EVALUASI SISTEM DRAINASE DAERAH MUARA BOEZEM SELATAN MOROKREMBANGAN SURABAYA Ambarmita Saraswati1, Suhardjono2, Very Dermawan2 1
Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya e-mail:
[email protected]
ABSTRAK Boezem Morokrembangan merupakan muara dari saluran- saluran drainase yang berada di Surabaya bagian barat, salah satunya adalah saluran Kali Greges. Akibat perkembangan kota banyak terjadi perubahan fungsi pada tata guna lahan sehingga mempengaruhi limpasan yang terinfiltrasi ke dalam tanah dan mengakibatkan limpasan semakin besar. Dalam upaya penanggulangan agar limpasan tersebut tidak mengakibatkan banjir diperlukan adanya perencanaan evaluasi terhadap kemampuan sistem drainase dalam menampung serta mengalirkan limpasan. Berdasarkan hasil perhitungan, terdapat satu saluran tersier yang tidak dapat menampung debit rancangan kala ulang 10 tahun yaitu saluran G3, karena memiliki kapasitas eksisting sebesar 0,82 m3/dt, sementara debit rancangan kala ulang 10 tahun sebesar 0,92 m3/dt. Sehingga dilakukan perencanaan ulang dimensi ulang saluran dengan lebar atas 4 meter, lebar bawah 3,5 meter dengan tinggi 2 meter atau dengan perencanaan penambahan parapet setinggi 0,4 meter. Kata kunci : Curah hujan, Limpasan permukaan, Debit rancangan
ABSTRACT Boezem Morokrembangan is the maindrainfor the many drainage channel that existed at West Surabaya, one of them is Kali Greges channel. Due to urban development, many changes in landuse functions affect greater than infiltrating into the soil a greater runoff. To an attempt to countermeasures flood due to runoff, it is necessary to plan evaluates drainage system the existing drainage system of capability to drain the runoff. Based on the calculation, there it is found a single tertiary channel which couldn’t the design discharge return period for 10 years which is G3 channel, due to the current capacity which is 0,82 m3/s, meanwhile the return period for 10 years is 0,92 m3/s. Therefore, it is needed to redesign the dimension of the channel with a top width of 4 meter, bottom width of 3,5 meter and a height of 2 meter or with additional parapet as high as 0.4 meter. Keyword: Rainfall, Surface runoff, Design discharge
PENDAHULUAN Latar Belakang Akibat dari perkembangan kota banyak perubahan fungsi pada tata guna lahan yang menyebabkan perubahan koefisien pengaliran di permukaan tanah sehingga berpengaruh pada limpasan yang terinfiltrasi ke dalam tanah semakin kecil dan limpasan semakin besar. Agar limpasan tersebut tidak menyebabkan banjir, diperlukan sistem drainase yang memadai. Selain perencanaan sistem drainase, dapat pula dilakukan evaluasi terhadap sistem drainase yang sudah ada untuk apakah masih mampu menampung serta mengalirkan limpasan yang ada. Identifikasi Masalah Salah satu saluran drainase yang bermuara pada boezem Morokrembangan adalah saluran Kali Greges. Pada saat musim hujan beberapa daerah yang dilewati saluran drainase ini mengalami genangan. Batasan Masalah Batasan- batasan masalah dalam studi ini adalah sebagai berikut: 1. Daerah studi terletak di pada saluran drainase Kali Greges, Surabaya. 2. Analisa hidrologi dilakukan terhadap aliran air yang masuk ke boezem dari saluran drainase Kali Greges. 3. Membahas jumlah debit yang harus dialirkan supaya tidak terjadi limpasan pada saluran yang mengakibatkan banjir. 4. Perhitungan efektifitas ditinjau untuk banjir dalam kala ulang 5 dan10 tahun. 5. Tidak membahas aspek ekonomi dan sosial. 6. Tidak membahas dampak lingkungan akibat pembangunan (AMDAL). Rumusan Masalah Berdasarkan batasan masalah yang dibahas diatas maka diperoleh rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana kondisi eksisting saluran Kali Greges?
2. Berapakah debit rancangan dengan kala ulang 5 dan 10 tahun di saluran Kali Greges? 3. Bagaimanakah hasil evaluasi kondisi drainase eksisting terhadap debit banjir rancangan kala ulang 5 dan 10 tahun? 4. Bagaimana pemecahan masalah yang diusulkan atau direncanakan? Tujuan dan Manfaat Studi ini dimaksudkan untuk memberikan pemecahan masalah pada saluran Kali Greges yang terjadi akibat ketidakmampuan saluran menampung dan mengalirkan debit yang ada menuju boezem, serta untuk menemukan alternatif penanggulangan banjir pada saluran Kali Greges yang sesuai untuk lokasi studi sehingga tidak menimbulkan masalah genangan yang ditimbulkan akibat ketidakmampuan saluran dalam menampung dan mengalirkan debit yang lewat akibat hujan. TINJAUAN PUSTAKA Umum Drainasemempunyai arti membuang atau mengalirkan kelebihan air pada suatu wilayah atau daerah. Drainase secara umum didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan yang mempelajari usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan dalam suatu konteks pemanfaatan tertentu (Hasmar, 2002:1). Sementara itu, menurut Suhardjono (2013:30) drainase adalah tindakan untuk mengurangi air yang berlebih. Baik air permukaan, maupun air bawah permukaan. Air yang berlebih yang umumnya berupa genangan dan disebut banjir. Boezem merupakan tampungan sementara air sebelum air masuk ke laut yang berfungsi sebagai pengendali banjir, sehingga apabila air laut pasang maka air laut tidak masuk ke dalam saluran pembuangan yang dapat mengakibatkan banjir.
Analisa Hidrologi Analisa hidrologi diperlukan untuk menentukan jumlah air yang akan menambah besarnya debit buangan disamping jumlah air hujan di lokasi yang harus dibuang.Analisa itu meliputi (Suhardjono,2013:6): 1. Air masuk (inflow) 2. Air buangan 3. Air sedimen Analisa Curah Hujan Rancangan Curah hujan rancangan merupakan curah hujan terbesar tahunan yang mungkin terjadi di suatu daerah dengan periode ulang tertentu. Periode waktu yang diperlukan dalam mencari curah hujan rancangan disesuaikan dengan keperluan perencanaan, yaitu perhitungan debit rencana yang diperlukan. Terdapat beberapa metode pendekatan yang bisa dilakukan untuk mendapatkan nilai dari curah hujan rancangan antara lain: 1. Distribusi Normal 2. Distribusi Log Normal 3. Distribusi Log Pearson III 4. Distribusi Gumbel Metode yang digunakan untuk studi ini adalah metode Log Pearson III karena metode ini dapat digunakan untuk semua sebaran data serta sesuai untuk berbagai macam koefisien kepencengan atau skewness dan koefisien kepuncakan atau kurtosis. Uji Kesesuaian Distribusi Uji kesesuaian distribusi bertujuan untuk mengetahui kesesuaian data yang tersedia dengan distribusi yang dipakai. Ada 2 macam uji yang akan dipakai yaitu uji Smirnov Kolmogorov dan Chi Square. Debit Banjir Rancangan Debit banjir rancangan merupakan jumlah debit air hujan dan debit air kotor. Debit banjir rancangan ini nantinya akan digunakan dalam penentuan kapasitas saluran drainase. Bentuk perumusan dari debit banjir rancangan tersebut sebagai berikut (Suhardjono, 2013:76):
Qr= Qah + Qak dengan: Qr =debit banjir rancangan (m3/dt) Qah =debit air hujan (m3/dt) Qak =debit air kotor (m3/dt) Debit Air Hujan Debit air merupakan kecepatan aliran zat cair per satuan waktu.Apabila luas daerah pengaliran antara 0,80–50 km2, maka metode rasional tersebut harus dimodifikasi dengan memperhitungkan efek penampungan saluran.Rumus modifikasi metode rasional (Subarkah,1980): Q = 0,278.Cs.C. I. A dengan: Q = debit limpasan (m3/dt) Cs = koefisien penampungan
2t c 2t c t d tc = waktu konsentrasi (menit) td = lama pengaliran dalam saluran (menit) Cs =
Koefisien Pengaliran Koefisien pengaliran merupakan perbandingan antara jumlah air yang mengalir disuatu daerah akibat turunnya hujan dengan jumlah air hujan yang turun di daerah tersebut. Besarnya koefisien pengaliran berubah dari waktu ke waktu sesuai dengan pengaruh pemanfaatan lahan dan aliran sungai. Koefisien pengaliran pada suatu daerah dipengaruhi oleh faktor (Subarkah, 1980:51): Keadaan hujan Luas dan bentuk daerah pengaliran dan kemiringan dasar sungai Daya infiltrasi dan perkolasi tanah Kemiringan daerah aliran dan kemiringan dasar sungai Kebasahan tanah Suhu, udara, angin dan evaporasi yang berhubungan dengan itu Letak daerah aliran terhadap arah angin Daya tampung palung sungai dan daerah sekitarnya
Penentuan nilai koefisien pengaliran suatu daerah yang terdiri dari beberapa jenis tata guna lahan dilakukan dengan mengambil angka rata- rata koefisien pengaliran dan setiap tata guna lahan dengan menghitung bobot masingmasing bagian sesuai dengan luas daerah yang diwakilinya. Adapun cara perhitungannya dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Suhardjono,2013): Cm =
C1 . A1 C2 . A2 ..... C n . An A1 A2 ..... An
dengan: Cm
= koefisien pengaliran ratarata C1,C2,…,Cn= koefisien pengaliran yang sesuai kondisi permukaan A1,A2,…,An = luas daerah pengaliran sesuai kondisi permukaan Intensitas Curah Hujan Intensitas hujan rancangan adalah tinggi hujan yang jatuh pada suatu kurun waktu dimana air tersebut terkonsentrasi, dan dihitung sesuai periode ulang banjir (Montarcih,2009).Untuk perhitungan ini digunakan rumus Talbot. a I= t b dengan: I = intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) tc = waktu konsentrasi (jam) ( I .t ). ( I 2 ) I 2 .t . I a = N . I 2 I . I
( I ). ( I .t ) N . I .t N . I I . I 2
b
=
2
Waktu Konsentrasi Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan air hujan untuk mengalir dari suatu titik yang paling jauh ke suatu titik tertentu yang ditinjau pada suatu daerah pengaliran. Untuk menghitung waktu konsentrasi dipakai persamaan Kirpich (Subarkah, 1980)
0, 385
0,87 xL2 tc 1000 xS dengan: tc = waktu konsentrasi (jam) L = panjang saluran (km) S = kemiringan daerah pengaliran
Perhitungan Debit Air Kotor Debit air kotor adalah debit yang berasal dari buangan rumah tangga dan sebagainya. Adapun besarnya kebutuhan air penduduk rata-rata adalah 150 liter/orang/hari. Sedangkan debit air kotor yang harus dibuang di dalam saluran adalah 70% dari kebutuhan air bersih sehingga besarnya air buangan adalah (Suhardjono, 2013:110):150 x 70% = 105 liter/orang/hari = 0,00121 liter/dtk/orang Dengan demikian jumlah air kotor yang dibuang pada suatu daerah setiap km2 adalah (Suhardjono, 2013:87): P .q Qak = n A P .0,00121 Qak = n A dengan: Qak = debit air kotor Pn = jumlah penduduk (jiwa) q = jumlah air buangan (ltr/dt/orang) A = luas daerah (km2) Perhitungan Pertumbuhan Penduduk Jumlah penduduk saat perencanaan dimulai dan pada tahun yang akan datang harus diperhitungkan untuk menghitung kebutuhan air tiap penduduk. Sehingga dapat diketahui jumlah air kotor (buangan) rumah tangga. Proyeksi jumlah penduduk pada tahun- tahun yang akan datang digunakanperhitungan laju pertumbuhan geometri, pertumbuhan eksponensial, pertumbuhan arimatika. Analisa Hidrolika Aliran air dalam suatu saluran dapat berupa aliran pada saluran terbuka (open channel flow) maupun pada saluran
tertutup (pipe channel flow). Pada saluran tertutup dapat dengan saluran penuh dengan air (bertekanan) dan saluran tidak penuh air (tidak bertekanan) (Hasmar, 2002:17-18). Macam- Macam Bentuk Penampang Saluran drainase jalan menggunakan penampang hidrolis terbaik, yakni dengan luas minimum yang mampu membawa debit maksimum. Secara umum, debit yang mampu dibawa oleh saluran drainase dapat didekati dengan menggunakan persamaan Manning sebagai berikut(Ven Te Chow, 1997:19): Qsal = Vsal.Asal 0.5 1 2 Vsal R 3 s sal n dengan: Qsal = debit pada saluran (m3/dt) Vsal = kecepatan aliran di saluran (m/dt) Asal = luas penampang basah (m2) n = koefisien kekasaran Manning R = jari-jari hidrolis (m) Ssal= kemiringan dasar saluran Unsur geometris penampang saluran: a. Persegi
Luas (A) = b . y Keliling basah (P) = b + 2y by Jari-jari hidrolik (R) = b 2y Kedalaman hidrolik = y b. Trapesium
Luas (A)
= (b + zy) y
= b + 2y 1 z 2 (b zy)y Jari-jari hidrolik (R) = b 2y 1 z 2 Keliling basah (P)
(b zy)y b 2zy Lebar puncak (T) = b + 2zy ((b zy)y)1,5 Faktor penampang (z) = b 2zy c. Lingkaran Kedalaman hidrolik
D
=
d
s Θ = 4,5 radial Kedalaman hidrolik (d) = 0,80 D 1 Luas (A) = (θ 2– sin θ) D2 8 1- Keliling basah (P) = 3,14 . D( ) 180 A Jari-jari hidrolik (R) = P Tinggi Jagaan Tinggi jagaan adalah jarak vertikal dari puncak tanggul sampai permukaan air pada kondisi perencanaan. Tinggi jagaan untuk saluran berbentuk trapesium dan segi empat dapat dihitung dengan rumus (Ven Te Chow, 1997:145): W 0,3 h dengan: W = tinggi jagaan (m) h = tinggi air (m) Hidrograf Satuan Sintetik Hidrograf satuan sintetik (HSS) digunakan dalam pembuatan hidrograf banjir pada sungai-sungai yang tidak ada atau sedikit dilakukan observasi hidrograf banjirnya.Adapun parameter yang diperlukan untuk hidrograf satuan sintetik rational modifikasi (Subarkah,1980): 1. Tenggang waktu dari permukaan hujan sampai dengan puncak hidrograf (time of peak) Tp = tg + 0,8 tr tr = 0,75 tg
2. Tenggang waktu dari titik berat hujan sampai dengan titik berat hidrograf (time lag) tg = 0,21 L0,7 3. Luas daerah aliran saluran 4. Panjang saluran 5. T0,3 adalah waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari puncak sampai 30% dari debit puncak T0,3= α tg 6. Q = 0,278.C. I.A dengan: Q = debit limpasan (m3/dtk) C = koefisien pengaliran I =intensitas hujan selamawaktu tiba banjir (mm/jam) A = luas daerah (km2) 0,278 = faktor konversi Parapet Parapet adalah barrier berbentuk dinding pada ujung atap, teras, balkon dan struktur lain.Menurut sejarahnya, parapet dimaksudkan untuk melindungi bangunan dari serangan militer, tetapi sekarang ini digunakan untuk mencegah penyebaran api. Parapet datar adalah terusan batu dinding ke atas atap, kadang diberi topi di atas dan siku penahan di bawahnya, selain itu parapet dapat diperkuat dengan cara ditambahi panel sebagai perkuatan terhadap proyektil atau sebagai dekorasi. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Studi Saluran drainase Kali Greges masuk dalam wilayah drainase Surabaya bagian utara.Untuk unit analisa studi yang lebih kecil yaitu satu kecamatan telah dipilih Kecamatan Krembangan karena saluran drainase Kali Greges terletak di wilayah ini. Terdapat 30 saluran tersier dan 7 saluran primer. Data- data Yang Diperlukan 1. Peta lokasi studi untuk mengetahui lokasi studi perencanaan. 2. Peta topografi. 3. Peta tata guna lahan.
4. Skema jalan dan jaringan saluran drainase. 5. Data curah hujan guna keperluan hidrologi.Data curah hujan diambil dari stasiun penakar hujan. Yaitu stasiun hujan BMKG Perak I. Data hujan yang diperlukan dari tahun 2002-2014. 6. Data penduduk untuk menghitung proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air. 7. Data saluran drainasi eksisting untuk evaluasi saluran dalam kemampuan menampung debit rancangan yang ada. Tahapan Penyelesaian Studi 1. Melakukan studi pustaka mengenai teori yang akan dipakai 2. Mengumpulkan data yang diperlukan untuk kepentingan perhitungan 3. Analisa hidrologi - Menghitung curah hujan rancangan dengan metode Log Pearson tipe III dengan kala ulang 5 dan 10 tahun. - Menghitung analisa frekuensi untuk mendapatkan distribusi frekuensi yang sesuai data yang tersedia. - Menguji kesesuaian distribusi hujan dengan uji Smirnov-Kolmogorov dan uji Chi Square untuk mengetahui apakah hipotesa data tersebut benar sesuai teoritis, hipotesa tersebut dapat digunakan perhitungan selanjutnya. 4. Perhitungan debit banjir rancangan (Qr) untuk evaluasi saluran drainase : - Menghitung waktu konsentrasi. - Menghitung intensias hujan rencana (Ir) dengan rumus Mononobe. - Menentukan koefisien pengaliran (C) dari peta tata guna lahan studi. - Menentukan luas daerah pengaliran (A) dari peta topografi. - Menghitung debit air hujan (Qah) dengan metode rasional. - Menghitung proyeksi pertumbuhan penduduk. - Menghitung debit air kotor(Qak). - Menghitung debit banjir rancangan (Qr) dengan kala ulang 5 dan 10 tahun.
5. Evaluasi kapasitas saluran terhadap debit banjir rancangan: - Menghitung kapasitas saluran drainase eksisting (Qa) dengan rumus manning. - Melakukan analisa kapasitas saluran drainase eksisting (Qa) terhadap debit banjir rancangan (Qr). - Dari hasil analisa Qa terhadap Qr dapat diketahui apakah saluran drainase dapat menampung dan mengalirkan debit yang lewat. 6. Alternatif penanggulangan genangan - Penentuan alternatif penanggulangan genangan yang sesuai dengan kondisi daerah studi. - Perencanaan ulang dimensi saluran drainase yang mampu menampung serta mampu mengalirkan debit banjir rancangan disertai kenaikan elevasi muka air dari outlet. - Jika dimensi saluran rencana tidak dapat diterapkan di lokasi studi, alternatifnya adalah meenambah tinggi pada dinding jagaan. 7. Analisis hidrolika pada saluran rencana - Memilih penampang yang tepat untuk saluran drainase rencana. - Perencanaan slope. - Perencanaan dimensi saluran. 8. Perhitungan tambahan parapet pada saluran rencana 9. Kesimpulan dan pembahasan. HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan Curah Hujan Rancangan dengan Metode Log Pearson III Tahapan-tahapan perhitungan untuk mencari curah hujan rancangan Log Pearson Type III adalah sebagai berikut: 1. Mengurutkan data berdasarkan curah hujan tertinggi sampai yang terendah. 2. Mengubah curah hujan maksimum harian dalam bentuk logaritma 3. Menghitung nilai logaritma rata-rata n
LogX
log .x i 1
n
i
21,9694 11 = 1,8308 4. Menghitung standar deviasi LogX
n
(log x i 1
i
log x) 2
n 1
Si =
0,46816558 06 10 = = 0,21637 5. Menghitung besarnya Cs dengan n
n (log xi log x) 3 i 1
Cs =
(n 1)(n 2) Si 3 11 (0,46816558 06) = (11 1)(11 2)0,2163713 3 = -0,0236231 6. Menghitung curah hujan rancangan Log X= log x + G. Si = 1,8308 +(0,0040 x 0,2163713) = 0,0009 Xrancangan = 67,8658 mm Berdasarkan nilai Cs = -0,0236231, maka ditentukan nilai k setiap kala ulang yang digunakan. Sehingga didapatkan curah hujan rancangan maksimum dengan kala ulang 1,2,5 dan 10 adalah sebesar: Pr
Tr
G
G . Si
X rancangan
5 20 50 80 90
1.053 1.250 2 5 10
0.0040 0.8434 1.2796 0.8333 1.3082
0.0009 0.1825 0.2769 0.1803 0.2831
67.8658 103.1034 128.1323 102.5830 129.9700
Perhitungan Uji Kesesuaian Distribusi Uji Smirnov Kolmogorov
1 (n 1) 1 (11 1)
1. Sn
= 0,0833 2. Log 172 = 2,2355
3. G = (Log x – Log X) / Si = (2,2355– 1,8308) / 0,2163713 = 1,8706 4. Pr=3,1521 5. P(x) = 1- 0,031521 = 0,968479 6. ∆maks = |0,0833– 0,968479| = 0,8851 7. Dari tabel harga kritis uji smirnovkolmogorov untuk n = 11, dan α = 5% diperoleh ∆cr = 0,3750 dan ∆maks adalah 0,0089. Karena ∆maks< ∆cr maka data dapat diterima Uji Chi Square 1. Banyaknya kelas = 1 + 3,322 Log n = 1 + 3,322 Log 11 = 4,0 2. Mencari harga Pr berdasarkan jumlah kelas, jika jumlah kelas 4 maka harga Pr tiap kelas adalah 25% 3. Log x = Log X + G . Si = 1,8308 + (-0,6014 . 0,2164) = 1,7007 x = 50,1945 JumlahKelas n 4. Oj = 4 11 = 2,8
(Oj Ej) 2 Ej 5. Xhitung2 = 22,62 = 11 = 2,05636 6. Dapat diketahui bahwa: α= 5% maka Xhitung² Tabel = 5,991 (dari lampiran Tabel Uji Chi-Square) α= 1% maka Xhitung² Tabel = 9,210 (dari lampiran Tabel Uji Chi-Square) Karena Xhitung²<Xhitung² Tabel, maka distribusi Log Pearson dapat diterima.
Perhitungan Debit Air Hujan Dengan Metode Rasional
Langkah-langkah perhitungan untuk saluran GRS 00119 dengan kala ulang 5 tahun adalah: 0, 385
0,87 xL2 tc 1000 xS 1. 0, 385 0,87 x0.00395 2 1000 x 0 , 00014 = = 0,02850 jam
a 2. I = t b 7149 ,52 = 45,8282 0,02850 = 155,91004 mm/jam 3. Menghitung koefisien pengaliran Penggunaan tata guna lahan GRS 00119 adalah: Pemukiman = 0,00098 km2 Pergudangan dan jasa= 0,00002 km2 Jalan aspal dan paving= 0,00009 km2 Lahan kosong = 0,00000 km2 n
A .C Cm =
i
i 1
i
n
A
i
i
= 0,88901 4. Menghitung curah hujan rancangan metode rasional dengan Persamaan (2-10) Q = 0,278.C. I.A = 0,278 . 0,88901. 155,91004. 0.00109 = 0,04208 m3/detik Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Diketahui jumlah penduduk pada tahun 2013 sebesar 139494 jiwa dengan laju petumbuhan -0,73%. Pertumbuhan Geometri Pn = Po (1+r)n P18 = 1039494 . (1-0,0073)6 = 111969 jiwa Pertumbuhan Eksponensial Pn = Po.ern P18 = 139494 . e-0,0073. 5 = 112061 jiwa Pertumbuhan Aritmatika
Pn = Po (1 + r n) P18 = 139494 (1 + 6 x -0,73%) = 116873 jiwa Perhitungan Debit Air Buangan Penduduk Perhitungan air buangan tiap penduduk didapat dari: P q Qak rata-rata = n : 1000 A
139494 0,00122 : 1000 = 0,03818 3 2 = 4,4401 m /dtk/km Qak= Qak rata-ratax Luas pemukiman = 4,4401 x 0,00098 = 0,0044 m3/dtk Perhitungan Debit Banjir Rancangan Total Contoh perhitungan saluran di GRS 00119 : Qair hujan (Qah)= 0,00098 m3/dt Qair kotor (Qak)= 0,1086m3/dt Qrancangan (Qr) = Qah + Qak = 0.00098 + 0.00435 = 0.00533 m3/dt Analisis Hidrolika Dan Kapasitas Tampungan Analisis Hidraulika dan Analisis Kapasitas Saluran Eksisting Perhitungan di titik G0 menuju boezem dengan penampang berbentuk trapesium. 1. A = (b + zy) y A = (7 + 0,5 . 1,5) . 1,5 A = 8,125 m2 2 2. P = b + 2y 1 z
2. 1,5 1 0,52 P=7+ P = 10,354 m A R P 3. 8,125 R 10,354 4. R = 0,785 1 4. Vsal R 2 / 3 S 1 / 2 n 1 Vsal 0,785 2 / 3 0,000111 / 2 0,023
V = 0,239 m/dt 5. Q = V x A Q = 0,239 x 8,125 Q = 1,938 m3/dt 6. Membandingkan debit eksisting dengan debit rancangan total. Diketahui: Q eksisting = 1,938 m3/dt Q rencana = 1,768 m3/dt Maka dapat disimpulkan bahwa debit eksisting tmampu menampung dan mengalirkan Qrencana dikarenakan Qeksisting > Qrencana. Tabel Rekapitulasi Kapasitas Saluran Primer Terhadap Debit Rancangan Kala Ulang 5 Tahun dan 10 Tahun Kode G4 G3 G2 G1 G0
(Q Sal)
(Qr5)
(Qr10)
(m3/dt) 0.88295 0.81539 1.25769 1.50475 1.93826
(m3/dt) 0.00198 0.00213 0.00153 0.00112 0.00188
(m3/dt) 0.72889 0.91566 1.11468 1.49564 1.76802
Keterangan Qsal dapat Qsal dapat Menampung Qr5 Menampung Qr10 Cukup Cukup Cukup Tidak Mampu Cukup Cukup Cukup Cukup Cukup Cukup
Tabel Rekapitulasi Kapasitas SaluranPrimer Terhadap Debit Rancangan Dengan Hidrograf Kala Ulang 5 Tahun dan 10 Tahun Kode G4 G3 G2 G1 G0
(Q Sal) (m3/dt) 0.88295 0.81539 1.25769 1.50475 1.93826
Keterangan (Qr5) (Qr10) HidrografHidrograf Qsal dapat Qsal dapat (m3/dt) (m3/dt) Menampung Qr5 Menampung Qr10 0.37641 0.53559 Cukup Cukup 0.47207 0.65159 Cukup Cukup 0.57585 0.77631 Cukup Cukup 0.77833 1.01893 Cukup Cukup 0.91951 1.18701 Cukup Cukup
Alternatif Penanganan Untuk menyelesaian masalah ini ada 2 alternatif, alternatif tersebut adalah: 1.Perencanaan ulang dimensi saluran guna menambah volume kapasitas kolam tampungan yang menjadi tempat pemberhentian sementara air agar dibagian hulu saluran tidak mengalami limpasan saluran yang mengakibatkan genangan.Penampang direncanakan dengan bentuk trapesium Perhitungan penampang saluran rencanaG3
Direncanakan: T = 4,0 m b = 3,5 m y = 1,25 m w = 0,42 m z = 0,50 h+w = 1,67 m S = 0,00013 n = 0,023 Didapatkan Qsaluran baru = 1,114 m3/dt Q10tahun = 0,916 m3/dt Maka dapat disimpulkan bahwa saluran G3 rencana mampu menampung dan mengalirkan Qrencana dikarenakan Qsaluran baru> Q10tahun. 2.Penambahan parapet pada dinding jagaan pada saluran G3. Penambahan parapet ini perlu dilakukan apabila kapasitas tampungan tidak dapat menampung volume air yang dapat dialirkan, dan perencanaan ulang dimensi tidak dapat dilakukan. Direncanakan: penambahan parapet pada tanggul kanan dan kiri saluran setinggi 0,4 m El. Tanggul Kanan Baru = 2,294 m El. Tanggul Kiri Baru = 2,294 m El. Dasar Saluran = 0,227 m T = 4,0 m b = 3,0 m y = 1,5 m w = 0,5 m h+w = 2,0 m S = 0,00013 z = 0,25 n = 0,023 Didapatkan Qsaluran baru = 0,931 m3/dt Q10tahun = 0,916 m3/dt Maka dapat disimpulkan bahwa saluran G3 rencana mampu menampung dan mengalirkan Qrencana dikarenakan Qsaluran baru> Q10tahun. KESIMPULAN Dari hasil studi evaluasi yang meliputi evaluasi kapasitas eksisting yang dibantu dengan operasi pompa terhadap debit banjir rancangan baik Q5 ataupun Q10, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada saluran eksisting Kali Greges, telah ditemukan genangan di saluran G3. 2. Berdasarkan hasil perhitungan dapat disimpulkan besaran debit rancangan dengan kala ulang 5 tahun yang diperoleh dari penjumlahan debit air hujan (Qah) dengan debit air kotor (Qak)pada G0 adalah sebesar 0,00188 m3/detik sedangkan debit kala ulang 10 tahun pada G0 adalah sebesar 1,76802 m3/detik. 3. Berdasarkan hasil perhitungan, 1 (satu) saluran tersier yakni saluran G3 tidak mampu menampung dan mengalirkan debit rancanganpada kala ulang 10 tahun. Jadi dapat disimpulkan bahwa kapasitas saluran eksisting tidak mampu menampung dan mengalirkan debit rancangan dikarenakan Q10 lebih besar dari Qeksisting. 4. Alternatif penanganan masalah banjir pada daerah aliran saluran drainase Kali Greges adalah sebagai berikut: a. Perencanaan ulang dimensi saluran di titik G3 menuju titik G2 dengan saluran trapesium dengan lebar atas 4 meter, lebar bawah 3,5 meter dan tinggi tanggul 1,894 meter b. Perencanaan penambahan parapet setinggi 0,4 meter, sehingga tinggi tambahan tanggul yang baru sebesar 2,294 meter, dan dapat mengalirkan debit sebesar 0,931 m3/dt. SARAN Dengan adanya studi yang disusun oleh penulis secara teoritis dengan ilmu yang didapatkan, maka dapat saran sebagai berikut: 1. Sebaiknya pihak yamg berwenang melakukan koordinasi kepada pihak Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga dan Pematusan mengenai saluran Kali Greges. 2. Masyarakat diharapkan berperan serta dalam penanggulangan banjir, dengan cara tidak membuang sampah pada saluran drainase, tidak mendirikan
bangunan baru diatas saluran yang dapat menimbulkan penyempitan pada saluran. 3. Mengoptimalkan program Operasional dan Pemeliharaan, sehingga sistem drainase dapat berfungsi dengan optimal dan bertahan sesuai umur rencana. DAFTAR PUSTAKA Chow, Ven Te. 1985. Hidrolika Saluran Terbuka, terjemahan E.V. Nensi Rosalina. Jakarta : Erlangga. Hasmar, Halim H. A. 2002. Drainase Perkotaan, Yogyakarta: UII Press. Limantara, Lily Montarcih. 2009. Hidrologi Teknik Sumberdaya Air, Malang: Citra. Subarkah, Imam. 1980. Hidrologi untuk Perencanaan Bangunan Air. Suhardjono, 2013. Drainase Perkotaan, Malang: Universitas Brawijaya.
Lampiran 1. Mulai
Data Hidrologi: Data Curah Hujan
Data Jumlah Penduduk
Data Topografi dan Tata Guna Lahan
Data Saluran Drainase Awal
Analisa Frekuensi
Penentuan Luas Daerah Pengaliran
Penentuan Proyeksi Jumlah Penduduk
Kapasitas dan Dimensi Awal Saluran
Penentuan Distribusi yang Sesuai untuk Analisa Curah Hujan
Perhitungan Koefisien Pengaliran
Perhitungan Debit Air Kotor
Tidak
Uji Kesesuaian Distribusi
Ya
Curah Hujan Rancangan
Curah Hujan Rancangan
Analisa Kapasitas Saluran
Saluran Mampu Melakukan Pengendalian Banjir
Ya
Kesimpulan dan Pembahasan
Mulai Gambar 1. Diagram
Alir Penelitian
Tidak
Alternatif Rehabilitasi
Perbaikan Dimensi Saluran
Perbaikan Dinding Jagaan / Parapet
