,895 = 7,185 m Vcek
b.h b 2h
: R = jari-jari hidrolis A = luas penampang basah saluran (m2) P = keliling basah saluran (m) Q = vxA
2 1 1 R 3 S 2 n
1 0,015
0,947
2
3
0,000263
1,373 m/dtk
Dimana
Berdasarkan persamaan Manning
=
Fb (Freeboard saluran):
Fb
C h air
Dimana: Fb = freeboard saluran (m) C = koefisien, bila: Q < 0,6 m3/detik → C = 0,14 o 0,6 m3/detik < Q < 8 m3/detik → 0,14 < C < 0,2 o Q > 8 m3/detik → C > 0,23
1
2
Jurnal CIVILLa
Fb H total saluran Q maksimum total saluran
ISSN No. 2503 - 2399
Vol 1 No 1 Maret 2016
0,14x1,895
= 3,791 m x 1,373 m/detik x 2,41 m = 12,544 m3/detik Hasil Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.17 berikut
0,515 m
= H air + Freeboard = 1,895 m + 0,515 m = 2,41 m = b x V sebenarnya x H
Tabel 16 Perhitungan Dimensi Tiap Saluran
Saluran a-b c-b b-d
Ld (m)
Elevasi awal
Elevasi akhir
Hd (m)
Sd
Q (m3/dt)
V asumsi (m/dt)
h air (m)
b (m)
0.015 340 0.015 280 0.015 760
26,47 26,47 26,37
26,37 26,37 26,17
0,1 0,1 0,2
0.000294 0.000357 0.000263
1,076 1,071 3,611
0,7 0,7 0,7
0,26 0,48 1,89
0,53 0,14 0,132 0,96 0,46 0,24 3,79 7,185 0,947
n
A (m²)
R (m)
V cek (m/dt) 3,33 1,63 1,37
C
Fb (m)
0,14 0,19 0.14 0.06 0,14 0,514
H saluran (m)
Q saluran max (m3/dt) 0,5986 0,809 1,03 0,857 9,595 12,544
A saluran (m²)
0,458 0,57 2,41
Sumber:Hasil perhitungan
Tabel 17 Hasil Perhitungan Elevasi Saluran Drainase Desa Supenuh Elevasi Muka Head Elevasi Dasar Elevasi Muka Tanah (m) saluran Hair Fb Saluran (m) Air (m) Saluran Ld (m) Awal Akhir (m) (m) (m) Awal Akhir Awal Akhir a-b 340 26,47 26,37 0,1 0,26 0,19 26,02 25,92 26,28 28,18 c-b 280 26,47 26,37 0,1 0,48 0,06 25,93 25,83 26,41 26,31 b-d 760 26,37 26,17 0,2 1,89 0,514 23,96 23,76 25,85 21,87 Sumber : Hasil Perhitungan
Elevasi Saluran Elevasi atau beda tinggi yang dihitung dari saluran yang direncanakan adalah : Elevasi dasar saluran awal. Elevasi dasar saluran akhir. Elevasi muka air awal. Elevasi muka air akhir. Cara perhitungan : Elevasi dasar saluran awal = elevasi muka tanah awal – hair - freeboard Elevasi dasar saluran akhir = elevasi dasar saluran awal - Δhd Elevasi muka air awal = elevasi muka tanah awal – freeboard Elevasi muka air akhir = Elevasi dasar saluran akhir + hair Contoh perhitungan elevasi tanah saluran a-b hair = 0,26 m Fb saluran = 0,19 m Elevasi muka tanah awal = 26,47 m Elevasi muka tanah akhir = 26,37 m Δhd = 0.1 m Elevasi dasar saluran awal = elevasi muka tanah awal - hair - freeboard = 26,47 – 0,26 –0,19 = 26,02 m
Tinggi Saluran (m) 0,45 0,57 2,41
Elevasi muka air awal = elevasi muka tanah awal – freeboard = 26,47 –0,19 = 26,28 m Elevasi dasar saluran akhir = elevasi dasar saluran awal – Δhd saluran = 26,02 –0,1 = 25,92 m Elevasi muka air akhir = Elevasi dasar saluran akhir + hair = 25,92 + 0,26 = 26,18 m KESIMPULAN Dari hasil kajian dan perhitungan dalam perencanaan sistem saluran Drainase desa Supenuh dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Dari hasil perhitungan debit air dalam saluran drainase,saluran a-b=1,076 m³/dt,saluran c-b=1,071 m³/dt, saluran bd=3,61 m³/dt 2. Pada perencanaan saluran drainase ini, akan diterapkan suatu saluran terbuka dengan bentuk segi empat. Hal ini dikarenakan kepadatan penduduk yang relatif tinggi, sehingga menyebabkan keterbatasan lahan.Dan hasil dari
Jurnal CIVILLa
Vol 1 No 1 Maret 2016
perehitungan dari rencana drainase adalah sebagai berikut.Saluran (a-b) dengan b=0,53m,fb=0,19m,Hsaluran 0,45m h air 0,26 m.Dan saluran (c-b) dengan b=0,96m,fb=0,06m,Hsaluran 0,57m,h air 0,48 m. Dan saluran (b-d) dengan b=3,76m,fb=0,51m,Hsaluran 2,41m,h air 1,89 m. DAFTAR PUSTAKA Chow, V.T., dan E. V. Nensi Rosalina, 1997, “Hidrolika Saluran Terbuka”, Penerbit Erlangga, Jakarta. Department Pekerjaan Umum Pengairan, UPT Kec Sugio,Kabupaten Lamongan http://id.scribd.com/doc/15424421/METHOD E-PEERENCANAAN DRAINASE KOTA.diakses tanggal 23 januari 2014 http://www.ilmusipil.com/Definisi Saluran Drainase. diakses tanggal 23 Januari 2014. http://www.ilmusipil.com/Pengertian Hidrolika Saluran. diakses tanggal 23 Maret 2014. http://www.ilmusipil.com/Teori Hidrolika Saluran. diakses tanggal 23 Maret 2014. Masduki, H. M, 1985, ”Drainase Pemukiman”, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Pemerintah Desa Supenuh Kecamatan Sugio Kabupaten Lamongan. Ray K.Lensley,2004,”Pengelolahan Sumber Daya Air”.Jakarta;Penerbit Airlangga Schaun,Mekanika Fluida dan Hidrolika.edisi ke 2.1984 Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik. Surabaya ; Penerbit Usaha Nasional Soewarno, 2002. Analisa Debit Banjir dan Debit Minimum. Bandung ; Penerbit Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah. Sosrodarsono, Suyono dan Kensaku Takeda. 2006. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta : Penerbit PT. Pradnya Paramit
ISSN No. 2503 - 2399
Jurnal CIVILLa
Vol 1 No 1 Maret 2016
ISSN No. 2503 - 2399
