INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
KAPASITAS SALURAN DRAINASE DI JALAN P. SURYANATA SAMARINDA Daru Purbaningtyas Staff Pengajar Politeknik Negeri Samarinda Jurusan teknik Sipil Intisari Jalan P. Suryanata merupakan ruas jalan yang padat lalu lintas dengan perkembangan perekonomian dan pemukiman yang cukup pesat. Salah satu jalan penghubung Kota Samarinda dan Tenggarong dan beberapa kawasan tambang di sekitarnya. Saat terjadi hujan yang deras terutama bila bersamaan dengan pasang sungai, genangan banjir muncul di beberapa titik. Dalam situasi yang parah, genangan ini dapat melumpuhkan kegiatan perekonomian dan mengganggu kesehatan. Maka, kemampuan saluran drainase untuk menampung debit banjir di kawasan ini perlu ditinjau karena merupakan hal utama dalam pencegahan terjadinya genangan. Analisa diawali dengan pendataan peta topografi, tata guna lahan, genangan tertinggi, kondisi saluran dan sungai serta kependudukan. Dilanjutkan dengan perhitungan hidrologi untuk hujan rencana yang menghasilkan debit banjir kawasan dan debit buangan rumah tangga (penduduk). Keluaran debit ini digunakan untuk menghitung penampang saluran yang diperlukan. Dimensi saluran hasil perhitungan kemudian dibandingkan dengan penampang saluran eksisting termasuk kondisi sedimentasinya. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa secara umum penampang saluran yang ada tidak mencukupi. Maka upaya yang dapat dilakukan adalah meminimalisasi perubahan tata guna lahan dan penghijauan, memperbesar saluran dan mengoptimalkan kapasitas sungai yang ada dengan penyadaran masyarakat untuk menjaga kebersihan, serta melakukan studi perencanaan tampungan air sementara (retarding basin). Kata kunci : dimensi saluran, kapasitas saluran, pencegahan banji, saluran drainase
LATAR BELAKANG Samarinda sebagai Ibukota Propinsi Kalimantan Timur mengalami perkembangan dan pertumbuhan pesat di segala sektor. Perkembangan industri/ perekonomian diiringi oleh pertumbuhan penduduk yang pesat menyebabkan terjadinya pembukaan lahan baru untuk pemukiman, perkantoran, pusat perekonomian, termasuk kegiatan pertambangan seperti penambangan batu, tanah, pasir dan batu bara. Kondisi tersebut memaksa sebagian daerah resapan dan tampungan air berubah fungsi serta mengakibatkan meningkatnya limpasan permukaan. Kapasitas tampung sungai maupun drainase yang ada tidak mencukupi sehingga menimbulkan beberapa genangan baru di kawasan pemukiman bahkan sampai di badan jalan. Dalam situasi yang parah, genangan banjir ini dapat melumpuhkan kegiatan perekonomian dan mengganggu kesehatan. Jalan P. Suryanata merupakan salah satu ruas jalan penghubung antar kota yang padat lalu lintas dengan perkembangan ISSN: 1829-6025
perekonomian dan pemukiman yang cukup pesat. Jalan ini menghubungkan Kota Samarinda dengan Ibukota Kabupaten Kutai Kartanegara yaitu Tenggarong, selain itu juga menghubungkan beberapa kawasan tambang di sekitarnya. Di kawasan ini terdapat Daerah Aliran Sungai Manggis dan Air Putih yang bermuara di Sungai Karang Asam Kecil. Pada hampir setiap kejadian hujan yang deras terutama bersamaan dengan terjadinya pasang sungai, genangan banjir muncul di beberapa titik dalam kawasan ini. Pemeliharaan sistem drainase yang terarah sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya banjir yang akan menghambat perekonomian dan aktivitas warga setempat. Tidak stabilnya sistem drainase dalam mengendalikan air merupakan masalah yang harus segera diatasi mengingat kondisi umum kota Samarinda yang bertopografi rendah dan dipengaruhi pasang surut air sungai. Saluran drainase merupakan sarana utama untuk menampung air yang meluap ke permukaan akibat hujan selain konstruksi tampungan sementara seperti boezem, waduk dan sebagainya. Pendataan kondisi saluran yang 37
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
ada beserta permasalahannya merupakan hal yang penting dilakukan untuk menganalisa penyebab banjir dan melakukan penanganan yang sesuai dengan kondisi setempat. TUJUAN PENELITIAN Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah : 1. Mengidentifikasi kondisi saluran drainase tepi jalan. 2. Menghitung debit air hujan yang jatuh di kawasan tersebut dan debit buangan penduduk serta debit yang harus ditampung oleh saluran. 3. Membandingkan kapasitas saluran eksisting dan sungai alam yang ada dengan saluran yang diperlukan dari hasil perhitungan. 4. Memberikan alternatif pencegahan banjir yang mungkin terjadi.
DASAR TEORI Dalam Standar Tata Cara Perencanaan Umum Drainase Perkotaan, drainase adalah prasarana yang berfungsi mengalirkan air permukaan ke badan air dan atau ke bangunan resapan buatan. Sedangkan drainase perkotaan adalah drainase di wilayah kota yang berfungsi mengendalikan kelebihan air permukaan, sehingga tidak mengganggu masyarakat dan dapat memberikan manfaat bagi kegiatan kehidupan manusia. Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Sebaliknya, kala ulang (return period) adalah waktu hipotetik dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui. Dalam hal ini tidak berarti bahwa kejadian tersebut akan berulang secara teratur setiap kala ulang tersebut (Sri Harto, 1994). Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwaperistiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinan. Besaran statistik yang dihitung :
Nilai rata rata, x
1 n
n
x
i
i 1
1 n 2 Standard deviation , S n 1 (x i x ) ISSN: 1829-6025 i 1 S Koefisien variasi , Cv x n
n
(x x ) 3
1/2
Berdasar nilai statistik tersebut, diperkirakan agihan yang sesuai dengan ketentuan pemilihan jenis sebaran (Normal: Cs~0 ; log normal:(Cs/Cv)~3.0 ; Gumbel: Cs~1.14; Ck~5.4; log pearson) kemudian diuji kesesuaian distribusinya dengan Uji Smirnov-Kolmogorov:
Sn PX
Δmaks
Dengan : ∆ maks = Selisih data probabilitas toritis dan empiris Sn = Peluang teoritis (Probabilitas) PX = Peluang empiris (Suripin. 2004) Dan Uji Chi menggunakan persamaan : K
EFOF2
i1
EF
Χ H 2
Hit
kuadrat
dengan
n EF K Agar distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima, maka harga X2<X2cr. Harga X2cr dapat diperoleh dengan menentukan taraf signifikasi α dengan derajat kebebasannya (level of significant). Apabila jenis distribusi yang dipilih memenuhi kedua uji kesesuian, maka selanjutnya dihitung besar hujan rencana dengan kala ulang T menggunakan persamaan distribusi terpilih. 1. Distribusi E. J. Gumbel Persamaan yang digunakan adalah
XT X S K Dengan : X = Rerata curah hujan S = Standar deviasi atau simpangan baku K = Faktor frekuensi XT = X yang terjadi dalam kala ulang T 2. Distribusi Log Person Type III Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus :
Log X T Log X K S logX 38
INERSIA Keterangan : Slog X= Simpangan baku dari log X n = Jumlah data (Suripin, 2004) Untuk menentukan kala ulang dapat digunakan ketentuan sebagai berikut : Saluran. Kuarter dengan periode ulang 1 tahun, Saluran Tersier dengan periode ulang 2 tahun, Saluran Sekunder dengan periode ulang 5 tahun dan Saluran Primer dengan kala ulang 10 - 25 tahun. (SNI, 1994) Apabila hujan yang jatuh diperkirakan besar, maka debit lintasan / debit banjir yang akan dipakai dapat digunakan sebagai pedoman untuk memperkirakan besarnya saluran yang akan direncanakan. Untuk memperoleh nilai intensitas hujan rencana pada suatu periode ulang tertentu dapat menggunakan Metode Mononobe dengan rumus : I=
R
24
2
3
24 TC
Dimana : Tc= t1 + t2 2 nd L t1 = ×3,28×L0× 0,167 dan t2 = 3 60×V √S Keterangan : I = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) R = Curah hujan (mm) Tc = Waktu konsentrasi (Jam) t1 = Waktu yang diperlukan air dari titik yang terjauh ke saluran (menit) t2 = Waktu yang diperlukan air dari pangkal saluran ke titik yang ditinjau (menit) L0 = Jarak dari titik terjauh ke fasilitas saluran (m ) L = Panjang saluran (m) S = Kemiringan daerah v = Kecepatan air rata – rata (m/dtk) nd = Koefisien hambatan (SNI, Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan. 1994) Metode untuk memperkirakan laju aliran permukaan (limpasan) puncak yang umum dipakai adalah metode Rasional USSCS (1973). Metode ini simpel dan mudah penggunaannya, namun terbatas pada DAS ukuran kecil yaitu kurang dari 300 ha (Goldman et.al., 1986). Bentuk persamaan Metode Rasional Modifikasi dinyatakan sebagai berikut (Imam Subarkah. 1980): Q = 0,002778.Cs.C.I.A ISSN: 1829-6025
Vol. V No. 1, Maret 2013 Keterangan : Q = Debit Air Hujan ( m3/dtk ) Cs = Koefisien penampungan ( 2Tc/(2Tc+ts)) ts = t2 C = Koefisien Limpasan Pengaliran A = Luas daerah pengaliran ( km2 ) Dalam pengambilan standar kebutuhan air bersih per orang Perusahaan Air Minum Daerah ( PDAM ) adalah sebesar 135 lt / jw/hari. Untuk menghitung debit air buangan penduduk besarnya diperhitungkan 90% dari standar kebutuhan air bersih tiap penduduk menggunakan Formula Degreemont (Imam Subarkah, 1980). Qpeak = P×Qm×Pn Keterangan : Qpeak = Debit air buangan penduduk (m3/dtk ) P = Peak factor Qm = Debit buangan air maksimal rata – rata (m3/dtk ) Pn = Jumlah penduduk Perhitungan luas penampang basah aliran yang melalui saluran menggunakan Persamaan Kontinuitas sebagai berikut: Q = A. v
A
atau
Q v
Keterangan : A = Luas penampang berdasarkan debit air dan kecepatan (m2) Q = Debit Air ( m3/detik) v = Kecepatan Aliran ( m/detik ) 1. Penampang basah saluran berbentuk persegi w h y
b Gambar 1 Saluran Bentuk Persegi ( Suripin, 2004 ) Dimana : A = b. y P = (b + 2y) R = = h/2 1 v = R ⁄ .S ⁄ n Keterangan : 39
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
A = Luas penampang (m2) b = Lebar saluran (m) y = kedalaman air saluran (m) P = Keliling basah (m) R = Jari-jari hidrolis (m) S = Kemiringan dasar saluran W = Tinggi jagaan (m)
Dimana : A = (b + my)y
2. Penampang basah saluran berbentuk trapesium T w h
P = b + 2y 1 + m T = b + 2my Keterangan : m = Perbandingan kemiringan talud (m) T = Lebar puncak saluran (m) (Ven Te Chow, 1992)
y
1 m b
Gambar 2 Saluran Bentuk rapesium (Suripin, 2004) METODE PENELITIAN Lokasi penelitian adalah saluran sepanjang tepi jalan P. Suryanata, dimulai dari Bukit Pinang sampai Air Putih yaitu .
Perempatan Jalan P. Suryanata – Ir. H. Juanda – P. Antasari – MT. Haryono
Jalan P. Suryanata
Gambar 3 Lokasi Penelitian dan Geofisika (BMG) Temindung Samarinda Data curah hujan harian yang tercatat di dari tahun 1991 sampai 2010 ditampilkan stasiun pengukuran hujan Badan Meteorologi dalam tabel berikut:
ISSN: 1829-6025
40
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
Tabel 1 Hujan Harian Maksimum Tahunan No. Tahun Hujan Maks (mm) No. 1 1991 105.3 11 2 1992 94.3 12 3 1993 90.2 13 4 1994 141.8 14 5 1995 82 15 6 1996 79.1 16 7 1997 94.6 17 8 1998 85 18 9 1999 117.1 19 10 2000 83.8 20 Sumber : BMG Temindung Samarinda Data Penduduk Kelurahan Air Putih dan Bukit Pinang disusun dalam tabel berikut: Tabel 2 Jumlah Penduduk di Kec. Samarinda Ulu Tahun Air Putih Bukit Pinang 2008 21.808 5.705 2009 21.806 6.159 2010 21.912 6.757 Sumber: Kec. Samarinda Ulu dalam Angka Tahun 2010
Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Hujan Maks (mm) 101.6 66.3 16.3 118.2 108 132.1 94.4 73 60.2 86.5
Adapun tahap penelitian yang dilakukan ditunjukkan dalam gambar berikut:
Data lokasi rawan banjir (sosial, genangan, saluran eksisting dan penampang sungai)
Data sekunder (hujan harian, peta topografi, tataguna lahan)
Perhitungan kapasitas saluran serta sedimentasinya dan kapasitas sungai eksisting.
Perhitungan hujan rencana dengan kala ulang tertentu.
Perhitungan dimensi saluran yang diperlukan.
Pembahasan
Gambar 4 Tahap penelitian
ISSN: 1829-6025
41
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
HASIL DAN PEMBAHASAN Dari perhitungan statistik data hujan harian maksimum tahunan , diperoleh nilai Cs = -0,7022 dan Cv = 0,2979. Berdasarkan kriteria
yang telah ditetapkan, maka menggunakan distribusi Log Pearson Type III. Pengujian kesesuian jenis distribusi memberikan hasil sebagai berikut:
n
Seg 1
Seg 2
Seg 3
Seg 4
Seg 5
Seg 6
Seg 7
5
722
7089
4778
1627
7629
7244
3063
10
1067
7173
4835
2404
11268
7330
3099
25
3437
7433
5010
7743
36296
7596
3211
1. Uji Smirnov-Kolmogorov Δ maks < Δ kritis = 0,06 < 0,29 ... Ok, artinya distribusi Log Person III sesuai. 2. Uji Chi-squre χ 2 < χ kritis = 5,26 < 7,81 .. Ok, artinya distribusi Log Person III memenuhi. Besaran hujan rencana dihitung dengan kala ulang 5, 10 dan 25 tahun menggunakan rumus : Tabel 3 Hujan rencana dengan kala ulang T
Log XT = Log X + ( K . Slog X ) Hasil perhitungan hujan rencana disajikan pada tabel di bawah ini:
No
T (Tahun)
K
Log XT
XT (mm)
1
5
0.666
2.0607
115.009
2
10
0.702
2.0677
116.870
3 25 0.712 Sumber : Hasil Perhitungan Luas daerah tangkapan air dibagi menjadi 7 segmen seperti ditunjukkan dalam Gambar 5 berikut. Perhitungan luas daerah tangkapan air menggunakan metode luas polygon tertutup dan hasilnya adalah: Luas segmen 1 = 0,49070247
2.0696
117.392
16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
km2,, segmen 2= 0,896694197 km2, segmen 3 = 0,604338831 km2, segmen 4 = 1,105371879 km2, segmen 5 = 5,181818078 km2, segmen 6 = 0,916322296 km2 dan segmen 7 = 0,387396686 km2
5
4
1
6
2 3 0
2
4
7 6
8
10
. Gambar 5 Catchment Area (P.Suryanata) ISSN: 1829-6025
42
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
Jumlah penduduk diasumsikan terbagi merata sesuai luas daerah tangkapan air yang ada. Ada 2 kelurahan yang termasuk di dalam area ini yaitu Ruas Gunung Pinang sampai Ringroad termasuk dalam Kelurahan Bukit Pinang, sedangkan ruas selanjutnya sampai Perempatan Air Putih termasuk dalam Kelurahan Air Putih. Dari hasil perhitungan, laju pertumbuhan penduduk (r) Kelurahan Bukit Pinang 8,11 % dan Kelurahan Air Putih sebesar 0,24%. Untuk menghitung jumlah penduduk digunakan persamaan geometrik (pertumbuhan) sebagai berikut: Pn = Po ( 1+r )n Besar penduduk untuk masing-masing segmen di akhir umur rencana disajikan dalam tabel di bawah ini.
Tabel 4 Penduduk di akhir umur rencana (Pn) n 5 10 25
Seg 1
Seg 2
Seg 3
Seg 4
Seg 5
Seg 6
Seg 7
722 106 7 343 7
7089
4778
1627
7244
3063
7173
4835
2404
7330
3099
7433
5010
7743
7629 1126 8 3629 6
7596
3211
Sumber : Hasil Perhitungan Maka besar debit yang berasal dari buangan rumah tangga (Q penduduk) berdasarkan jumlah penduduk dalam Tabel 4 disusun dalam Tabel 5 berikut.
Tabel 5 Debit buangan penduduk
Qp untuk kala ulang T (m3/det) 5 tahun 10 tahun 25 tahun 1 0.00291 0.00430 0.01385 2 0.02857 0.02891 0.02996 3 0.01925 0.01948 0.02019 4 0.00656 0.00969 0.03120 5 0.03075 0.04541 0.14628 6 0.02919 0.02954 0.03061 7 0.01234 0.01249 0.01294 Sumber : Hasil Perhitungan Seg
Kondisi wilayah masing-masing segmen secara umum terdiri dari empat kemanfaatan yaitu jalan dengan perkerasan aspal kondisi cukup baik (C = 0,85), pemukiman penduduk (C = 0,65),
lahan terbuka sisa galian material atau tambang (C = 0,20) dan sedikit hutan (C = 0,40).
Tabel 6 Koefisien C masing-masing segmen Seg Total 1 0.4907 2 0.8966 3 0.6043 4 1.1053 5 5.1818 6 0.9163 7 0.3873 Sumber : Hasil Perhitungan
Jalan 12227.27 7181.818 4772.727 9204.545 10909.09 4136.364 5272.727
Luas (m2) Pemuki man 159491.7 296504.1 399710.7 365389.1 1723636 304062 382124
C Lahan 159491.7 296504.1 199855.4 0 1723636 304062 0
Hutan 159491.7 296504.1 0 730778.2 1723636 304062 0
0.43 0.42 0.50 0.49 0.42 0.42 0.65
Perhitungan waktu konsentrasi diperlukan untuk mendapatkan besaran intensitas hujan yang turun ISSN: 1829-6025
43
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
di suatu wilayah untuk kala ulang tertentu. Besaran Tc ini dipengaruhi oleh dua nilai yaitu t1
Tabel 7 Waktu konsentrasi tiap segmen Seg Lo (m) nd S 1 227.27 0.4 0.020 2 590.91 0.6 0.005 3 1090.91 0.2 0.005 4 181.82 0.4 0.010 5 2045.45 0.8 0.008 6 2590.91 0.2 0.005 7 454.55 0.2 0.005 Sumber : Hasil Perhitungan
(inlet time) dan t2 (conduit time).
t1 (men) 3.355 4.728 4.360 3.425 5.869 5.037 3.767
Besar debit yang mengalir di sepanjang saluran dianggap menerus tanpa ada perpindahan aliran dari ruas kiri ke kanan atau sebaliknya. Dengan demikian maka aliran air dari segmen 1 menuju ke segmen 2 dan seterusnya mengalir ke segmen 3. Sedangkan pada ruas kiri, air dari segmen 4 mengalir ke segmen 5 kemudian menuju ke segmen 6 dan berakhir di segmen 7.
L1 (m) 2454.55 1090.91 863.64 2045.45 409.09 727.27 1227.27
t2 (menit) 27.273 12.121 9.596 22.727 4.545 8.081 13.636
Tc (meni) 30.628 16.849 13.956 26.152 10.414 13.118 17.403
Perhitungan debit menggunakan Persamaan Rasional Modifikasi dengan intensitas hujan dihitung dengan Persamaan Mononobe. Koefisien pengaliran dan waktu konsentrasi menyesuaikan untuk ruas kedua dan seterusnya dengan menghitung C rerata dan Tc gabungan. Hasil perhitungan debit masing-masing ruas untuk tiap kala ulang dapat dilihat pada tabeltabel di bawah ini.
Tabel 8 Debit hujan rencana kala ulang 5 tahun Seg A C ts 1 0.49 0.427 0.454 2 1.38 0.423 0.656 3 1.99 0.447 0.816 4 1.10 0.486 0.378 5 6.28 0.430 1.186 6 7.20 0.428 1.321 7 7.59 0.440 1.435 Sumber : Hasil Perhitungan
Tc 0.510 0.712 0.872 0.435 1.244 1.378 1.492
Cs 0.691 0.684 0.681 0.697 0.677 0.676 0.675
I 62.424 49.982 43.670 69.357 34.471 32.188 30.533
Q5 (m3/det) 2.517 5.574 7.357 7.221 17.513 18.647 19.117
Tabel 9 Debit hujan rencana kala ulang 10 tahun Seg A C ts 1 0.4907 0.427 0.4545 2 1.3874 0.423 0.6566 3 1.9917 0.447 0.8165 4 1.1054 0.486 0.3788 5 6.2872 0.430 1.1869 6 7.2035 0.428 1.3215 7 7.5909 0.440 1.4352 Sumber : Hasil Perhitungan
ISSN: 1829-6025
Tc 0.5105 0.7125 0.8724 0.4359 1.2440 1.3786 1.4923
Cs 0.6919 0.6846 0.6812 0.6971 0.6770 0.6760 0.6753
Q10 I (m3/det) 63.434 2.557 50.791 5.665 44.376 7.476 70.479 7.337 35.029 17.796 32.709 18.948 31.027 19.426
44
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
Tabel 10 Debit hujan rencana kala ulang 25 tahun Seg
A
C
Tc
Cs
I
Q25 (m3/det)
0.5105 0.7125 0.8724 0.4359 1.2440 1.3786 1.4923
0.6919 0.6846 0.6812 0.6971 0.6770 0.6760 0.6753
63.718 51.017 44.574 70.794 35.186 32.855 31.165
2.569 5.690 7.510 7.370 17.876 19.033 19.513
ts
1 0.4907 0.427 0.4545 2 1.3874 0.423 0.6566 3 1.9917 0.447 0.8165 4 1.1054 0.486 0.3788 5 6.2872 0.430 1.1869 6 7.2035 0.428 1.3215 7 7.5909 0.440 1.4352 Sumber : Hasil Perhitungan Debit yang ditampung saluran berasal dari debit hujan setempat dan debit buangan penduduk. Perhitungan debit saluran mengikuti pergerakan aliran sehingga debit di bagian hulu akan ditampung oleh saluran di bagian hilir. Besaran debit yang digunakan adalah debit kala ulang 5 tahun untuk jenis saluran sekunder. Hasil perhitungan debit saluran disajikan dalam tabel Tabel 11 Debit rencana saluran Segmen Segmen 1
11. Penampang saluran dicoba bentuk trapezium dan segi empat dengan menggunakan persamaan penampang saluran ekonomis. Untuk penampang trapezium dipakai m = 1/√3 dengan penampang persegi menggunakan b = 2d. Perhitungan kemiringan dasar saluran memakai Persamaan Manning dengan koefisien n yang sesuai demikian juga tinggi jagaannya
Q5 2.517
Qp5 0.0029
Qsal. 2.520
Segmen 2 5.574 Segmen 3 7.357 Segmen 4 7.221 Segmen 5 17.513 Segmen 6 18.647 Segmen 7 19.117 Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 12 Dimensi saluran bentuk trapezium
0.0315 0.0507 0.0066 0.0373 0.0665 0.0788
5.606 7.408 7.227 17.550 18.713 19.196
Segmen Q (m3/det) v (m/det) A (m2) b/d m b (m) d (m) w (m) h (m) T (m) P (m) R (m) n i
1 2.520 1.0 2.520 2.5 0.5774 2.26 0.90 0.60 1.50 4.00 4.35 0.579 0.02 0.00083
2 5.606 1.0 5.606 3 0.5774 3.76 1.25 0.75 2.00 6.07 6.65 0.843 0.02 0.00050
3 7.408 1.0 7.408 4 0.5774 5.09 1.27 0.75 2.02 7.42 8.03 0.923 0.02 0.00045
4 7.227 1.0 7.227 4 0.5774 5.03 1.26 0.75 2.01 7.34 7.93 0.912 0.02 0.00045
5 17.550 1.0 17.550 8 0.5774 11.44 1.43 1.00 2.43 14.25 14.75 1.190 0.02 0.00032
6 18.713 1.0 18.713 8 0.5774 11.82 1.48 1.00 2.48 14.68 15.23 1.229 0.02 0.00030
Sumber : Hasil Perhitungan ISSN: 1829-6025
45
7 19.196 1.0 19.196 8 0.5774 11.97 1.50 1.00 2.50 14.85 15.42 1.245 0.02 0.00030
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
Tabel 13 Dimensi saluran bentuk persegi Segmen
1
2
3
4
5
6
7
3
Q (m /det)
2.520
5.606
7.408
7.227
17.550
18.713
19.196
v (m/det)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
2.520
5.606
7.408
7.227
17.550
18.713
19.196
2
A (m ) b/d
2
2
2
2
2
2
2
b (m)
2.24
3.35
3.85
3.80
5.92
6.12
6.20
d (m)
1.12
1.67
1.92
1.90
2.96
3.06
3.10
w (m)
0.60
0.75
0.75
0.75
1.00
1.00
1.00
h (m)
1.72
2.42
2.67
2.65
3.96
4.06
4.10
P (m)
4.49
6.70
7.70
7.60
11.85
12.24
12.39
R (m)
0.561
0.837
0.962
0.950
1.481
1.529
1.549
n
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
i
0.00086
0.00051
0.00042
0.00043
0.00024
0.00023
0.00022
Sumber : Hasil Perhitungan Maka ukuran Segmen 1 yang diperlukan dalam bentuk trapezium dan persegi seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 6
Penampang Saluran Rencana Segmen 1 Dari hasil perhitungan debit dan penampang saluran terlihat mulai segmen 5, segmen 6 dan segmen 7 terjadi kenaikan debit yang cukup besar. Tabel 14 Dimensi saluran di hilir sungai Penampang Segmen Q (m3/det)
5 1.350
v (m/det) A (m2) b/d
1.0 1.350 2.5
m b (m)
Trapesium 6 2.513
Hal ini disebabkan adanya aliran Sungai Manggis yang menuju S. Karang Asam Kecil. Sampai saat ini aliran sungai ini masih terlihat walaupun terjadi perubahan lebar penampang yang semakin kecil di bagian hilir karena melalui wilayah pemukiman dan perkotaan. Apabila penampang sungai dipertahankan maka debit yang dapat ditampung sungai tersebut untuk dapat mengalirkan air dengan kecepatan 1,5 m/det dan tinggi jagaan yang dipertahankan sebesar 20 cm adalah: Q = (8+4)/2.(2-0,2).1,5 = 16,2 m3/det Maka besar debit yang harus ditampung oleh saluran di segmen 5,6 dan 7 menjadi sebesar 1,35 m3/det, 2,513 m3/det dan 2,996 m3/det dan dimensi saluran diperkecil menjadi :
7 2.996
5 1.350
Persegi 6 2.513
7 2.996
1.0 2.513 2.5
1.0 2.996 2.5
1.0 1.350 2
1.0 2.513 2
1.0 2.996 2
0.5774 1.66
0.5774 2.26
0.5774 2.47
1.64
2.24
2.45
d (m) w (m) h (m)
0.66 0.5 1.16
0.90 0.6 1.50
0.99 0.6 1.59
0.82 0.5 1.32
1.12 0.6 1.72
1.22 0.6 1.82
T (m) P (m) R (m)
3.00 3.19 0.424
4.00 4.35 0.578
4.30 4.75 0.631
1.64 3.29 0.411
2.24 4.48 0.560
2.45 4.90 0.612
n i
0.02 0.00126
0.02 0.00083
0.02 0.00074
0.02 0.00131
0.02 0.000866
0.02 0.00077
Sumber : Hasil Perhitungan
ISSN: 1829-6025
46
INERSIA Berdasarkan perhitungan dimensi saluran yang diperlukan dan kapasitas sungai yang ada serta penampang eksisting saluran maka terlihat bahwa secara umum penampang saluran yang ada tidak mencukupi. Mengingat wilayah ini adalah wilayah yang cukup pesat perkembangannya terutama di Kelurahan Bukit Pinang, sementara Kelurahan Air Putih adalah wilayah yang cukup padat penduduk, maka memperbesar penampang saluran tentunya memerlukan biaya yang cukup besar untuk pembebasan lahan. Penanganan masalah banjir oleh pemerintah kota sebenarnya terbagi dalam tiga konsep yaitu : 1. Konsep pengendalian banjir daerah hulu, yaitu dengan memperbaiki kondisi DAS yang rusak dan meningkatkan resistensi DAS untuk reduksi potensi banjir di daerah hulu sehingga beban banjir di daerah hilir menjadi lebih ringan. 2. Konsep pengendalian banjir daerah tengah, yaitu mereduksi banjir dengan meminimalisasi perubahan tata guna lahan, termasuk penertiban penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan Tata Ruang Kota Samarinda 3. Konsep pengendalian banjir daaerah hilir, yaitu dengan memperlancar aliran drainase yang ada melalui peningkatan kapasitas air saluran drainase dan proteksi aliran di saluran dari pengaruh pasang air sungai Mahakam. Dari ketiga konsep tersebut, wilayah studi yang ditinjau (Jalan P. Suryanata) merupakan wilayah tengah hilir sehingga pengendalian banjir yang sebaiknya dilakukan adalah meminimalisasi perubahan tata guna lahan dan memperlancar aliran drainase. Beberapa hal yang bisa dilakukan antara lain, pembatasan areal tambang, penghijauan, mempertahankan pemakaian bentuk rumah panggung, penampang saluran alam dipertahankan tanpa diganggu oleh pemanfaatan yang lain, penertiban dan penyadaran masyarakat akan kebersihan khususnya membuang sampah di tempatnya (tidak di badan air, jalan dan sebagainya), serta melakukan studi pembuatan tampungan air sementara (retarding basin) di tempat yang masih tersedia seperti di wilayah Ringroad dan sebagainya untuk mengantisipasi debit banjir dengan kala ulang yang lebih besar.
Vol. V No. 1, Maret 2013 Berdasarkan pengamatan, perhitungan dan pembahasan yang dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Kondisi saluran secara umum mengalami sedimentasi setinggi 10 – 20 cm dengan kedalaman saluran rata-rata 70 - 80 cm. Penampang saluran berbentuk trapezium dengan ukuran lebar atas 1,3 – 1,5 m di Bukit Pinang sampai Pertigaan Kadrie Oening, sementara lebar mengecil menjadi 0,7 m mulai pertigaan tersebut sampai Perempatan Air Putih. 2. Debit air hujan dan debit buangan penduduk serta debit yang harus ditampung oleh saluran sebagai berikut: Segmen Segmen 1
Q5 2.517
Qp5 0.0029
Qsal. 2.520
Segmen 2 Segmen 3 Segmen 4 Segmen 5 Segmen 6 Segmen 7
5.574 7.357 7.221 17.513 18.647 19.117
0.0315 0.0507 0.0066 0.0373 0.0665 0.0788
5.606 7.408 7.227 17.550 18.713 19.196
3. Penampang sungai yang ada dengan lebar atas 8 m, lebar bawah 4 m dan kedalaman 2 m apabila mengalirkan air dengan kecepatan 1,5 m/det dan tinggi jagaan 20 cm maka debit yang dialirkan sebesar 16,2 m3/det. Hal ini dapat mengurangi debit yang harus ditampung saluran sebesar 17, 55 m3/det menjadi 1,35 m3/det sehingga penampang saluran trapesium yang diperlukan menjadi: lebar atas 3,0 m, lebar bawah 1,66 m dan tinggi 1,16 m. Ukuran ini masih jauh lebih besar dari dimensi eksisting yaitu lebar atas 0,7 m, lebar bawah 0,6 m dan tinggi 0,7 m. 4. Penanganan yang dapat dilakukan adalah membatasi areal tambang, penghijauan, mempertahankan pemakaian bentuk rumah panggung, mengoptimalkan kapasitas eksisting sungai yang ada, memperbesar penampang saluran, menjaga kebersihan saluran dan daerah sekitar serta melakukan studi perencanaan tampungan air sementara untuk mengantisipasi debit banjir dengan kala ulang yang lebih besar.
KESIMPULAN ISSN: 1829-6025
47
INERSIA
Vol. V No. 1, Maret 2013
REFERENSI Chow Ven Te, Open Channel Hydraulics (Hidrolika Saluran Terbuka), Edisi Ketiga, Erlangga, 1992 Dinas Pekerjaan Umum, SNI Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan, Jakarta, 1994 Soemarto CD, Hidrolika Teknik, Usaha Nasional, Surabaya, 1986 Subarkah Imam, Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air, Idea Dharma, Bandung, 1980 Suripin, Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan, Andi, Yogyakarta, 2004 Sri Harto, Analisis Hidrologi, Penerbit Gramedia, Jakarta, 1996
ISSN: 1829-6025
48
