PENGEMBANGAN KRITERIA RANCANGAN SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN PONDOK UNGU, BEKASI
DEWI SARTIKA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengembangan Kriteria Rancangan Saluran Drainase di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Mei 2016
Dewi Sartika NIM F451124031
RINGKASAN DEWI SARTIKA. Pengembangan Kriteria Rancangan Saluran Drainase di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi. Dibimbing oleh PRASTOWO dan NORA H. PANDJAITAN. Pertumbuhan penduduk mengakibatkan kebutuhan tempat tinggal semakin meningkat sehingga daerah tangkapan air semakin berkurang. Kebutuhan akan tempat tinggal menjadikan alih fungsi lahan untuk dijadikan kawasan pemukiman menjadi meningkat. Kondisi ini menyebabkan meningkatnya jumlah limpasan yang dapat mengakibatkan banjir dan genangan saat intensitas hujan tinggi. Untuk itu perlu dibangun fasilitas agar tidak terjadi genangan seperti saluran drainase yang terencana. Kapasitas saluran drainase akan menentukan volume air yang dapat ditampung dan akan dialirkan ke kolektor. Dalam perencanaan dan pembangunan sistem drainase di daerah perkotaan atau pemukiman sering ditemukan kriteria desain yang tidak sesuai dengan kriteria perencanaan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengembangkan kriteria desain saluran drainase yang tepat sehingga mudah diterapkan di lapangan. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan koefisien drainase dan mengembangkan kriteria desain untuk saluran drainase di perumahan. Penelitian ini dilakukan di Cluster Sanur pada perumahan Pondok Ungu di Bekasi, dari Agustus 2014 - Juni 2015. Pada penelitian ini dikembangkan rancangan hidrolika untuk perencanaan saluran drainase dengan mempertimbangkan kondisi lahan terbangun, luasan daerah tangkapan air, curah hujan, karakteristik saluran, kecepatan aliran dan debit. Perhitungan lebar dasar saluran (B) dan kedalaman air (h) di saluran dilakukan dengan metode trial and error dan mengacu pada kriteria rasio B/h yang berlaku untuk perencanaan saluran. Metode penentuan koefisien drainase di perumahan dilakukan berdasarkan nilai debit limpasan yang diperoleh dari metode rasional dan luas lahan. Dari hasil yang diperoleh dikembangkan nomogram. Pengembangan model hidrolika untuk saluran drainase dilakukan dengan mempertimbangkan kondisi lahan yang dikembangkan, daerah tangkapan air, curah hujan dan sistem drainase yang ada. Hasil analisis menunjukkan nilai koefisien drainase di lokasi penelitian 0.28 m3/det.ha dan jumlah hujan rencana 162.9 mm dengan kemiringan lahan 1-2% atau bertopografi datar. Hasil analisis kriteria rancangan hidrolika kemudian dikembangkan ke dalam bentuk nomogram. Dengan nomogram tersebut dapat ditentukan lebar dan tinggi saluran sesuai dengan besarnya debit limpasan. Kata kunci: koefisien drainase, kriteria rancangan hidrolika, limpasan, nomogram, sistem drainase perumahan
SUMMARY DEWI SARTIKA. Development of Hydraulic Design Criteria for Drainage Channel on Pondok Ungu Residential Area, Bekasi. Supervised by PRASTOWO and NORA H. PANDJAITAN. The population growth in recent years has an impact on increasing of housing demand so that water catchment area continues to decrease. It makes land use change to a residential area increase. This condition causes the increase of runoff that can lead to flooding and inundation during rainfall with high intensity. Therefore it is necessary to design a proper drainage channel. The capacity of the drainage channel will determine the volume of water that can be collected and transfered to the collector channel. In planning and construction of drainage systems in in urban or residentials areas are often found design criteria that is not in accordance with criteria of planning. Thus, a research is needed to develop design criteria appropriate drainage channels so easily applied in the field. The aim of this study is to determine the coefficient of drainage and develop criteria for the design of drainage channels in the residentials. The hydraulic design criteria of drainage system was able to be developed into nomogram.The research was conducted on Cluster Sanur in Pondok Ungu, Bekasi in August 2014 - June 2015. In this study was developed hydraulics design criteria for drainage channel with considering the conditions of undeveloped land, water catchment area, precipitation, channel characteristics, the flow velocity and discharge. The calculation of base width (B) and depth (h) of channel were determined by trial and error method, and refers to the criteria of the ratio B/h value ratio for channel design. Methods to determine the coefficient of drainage in were performed by runoff discharge value obtained from the rational method and land area. From the results obtained nomogram was developed. Development of hydraulics models for drainage channels was conducted by considering the conditions of land developed, the catchment area, rainfall and existing drainage system. The analysis showed that drainage coefficient value was 0.28 m3/s.ha at 0-2 % slope and 162.9 mm design rainfall condition. The result of hydraulic design criteria for drainage system was developed into nomogram. The using the nonogram, the characteristics of drainage channels would be considered according to runoff. Keywords: drainage coefficient, hydraulics design criteria, nomogram, drainage system, runoff
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
PENGEMBANGAN KRITERIA RANCANGAN SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN PODOK UNGU, BEKASI
DEWI SARTIKA
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
Penguji luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof Dr Ir Asep Sapei, MS
PRAKATA Puji dan syukur diucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayahNya sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2014 ini berjudul “Pengembangan Kriteria Rancangan Saluran Drainase Di Perumahan Pondok Ungu, Bekasi”. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu dalam perencanaan sistem jaringan drainase menjadi lebih mudah. Dengan segala kerendahan hati, ucapan terima kasih dan penghargaan disampaikan kepada berbagai pihak yang telah membantu penyusunan tesis ini, antara lain kepada: 1. Dr Ir Prastowo, MEng selaku ketua komisi pembimbing dan Dr Ir Nora H. Pandjaitan, DEA selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan pengetahuan, arahan serta bimbingannya yang sangat bermanfaat bagi penyusunan tesis ini. 2. Prof Dr Ir Asep Sapei, MS selaku dosen penguji yang telah banyak memberi masukan dan saran. 3. Dr Ir M Yanuar J Purwanto, MS selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan 4. Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) atas bantuan kebutuhan data penelitian. 5. PT. Graha Duta Putra Jaya atas izin dan bantuannya selama penelitian di lapang. 6. Daryanto sebagai pembimbing di lapangan dan memberikan pengetahuan dan arahan dalam penulisan tesis ini. 7. Hadi Sutopo selaku ketua RW Cluster Sanur yang telah mengizinkan untuk melakukan penelitian. 8. DIKTI melalui program BOPTN 2014 telah membantu dana penelitian dengan judul Pengembangan Kriteria Rancangan Drainase Perumahan untuk Pengendalian Banjir dan Pemanfaatan Air Limpasan. 9. DIKTI yang telah memberikan bantuan beasiswa Fresh Graduate 10. Rekan-rekan Pascasarjana khususnya Pascasarjana SIL 2012-2013 atas persahabatan, masukan, dan motivasi semangatnya. 11. Teman-teman kos Wisma Balio Atas (WBA) atas persaudaraan dan persahabatan, dukungan dan semangatnya. Juga diucapkan terimakasih kepada keluarga tercinta, ayahanda Thamren, ibunda Khamisah, adik-adik Novita Saprika Thamren S.Pt, Muhammad Yunus Thamren, Tri Murti Thamren dan sahabat Agustami Sitorus STP, MSi atas do’a, motivasi, kasih sayang dan perhatian yang diberikan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Mei 2016
Dewi Sartika
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
3
Manfaat Penelitian
3
Ruang Lingkup Penelitian
3
2 TINJAUAN PUSTAKA
4
Limpasan
4
Saluran Drainase
7
Kriteria Rancangan Hidrolika Saluran
8
3 METODE
13
Tempat dan Waktu
13
Alat dan Bahan
13
Pengumpulan dan Analisis Data
13
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
17
Limpasan Permukaan
19
Hidrograf Saluran Kolektor
22
Pengembangan Rancangan Hidrolika
24
5 SIMPULAN
33
DAFTAR PUSTAKA
33
LAMPIRAN
40
RIWAYAT HIDUP
63
DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Tinggi jagaan minimum untuk saluran pasangan Kemiringan dinding saluran yang sesuai untuk berbagai jenis bahan. Kemiringan dinding saluran (m) yang direkomendasikan oleh USBR Hubungan antara nilai Q, h, dan b/h untuk saluran drainase Kecepatan maksimum yang diizinkan Jenis penggunaan lahan di lokasi penelitian pada saat penelitian Karakteristik saluran berbentuk trapesium dengan pasangan beton Nilai debit dan koefisien drainase pada beberapa kejadian hujan Hasil analisis dan pengukuran maksimum debit saluran setelah terjadi hujan Analisis probabilitas hujan rencana (mm) Hasil perhitungan S, Cs, Ck, dan Cv Perbandingan syarat distribusi dan hasil perhitungan Nilai kritis Do untuk uji Smirnov-Kolmogorov Hasil perhitungan uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov untuk distribusi Normal dan Gumbel Hasil perhitungan uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov untuk distribusi Log-Normal dan Log-Person III Kriteria desain hidrologi sistem drainase perkotaan Periode ulang rencana Hasil analisis debit rancangan dan koefisien drainase Hasil analisis kriteria rancangan hidrolika saluran beton di lokasi penelitian Hasil evaluasi saluran drainase di Cluster Sanur
10 10 11 11 12 18 19 20 23 25 25 25 26 26 26 27 27 28 29 33
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
16
Ilustrasi dampak pengurangan daerah tangkapan air (a) sebelum dan (b) setelah pemukiman bertambah Jarak pengukur dengan pelimpah Kurva hubungan debit dan intensitas hujan, I selama 20 tahun (-) Pola drainase berbentuk natural system Pola drainase berbentuk parrarel grid system Potongan melintang saluran Kecepatan maksimum yang diizinkan Bagan alir penelitian Trase dan arah aliran saluran drainase Kurva hubungan debit dan curah hujan Kurva hubungan koefisien drainase dengan debit Kurva hubungan debit limpasan dan debit saluran Hidrograf aliran pada saluran Cluster Sanur (a) 1 Februari 2015 (b) 8 Februari 2015. Nomogram penentuan kriteria rancangan hidrolika untuk saluran dengan penampang persegi dan pasangan beton Nomogram penentuan kriteria rancangan hidrolika untuk saluran dengan penampang trapesium (kemiringan talud 0.5) dan pasangan beton Nomogram penentuan kriteria rancangan hidrolika untuk saluran dengan penampang trapesium (kemiringan talud 1.0) dan pasangan beton
1 6 6 7 7 9 12 15 17 21 21 22 23 29
31
32
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Koefisien limpasan untuk metode Rasional Nilai koefisien kekasaran Manning (n) Unsur geometris penampang saluran persegi dan trapesium Peta lokasi penelitian Site plan perumahan Cluster Sanur Peta topografi lokasi penelitian Peta tutupan lahan Jenis tutupan lahan dan luasnya serta koefisien limpasan (C) lahan di setiap sub-DTA Dimensi saluran drainase Data curah hujan maksimum harian (mm) tahun 2004-2013 Kapasitas saluran yang ada (eksisting) dengan jenis pasangan beton Analisis waktu konsentrasi dan debit limpasan Analisis kapasitas saluran Debit pada hari Minggu 1 Februari 2015 Debit pada hari Minggu 8 Februari 2015 Debit pada hari Selasa 10 Februari 2015 Debit pada hari Rabu 12 Februari 2015 Debit pada hari Sabtu 28 Februari 2015 Debit pada hari Minggu 01 Maret 2015 Analisis curah hujan dengan distribusi Normal Analisis curah hujan dengan distribusi Log Normal Analisis curah hujan dengan distribusi Log-Person III Analisis curah hujan dengan distribusi Gumbel Analisis statistik dasar untuk analisis frekuensi
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
PENDAHULUAN Latar Belakang Pertumbuhan penduduk mengakibatkan kebutuhan akan rumah sebagai tempat tinggal semakin meningkat. Diperkirakan dengan laju pertumbuhan penduduk Indonesia sebesar 1.49%, maka pada tahun 2020 jumlah penduduk Indonesia mencapai 244 juta jiwa. Jumlah penduduk yang terus meningkat tersebut tidak diimbangi dengan distribusi tempat tinggalnya. Persentase penduduk yang tinggal di daerah perkotaan pada tahun 2014 sebesar 49.8% (BPS 2015) dan persentase ini terus meningkat. Diperkirakan pada tahun 2020 sebanyak 56.7% penduduk Indonesia akan bertempat tinggal di perkotaan. Peningkatan jumlah penduduk yang tidak diimbangi dengan distribusi tempat tinggal yang merata ini mengakibatkan salah satu masalah yaitu masalah kebutuhan tempat tinggal di perkotaan. Kebutuhan akan tempat tinggal di perkotaan ini menjadikan luasan lahan terbangun semakin bertambah. Tingkat kebutuhan rumah di kawasan perkotaan dari tahun ke tahun semakin meningkat dan kekurangan tempat tinggal di Indonesia mencapai 13.6 juta unit (BPS 2015). Kekurangan tempat tinggal akan semakin meningkat dengan pertambahan jumlah penduduk yang mana kondisi ini dapat mengakibatkan laju pembangunan kawasan tempat tinggal semakin tinggi. Pembangunan kawasan tempat tinggal perkotaan yang tidak diiukuti dengan kajian perubahan penggunaan lahan dari lahan terbuka menjadi lahan terbangun menimbulkan masalah yaitu masalah berkurangnya daerah tangkapan air di perkotaan. Menurut Sudarmanto (2010), dampak negatif dari pembangunan perkotaan antara lain berupa semakin berkurangnya daerah terbuka yang berfungsi sebagai daerah peresapan air, timbulnya pemukiman-pemukiman ilegal di sepanjang sungai dan permukaan lahan yang menurun (land subsidence) karena pengambilan air tanah (discharge) yang melebihi besarnya imbuhan air tanah (recharge).
Gambar 1 Ilustrasi dampak pengurangan daerah tangkapan air (a) sebelum dan (b) setelah pemukiman bertambah
2 Dampak pengurangan daerah tangkapan air di daerah perkotaan salah satunya adalah peningkatan debit limpasan (runoff) seperti yang diilustrasikan pada Gambar 1. Curah hujan yang sama sebelum dan sesudah terjadinya perubahan daerah tangkapan air pada kawasan pemukiman perkotaan mengakibatkan limpasan yang lebih besar akibat dari berkurangnya proses infiltrasi. Peningkatan debit limpasan ini juga dapat terjadi saat intensitas hujan yang besar. Kondisi ini dapat mengakibatkan terjadinya genangan air dan bahkan banjir sebagai akibat dari kurangnya daerah resapan air dan kondisi sistem drainase yang kurang baik. Untuk itu perlu dibangun fasilitas daerah resapan air dan sistem drainase yang terencana disetiap kawasan tempat tinggal yang akan dibangun (Butler dan Davies 2004). Suripin (2004) menyatakan bahwa saat ini saluran drainase merupakan infrastruktur perkotaan yang sangat penting di daerah kawasan perumahan. Pembangunan sistem drainase yang terencana merupakan salah satu tindakan teknis untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air akibat dari intensitas hujan yang tinggi di suatu kawasan sehingga kawasan tersebut dapat difungsikan secara optimal. Kapasitas dari saluran drainase akan menentukan volume air yang dapat tertampung dan akan disalurkan ke saluran pembuangan atau pengumpul air. Lubis dan Terunajaya (2013) menyebutkan bahwa genangan air yang melanda suatu daerah tertentu menunjukkan bahwa kapasitas normal dari saluran drainase telah berkurang karena beberapa faktor. Faktor yang dapat menyebabkan berkurangnnya kapasitas drainase tersebut diantaranya adalah intensitas curah hujan maksimum, luas daerah tangkapan air dan koefisien limpasan. Menurut Kodoatie dan Sugiyanto (2002), genangan air belum menjadi masalah jika tidak mengganggu aktivitas dan menimbulkan kerugian bagi kehidupan manusia. Tetapi apabila sudah menyebabkan kerugian, maka masalah ini harus segera diatasi. Oleh karena itu, perencanaan sistem drainase khususnya pada kawasan perumahan perlu mendapat perhatian yang penting, salah satunya untuk menghadapi terjadinya genangan air hujan. Pada pembangunan saluran drainase di perkotaan ataupun di kawasan perumahan seringkali ditemui ketidaksesuaian dengan kriteria perancangan. Kriteria perancangan saluran drainase untuk setiap jenis dan bentuk saluran telah banyak dikembangkan. Namun, dalam penerapannya di lapangan sering terjadi ketidak sesuaian. Hal ini diduga terjadi karena kriteria rancangan saluran drainase yang berbeda-beda dan saling terkait serta memiliki kisaran nilai masing-masing pada setiap kriterianya. Oleh sebab itu, diperlukan kajian untuk menguji kriteria rancangan saluran drainase yang sesuai sehingga mempermudah ketika diterapkan di lapangan. Kajian tentang sistem drainase terkait dengan rancangan hidrolikanya pada daerah perkotaan telah banyak dilakukan. Beberapa kajian rancangan hidrolika telah dilakukan, mulai dari saluran drainase pada jalan utama di perkotaan seperti yang dilakukan Lubis dan Terunajaya (2013), studi pengembangan sistem drainase berwawasan lingkungan oleh Supriyani et al. (2012) dan analisis rancangan hidrolika untuk air baku di kawasan perumahan bertofografi datar hingga curam (2-8%) telah dikaji oleh Wijaya (2014). Dari hasil penelitian Wijaya (2014) yang mengembangkan kriteria rancangan hidrolika berbentuk nomogram. Dari hasil kajian tersebut diperlukan pengembangan lebih lanjut terhadap rancangan hidrolika untuk saluran drainase di kawasan perumahan yang
3 bertofografi datar (0-5%). Pengembangan rancangan hidrolika saluran drainase kawasan perumahan tersebut didahului dengan analisis limpasan dan penentuan koefisien sistem drainase. Hasil rancangan hidrolika saluran drainase ini diharapkan dapat diterapkan dengan mudah dalam perancangan saluran drainase di kawasan perumahan lainnya yang juga bertopografi relatif datar. Tujuan Penelitian 1 2
Tujuan dari penelitian ini adalah Menentukan koefisien drainase perumahan Mengembangkan kriteria rancangan hidrolika saluran drainase perumahan.
Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi beberapa pihak diantaranya : 1 Bagi instansi terkait guna memberikan solusi penanganan limpasan dan pencegahan banjir di kawasan perumahan. 2 Bagi pengembang perumahan, sebagai referensi dalam perancangan sistem jaringan drainase. Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian difokuskan pada analisis hidrologi pada daerah tangkapan air di area perumahan. Saluran terbuka dengan penampang saluran berbentuk trapesium dan jenis saluran pasangan beton menjadi kriteria pengembangan rancangan hidrolika yang dilakukan.
TINJAUAN PUSTAKA Limpasan Menurut Wesli (2008), limpasan permukaan merupakan bagian dari curah hujan yang berlebihan mengalir selama periode hujan atau sesudah periode hujan. Menurut Arsyad (1989), limpasan atau aliran permukaan adalah air yang mengalir di atas permukaan tanah. Kecepatan dan laju limpasan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-fakror yang mempengaruhi limpasan adalah sebagai berikut: 1. Curah hujan: intensitas, jumlah dan distribusi 2. Temperatur 3. Tanah: tipe dan topografi 4. Luas daerah aliran 5. Tanaman/tanah 6. Sistem pengolahan tanah Metode rasional adalah metode untuk memperkirakan debit puncak limpasan (maksimum). Dari Goldman et al. dalam Suripin (2004), metode ini digunakan terbatas pada DAS yang relatif kecil yaitu maksimum 300 ha. Menurut Ponce (1989) dalam Rahmani et al. (2016) dalam perhitungannnya metode rasional telah memasukkan karakteristik hidrologi dan proses aliran yaitu: (1) intensitas hujan, (2) durasi hujan, (3) luas DAS, (4) kehilangan air akibat evaporasi, intersepsi, infiltrasi dan (5) konsentrasi aliran. Debit maksimum menurut metoda Rasional dihitung dengan persamaan (1). (1) Qp 0.00277CIA Dimana Qp adalah debit puncak limpasan (m3/det), C adalah koefisien limpasan (0 ≤ C ≤ 1), I adalah intensitas hujan (mm/jam) dan A adalah luas (ha) Koefisisen limpasan (C) tergantung pada karakter permukaan dan jenis penggunaan lahan yang dapat dilihat pada Lampiran 1. Menurut Suripin (2004), koefisien limpasan didefinisikan sebagai nisbah aliran antara puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan. Menurut Kamiana (2011), perkiraan atau pemilihan nilai C secara tepat sulit dilakukan karena koefisien ini tergantung pada (a) kehilangan air akibat infiltrasi, penguapan, tampungan permukaan dan (b) intensitas dan lama hujan. Dalam perhitungan drainase permukaan, penentuan nilai C dilakukan melalui pendekatan yaitu berdasarkan karakter permukaan. Perhitungan koefisien limpasan setiap subcatchment area (DTA) yang memiliki lebih dari satu jenis tata guna lahan menggunakan rumus koefisien limpasan rata-rata pada persamaan (2). An xC n n1 Cr (2) Ato tl ldC iamrnpAasdtotal aanlaaphdaadklaaohepfeilnsuigaegsnutnolatiam alnplaalahshaann(,hraA s blahnagn, pCandaapdeanlaghunnaialnailakhoaenfi(shiae)n, at)na.-ardataalahtelrutiam Menurut Triatmodjo (1993), dalam memperkirakan debit aliran puncak berdasarkan hujan titik (satu stasiun pencatat hujan) maka digunakan perhitungan dengan metode Mononobe. Mononobe adalah metode untuk menentukan nilai intensitas hujan dengan durasi singkat (5,10,15,...120 menit), sehingga dibutuhkan
5 data hujan dari stasiun pencatat otomatis. Intensitas hujan dapat dihitung dengan persamaan (3). 2/3 R 24 24 I (3) 24 t c dimana I adalah intensitas hujan (mm/jam), tc adalah waktu konsentrasi (jam), adalah curah hujan maksimum harian (mm). Kripich (1940) dalam Suripin (2004) menyatakan konsentrasi (tc) adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluarnya aliran air (outlet) dalam suatu DTA. Diasumsikan bahwa jika lamanya waktu hujan sama dengan waktu konsentrasi maka setiap bagian lahan pada DTA keseluruhan telah menyumbangkan aliran (debit puncak) terhadap titik kontrol. Pada daerah perkotaan seperti perumahan, lahan area DTA yang dimaksud sebagai muka aspal di jalanan atau genting rumah sebagai lahan permukaan terbangun. Waktu konsentrasi dihitung dengan persamaan (4). 0.3 8 5 0.87 xL 2 (4) tc 1000xs dimana tc adalah waktu konsentrasi (jam) dan L adalah panjang saluran utama dari hulu sampai penguras (km) dan S adalah kemiringan rata-rata saluran utama. Pada daerah aliran sungai (DAS) yang sebagian besar berupa lahan bukan perumahan, waktu konsentrasi dapat dihitung dengan membedakan menjadi dua komponen, yaitu (1) waktu limpasan permukaan (to dalam menit) sebagai lamanya waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampai saluran terdekat, dan (2) waktu limpas saluran (td dalam menit) sebagai waktu yang diperlukan air untuk mengalir di dalam saluran drainase sampai muara DAS/titik keluar. Waktu konsentrasi yang dihitung merupakan waktu penjumlahan kedua komponen tersebut, seperti dijelaskan pada persamaan (5) (Suripin 2004): (5) tc t0 td dengan; n 2 (6) t o x3.28xLx 3 S Ls t d (7) 60v dimana n adalah angka kekasaran Manning, S adalah kemiringan lahan, L adalah panjang limpasan aliran di atas permukaan lahan (m), Ls adalah panjang lintasan di dalam saluran/sungai (m), dan v adalah kecepatan aliran di dalam saluran (m/det). Menurut Suripin (2004), debit limpasan berhubungan dengan dimensi saluran. Perhitungan dimensi saluran didasarkan pada debit (Qs) yang harus ditampung oleh saluran yang harus lebih besar atau sama dengan debit rencana (QT) yang diakibatkan oleh hujan rencana. Dengan kata lain, kapasitas debit rancangan yang akan dibuat (QS) harus lebih besar dari debit aktual dari setiap kejadian hujan/hujan rencana (QT), seperti dijelaskan pada persamaan (8). (8) QS QT Menurut Arsyad (1989), untuk mengukur aliran secara tepat pada saluran terbuka dipasang bangunan yang mempunyai sifat-sifat hidrolika. Pengukuran
6 debit limpasan eksisting di saluran menggunakan sekat ukur persegi empat dan lebar penuh. Sekat ukur yaitu bangunan yang dipasang melintang dengan debit air yang diukur. Menurut King (2013), pengukuran debit langsung dapat dilakukan dengan menggunakan sekat ukur. Jarak peletakan alat ukur tinggi air harus 4 kali tinggi sekat ukur seperti digambarkan pada Gambar 2. Menurut Mori (2003), debit di saluran yang dilengkapi sekat ukur persegi empat dan cipoletti dapat dihitung dengan persamaan 9. Q cbh 3 / 2
(9)
Q adalah debit saluran. b adalah lebar mercu (m) dan h adalah tinggi air yang diukur diatas mercu (m). c adalah koefisien dimana 1.8384 m/det untuk sekat ukur persegi dan 1.859 m/det untuk sekat ukur trapesium (cipoletti). Alat ukur
Jarak Gambar 2 Jarak pengukur dengan pelimpah
Gambar 3 Kurva hubungan debit dan intensitas hujan, I selama 20 tahun (-) Penelitian rancangan bangunan hidrolika pemanfaatan air limpasan di perumahan Bogor Nirwana Residence (BNR) Kota Bogor, Jawa Barat telah dilakukan dari bulan April -September 2013. Outlet yang dipilih berada di Cluster Panorama dengan limpasan maksimum sebesar 2.97 m3/det. Pada gambar 3 menunjukkan hasil pengukuran debit adalah 0.414 m3/det dengan intensitas maksimum sebesar 7.2 mm/jam. Perhitungan secara teoritis menunjukkan debit yang terjadi akibat hujan dengan intensitas yang sama sebesar 0.226 m3/det. Hal ini menunjukkan bahwa bahwa terdapat selisih yang relatif besar antara hasil pengukuran dan teoritis yaitu sebesar 0.188 m3/det (Imaduddin 2013).
7
Saluran Drainase Menurut Feyen (1980), pola drainase dapat berupa natural system atau parallel grid system. Pola natural system (Gambar 4) banyak diterapkan di daerah perkotaan atau pedesaan yang masih mengikuti trase alamiah sedangkan tipikal drainase pada parallel grid system (Gambar 5) banyak diterapkan pada wilayah perumahan atau komplek pemukiman.
Trase saluran alami (sungai)
Kolektor
Gambar 4 Pola drainase berbentuk natural system
Gambar 5 Pola drainase berbentuk parrarel grid system Koefisien drainase merupakan parameter yang sangat penting dalam mendesain sistem drainase (Moustafa, 1989). Feyen (1980) menyatakan bahwa koefisien drainase adalah kuantitas rata-rata air yang dapat dipindahkan oleh sistem drainase ke muka air yang lebih rendah setelah jenuh selama 24 jam dari setiap luasan lahan. Koefisien drainase diperoleh dengan menggunakan persamaan (11). Q q.A (11) Dimana adalah debit aliran permukaan (m3/det), adalah luas area drainase pada titik yang dihitung (ha) dan adalah nilai koefisien drainase yang didefenisikan sebagai desain unit/spesifik aliran permukaan (m3/det.ha).
8 Menurut Khan et al. (2014), koefisien drainase adalah total volume air yang mengalir dari saluran drainase selama 24 jam. Pada drainase permukaan di daerah pertanian, koefisien drainase dihitung pada masing-masing jaringan lateral dengan menentukan panjang setiap sisi saluran drainase. Koefisien drainase diperoleh dengan membagi volume aliran dari saluran jaringan lateral yang per hari. V Q (12) t 86400V (13) q A dimana Q adalah debit saluran (m3/det), V adalah volume air yang tertampung per hari (m3), t adalah waktu selama 24 jam, q adalah koefisien drainase (m3/hari), A adalah luas area drainase (m2) Kriteria Rancangan Hidrolika Saluran Kriteria perancangan adalah suatu kriteria yang dipakai perancang sebagai pedoman untuk merancang. Perancang diharapkan mampu menggunakan kriteria secara tepat dengan membandingkan kondisi sebenarnya dengan parameter yang tertulis dalam kriteria yang telah ditentukan. Nilai-nilai tersebut diambil dari penelitian terdahulu seperti koefisien aliran (runoff coeficient), koefisien kekasaran meaning dan kemiringan saluran. Tujuannya adalah untuk mengalirkan genangan air sesaat yang terjadi pada saat musim hujan serta dapat mengalirkan air kotor hasil pembuangan rumah tangga. Kelebihan air atau genangan air yang terjadi karena kesetimbangan banjir pada daerah tersebut terganggu yang disebabkan oleh air yang masuk dalam daerah tersebut lebih besar dari air keluar. Pada daerah perkotaan, kelebihan air ini biasa terjadi akibat kelebihan air hujan. Menurut Schwab et al. (1981), dalam rancangan hidrolika perlu diperhatikan beberapa faktor untuk mendapatkan saluran drainase yang ideal, antara lain: 1. Lokasi saluran harus cukup rendah dari areal asal air limpasan 2. Kapasitas saluran harus mampu menampung air limpasan yang menuju ke arah saluran 3. Kemiringan dinding saluran sedemikian rupa sehingga tidak mudah terjadi longsor atau pengikisan dinding saluran; 4. Kecepatan aliran sedemikian rupa sehingga erosi atau pengendapan pada dasar saluran dapat dihindarkan Bentuk dan Struktur Saluran Drainase Bentuk penampang hidrolika saluran sangat bergantung pada ukuran unsur geometri pada salurannya dimana bentuk tersebut mempengaruhi jumlah air yang dapat dialirkan. Debit aliran berhubungan dengan kecepatan aliran. Debit maksimum dicapai jika kecepatan aliran maksimum. Kemampuan mengalirkan air pada suatu penampang saluran akan meningkat sesuai dengan peningkatan jari-jari hidrolik atau berkurangnya keliling basah. Penampang saluran yang memiliki keliling basah lebih kecil dapat mengalirkan air secara maksimal. Penampang ini disebut penampang hidrolik terbaik (Chow 1992).
9 Aliran pada saluran terbuka terdiri dari saluran alam (natural channel), seperti sungai-sungai kecil di daerah hulu (pegunungan) hingga sungai besar di muara, dan saluran buatan (artificial channel), seperti saluran drainase tepi jalan, saluran irigasi untuk mengairi persawahan, saluran pembuangan, saluran untuk membawa air ke pembangkit listrik tenaga air, saluran untuk suplai air minum, dan saluran banjir. Dimensi saluran. Dimensi saluran ditentukan berdasarkan kapasitas rencana saluran dari setiap komponen sistem drainase yang dihitung berdasarkan rumus Manning. Perhitungan dimensi saluran dilakukan dengan persamaan 14, 15 dan 16. Pernampang melintang saluran dapat dilihat pada Gambar 6.
Q Av
(14)
1 v S 1/ 2 R 2/ 3 n 1 Q S 1/ 2 R 2/ 3 A n Dimana: Q : debit saluran (m3/det) 2 v : kecepatan aliran (m /det) n : kekasaran dinding saluran (Lampiran 2) S : kemiringan dasar saluran R : jari-jari hidrolis (m) A : luas tampang basah (m2)
b Persegi
(15) (16)
b Trapesium
Gambar 6 Potongan melintang saluran Penentuan nisbah kedalaman dan lebar dasar saluran (h/b) untuk tujuan praktis dapat dilihat pada persamaan 17 dan 18.
h 0.5 A
(17) (18)
B/h 4m di mana: A : luas penampang dalan ft2 Unsur-unsur geometris dalam penentuan penampang saluran terbaik disajikan pada Lampiran 3. Penentuan luas penampang, keliling basah pada saluran penampang trapesium menggunakan persamaan 19 dan 20. A (B mh)h (19)
P B 2h m2 1
(20)
10 Kedalaman saluran. Kedalaman aliran y (depth of flow) adalah jarak vertikal titik terendah pada suatu penampang saluran sampai ke permukaan. Kedalaman aliran juga sering disebut sebagai kedalaman penampang aliran h (depth of flow section). Tepatnya kedalaman penampang aliran; tegak lurus arah aliran atau tinggi penampang saluran yang diliputi air. Untuk saluran dengan kemiringan θ, dapat dilihat bahwa kedalaman aliran sama dengan kedalaman penampang aliran dibagi dengan cos θ. Nilai minimum untuk tinggi jagaan/freeboard (W dalam m) pada saluran primer dan sekunder berkaitan dengan debit rencana saluran. Menurut USDANRCS (2001), freeboard merupakan jarak vertikal antara elevasi permukaan air maksimum sebagai desain saluran dengan dinding batas bagian atas pada saluran. Besarnya jagaan tergantung dari besarnya kapasitas saluran. Kapasitas saluran dihitung berdasarkan luas area yang memerlukan drainase, periode ulang yang dipilih dan lama penggenang yang masih ditolerir (Chow 1992). Tinggi jagaan minimum untuk saluran pasangan ditentukan berdasarkan debit rencana yang terjadi (QT) dalam m3/det (DPU 1986) yang ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1 Tinggi jagaan minimum untuk saluran pasangan Debit, Q (m3/det) < 0.5 0.5 – 1.5 1.5 – 5.0 5.0 – 10.0 10.0 – 15.0 > 15.0
Tinggi jagaan, W (m) 0.20 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50
Kemiringan dinding saluran atau kemiringan talud (I). Kemiringan talud saluran drainase dibuat dengan menggali tanah dan diperkuat dengan pasangan batu/beton sehingga stabilitas dinding saluran perlu diperhatikan. Besar kecilnya kemiringan dinding saluran akan tergantung pada jenis tanah dan kedalaman saluran. Menurut Chow (1992) kemiringan dinding saluran yang sesuai untuk berbagai jenis bahan ditampilkan pada Tabel 2. Menurut Suripin (2004) kemiringan dinding saluran yang direkomendasikan oleh USBR ditampilkan pada Tabel 3 (Suripin 2004). Kemiringan Dasar Saluran. Menurut Chow (1992), kemiringan menanjang dasar saluran biasanya diatur oleh topografi dan tinggi dan tinggi energi yang dibutuhkan untuk mengalirkan air. Tabel 2 Kemiringan dinding saluran yang sesuai untuk berbagai jenis bahan. Bahan Batu Tanah lempung (peat), rawang (muck) Tanah berlapis beton Tanah berlapos batu atau tanah untuk saluran lebar Lempung kaku atu tanah bagi parit kecil Tanah berpasir lepas Lempung berpasir atau lempung berpori
Kemiringan diding Hamper tegak lurus ¼ : 1 ½ : 1 – 1:1 1 : 1 1½: 1 2 : 1 3 : 1
1 Tabel 3 Kemiringan dinding saluran (m) yang direkomendasikan oleh USBR Kedalaman saluran 1.2 m 0.0 0.5
Tipe tanah Truf Lempung keras Geluh kelempungan keliatan Geluh berpasir Pasir
dan
Kedalaman saluran > 1.2 m 1.0
geluh 1.5 2.0
2.0 3.0
Faktor Rancangan Debit Rancangan. Pengukuran debit dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung dengan menggunakan sekat ukur, dan secara tidak langsung dapat dilakukan dengan mengukur luas saluran dan mengatur aliran air. Kecepatan aliran air dapat diukur dengan berbagai cara seperti menggunakan metode pelampung, current meter, atau dengan menggunakan persamaan puncak limpasan permukaan dapat digunakan metode rasional (Persamaan 1) karena lebih sempurna, mudah dimengerti dan sering digunakan pada daerah yang luasan relatif kecil dan curah hujan yang dianggap seragam. Untuk perencanaan saluran drainase yang sesuai dengan debit rancangan, maka perencanaan yang sesuai dapat mengacu pada nilai hubungan antara Q, h dan b/h seperti pada Tabel 4 (DPU 1986). Tabel 4 Hubungan antara nilai Q, h, dan b/h untuk saluran drainase Debit, Q (m3/det) < 0.5 0.5 – 1.1 1.1 – 3.5 > 3.5
h (m) < 0.50 0.5 – 0.75 0.75 – 1.00 > 1.00
Rasio b/h 1 2 2.5 3
Kecepatan yang diizinkan. Menurut Fortier dan Scobey (1926) dalam Suripin (2004), kecepatan maksimum yang diizinkan juga tergantung berdasarkan tekstur tanah. Hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 5. Pada Gambar 7 (Chow 1992) dapat dilihat bahwa distribusi kecepatan aliran pada penampang saluran tergantung pada beberapa faktor, seperti bentuk penampang, kekasaran saluran dan adanya tekukan-tekukan. Kecepatan minimum yang diizinkan atau kecepatan tanpa endapan (nonsliting velocity) merupakan kecepatan terendah yang tidak menimbulkan sedimen dan menorong pertumbuhhan tanaman air dan ganggang. Kecepatan ini tidak menentu dan nilainya tidak dapat ditentukan dengan mudah. Pada umumnya kecepatan rata-rata 0.6096 – 0.9144 m/det dapat digunakan bila persentasi lanau dan dalam saluran kecil tidak kurang 0.762 m/det dapat mencegah pertumbuhan tanaman air yang dapat menggurangi kapasitas saluran tersebut (Chow 1992).
12 Tabel 5 Kecepatan maksimum yang diizinkan
Material di dalam saluran gali
Pasir halus Gelur berpasir (non koloid) Gelum berlempung Lempung alluvial Geluh Abu vulkanik Kerikil halus Geluh – krakal terseleksi Liat alluvial Liat - krakal terseleksi Kerikil dasar Kerang
n
0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.030 0.025 0.030 0.025 0.025
Air jernih 0.46 0.53 0.61 0.61 0.76 0.76 0.76 1.14 1.14 1.22 1.22 1.83
Kecepatan rata-rata, m/det Air mengangkut Air non koloid mengangkut lempung, pasir, koloid kerikil dan batu 0.76 0.40 0.76 0.61 0.91 0.61 1.07 0.61 1.07 0.69 1.07 0.61 1.52 1.14 1.52 1.52 1.52 0.91 1.68 1.52 1.83 1.98 1.83 1.52
Saluran trapesium Saluran segitiga
Parit dangkal
Pipa
Penampang persegipanjang
Saluran alam tak beraturan
Gambar 7 Kecepatan maksimum yang diizinkan
METODE Tempat dan Waktu Penelitian dilakukan pada Cluster Sanur pada Perumahan Pondok Ungu di Kabupaten Bekasi dengan waktu penelitian pada bulan Agustus 2014 – Juni 2015. Peta lokasi penelitian disajikan pada Lampiran 3. Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan antara lain meteran, kompas, theodolite, target rod, patok, GPS (Global Positioning System), sekat ukur, stopwach, alat tulis, dan seperangkat komputer yang dilengkapi dengan Software Arc View Ver. 3.3, Autocad 2007,dan Google sketchUp 8. Data yang digunakan merupakan data yang diperoleh secara langsung (primer) dan data yang tidak diukur secara langsung (sekunder). Data-data yang digunakan adalah 1. Curah hujan hasil dari pengukuran dengan menggunakan rain gauge 2. Data pengukuran dimensi saluran (panjang, lebar, kedalaman serta kemiringan saluran) 3. Data debit saluran drainase saat terjadi hujan serta bahan sekunder yang digunakan adalah data curah hujan harian maksimum 10 tahun dari BMKG 4. Site plan perumahan 5. Peta topografi. Pengumpulan dan Analisis Data Pengumpulan data Metode pengumpulan data yang dilakukan meliputi pengumpulan data-data yang berkaitan dengan perencanaan saluran drainase, pengamatan lapang, pengukuran, wawancara, dan pengumpulan data sekunder. Data yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: 1. Data curah hujan harian maksimum 10 tahun dari BMKG 2. Data curah hujan pengukuran langsung saat terjadi hujan. 3. Faktor rancangan hidrolika: data-data faktor rancangan hidrolika saluran drainase meliputi kecepatan, kemiringan, kekasaran, dan kedalaman aliran, serta ukuran penampang saluran drainase. Data tersebut diperoleh melalui pengumpulan data primer atau melalui pengukuran dan pengamatan di lapang. 4. Debit aliran: data diperoleh melalui pengukuran lapang menggunakan sekat ukur di saluran draianse pada saat hujan terjadi yang telah ditracing. 5. Jaringan drainase: data jaringan draianse ini diperoleh berdasarkan pemetaan lapang dan data sekunder berupa peta jaringan drainase, topografi lahan dan tata guna lahan perumahan. Analisis data Tahap awal dari penelitian adalah melakukan observasi lapangan dan tracing saluran di lokasi penelitian untuk mengetahui pola jaringan drainase dan
14 mengukur dimensi saluran drainase (panjang, lebar, kedalaman dan kemiringan dasar saluran dan talud). Dari data tersebut dilakukan pemetaan jaringan drainase. Analisis data yang dilakukan meliputi analisis limpasan, analisis debit saluran drainase, analisis unit hidrograf saluran dan evaluasi analisis kriteria rancangan hidrolika. Bagan alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 8. 1. Analisis sistem drainase Pembuatan peta sistem drainase perumahan berdasarkan data pengukuran lapang (panjang saluran, kedalaman saluran dan lebar dasar saluran, serta kemiringan saluran), peta topografi dan site plan perumahan dengan program SketchUp 8 dan Arcview. 2. Analisis hidrograf saluran kolektor a) Perhitungan debit saluran (QS) dari data pengukuran tinggi muka air permenit dengan sekat ukur di saluran drainase menggunakan persamaan (9). b) Pembuatan hidrograf hubungan antara curah hujan dan debit hasil pengukuran 3. Analisis limpasan a) Penentuan nilai koefisien limpasan (C) sesuai dengan kriteria Lampiran 1 dari masing-masing jenis dan luas penggunaan lahan berdasarkan site plan dan pengamatan lapang; b) Perhitungan nilai koefisien limpasan pada lokasi penelitian berdasarkan luas dan jenis penggunaan lahan (C); c) Perhitungan waktu konsentrasi (T) persamaan (5) metode Kirpich berdasarkan panjang dan kemiringan saluran; d) Perhitungan nilai intensitas hujan (mm/jam) dengan persamaan (1) metode Mononobe berdasarkan waktu konsentrasi (T) dan jumlah curah hujan harian maksimum ketika pengukuran debit saluran; e) Perhitungan debit puncak (QS) ketika pengukuran debit dengan persamaan metode Rasional berdasarkan luas penggunaan lahan, nilai koefisien limpasan dan intensitas hujan; f) Perhitungan nilai koefisien drainase dengan persamaan (11) berdasarkan luas lahan dan besarnya nilai debit saluran (QS) dan debit limpasan (QL); g) Pembuatan kurva hubungan koefisien drainase dengan curah hujan berdasarkan hasil perhitungan koefisien drainase dan curah hujan ketika pengukuran debit; h) Pembuatan kurva hubungan koefisien drainase dengan debit saluran berdasarkan hasil perhitungan koefisien drainase dan nilai debit saluran (QS) dan debit limpasan (Q L); i) Penentuan koefisien determinasi (validasi) dengan persamaan (23) j) Pembuatan persamaan regresi dan kurva hubungan antara debit saluran (QS) dan debit limpasan (Q L); k) Validasi dilakukan dengan cara menentukan koefisien determinasi (korelasi) melalui pengolahan data. Model dikatakan valid jika nilai koefisien determinasi (R2) lebih besar sama dengan 0.6 (Lee et al. 2010). Perhitungan R2 dihitung dengan menggunakan persamaan (21).
Trase saluran
penelusuran saluran drainase
eksisting
Kapasitas saluran
Site plan Peta topografi
rancangan saluran drainase perumahan
Pengukuran hujan Hidrograf Pengukuran debit saluran Koefisien drainase
Data curah hujan maksimum harian
Analisis curah hujan rencana
Gambar 8 Bagan alir penelitian
Debit limpasan dan debit rencana
n
(S S ms )(S0 m0 ) 1 i 1 (21) R x n s o dimana Mo adalah nilai rata-rata debit observasi, M adalah nilai rata-rata debit model, So adalah nilai debit observasi pengukuran ke-i, Ss adalah nilai debit model pengukuran ke-i, adalah nilai standar deviasi model, dan adalah nilai standar deviasi observasi. 4. Analisis kriteria rancangan hidrolika; a) Perhitungan curah hujan rencana dengan periode ulang hujan (PUH) tertentu sesuai luas wilayah penelitian berdasarkan data curah hujan harian maksimum b) Perhitungan intensitas hujan rencana (mm/jam) berdasarkan curah hujan (mm) pada periode ulang hujan dengan curah hujan 10 tahunan c) Perhitungan debit rancangan berdasarkan nilai koefisien limpasan persamaan (2), intensitas hujan rencana (mm/jam) dan luasan lahan rencana (ha); d) Menghitung lebar dasar saluran (B) dan kedalaman air di saluran (h) dengan metode trial and error/coba-coba berdasarkan persamaan unsur geometris saluran pada Lampiran 13 dan hubungan kisaran debit terhadap rasio B/h (Tabel 4); e) Perhitungan kemiringan saluran minimum dengan berdasarkan kecepatan yang diizinkan, untuk jenis saluran pasangan batu 2 m/det dan jenis saluran pasangan beton 3 m/det; f) Perhitungan nilai koefisien drainase dengan persamaan (11) berdasarkan debit rancangan dan luasan lahan; g) Pembuatan nomogram untuk penentuan nilai koefisien drainase (m3/det.ha) yang memenuhi persamaan (16); h) Pembuatan nomogram untuk penentuan lebar dasar saluran (B) dan kedalaman air (h) di saluran yang sesuai dengan kriteria rancangan hidrolika saluran persegi empat dan trapesium untuk jenis beton. 2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Taman
Cluster Sanur adalah merupakan salah satu Cluster perumahan yang terletak pada Perumahan Pondok Ungu Permai di Kelurahan Kaliabang Tengah, Kecamatan Bekasi. Secara geografis Pondok Ungu Permai terletak pada 6˚10’21,96’’ sampai 6˚10’29,47’’LS dan 107˚1’18,54’’ sampai 107˚1’25,37’’ BT. Luas Cluster Sanur sebagai daerah tangkapan air hujan 3.39 ha.Cluster ini akan dibangun 499 unit rumah oleh PT. Graha Duta Putra Jaya dimana pada saat ini jumlah rumah yang telah selesai dibangun 235 unit. Lokasi penelitian berada pada ketinggian 5-9 m dari permukaan laut dan kemiringan 0-2 %. Peta topografi wilayah penelitian disajikan pada Lampiran 6. Keterangan : Saluran Utama Saluran Sekunder Saluran Tersier Arah aliran
Taman
Taman
Taman
Sungai
Taman
Taman
Taman
Outled
P.Uluwatu
Suplesi
Gambar 9 Trase dan arah aliran saluran drainase Berdasarkan pengamatan di lapangan, presentase lahan terbangun lebih banyak daripada lahan bervegetasi, sehingga air hujan yang terinfiltrasi ke tanah sedikit dan sebagian besar menjadi limpasan. Menurut Laoh (2002) dalam Oktarina (2015), pada lahan bervegetasi lebat air hujan yang jatuh akan tertahan pada vegetasi dan meresap ke dalam tanah melalui vegetasi dan seresah daun di permukaan tanah, sehingga limpasan permukaan yang mengalir kecil. Pada lahan terbuka atau tanpa vegetasi air hujan yang jatuh sebagian besar menjadi limpasan permukaan yang mengalir menuju sungai, sehingga aliran sungai meningkat dengan cepat. Luas dan jenis penggunaan lahan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 6. Saluran yang ada memiliki bentuk penampang saluran yang bedabeda sesuai dengan jenis penggunaannya. Saluran drainase utama berbentuk trapesium dan saluran drainase sekunder berbentuk tapal kuda. Dimensi saluran tersebut dapat dilihat pada Lampiran 9.
18 Tabel 6 Jenis penggunaan lahan di lokasi penelitian pada saat penelitian Penggunaan Lahan Bangunan Belum Terbangun Vegetasi Jalan Jumlah
Luas 2
m 11261.66 11508.58 2508.21 8714.86 33993.31
% 33.13 41.23 25.64 100.00
Lokasi penelitian berada dekat sungai Kaliabang tengah yang merupakan saluran yang menerima air limpasan dan buangan dari saluran drainase Culster Sanur. Berdasarkan hasil observasi yang telah dilakukan, saluran di Cluster Sanur sebagian besar merupakan saluran terbuka dimana saluran memiliki 1 outlet saluran pada Daerah Tangkapan Air (DTA) perumahan yang terletak pada saluran utama. Karakteristik saluran berbentuk persegi dengan pasangan beton dapat dilihat pada Tabel 7. Dengan melihat arah air pada saluran drainase, hubungan antar saluran penerima dan pengumpul, serta luas daerah pengaliran maka seluruh drainase merupakan air limpasan dari rumah. Dari hasil tracing dengan bantuan site plan maka ditentukan lokasi penelitian yang dijadikan lokasi pengukuran debit yang dapat dilihat pada Gambar 9. Site plan Cluster Sanur dapat dilihat pada Lampiran 5. Pada saat akan dilaksanakan pengukuran pada saat hujan, limpasan dari luar DTA Cluster Sanur masuk ke saluran drainase. Hal ini disebabkan perubahan topografi Cluster Uluwatu yang disebabkan adanya timbunan pada saat proses pembangunan waduk sebagai resapan nantinya. Timbunan tersebut dilakukan dekat dengan Cluster Sanur yang menyebabkan sebagian air limpasan dari Cluster Uluwatu masuk ke Sanur. Air limpasan yang terkumpul dan masuk ke dalam sistem drainase perumahan yang bukan dari DTA perumahan harus diukur agar debit yang diperoleh merupakan air limpasan dari perumahan itu sendiri. Berdasarkan hasil tracing dengan melihat arah larian air limpasan maka ditentukan pula lokasi pengukuran debit yang masuk ke saluran yang disebut sebagai suplesi yang dapat dilihat pada Gambar 9. Cluster Sanur memiliki saluran drainase tersier (lateral) yang terhubung dengan saluran drainase sekunder (kolektor) sebelum masuk ke saluran darainase utama. Berdasarkan hasil tracingsaluran, sistem drainase di lokasi penelitian berbentuk berbentuk parallel grid system. Menurut Feyen (1980), penentuan bentuk sistem draianse tersebut didasarkan pada kemiringan lahan di saluran kolektor yang mengumpulkan air dari saluran lapangan (field drain) dan membawanya ke saluran utama untuk dibuang ke sungai. Saluran drainase di Cluster Sanur adalah merupakan saluran yang terbuat dari beton dengan permukaan halus. Berdasarkan Lampiran 2 untuk saluran drainase pada Cluster Sanur maka nilai Manning yang digunakan adalah 0.014. Dari hasil analisis karakteristik saluran utama diperoleh waktu konsentrasi dengan panjang saluran 175 m dengan kemiringan 0.17 % adalah 13.3 menit. Menurut TxDOT (2002), besarnya waktu konsentrasi akan relatif sama/tidak berbeda jika terjadi pada kisaran panjang dan kemiringan saluran yang relatif sama.
19 Tabel 7 Karakteristik saluran berbentuk trapesium dengan pasangan beton Karekteristik Panjang saluran, P (m) Lebar dasar saluran, B (m) Lebar atas saluran, b (m) Kedalaman saluran, h (m) Tinggi jagaan, w (m) Kemiringan saluran, S Kemiringan talud, m1 Kemiringan talud, m2 Konsentrasi Saluran, Tc (mnt)
Nilai 175.000 0.740 0.945 1.020 0.200 0.170 0.078 0.118 13.000
Limpasan Permukaan Air limpasan merupakan bagian dari curah hujan yang terjadi di suatu lahan yang terdapat pada saluran permukaan. Dari besarnya debit limpasan ini, kemudian dapat ditentukan besarnya nilai koefisien drainase. Koefisien drainase menggambarkan laju pengaliran rata-rata limpasan yang dipindahkan oleh sistem drainase lapang ke outlet saluran drainase di setiap luasan lahan (ha) (Feyen 1980). Schwab et al (1981) menyatakan bahwa koefisien aliran permukaan (C) didefinisikan sebagai nisbah laju puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan. Faktor-faktor yang mempengaruhi volume total limpasan yaitu faktorfaktor iklim yang terdiri dari banyaknya presipitasi dan evapotranspirasi serta faktor DAS yang terdiri dari ukuran DAS dan tinggi tempat rata-rata daerah aliran sungai (pengaruh orografis) (Seyhan 1990). Perumahan ini hampir 58.74 % terdiri dari permukaan yang tidak dapat melewatkan air ke dalam tanah yaitu merupakan bentuk dari perkerasan jalan dan perumahan, sisanya merupakan taman/lahan terbuka yang dapat melewatkan air berupa halaman rumah dan taman yang menjadi salah satu faktor yang menentukan besar debit limpasan berdasarkan metode rasional ialah koefisien limpasan (C). Koefisien limpasan ini tergantung pada tutupan lahan dari suatu DTA. Menurut Verrina et al. (2013), kondisi topografi, penggunaan lahan, dan jenis tanah ini akan mempengaruhi besarnya limpasan yang terjadi pada daerah tersebut. Untuk tutupan lahan pada Cluster Sanur terdiri dari rumah multiunit/ bangunan, taman dan jalan. Dari jenis tutupan lahan tersebut diambil nilai koefisen nilai C pada tutupan lahan dari rumah multiunit/bangunan, taman dan jalan dengan masing masing nilai 0.75, 0.35 dan 0.95. Setelah itu, diperoleh nilai koefisien limpasan pada lokasi penelitian yaitu 0.65 yang disajikan pada Lampiran 8. Nilai koefisien limpasan tersebut digunakan dalam analisis debit limpasan perumahan. Menurut Froehlich (2010), besarnya nilai debit limpasan sangat ditentukan oleh besarnya intensitas durasi hujan yang terjadi di suatu wilayah selama waktu konsentrasi, luas daerah pengaliran dan koefisien limpasan. Saluran drainase di lokasi penelitian dengan luas lahan 3.39 ha, nilai C sebesar 0.65, dihasilkan debit limpasan pada kisaran hujan 10-48 mm yaitu sebesar 0.078-0.299 m3/det dengan banyaknya pengukuran dilakukan sebanyak 6 kali. Nilai debit dan koefisien drainase pada beberapa kejadian hujan (tahun 2015) ditunjukkan pada Tabel 8.
20 Dhakal et al. (2012) menyatakan bahwa besarnya debit rancangan sebanding dengan setiap perubahan tutupan lahan yang didefinisikan sebagai nilai C. Pada penelitian ini belum terjadi perubahan penggunaan lahan sehingga nilai C tetap. Tabel 8 Nilai debit dan koefisien drainase pada beberapa kejadian hujan I QL qL Qs qs 3 3 3 3 (mm/jam) (m /det) (m /det.ha) (m /det) (m /det.h a) 01 Feb 48.0 46.13 0.282 0.083 0.222 0.065 45.0 43.25 0.264 0.078 0.175 0.052 08 Feb 10 Feb 10.0 9.61 0.059 0.017 0.076 0.022 0.65 12 Feb 22.5 21.62 0.132 0.039 0.133 0.039 12.5 12.01 0.073 0.022 0.076 0.022 28 Feb 01 Mar 16.0 15.38 0.094 0.028 0.098 0.029 CH: jumlah curah hujan, I: intensitas hujan, QL : debit limpasan qL : koefisien limpasan, Qs : debit saluran, qs : koefisien drainase saluran Tanggal
C
CH
Nilai koefisien drainase yang diperoleh merupakan nilai koefisien drainase yang terjadi pada setiap jenis dan luas penggunaan lahan. Dari hasil analisis dan pengukuran debit limpasan dan koefisien drainase pada saat hujan, maka diperoleh nilai koefisien limpasan dalam saluran drainase dan nilai koefisien drainase limpasan berurutan sebesar 0.076-0.022 m3/det.ha dan 0.017-0.083 m3/det.ha. Menurut Wijaya (2014), setiap perbedaan besarnya curah hujan dan jenis penggunaan lahan di setiap lokasi memberikan besarnya nilai koefisien drainase yang berbeda. Menurut Ahmadi (1995), pemilihan dan penggunaan koefisien drainase yang sesuai selalu menjadi masalah dalam mendesain sistem drainase. Penggunaan nilai yang rendah akan mengurangi efektivitas sistem drainase sedangkan penggunaan nilai tinggi akan meningkatkan biaya sistem. Pada Gambar 11 menunjukkan bahwa Kurva hubungan koefisien drainase dengan debit pada Cluster Sanur ditentukan oleh besarnya debit limpasan yang terjadi pada luasan lahan. Hal ini disebabkan luas lahan dan kondisi topografi pada lokasi penelitian. Pada Gambar 10 menunjukkan kurva hubungan debit dengan curah hujan. Dari garis linear yang terbentuk menggambarkan bahwa setiap debit yang dihasilkan oleh besarnya nilai curah hujan akan berbanding lurus. Hal ini disebabkan oleh perbedaan luasan lahan, kondisi topografi dan hidrologi permukaan. Selain itu, debit limpasan (QL) dan debit saluran (QS) (Tabel 8) yang diplotkan pada Gambar 12 menunjukkan adanya perbedaan besarnya nilai debit pada setiap kejadian hujan yang sama. Perbedaan ini dapat dijelaskan melalui besarnya curah hujan yang terjadi pada lokasi penelitian memberikan respon yang berbeda terhadap nilai debit. Besarnya debit limpasan merupakan respon dari curah hujan yang jatuh pada suatu luasan lahan dengan karakteristik penggunaan lahan tertentu. Untuk mengetahui hubungan keterkaitan kejadian hujan terhadap setiap debit limpasan yang terjadi, maka dilakukan analisis hubungan keterkaitan debit hasil pengukuran dan debitperhitungan metode rasional. Hubungan antara debit puncak aliran hasil pengukuran dan perhitungan dapat diketahui melalui grafik korelasi linear. Menurut Asdak (2010) sesuai atau tidaknya model matematis regresi sederhana dengan data yang digunakan dapat ditunjukkan dengan mengetahui
21 besarnya nilai R2 atau dapat juga disebut koefisien determinanasi (coefficient of detemination). Koefisien determinasi menunjukkan seberapa jauh kesalahan dalam memperkirakan besaran y dapat direduksi dengan menggunakan informasi yang dimiliki variabel x. Model persamaan regresi dianggap sempurna apabila nilai R2 =1. 0,30
Debit (m3/det)
0,25 0,20
Debit saluran
0,15
Debit limpasan
0,10
Linear (Debit saluran)
0,05
Linear (Debit limpasan)
0,00 0
10
20 30 40 50 60 Curah hujan (mm) Gambar 10 Kurva hubungan debit dan curah hujan
0,10 Koefisien drainase (m3/det.ha)
0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03
QLT qE Linear (QLT) Linear (qE)
0,02 0,01 0,00 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Debit (m3/det) Gambar 11 Kurva hubungan koefisien drainase dengan debit
22 0,25
Debit saluran (m3/det)
0,20
0,15 y = 0,5848x + 0,042 R² = 0,9462
0,10
0,05 0,00 0,00
0,05
0,10 0,15 0,20 Debit limpasan (m3/det)
0,25
0,30
Gambar 12 Kurva hubungan debit limpasan dan debit saluran Pada Gambar 12 korelasi diperoleh nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0.946. Gambar 12 menunjukkan grafik korelasi linear berdasarkan perbedaan nilai debit seluruh kejadian hujan antara debit limpasan dan debit saluran. Koefisien determinasi menunjukkan seberapa jauh kesalahan dalam memperkirakan debit saluran dapat direduksi dengan menggunakan nilai debit limpasan. Secara sederhana nilai R2 merupakan penunjuk kevalitan data dimana jika 0.946
23 Tabel 9 Hasil analisis dan pengukuran maksimum debit saluran setelah terjadi hujan Tanggal 01 Februari 2015 08 Februari 2015
CH (mm) 48 45
TCH (menit) 204 96
H (m) 0.28 0.24
Qs (m3/det) 0.222 0.175
0,50
0
0,45
2 4
0,40
6
0,35
8
0,30
10
0,25
12 14
0,20
16
0,15 0,10 8.00
Curah hujan (mm)
Debit limpasan (m3/det)
CH : curah hujan, T CH: lama hujan, h: kedalaman air di saluran, Qs: debit saluran
18 8.30
9.00
9.30 10.00 Waktu
10.30
11.00
20 11.30
0,50
0
0,45
2
0,40
4 6
0,35
8
0,30
10
0,25
12
0,20
14
0,15
16
0,10
18
0,05 9.00
Curah hujan (mm)
Debit limpasan (m3/det)
(a)
20 9.30
10.00
10.30
11.00
Waktu (b)
Gambar 13 Hidrograf aliran pada saluran Cluster Sanur (a) 1 Februari 2015 (b) 8 Februari 2015.
24 Pada kejadian hujan pada tanggal 01 Februari 2015 sebesar 48 mm diperoleh aliran permukaan sebesar 0.222 m3/det dengan lama kejadian hujan 204 menit dan pada 08 Februari 2015 dari hujan sebesar 45 mm diperoleh aliran permukaan sebesar 0.175 m3/det dengan lama kejadian hujan 96 menit. Menurut Kennedy dan Watt (1976) dalam Harto (1993), sifat hujan yang sangat mempengaruhi bentuk hidrograf yaitu intensitas hujan, lama hujan dan arah gerak hujan. Dari hasil analisis di setiap kejadian hujan, menunjukkan intensitas hujan yang tinggi mengakibatkan debit limpasan yang besar dan tercapai lebih cepat, namun tidak semua debit puncak terjadi dalam waktu pendek. Cepat lambatnya waktu untuk mencapai debit puncak selain dipengaruhi oleh intensitas hujan, juga dipengaruhi pola hujan yang terjadi di lokasi penelitian. Hidrograf adalah suatu grafik yang menunjukkan keragaman limpasan (dapat juga muka air, kecepatan, beban sedimen dan lain-lain) dengan waktu. Hidrograf periode pendek terdiri atas cabang naik puncak/maksimum dan cabang turun. Dari hasil pengukuran dengan sekat ukur diperoleh ketinggian aliran di atas sekat ukur (h) tiap menit saat terjadi hujan. Sebelum dilakukan pengukuran debit saluran yang sudah ada tercatat sebagai debit awal dan hasil pengukuran ketika terjadi hujan tercatat sebagai debit limpasan permukaan. Dari data pengukuran curah hujan dengan rain gauge dan hasil pengukuran debit saluran ketika hujan di outlet saluran, dihasilkan hidrograf saluran drainase pada setiap kejadian hujan. Data yang digunakan untuk menganalisi debit limpasan adalah data pengukuran tinggi muka air dalam saluran pada saat terjadi hujan. Dari hasil analisis maka terbentuklah hidrograf aliran pada saluran drainase yang menunjukkan variasi debit puncak yang besar. Hasil analisis hidrograf pada waktu waktu pengukuran disajikan pada Lampiran 14-19 dan Gambar 13 merupakan contoh gambar hidrograf ketika terjadi debit puncak maksimum hasil pengukuran di saluran ketika hujan. Pengembangan Rancangan Hidrolika Dalam setiap pengembangan rancangan hidrolika berdasarkan pada kapasitas suatu bangunan hidrolika yang harus mampu menampung air limpasan dari curah hujan yang terjadi dalam periode ulang tertentu (Schwab et al. 1981). Penentuan debit rancangan dihitung berdasarkan data curah hujan harian maksimum tahunan (maximum annual series) selama 10 tahun (2004-2013). Data curah hujan tersebut diperoleh dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Stasiun Meteorologi Halim Perdanakusumah (Lampiran 10). Dari data curah hujan diperoleh curah hujan maksimum bulanan yang kemudian digunakan untuk perhitungan curah hujan rencana di lokasi penelitian. Data curah hujan tersebut digunakan untuk menentukan curah hujan rencana dalam perencanaan hidrolika. Data tersebut diolah dengan metode distribusi yaitu Normal, Log Normal, Log-Person III, dan Gumbel yang disajikan pada Lampiran 20 sampai Lampiran 23. Menurut Suripin (2004), ada empat parameter statistik yang berkaitan dengan analisis data, yaitu: rata-rata, standar deviasi (S), koefisien variasi (Cv), koefisien kurtosis (Ck) dan koefisien kemiringan (Cs). Analisis parameter statistik dilakukan untuk mengetahui distribusi frekuensi yang terbaik antara distribusi Normal dan Gumbel. Perhitungan dasar statistik disajikan pada Lampiran 24.
25 Hasil perhitungan Tabel 12 dibandingkan dengan persyaratan tiap-tiap jenis distribusi frekuensi (Bhim et al. 2012) untuk menentukan kesesuaian jenis distribusi frekuensi tersebut. Tabel 11 dibandingkan dengan persyaratan tiap-tiap jenis distribusi disajikan pada Tabel 12. Tabel 10 Analisis probabilitas hujan rencana (mm) Periode ulang (T tahun) 2 5 10 25 50
Normal 173.00 235.65 268.47 300.55 325.91
Log Normal Log Person III 159.80 226.51 271.92 325.09 374.39
Gumbel
166.35 228.08 263.25 302.07 327.46
162.9 251.9 310.9 385.4 440.6
Tabel 11 Hasil perhitungan S, Cs, Ck, dan Cv Faktor Standar Deviasi Koefisien Kemencengan Koefisien Kurtosis Koefisien Variasi
Notasi S Cs Ck Cv
Nilai 74.5892 0.8064 3.2111 0.4312
Tabel 12 Perbandingan syarat distribusi dan hasil perhitungan Jenis Distribusi Gumbel Log Normal Log-Person tipe III Normal
Syarat Cs ≤ 1.1396 Ck ≤ 5.4002 Cs = 3 Cv+CV2 Cs = 0.8325 Cs 0 Cs 0
Hasil Cs = 0.1562
Keterangan
Ck = 3.2088
memenuhi
Cs =1.4670 Cs = 0.1562
tidak memenuhi tidak memenuhi
memenuhi
Uji kecocokan dilakukan untuk mengetahui kecocokan distribusi frekuensi contoh uji data terhadap fungsi distribusi peluang. Uji kecocokan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Uji Smirnov-Kolmogorov. Uji kecocokan SmirnovKolmogorov dilakukan untuk mengetahui nilai kritis (D) dari data curah hujan harian maksimum tiap tahun. Nilai kritis hasil perhitungan dibandingkan dengan nilai kritis Do literatur. Apabila nilai D hasil perhitungan lebih kecil dari Do Maka distribusi frekuensi tersebut dapat digunakan. Nilai Do menurut Suripin (2004) disajikan pada Tabel 13. Derajat kepercayaan dalam uji kecocokan ini adalah sebesar 0.05. Bila nilai kepercayaan < 0.05 akan menghasilkan kesalahan (error) yang signifikan, dan bila nilai kepercayaan >.05 maka tidak menghasilkan perbedaan yang signifikan. Jumlah data curah hujan yang dianalisis adalah 10 data, sehingga derajat kepercayaan Do adalah 0.41.
26 Tabel 13 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov-Kolmogorov Jumlah data (N) 5 10 15 20
Derajat kepercayaan(α) 0.10 0.05 0.51 0.56 0.37 0.41 0.30 0.34 0.26 0.29
0.2 0.45 0.35 0.27 0.23
0.01 0.67 0.49 0.40 0.36
Tabel 14 Hasil perhitungan uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov untuk distribusi Normal dan Gumbel Tahun 2011 2006
x 2.4843 2.4149
m 1 2
P 0.091 0.182
P(x<) 0.909 0.818
Ft 0.131 0.094
P'(x) 0.023 0.135
P'(x<) 0.977 0.865
D 0.886 0.684
2007
2.4133
3
0.273
0.727
0.094
0.137
0.863
0.590
2013
2.2068
4
0.364
0.636
-0.017
0.469
0.531
0.167
2005
2.1959
5
0.455
0.545
-0.023
0.486
0.514
0.059
2009
2.1461
6
0.545
0.455
-0.049
0.566
0.434
0.112
2008
2.1335
7
0.636
0.364
-0.056
0.587
0.413
0.223
2004
2.0899
8
0.727
0.273
-0.079
0.657
0.343
0.384
2010
1.9777
9
0.818
0.182
-0.139
0.837
0.163
0.655
2012
1.9731
10
0.909
0.091
-0.141
0.844
0.156
0.753
Tabel 15 Hasil perhitungan uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov untuk distribusi Log-Normal dan Log-Person III Tahun 2011 2006 2007 2013 2005 2009 2008 2004 2010 2012
x 2.4843 2.4150 2.4133 2.2068 2.1959 2.1461 2.1335 2.0899 1.9777 1.9731
m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
P 0.091 0.182 0.273 0.364 0.455 0.545 0.636 0.727 0.818 0.909
P(x<) 0.909 0.818 0.727 0.636 0.545 0.455 0.364 0.273 0.182 0.091
Ft 0.131 0.094 0.094 -0.017 -0.023 -0.049 -0.056 -0.079 -0.139 -0.141
P'(x) 0.023 0.135 0.137 0.469 0.486 0.566 0.587 0.657 0.837 0.844
P'(x<) 0.977 0.865 0.863 0.531 0.514 0.434 0.413 0.343 0.163 0.156
D 0.886 0.684 0.590 0.167 0.059 0.112 0.223 0.384 0.655 0.753
Perhitungan uji kecocokan Smirnov-Kolomogrov untuk distribusi Normal dan Gumbel disajikan pada Tabel 14 serta untuk distribusi Log Normal dan LogPerson III disajikan pada Tabel 15. Nilai D maksimum distribusi Normal dan Gumbel pada Lampiran 9 adalah 0.2398, sehingga nilai D < D0 dan distribusi Normal dan Gumbel dapat diterima. Nilai D maksimum distribusi Log Normal
27 dan Log-Person III adalah 0.886, sehingga nilai D > Do dan distribusi Log Normal dan Log-Person III tidak dapat diterima. Berdasarkan hasil analisis, dapat disimpulkan bahwa distribusi Gumbel dapat digunakan. Distribusi Gumbel memiliki nilai koefisien kemencengan dan kurtosis (keruncingan) di bawah persyaratan maksimum. Koefisien kemencengan distribusi Gumbel yang kecil menunjukkan data tersebar dengan baik menurut distribusi Gumbel, artinya nilai rata-rata, median, dan modus hanya memiliki perbedaan yang kecil. Koefisien kurtosis distribusi Gumbel yang kecil menunjukkan data cukup rata sehingga tidak ada nilai ekstrim yang memiliki perbedaan jauh dengan data lainnya. Tabel 16 Kriteria desain hidrologi sistem drainase perkotaan Luas DAS (ha) < 10 10-100 101-500 >500
Periode ulang (tahun) 2 2-5 5-20 10-25
Motode perhitungan debit banjir Rasional Rasional Rasional Hidrograf satuan
Tabel 17 Periode ulang rencana
Perkotaan 1 Perkotaan 2 Perkotaan 3
Kepadatan penduduk (ribuan orang) KP<500 500
2000
Periode ulang (tahun) 10 15 25
Sistem Drainase Sekunder
Perkotaan 1 Perkotaan 2 Perkotaan 3
KP<500 5002000
5 5 10
Sistem Drainase Tersier
Pedesaan/pinggiran/ kota/perkotaan
-
2
Jenis saluran
Klasifikasi daerah
Sistem Drainase primer
Menurut Suripin (2004), pada luasan < 10 ha dapat digunakan periode ulang hujan 2 tahun dan untuk luas lahan 10-100 ha dapat digunakan periode ulang hujan 2-5 tahun (Tabel 16). Luas tangkapan air pada lokasi penelitian adalah 3.39 ha. Pada perancangan saluran drainase pada Cluster Sanur menggunakan debit rencana dengan periode ulang 2 tahun. Hal ini disebabkan karena luas perumahan Cluster sanur < 10 ha. DPU (1993) dalam Susilowati dan Santita (2006) menyatakan bahwa pedesaan/ pinggiran/kota/perkotaan menggunakan sistem drainase tersier dan dalam perencanaan saluran yang digunakan merupakan periode ulang 2 tahun (Tabel 17). Berdasarkan hasil rekapitulasi data curah hujan pada periode ulang tertentu pada Tabel 10 diketahui bahwa debit rancangan adalah 162.9 mm. Kapasitas saluran ditentukan berdasarkan pada besarnya debit puncak limpasan di suatu lahan pada periode ulang hujan tertentu, yang kemudian dijadikan sebagai debit rancangan untuk perencanaan saluran. Besarnya debit rancangan ditentukan secara teoritis dengan metode rasional (Persamaan 1) yang telah umum digunakan untuk menentukan debit rancangan pada berbagai estimasi debit rancangan pada bentuk drainase di daerah perkotaan. Perhitungan debit
28 rancangan digunakan intensitas hujan sebagai bentuk besaran hujan yang terjadi setiap jam yang dipengaruhi oleh lamanya curah hujan atau frekuensi terjadinya hujan. Waktu konsentrasi dianalisis dengan mempertimbangkan panjang saluran utama dari hulu sampai penguras dan kemiringan dasar saluran rata-rata. Nilai waktu konsentasi diperoleh sebesar 13 menit pada Lampiran 12. Menurut Manoj et al (2014), nilai waktu konsentrasi harus dihitung secara tepat jika hanya dengan diprediksi atau ditetapkan berdasarkan standart lokal atau penilaian rekayasa. Jika perkiraan kurang maka dari waktukonsentrasi yang sebenarnya maka maka estimasi yang dihasilkan dari debit puncak akan besar dari nilai yang sebenarnya yang akan mengakibatkan biaya pembangunan saluran drainase mahal. Tabel 18 Hasil analisis debit rancangan dan koefisien drainase Parameter Luas DTA (ha) Kemiringan saluran, S (%) Koefisien limpasan, C Waktu konsentrasi,tC (menit) Curah hujan rencana, CH (mm) Intensitas hujan (mm/jam) Debit rancangan (m3/det) Koefisien drainase, q
Peneliti 3.39 0.17 0.65 13.00 162.90 156.6 0.95 0.28
4.87 2.50 0.66 9.00 144.60 48.20 0.43 0.088
Wijaya(2014) 4.80 2.20 0.72 12.00 144.60 48.20 0.49 0.096
4.93 4.10 0.82 11.00 144.60 48.20 0.54 0.11
Pada perencanaan dimensi saluran, perhitungan profil hidrolis sangat menentukan. Metode yang dapat digunakan untuk mementukan perancangan saluran yaitu dengan menggunakan persamaan kontinuitas (DPU, 2003). Drainase harus direncanakan dengan baik dan seoptimal mungkin. Karena jika drainase terlalu kecil dapat menyebabkan saluran tidak dapat menampung air yang ada, sedangkan jika terlalu besar membuat perencanaan menjadi boros (Kawer et al. 2012).
Menurut Situmorang et al. (2012), apabila kapasitas saluran drainase lebih besar dari debit banjir rencana maka saluran tersebut masih layak dan tidak terjadi luapan air. Penanganan saluran yang kapasitasnya tidak mencukupi antara lain normalisasi atau pengerukan sedimen, penambahan tinggi saluran dan pembuatan saluran baru. Dalam rencana perbaikan drainase prinsip dasar yang dipakai adalah sedapat mungkin mempertahankan saluran yang sudah ada, jika tidak memungkinkan maka dilakukan perubahan pada dimensi saluran sesuai dengan debit banjir rencana. Pada perencaanan saluran drainase, koefisien limpasan dapat diperoleh dari gambar rencana/site plan yang telah diketahui luas dan rencana penggunaan lahan/tata guna lahan yang akan dibangun. Dari nilai koefisien limpasan tersebut kemudian dapat ditentukan nilai koefisien drainase berdasarkan besarnya intensitas hujan yang akan terjadi. Dari nilai koefisien drainase, kemudian dapat ditentukan berapa besar debit limpasan permukaan (Q, m) yang dapat terjadi di atas lahan rencana. Besarnya debit limpasan permukaan didapat dengan mengkalikan nilai koefisien drainase dengan luas lahan rencana (ha). Hasil perhitungan debit aliran permukaan (Q) pada luasan lahan rencana (ha) berdasarkan nilai koefisien drainase, kemudian dapat ditentukan ditentukan lebar dasar saluran (B) dan kedalaman saluran (h). Nilai debit limpasan permukaan (Q)
29 hasil perhitungan menjadi dasar penentuan nilai B dan h dengan mengacu nilai ratio B/h (DPU 1986). Di daerah perumahan, bentuk saluran yang umum digunakan adalah bentuk persegi yang terbuat dari pasangan beton. Untuk itu perencanaan drainase bentuk saluran tersebut digunakan dalam membuat nomogram untuk debit rancangan < 1 m3/det dengan tinggi jagaan 0.2 m sesuai dengan DPU (1986). Tabel 19 Hasil analisis kriteria rancangan hidrolika saluran beton di lokasi penelitian Parameter Debit air, Q (m3/det) Kecepatan aliran, v (m/det) Luas penampang, A (m2) Lebar dasar saluran, B (m) Kedalaman air, h (m) freebooard, W (m) Kedalaman saluran (m) Keliling penampang basah, P (m) Jari-jari hidrolik, R (m) Kekasaran Manning, n
Persegi 0.960 3.000 0.320 0.400 0.800 0.200 1.000 2.000 0.267 0.014
Bentuk Trapesium m=1 0.960 3.000 0.320 0.400 0.400 0.200 0.600 1.531 0.209 0.014
Trapesium m=0.5 0.959 3.000 0.320 0.400 0.494 0.200 0.694 1.505 0.212 0.014
Hasil perhitungan debit rancangan (Q) Tabel 19 pada luasan lahan rencana (ha) berdasarkan nilai koefisien drainase, kemudian dapat ditentukan ditentukan lebar dasar saluran (B) dan kedalaman saluran (h). Nilai debit limpasan permukaan (Q) hasil perhitungan menjadi dasar penentuan nilai B dan h dengan mengacu nilai ratio B/h (Tabel 4) (DPU 1986) secara trial error pada Lampiran 13. Menentuan kemiringan talud dengan bentuk penampang saluran trapesium berdasarkan kemiringan dinding saluran dengan bahan yaitu beton pada Tabel 3. Berdasarkan Wijaya (2014), nomogram yang dibuat dikembangkan berdasarkan kriteria perencanaan saluran (KP-03) yang umum digunakan sebagai dasar perencanaan saluran di Indonesia (DPU 1986). Kriteria rancangan hidraulika yang ditentukan dengan menggunakan nomogram ini sangat memungkinkan untuk dapat digunakan di lokasi lain dengan kisaran luas lahan daerah tangkapan air kurang dari 10 ha dan curah hujan rencana kurang dari 162 mm dengan kondisi kemiringan lahan 0-2 %. Penentuan kriteria rancangan hidraulika dengan nomogram dapat dilakukan sebagai berikut: 1 Menghitung nilai hujan rencana (R24) dari data curah hujan harian maksimum BMKG setempat minimal periode 10 tahun terakhir dengan metode metode distribusi yaitu Normal, Log Normal, Log-Person III, dan Gumbel. 2 Menentukan nilai intensitas hujan (I, mm/jam) berdasarkan hujan rencana dan waktu lama kejadian hujan efektif. 3 Menentukan nilai koefisien drainase (q, m3/det ha) melalui nilai I dan nilai koefisien limpasan (C) yang sebelumnya dianalisis berdasarkan luas dan jenis penggunaan lahan rencana dari peta site plan.
30
h (m) 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 Legenda : B = lebar saluran h = kedalaman saluran A = luas penampang
1.2
Gambar 14 Nomogram penentuan kriteria rancangan hidrolika untuk saluran dengan penampang persegi dan pasangan beton 4 Menghitung nilai debit rancangan dari nilai koefisien drainase (q) dikalikan dengan luas lahan rencana berdasarkan peta site plan (ha). Nilai debit rancangan kemudian dijadikan sebagai estimasi tinggi freeboard yang aman mengacu pada Kriteria Perencanaan No. 03 (KP-03) DPU (1986) seperti yang disajikan pada Tabel 4. 5 Menentuan kemiringan talud dengan bentuk penampang saluran trapesium berdasarkan kemiringan dinding saluran dengan bahan yaitu beton pada Tabel 2.
31
h (m) 0.4 0.5 0.6
0.9
0.8
0.7
1.2 1.1
1.0
Legenda : B = lebar saluran h = kedalaman saluran A = luas penampang saluran m = kemiringan dinding saluran
Gambar 15 Nomogram penentuan kriteria rancangan hidrolika untuk saluran dengan penampang trapesium (kemiringan talud 0.5) dan pasangan beton 6 Menentukan lebar dasar (B), kedalaman saluran (h) pada Gambar 14 sampai Gambar 16 berdasarkan kisaran nilai debit dan nilai rasio B terhadap h (B/h). Penentuan kriteria rancangan hidraulika untuk nilai B dan h juga didasarkan pada kecepatan maksimum yang diizinkan pada jenis perkerasan saluran yaitu 3 m/det untuk jenis saluran pasangan beton, yang dimaksudkan untuk menghindari terjadinya sedimentasi pada saluran drainase.
32
h (m) 0.4 0.5 0.6
0.9
1.2
0.7
0.8
1.1
1.0
Legenda : B = lebar saluran h = kedalaman saluran A = luas penampang saluran m =kemiringan dinding saluran
Gambar 16 Nomogram penentuan kriteria rancangan hidrolika untuk saluran dengan penampang trapesium (kemiringan talud 1.0) dan pasangan beton Berdasarkan hasil pengukuran diperoleh karakteristik saluran Cluster Sanur yang dapat dievalusi dimensi saluran sudah sesuai dengan kapasitas yang dibutuhkan. kapasitas saluran yang ada pada lokasi penelitian disajikan pada Lampiran 11. Debit rancangan menjadi acuan untuk membuat nomogram. Hal ini mengacu kepada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Menurut Wijaya (2014), nomogram yang dihasilkan dapat digunakan sebagai acuan standar untuk perencanaan saluran drainase. Untuk perencanaan saluran drainase dengan penampang berbentuk persegi dan terbuat dari pasangan beton dapat digunakan nomogram pada Gambar 14 sedangkan untuk saluran dengan penampang saluran
33 berbentuk trapesium dan terbuat dari pasangan beton dapat digunakan nomogram15 dan 16. Hal ini sesuai dengan SNI 02-2406-1991 (SNI, 1991) yang menyatakan bahwa kecepatan maksimum aliran agar ditentukan tidak lebih besar dari pada kecepatan maksimum yang diizinkan sehingga tidak terjadi kerusakan. Tabel 20 Hasil evaluasi saluran drainase di Cluster Sanur Eksisting Parameter Saluran 3 2.516 Debit air, Q (m /det) Lebar dasar saluran, B (m) 0.740 Kedalaman saluran, h (m) 0.980
Rancangan Saluran 0.966
Evaluasi saluran 1.550 (-) 0.475(-) 0.286(-)
0.400 0.694 Keterangan: (+): penambahan, (-): pengurangan/sudah mencukupi (sesuai)
Hasil pengukuran saluran drainase menunjukkan bahwa kapasitas saluran utama yang ada saat penelitian tidak sesuai dengan evaluasi saluran drainase (Tabel 20). Hal ini menyebabkan terjadi perubahan dimensi saluran drainase. Menurut Suryapraja (2011), besarnya dimensi penampang saluran drainase tergantung pada besarnya debit yang dialirkan. Penentuan rancangan didasarkan pada kecepatan maksimum yang diizinkan dan kisaran nilai debit yang berhubungan dengan rasio perbandingan B/h yang disarankan (DPU 1986). Pada kondisi saluran drainase yang ada, kedalaman saluran (setelah ditambahkan freeboard 0.2 m) dan lebar dasar saluran telah sesuai dengan kapasitas yang diperlukan sehingga tidak perlu dilakukan perbaikan saluran. Perbaikan dimensi saluran drainase perlu dilakukan bila terjadi luapan.
SIMPULAN Nilai koefisien drainase perumahan adalah 0.28 m3/det.ha pada kondisi kemiringan lahan 0-2 % dan jumlah hujan rencana sebesar 162.9 mm. Kriteria rancangan hidrolika sistem drainase perumahan telah dapat dikembangkan dalam bentuk nomogram. Dengan nomogram tersebut dapat ditentukan lebar dan tinggi saluran sesuai dengan besaran debit limpasan.
DAFTAR PUSTAKA Ahmadi MZ. 1995. A Field Approach To Estimation Of Humid Area Drainage coefficients. Elsevier Science. Agricultural water management 29 (1955) 101-109. Arsyad S.1989. Konservasi Tanah dan Air. Bogor (ID): IPB Press Asdak C. 2010. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Air Sungai: Edisi. Revisi Kelima. Yogyakarta (ID): UGM Press
34 Bhim S, Deepak R, Amol V, Jitendra S. 2012 Probability analysis for estimation of annual one day maximum rainfall of Jhalarapatan area of Rajasthan, India. Plant Archives.12(2) : 1093-1100. ISSN : 0972-5210. [BPS] Badan Pusat Statistik. 2015. Laju Pertumbuhan Penduduk menurut Provinsidan Persentase Penduduk Daerah Perkotaan menurut Provinsi, 2010-2035 [diunduh 26 Agustus 2015] Tersedia pada: http://www.bps.go.id/linkTabelStatis/view/id/1268 Butler D, Davies JW. 2004. Urban Drainage. 2nd Edition. New York [NY]: Spon PressChow VT. 1992. Hidrolika Saluran Terbuka, penerjemah; Nensi Rosalia, editor. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: Open Channel Hydraulics Dhakal N, Fang X, Cleveland TG, Thompson DB, Asquith HW, Marzen LJ. 2012. Estimation of Volumetric Runoff Coefficients for Texas Watersheds Using Land-Use and Rainfall-Runoff Data. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 138, No. 1, January. ISSN 0733-9437. [DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Standar perancangan Irigasi KP-03 Kriteria Perancangan Bagian Saluran. Jakarta(ID): Departemen PU. [DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 2003. Perencanaan Saluran Air Hujan Pracetak Berlubang Untuk Lingkungan Pemukiman. Jakarta (ID): Departemen PU. Feyen J. 1980. Drainage of Irigated Land. London (UK): Batsford Academic and Educatonial Ltd, Katholieke Universitet Leuven, Center for Irrigation Engineering. Froehlich DC. 2010. Short-Duration Rainfall Intensity Equations for Urban Drainage Design. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 136, No. 8, Agustus. ISSN 0733-9437. p 519–526. Harto BR. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama. Haryono S. 1999. Drainase Perkotaan. Jakarta (ID): Mediatama Saptakarya. Imaduddin MF. 2013. Rancangan Bangunan Hidrolika Pemanfaatan Air Limpasan di Perumahan Bogor Nirwana Residence, Bogor, Jawa Barat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Kamiana. IM. 2011. Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air. Yogyakarta (ID): Graha ilmu. Kawer DCW, Hartoyo A, Djajadi R. 2012. Studi optimasi dan perencanaan drainase bandara Frans Kaisiepo Biak Papua. Jurnal Dimensi Pratama Teknik Sipil. Vol 1, No 1 http://studentjournal.petra.ac.id/index.php/tekniksipil/ article/viewFile /391/330 Khan PM, Khan MJ, Khan GD, Bakht J. 2014. Performance Evaluation of A Singular Subsurface Tile Draiange System of Swabi Scarp. Sarhad J. Agric. 30(2):217-226. King HW. 2013. Handbook of Hydraulics for the Solution of Hydraulics Problem. America Serikat (US): Mc Graw-Hill. Kodoatie RJ, Sugiyanto. 2002. Banjir (Beberapa Penyebab dan Metode Pengendaliannya dalam Perspektif Lingkungan).Yogyakarta (ID): Pustaka Pelajar. Lee SB, Yoon CG, Jung KW, Hwang HS. 2010. Comparative evaluation of runoff and water quality using HSPF and SWMM. Journal of Water Science and Technology, 62(6), 1401-1409. doi: 10.2166/wst.2010.302.
35 Lubis A, Terunajaya. 2013. Analisis intensitas curah hujan maksimum terhadap kemampuan drainase perkotaan (Studi kasus drainase jalan Sisingamangaraja Kota Sibolga). Jurnal Teknik Sipil USU. 2 (1). Manoj KC, Fang X, Yi Y, Li M, Thompson D, Cleveland, TG. 2014. Improved Time of Concentration Estimation on Overland Flow Surfaces Including Low-Sloped Planes. Journal of Hydrologic Engineering. Vol. 19, No. 3, March 1, 2014. ISSN 1084-0699. Mori K. 2003. Hidrologi untuk Pengairan. penerjemah; Suyono S, Takeda K, editor. Jakarta (ID): Pradnya Paramita. Terjemahan dari: Manual on Hydrology Moustafa MM. 2000. Time-dependent drainage from root zone and drainage coefficient under different irrigation management levels for subsurface drainage design in Egypt. Irrigation and Drainage Systems. Volume 12, Issue 2, pp 141-159. DOI:10.1023/A:1006055704143 Oktarina NR. 2015. Analisis hidrograf limpasan akibat variasi intensitas hujan dan kemiringan lahan (kajian laboratorium dengan simulator hujan). Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. Vol. 3, No. 1, Maret 2015. ISSN : 2355-374X Rahmani NR, Sobriyah, Wahyud AH. 2016. Transformasi hujan harian ke hujan jam-jaman menggunakan metode mononobe dan pengalih ragaman hujan aliran (studi kasus di DAS Tirtomoyo). e-Jurnal Matriks Teknik Sipil. Vol 4, No 1 Diakses 7 juni 2016. http://matriks.sipil.ft.uns.ac.id/index.php/ MaTekSi/article/view/491 Schwab GO, Frevert RK, Edminster TW, Barnes KK. 1981. Soil and Water Conservation Engineering. New York (US): John Wiley and Sons. Inc. Situmorang MJ, Azwa N, Kartini. 2012. Evaluasi Kapasitas Tampung dan Perencanaan Sistem Drainase di Kawasan Desa dalam Kaum Kec. Sambas Kab. Sambas. [Diakses : 18 Nopember 2015] jurnal.untan.ac.id/index.php /JMHMS/article/view/10246 [SNI] Standar Nasional Indonesia. Tata Cara Perencanaan Umum Drainase Perkotaan. SNI no. 02-2406-1991. Jakarta (ID): Perkerjaan Umum [diakses 29 September 2015] diakses : www.pu.go.id. Sudarmanto B. 2010. Sistem Drainase perkotaan yang berwawasan lingkungan. prosiding seminar nasional dan teknologi 2010. [Internet]. (ID): Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim.Semarang. [Diakses : 16 Desember 2015] http://publikasiilmiah.unwahas.ac.id/index.php/PROSIDING_SNST _FT/article/viewFile/255/397 Suhardjono, 2013. Drainase Perkotaan. Malang (ID): Universitas Brawijaya. Supriyani EM. Bisri, Dermawa V. 2012. Studi Pengembangan sistem drainase perkotaan berwawasan lingkungan studi ka sus sub sistem drainase Magersari Kota Mojokerto). Jurnal Teknik Pengairan, 3(2): 112–121 http://jurnalpengairan.ub.ac.id/index.php/jtp/article/download/156/152 Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.Yogyakarta (ID): Andi Offset. Suryapraja. 2011. Perencanaan sistem drainase pada proyek pembangunan jalan tol Surabaya-Mojokerto Seksi A [skripsi]. Surabaya (ID):Institut Teknologi Sepuluh November.
36 Susilowati, Santita T. 2006. Analisis perubahan tata guna lahan dan koefisien limpasan terhadap debit drainase perkotaan. Media teknik sipil. http://media.sipil.ft.uns.ac.id/index.php/mts/article/viewFile/15/15 Triatmodjo B. 1993.Hidraulika II. Yogyakarta (ID):Beta Offset [TxDOT] Texas Department of Transportation. 2002. Hydraulic Design Manual. Austin, Texas (US): The Bridge Division of the Texas Department of Transportation. [USDA-NRCS] United States Department of Agriculture-Natural Resources Conservation Service. 2001. Engineering Field Handbook. Chapter 10: Water Management (Drainasge). In National Engineering Handbook. Washington (WT): USDA’s TARGET Center Verrina GP, Anugrah DD, Sarino. 2013. Analisa runoff pada Sub DAS Lematang hulu. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. Vol. 1, No. 1, Desember 2013. ISSN: 2355-374X Wesli. 2008. Drainase Perkotaan.Yogyakarta (ID): Draha Ilmu Wijaya H K, 2014. Pengembangan kriteria rancangan hidrolika pada pemanfaatan air limpasan untuk air baku di kawasan perumahan. [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
LAMPIRAN
38 Lampiran 1 Koefisien limpasan untuk metode Rasional Deskripsi lahan/karakter permukaan Bisnis Perkotaan Pinggiran Perumahan Rumah tunggal Multiunit, terpisah Multiunit, tergabung Perkampungan Apartemen Industri Industri ringan Industri berat Perkerasan Perkerasan jalan: aspal dan beton Perkerasan jalan: batu bata dan paving Atap Halaman, tanah berpasir Kemiringan 2% Kemiringan 2% – 7% Kemiringan curam ≥ 7% Halaman, tanah berat Datar 2 % Rata-rata 2-7 % Curam 7 % Halaman kereta api/KRL Taman tempat bermain Taman, perkuburan Kemiringan 0 – 5% Bergelombang 5% – 10% Berbukit 10% - 30% Sumber: Mc Guen (1989) dalam Suripin (2004)
Koefisien Aliran (C) 0.70 – 0.95 0.50 – 0.70 0.30 – 0.50 0.40 – 0.60 0.60 – 0.75 0.25 – 0.40 0.50 – 0.70 0.50 – 0.80 0.60 – 0.90 0.70 – 0.95 0.50 – 0.70 0.75 – 0.95 0.05 – 0.10 0.10 – 0.15 0.25 – 0.35 0.13 – 0.17 0.18 – 0.22 0.25 – 0.35 0.10 – 0.35 0.20 – 0.35 0.10 – 0.25 0.10 – 0.40 0.25 – 0.50 0.30 – 0.60
39 Lampiran 2 Nilai koefisien kekasaran Manning (n) Saluran dan deskripsinya Beton Dipoles dengan sendok kayu Dipoles sedikit Dipoles Tidak dipoles Adukan semprot, penampang rata Adukan semprot, penampang bergelombang Pada galian batu yang teratur Pada galian batu yang tidak teratur Dasar beton dipoles sedikit,sedikit dengan tebing Batu teraturan dengan adukan Batu tak teratur dalam adukan Adukan batu, semen, diplester Adukan batu dan semen Batu kosong atau rip-rap Dasar beton dengan kerikil Beton acuan Batu tak teratur dalam adukan Batu kosong dengan rip-rap Pasangan batu Batu pecah disemen Batu kosong Batu potong, diatur
Sumber : Chow (1992)
Min
Normal
Maks
0.011 0.013 0.015 0.014 0.016 0.018
0.013 0.015 0.017 0.017 0.019 0.018
0.015 0.016 0.020 0.020 0.023 0.025
0.017 0.022
0.020 0.027
0.015 0.017 0.016 0.020 0.020
0.017 0.020 0020 0.025 0.030
0.020 0.024 0.024 0.030 0.035
0.017 0.020 0.023
0.020 0.023 0.033
0.025 0.026 0.036
0.017 0.023 0.013
0.025 0.032 0.015
0.030 0.035 0.017
40 Lampiran 3 Unsur geometris penampang saluran persegi dan trapesium Unsur geometris Luas penampang (A) Keliling basah (P)
Segi empat B.h B 2h
B.h B 2h
Jari – jari hidrolik (R) Kedalaman hidrolik (d)
h
Lebar puncak (b)
B A
Kedalaman rata-rata (d ) m
Trapesium (B mh)h B 2h 1 m 2 (B mh)h b 2h 1 m 2 (B mh)h b 2mh b mh A
B B Sumber: Chanson (2004); Butler dan Davies (2004); Suripin (2004)
Satuan m2 m m m m m
Lampiran 4 Peta lokasi penelitian
41
42
Lampiran 5 Site plan perumahan Cluster Sanur
Sumber: Developer Perumahan Pondok Ungu, Bekasi
Lampiran 6 Peta topografi lokasi penelitian
43
44
Lampiran 7 Peta tutupan lahan
45 Lampiran 8 Jenis tutupan lahan dan luasnya serta koefisien limpasan (C) lahan di setiap sub-DTA DTA
Name
Luas (m²)
S1
Jalan Belum terbangun Jalan Belum terbangun Belum terbangun Jalan Belum terbangun Jalan Belum terbangun Jalan Terbangun Jalan Terbangun Jalan Terbangun Jalan Terbangun Jalan Terbangun Jalan Terbangun Jalan Taman Terbangun Jalan Taman Jalan Taman Jumlah
864.26 2111.31 934.14 2982.67 2191.75 732.83 2368.60 700.33 2422.06 805.03 2068.60 711.51 2052.47 636.69 2550.61 1127.49 2100.80 504.58 2185.16 546.18 304.03 340.90 793.84 543.28 381.27 290.59 429.65 312.67 33993.30
S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 T1
T2 T3 T4
C Cluster Sanur
21848.55 0.65 33993.30
C sub DAT 0.95 0.35 0.95 0.35 0.35 0.95 0.35 0.95 0.35 0.95 0.75 0.95 0.75 0.95 0.75 0.95 0.75 0.95 0.75 0.95 0.75 0.95 0.35 0.75 0.95 0.35 0.95 0.35
Luas Sub DAS 2975.57 3916.81 2924.58 3068.93 3227.09 2780.11 2689.16 3678.10 2605.38 2731.34 1438.77 924.55 720.24 312.67
C x Luas Sub DAS 821.05 738.96 887.43 1043.93 767.11 696.19 829.01 665.31 847.72 764.78 1551.45 675.93 1539.35 604.86 1912.96 1071.12 1575.60 479.35 1638.87 518.87 228.02 323.86 277.84 407.46 362.21 101.71 408.17 109.43 21848.55
46 Lampiran 9 Dimensi saluran drainase
Saluran utama
Saluran sekunder
Saluran dari luar Cluster
47 Lampiran 10 Data curah hujan maksimum harian (mm) tahun 2004-2013 Lokasi : Stasiun Meteorologi Halim Perdanakusumah Lintang : 06˚15 LS Bujur : 106˚54 BT Elevasi : 26 m dpl Tahun Jan 2004 29 2005 97 2006 51 2007 58 2008 41 2009 76 2010 86 2011 22 2012 85 2013 161
Feb Mar Apr Mei Jun
Jul
Ags
Sep
Okt
Nov Des
75 51 92 54 18 123 0 10 72 40 67 52 62 27 38 78 157 19 91 28 17 56 260 89 57 67 42 33 0 1 6 32 83 259 32 58 20 1 57 34 24 51 37 76 136 39 127 35 33 0 22 23 36 52 40 88 69 140 102 30 37 131 20 20 82 53 61 32 40 83 35 45 38 95 95 50 37 305 24 19 64 18 12 0 6 6 90 22 91 60 42 36 49 1 0 0 0 53 94 44 88 74 66 19 67 15 6 6 25 76
Lampiran 11 Kapasitas saluran yang ada (eksisting) dengan jenis pasangan beton Saluran Karakteristik Bentuk saluran Panjang saluran, P (m) Lebar dasar saluran, B (m) Lebar atas saluran, b (m) Kedalaman saluran, h (m) Tinggi jagaan, w (m) Kemiringan saluran, S (m/m) Kemiringan talud, m1 Kemiringan talud, m2 Jari-jari kelengkungan, r (m)
Utama
Sekunder
Trapesium 175.000 0.745 0.945 1.020 0.200 3.600 0.078 0.118 -
Tapal Kuda 1686.000 0.370 0.370 0.280 0.100 2.000 0.045
dari luar cluster Sanur Persegi 139.000 0.080 0.080 0.120 0.100 4.200 -
48 Lampiran 12 Analisis waktu konsentrasi dan debit limpasan Diketahui : = 175 m Panjang lintasan dalam saluran (Ls) = 5.0087 m Jari – jari hidrolis sauran (R) Kemiringan lintasan air (S) = 0.170 m /m Kekasaran Maning (n) = 0.017 Panjang lintasan di atas permukaan lahan (L) = 258 m Koefisien limpasan (C) = 0.65 Luas lokasi Penelitian (A) = 3.39 ha Waktu konsentrasi (tc) dan debit limpasan (Ql) adalah a. Waktu konsentrasi (tc) 1 v S 1/ 2 R 2 / 3 n 1 v 0.1701/ 2 5.0087 2 / 3 0.017 v 81.20 m/det tc t0 t d
2 n Ls t c x3.28xLx S 60v 3 2 0.017 258 t c x3.28x174x 0.17 60x81.20 3 t c 12.995 menit ≈ 13 menit b. Debit limpasan (Ql) 2/3 R 24 I 24 24 t c 2/3 162.9 24 I 24 13 I 156.6 mm/jam Q 0.00277CIA Q = 0.00277 x 0.65 x 156.6 x 3.39 Q 0.96 m3/det
49 Lampiran 13 Analisis kapasitas saluran Diketahui : Debit rancangan Kecepatan aliran yang dizinkan untuk pasangan beton
=
0.96 m3/det
=
3 m/det
1. Rekomendasi dimensi saluran adalah saluran dengan metoda trial dan error Q Av Q 0.96m 3 / det A 0.32m 2 v 3m / s 2. Nilai B dan h dapat tidak dapat dilihat pada nomogram karena nomogram yang dirancang debit salurannya > 1m3/det. Jadi penentuan nilai B dan h dilakukan dengan metoda trial dan error yang sesuai dengan Tabel 4, sehingga diperoleh nilai B dan h seperti pada Tabel 19. 3. Nilai freebooard ditentukan berdasarkan pada Tabel 1 4. Kedalaman saluran = h + freeboard 5. Kekasaran manning untuk saluran pasangan beton dapat dilihat pada Lampiran 2 6. Keliling penampang basah, jari-jari hidrolis diperoleh dengan menggunakan Lampiran 3, sehingga diperoleh nilai pada Tabel 19.
50 Lampiran 14 Debit pada hari Minggu 1 Februari 2015 Waktu (menit) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 Total
Curah Hujan* (mm) 0.0 0.0 1.0 1.0 1.0 8.0 1.0 1.0 4.0 2.0 2.0 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 1.0 2.0 6.0 4.0 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 48.0
Saluran Outlet
Saluran Suplesi
h (m)
Q (m3/det)
h (m)
Q (m3/det)
Debit (m3/det)
0.000 0.000 0.000 0.165 0.170 0.185 0.180 0.180 0.175 0.170 0.170 0.170 0.190 0.210 0.220 0.230 0.245 0.245 0.270 0.280 0.270 0.260 0.260 0.250 0.240 0.230 0.230 0.220 0.215 0.215 0.215 0.215 0.210 0.210 0.200 0.195 0.190 0.190 0.180 0.180 0.170
0.0000 0.0000 0.0000 0.1010 0.1057 0.1200 0.1151 0.1151 0.1104 0.1057 0.1057 0.1057 0.1249 0.1451 0.1556 0.1663 0.1828 0.1828 0.2115 0.2234 0.2115 0.1999 0.1999 0.1885 0.1773 0.1663 0.1663 0.1556 0.1503 0.1503 0.1503 0.1503 0.1451 0.1451 0.1348 0.1298 0.1249 0.1249 0.1151 0.1151 0.1057
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.025 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.040 0.040 0.045 0.045 0.045 0.050 0.050 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0006 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0012 0.0012 0.0014 0.0014 0.0014 0.0016 0.0016 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014
0.0000 0.0000 0.0000 0.1010 0.1057 0.1194 0.1144 0.1144 0.1096 0.1049 0.1049 0.1049 0.1241 0.1443 0.1548 0.1651 0.1817 0.1814 0.2101 0.2220 0.2099 0.1982 0.1985 0.1871 0.1759 0.1649 0.1649 0.1542 0.1489 0.1489 0.1489 0.1489 0.1437 0.1437 0.1334 0.1284 0.1235 0.1235 0.1137 0.1137 0.1043
*Hujan pukul 08.10 – 11.20 WIB
51 Lampiran 15 Debit pada hari Minggu 8 Februari 2015 Curah Saluran Outlet Hujan* h (m) Q (m3/det) (mm) 0 0.0 0.070 0.0279 5 0.0 0.070 0.0279 10 0.0 0.070 0.0279 15 1.0 0.070 0.0279 20 1.0 0.070 0.0279 25 3.0 0.085 0.0374 30 11.0 0.110 0.0550 35 10.0 0.170 0.1057 40 4.0 0.180 0.1151 45 1.0 0.190 0.1249 50 2.0 0.240 0.1773 55 1.0 0.230 0.1663 60 1.0 0.225 0.1609 65 3.0 0.200 0.1348 70 2.0 0.190 0.1249 75 2.0 0.170 0.1057 80 1.0 0.160 0.0965 85 1.0 0.160 0.0965 90 1.0 0.165 0.1010 95 0.0 0.165 0.1010 100 0.0 0.160 0.0965 105 0.0 0.155 0.0920 110 0.0 0.150 0.0876 115 0.0 0.140 0.0790 120 0.0 0.135 0.0748 125 0.0 0.135 0.0748 130 0.0 0.130 0.0707 Total 45.0 *Hujan pukul 09.00 – 11.10 WIB Waktu (menit)
Saluran suplesi h (m)
Q (m /det)
Debit (m3/det)
0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.050 0.050 0.055 0.055 0.055 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045
0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0016 0.0016 0.0019 0.0019 0.0019 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014 0.0014
0.0265 0.0265 0.0265 0.0265 0.0265 0.0360 0.0536 0.1043 0.1135 0.1232 0.1754 0.1644 0.1590 0.1332 0.1232 0.1040 0.0948 0.0948 0.0994 0.0994 0.0948 0.0906 0.0862 0.0776 0.0734 0.0734 0.0693
3
52 Lampiran 16 Debit pada hari Selasa 10 Februari 2015 Waktu (menit) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Total
Curah Hujan* (mm) 1.0 2.0 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.0
Saluran Outlet h (m)
Q (m3/det)
0.045 0.105 0.130 0.140 0.140 0.140 0.135 0.130 0.125 0.110 0.110 0.100 0.105 0.100 0.100 0.095 0.080 0.085 0.070 0.065 0.060 0.055 0.050 0.050 0.050
0.0144 0.0513 0.0707 0.0790 0.0790 0.0790 0.0748 0.0707 0.0666 0.0550 0.0550 0.0477 0.0513 0.0477 0.0477 0.0441 0.0341 0.0374 0.0279 0.0250 0.0222 0.0194 0.0169 0.0169 0.0169
*Hujan pukul 08.10 – 11.10 WIB
Saluran suplesi h (m) 0.065 0.065 0.065 0.070 0.070 0.080 0.085 0.085 0.080 0.080 0.075 0.050 0.080 0.070 0.070 0.070 0.080 0.080 0.080 0.080 0.080 0.080 0.080 0.080 0.080
Q (m3/det)
Debit (m3/det)
0.0024 0.0024 0.0024 0.0027 0.0027 0.0033 0.0036 0.0036 0.0033 0.0033 0.0030 0.0016 0.0033 0.0027 0.0027 0.0027 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033
0.0120 0.0489 0.0682 0.0763 0.0763 0.0756 0.0711 0.0670 0.0633 0.0517 0.0520 0.0460 0.0480 0.0450 0.0450 0.0414 0.0308 0.0340 0.0246 0.0217 0.0188 0.0161 0.0135 0.0135 0.0135
53 Lampiran 17 Debit pada hari Rabu 12 Februari 2015 Curah Saluran Outlet Hujan* Q h (m) (m3/det) (mm) 0 0.0 0.085 0.0374 5 0.0 0.090 0.0407 10 0.0 0.090 0.0407 15 0.0 0.090 0.0407 20 0.0 0.110 0.0550 25 0.0 0.130 0.0707 30 0.0 0.135 0.0748 35 1.0 0.140 0.0790 40 1.0 0.140 0.0790 45 1.0 0.145 0.0832 50 0.0 0.150 0.0876 55 0.5 0.155 0.0920 60 1.0 0.170 0.1057 65 3.0 0.180 0.1151 70 5.0 0.185 0.1200 75 4.0 0.190 0.1249 80 3.0 0.200 0.1348 85 2.0 0.200 0.1348 90 1.0 0.190 0.1249 95 0.0 0.185 0.1200 100 0.0 0.180 0.1151 105 0.0 0.175 0.1104 110 0.0 0.175 0.1104 115 0.0 0.170 0.1057 120 0.0 0.165 0.1010 125 0.0 0.165 0.1010 130 0.0 0.160 0.0965 135 0.0 0.150 0.0876 140 0.0 0.130 0.0707 145 0.0 0.120 0.0627 150 0.0 0.100 0.0477 155 0.0 0.090 0.0407 160 0.0 0.085 0.0374 165 0.0 0.085 0.0374 Total 22.5 *Hujan pukul 17.40 – 20.25 WIB Waktu (menit)
Saluran Suplesi Q h (m) 3 (m /det) 0.000 0.0000 0.000 0.0000 0.000 0.0000 0.000 0.0000 0.000 0.0000 0.025 0.0006 0.030 0.0008 0.030 0.0008 0.030 0.0008 0.040 0.0012 0.040 0.0012 0.040 0.0012 0.040 0.0012 0.050 0.0016 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022
Debit (m3/det) 0.0374 0.0407 0.0407 0.0407 0.0550 0.0701 0.0740 0.0782 0.0782 0.0821 0.0864 0.0908 0.1045 0.1135 0.1178 0.1227 0.1327 0.1327 0.1227 0.1178 0.1130 0.1082 0.1082 0.1035 0.0989 0.0989 0.0943 0.0854 0.0685 0.0605 0.0455 0.0385 0.0352 0.0352
54
Lampiran 18 Debit pada hari Sabtu 28 Februari 2015 saluran Outlet Curah Hujan* Q h (m) (mm) (m3/det) 0 0.0 0.050 0.0169 5 0.0 0.060 0.0222 10 1.0 0.070 0.0279 15 1.0 0.080 0.0341 20 0.0 0.090 0.0627 25 1.0 0.010 0.0790 30 3.0 0.120 0.0707 35 2.0 0.140 0.0707 40 1.0 0.130 0.0666 45 1.0 0.130 0.0666 50 1.0 0.125 0.0627 55 0.0 0.125 0.0550 60 1.0 0.120 0.0477 65 0.5 0.110 0.0407 70 0.0 0.100 0.0374 75 0.0 0.090 0.0374 80 0.0 0.085 0.0341 85 0.0 0.085 0.0341 90 0.0 0.080 0.0341 95 0.0 0.080 0.0341 100 0.0 0.070 0.0279 105 0.0 0.060 0.0222 Total 12.5 *Hujan pukul 14.10 – 15.55 WIB Waktu (menit)
Saluran Suplesi Q h (m) (m3/det) 0.020 0.0004 0.030 0.0008 0.050 0.0016 0.060 0.0022 0.070 0.0027 0.070 0.0027 0.070 0.0027 0.070 0.0027 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022 0.060 0.0022
Debit (m3/det) 0.0164 0.0214 0.0263 0.0320 0.0599 0.0763 0.0679 0.0679 0.0645 0.0645 0.0605 0.0528 0.0455 0.0385 0.0352 0.0352 0.0320 0.0320 0.0320 0.0320 0.0258 0.0200
55 Lampiran 19 Debit pada hari Minggu 01 Maret 2015 Waktu (menit)
Curah Hujan* (mm)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Total
0 1 1 1 1 2 3 2 2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16
saluran Outlet h Q (m3/det) (m) 0.060 0.085 0.110 0.130 0.140 0.150 0.150 0.160 0.160 0.165 0.160 0.160 0.155 0.150 0.140 0.130 0.120 0.110 0.100 0.095 0.090 0.080 0.080 0.080 0.080
0.0222 0.0374 0.0550 0.0707 0.0790 0.0876 0.0876 0.0965 0.0965 0.1010 0.0965 0.0965 0.0920 0.0876 0.0790 0.0707 0.0627 0.0550 0.0477 0.0441 0.0407 0.0341 0.0341 0.0341 0.0341
*Hujan pukul 17.00 – 20.25 WIB
saluran suplesi h Q (m3/det) (m) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 0.0022 0.0024 0.0027 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033 0.0033
Debit (m3/det) 0.0205 0.0357 0.0534 0.0690 0.0773 0.0854 0.0851 0.0938 0.0932 0.0977 0.0932 0.0932 0.0887 0.0843 0.0756 0.0673 0.0593 0.0517 0.0443 0.0408 0.0374 0.0308 0.0308 0.0308 0.0308
56 Lampiran 20 Analisis curah hujan dengan distribusi Normal No Tahun x 2004 1 123 2005 2 157 2006 3 260 2007 4 259 2008 5 136 2009 6 140 2010 7 95 2011 8 305 2012 9 94 2013 10 161 Jumlah Jumlah Data (N) 10 Rata-rata 173 Deviasi Standar(S) 74.58924558
Periode Ulang 2 5 10 20 25 50
KT 0.00 0.84 1.28 1.64 1.71 2.05
Contoh Perhitungan (Periode ulang 5 tahun) : R24=173+(0.85 x 74.589) =235.655
x-xrata -50 -16 87 86 -37 -33 -78 132 -79 -12
R24 (mm/hari) 173.0000 235.6550 268.4742 295.3264 300.5476 325.9080
(x-xrata)2 2500 256 7569 7396 1369 1089 6084 17424 6241 144 50072
57 Lampiran 21 Analisis curah hujan dengan distribusi Log Normal No
Tahun
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Jumlah Jumlah Data (N) Rata-rata Deviasi Standar(S)
Periode Ulang (T) 2 5 10 20 25 50
x
Log X
(log x log xrata)
123 157 260 259 136 140 95 305 94 161
2.089905111 2.195899652 2.414973348 2.413299764 2.133538908 2.146128036 1.977723605 2.484299839 1.973127854 2.206825876
-0.11367 -0.00767 0.21140 0.20973 -0.07003 -0.05744 -0.22585 0.28073 -0.23044 0.00325
(log x log xrata)2 0.01292021 0.00005887 0.04469045 0.04398565 0.00490466 0.00329983 0.05100759 0.07880801 0.05310460 0.00001059 0.29279044
10 2.203572199 0.180367047
KT
log Xrata+KS
0 0.84 1.28 1.64 1.71 2.05
2.203572 2.355081 2.434442 2.499374 2.512 2.573325
Contoh Perhitungan (Periode ulang 5 tahun) : R24 = 10 2.355081 = 226.5064
R24 (mm/hari) 159.7983 226.5064 271.9205 315.7724 325.0872 374.3903
58 Lampiran 22 Analisis curah hujan dengan distribusi Log-Person III
Jumlah Data (N) Rata-rata Deviasi Standar(S)
(log x (log x log xrata)^2 log xrata)^3 0.01292021 -0.0015 0.00005887 0.0000 0.04469045 0.0094 0.04398565 0.0092 0.00490466 -0.0003 0.00329983 -0.0002 0.05100759 -0.0115 0.07880801 0.0221 0.05310460 -0.0122 0.00001059 0.0000 0.292790444 0.015036 10 2.203572199 0.180367047
Koefisien Kemencengan (G)
0.355911802
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tahun 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Periode Ulang (T) 2 5 10 25 50
x Log X 123 2.089905111 157 2.195899652 260 2.414973348 259 2.413299764 136 2.133538908 140 2.146128036 95 1.977723605 305 2.484299839 94 1.973127854 161 2.206825876 Jumlah
(log x log xrata) -0.11367 -0.00767 0.21140 0.20973 -0.07003 -0.05744 -0.22585 0.28073 -0.23044 0.0032537
K
log Xrata+KS
0.0968 0.8567 1.2020 1.5332 1.7275
2.221032 2.358093 2.420373 2.480111 2.515156
Contoh Perhitungan (Periode ulang 5 tahun) : R24 = 10 2.358093 = 228.0829
R24 (mm/hari) 166.3534 228.0829 263.253 302.0723 327.4585
59 Lampiran 23 Analisis curah hujan dengan distribusi Gumbel No
Tahun
x
Urutan CH 305 260 259 161 157 140 136 123 95 94
2004 1 123 2005 2 157 2006 3 260 2007 4 259 2008 5 136 2009 6 140 2010 7 95 2011 8 305 2012 9 94 2013 10 161 Jumlah Jumlah Data (N) 10 Rata-rata 173 Deviasi Standar (S) 74.58924558
Periode Ulang 2 5 10 20 25 50
Peringkat (m) 8 5 2 3 7 6 9 1 10 4
P = m/(n+1) 0.727272727 0.454545455 0.181818182 0.272727273 0.636363636 0.545454545 0.818181818 0.090909091 0.909090909 0.363636364
Periode Ulang T= 1/P 1.375 2.2 5.5 3.666667 1.571429 1.833333 1.222222 11 1.1 2.75
Sn 0.9496 a = (Sn/S) 0.012731058 B
Sn
Yn
Ytr
a
b
0.9496 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496
0.4952 0.4952 0.4952 0.4952 0.4952 0.4952
0.3668 1.5004 2.251 2.9709 3.1993 3.9028
0.012731 0.012731 0.012731 0.012731 0.012731 0.012731
134.103 134.103 134.103 134.103 134.103 134.103
Contoh Perhitungan (Periode ulang 5 tahun) : 1 R24 = 134.103+ = 251.9565182 0.012731
Xt 162.914428 251.9565182 310.9146982 367.4614525 385.4018313 440.6603972
60
Lampiran 24 Analisis statistik dasar untuk analisis frekuensi No Tahun 1 2004 2 2005 3 2006 4 2007 5 2008 6 2009 7 2010 8 2011 9 2012 10 2013 Jumlah X rata
Xi 123 157 260 259 136 140 95 305 94 161 1730 173.0000
(Xi-Xrata) (Xi-Xrata)2 (Xi-Xrata)3 (Xi-Xrata)4 -50 2500 -125000 6250000 -16 256 -4096 65536 87 7569 658503 57289761 86 7396 636056 54700816 -37 1369 -50653 1874161 -33 1089 -35937 1185921 -78 6084 -474552 37015056 132 17424 2299968 303595776 -79 6241 -493039 38950081 -12 144 -1728 20736 50072 2409522 500947844
Faktor Penentu Jenis Sebaran Faktor Standar Deviasi Koefisien Kemencengan Koefisien Kurtosis Koefisien Variasi
Notasi S (Cs) (Ck) (Cv)
Nilai 74.5892 0.8064 3.2111 0.4312
61
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Aceh Selatan pada tanggal 13 Desember 1989 sebagai anak pertama dari 4 bersaudara dari pasangan Bapak Thamren dan Ibu Khamisyah. Pada tahun 2012 penulis menyelesaikan pendidikan sarjana di Universitas Sumatera Utara (USU) pada program studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian. Pada tahun 2013 penulis berkesempatan melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB pada program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan. Selama mengikuti pendidikan penulis memperoleh Beasiswa Fresh Graduate yang diperoleh dari DIKTI. Pada tahun 2014, penulis memperoleh bantuan dana penelitian dari DIKTI melalui program penelitian BOPTN dengan judul Pengembangan Kriteria Rancangan Drainase Perumahan untuk Pengendalian Banjir dan Pemanfaatan Air Limpasan. Dari hasil penelitian ini telah ditulis sebuah makalah bersama-sama dengan Prastowo dan Nora H Pandjaitan yang berjudul Pengembangan Kriteria Rancangan Saluran Drainase di Perumahan Pondok Ungu, yang akan diterbitkan pada Scholar Journal of Enggineering and Technology (SJET) dengan judul Depelopment of Hydraulic Design Criteria for Runoff on Residential Area in Bekasi, Indonesia pada Volume-4: Issue-6 (Juni 2016).
