JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
1
Perencanaan dan Studi Pengaruh Sistem Drainase Marvell City Terhadap Saluran Kalibokor di Kawasan Ngagel-Surabaya Agus Hendra Pramuji, Mahendra Andiek Maulana, Fifi Sofia Teknik Sipil – Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: mahendra_andiek_m@ yahoo.com,
[email protected] Abstrak--Pembangunan Apartement Ex. Adistana yang telah lama terhenti berlokasi di kawasan Ngagel akan dikembangkan menjadi suatu kawasan terpadu yaitu Marvell City. Pengembangan pada areal seluas 22.000 m2 tersebut meliputi Hotel, Perumahan dan Apartemen, gedung Perkantoran, Mall, Supermarket, Ballroom, Club house/GYM dan SPA. Tentunya dalam pengembangan kawasan tersebut harus ditunjang dengan sarana pematusan yang baik agar terhindar dari masalah banjir, baik di dalam kawasan maupun di luar kawasan. Selain itu adanya pembangunan tersebut akan berpengaruh pada kurangnya daerah resapan air hujan yang kemudian mempengaruhi penurunan kemampuan tanah untuk membantu peresapan air hujan. Kondisi ini juga akan mempengaruhi koefisien pengaliran air permukaan yang semakin besar. Konsep sistem drainase pada studi ini diharapkan dengan elevasi lahan yang ada, pengembangan kawasan Marvell City bebas dari banjir terhadap Saluran Kalibokor. Dari hasil analisa perhitungan didapatkan dimensi saluran tersier dengan lebar 0,40 m dan tinggi 0,50 m, saluran sekunder dan primer dengan lebar 0,80 m dan tinggi 1,00 m. Besarnya debit dari kawasan Marvell City adalah 0,239 m3/detik dalam perencanaannya ditampung pada kolam tampung dan saluran-saluran di dalam kawasan yang berfungsi sebagai tampungan sementara/long storage. Dengan elevasi lahan yaitu + 7,706 kawasan Marvell City bebas banjir terhadap saluran Kalibokor periode ulang 2 tahun. Kata kunci : Marvell City, system drainase, Saluran Kalibokor.
I.
PENDAHULUAN
Kota Surabaya merupakan kota terbesar kedua Indonesia menjadikan Surabaya berpotensi sebagai tempat persinggahan dan pemukiman bagi kaum pendatang (imigran). Perkembangan perekonomian kota Surabaya akhir–akhir ini sangat pesat menjadikan Surabaya sebagai salah satu kota tujuan utama terbesar di Indonesia khususnya Indonesia Timur sebagai tempat tujuan untuk berbisnis. Pembangunan Apartement Ex. Adistana yang telah lama terhenti berlokasi di kawasan Ngagel akan dikembangkan menjadi suatu kawasan terpadu yaitu Marvell City. Pengembangan pada areal seluas 22.000 m2 tersebut dalam rencananya mengitegrasikan konsep yang menawarkan berbagai pilihan fasilitas dalam satu area
meliputi Hotel, Perumahan dan Apartemen, gedung Perkantoran, Mall, Supermarket, Ballroom, Club house/GYM dan SPA. Dalam pengembangan kawasan tersebut harus ditunjang dengan sarana pematusan yang baik agar terhindar dari masalah banjir, baik di dalam kawasan maupun di luar kawasan. Selain itu adanya pembangunan tersebut akan berpengaruh pada kurangnya daerah resapan air hujan yang mempengaruhi penurunan kemampuan tanah untuk membantu peresapan air hujan. Kondisi ini juga akan mempengaruhi koefisien pengaliran air permukaan yang semakin besar.
Gambar 1.1 Layout Rencana Pengembangan Marvell City di Kawasan Ngagel Gambar 1.1 menggambarkan layout rencana pengembangan terpadu Marvell City, dimana pada kondisi eksisting terdapat dua bangunan serta penambahan lima tower. Perencanaan saluran drainase kawasan Marvell city untuk pembuangan akhir akan dibebankan pada saluran Kalibokor. Kondisi saat ini saluran tersebut kurang menguntungkan untuk sistem drainase karena kapasitasnya yang terbatas sudah tidak mungkin lagi memperbesar kapasitas saluran. Berdasarkan PP No. 26 tahun 2008 Pasal 106 (c) yang membahas tentang penerapan prinsip zero delta Q policy terhadap setiap kegiatan budi daya terbangun yang diajukan izinnya [1]. Suatu kawasan yang baik harus merancang system drainase di kawasannya sendiri dengan sebaik mungkin agar limpasan air yang dihasilkan tidak terlalu membebani saluran kota dan saluran disekitarnya. Sehingga dalam perencanaan saluran drainase kawasan Marvell City tidak boleh mengakibatkan bertambahnya debit air ke sistem saluran drainase Kalibokor.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 II.
METODOLOGI
A. Konsep Studi Konsep studi dalam penulisan Tugas Akhir ini nantinya adalah melakukan pengecekan apakah dengan elevasi lahan yang ada pada kawasan Marvell City di daerah Ngagel bebas dari banjir terhadap Saluran Kalibokor. Konsep studi yang digunakan adalah sebagai berikut: 1. Saluran drainase di dalam dan di luarkawasan masing-masing mampu melewatkan limpasan air hujan periode ulang 2 tahun (R2) dan 5 tahun (R5). 2. Penampang saluran yang direncanakan merupakan saluran terbuka (open channel). 3. Analisa awal untuk Saluran Kalibokor berdasarkan kondisi eksisting yang ada. 4. Kolam tampungan dan long storage dapat menampung semua limpasan air hujan periode ulang 2 tahun. 5. Debit air yang dapat dikeluarkan dari kolam tampungan berdasarkan perhitungan debit optimal sehingga tidak menyebabkan luapan di Saluran Kalibokor. 6. Pengaturan pengeluaran debit air menggunakan pintu air dan atau pompa air berdasarkan kondisi dari muka air di saluran luar kawasan. B. TahapanPengerjaan Dalam merealisasikan konsep studi di atasdilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu: 1. Survey Pendahuluan Penyusunan Tugas Akhir ini diawali dengan survey pendahuluan di lokasi yaitu di Kawasan Ngagel dan saluran Kalibokor. Tujuan dilakukannya survey ini adalah untuk melihat dan mengamati secara langsung kondisi lokasi dan kondisi saluran tersebut yang ada saat ini. 2. Pengumpulan Data Pengumpulan data dalamstudiinidiperolehdari data primer dan data sekunder. • Data Primer Data primer merupakan data yang diperoleh dari peninjauan lapangan dan wawancara langsung kepada pegawai teknik Dinas Bina Marga dan Pematusan Kota Surabaya. Survey lapangan meliputi : − Kondisi Saluran Kalibokor saat ini − Kondisi wilayah daerah aliran sungai (DAS) − Kendala dan masalah yang sering terjadi pada daerah studi • Data Sekunder Data sekunder merupakan data yang diperoleh secara tidak langsung berupa catatan maupun hasil penelitian dari pihak lain. Pada tahap ini, data yang digunakan berasal dari data yang sudahada yang diberikan oleh Dinas PU Bina Marga dan Pematusan Kota Surabaya dan Bappeko Kota Surabaya. Adapun data yang dimaksud antara lain: Peta topografi, Peta stasiun hujan dan data curah hujan, Data pengukuran saluran, Peta genangan banjir yang terjadi di daerah tersebut. 3. StudiLiteratur Studi literatur adalah mempelajari berbagai literature yang berkaitan dengan permasalahan-permasalahan
2 dilapangan. Studi literature dilakukan untuk mendapatkan dasar teori yang tepat dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 4. Proses PerhitungandanAnalisa Data Dari data yang sudah didapatkan, maka dapat dilakukan tahapan analisa data dan perhitungan antara lain: 1) Analisa Hidrologi Dalam Perencanaan dan Studi Pengaruh Sistem Drainase Marvell City di Kawasan Ngagel terhadap Saluran Kalibokor data-data hidrologi digunakan dalam menentukan debit banjir rencana dengan periode ulang tertentu. a. Analisa Curah Hujan Maksimum Harian Rata-Rata b. Analisa Frekuensidan Probabilitas c. Uji Kesesuaian Distribusi Analisa Frekuensi d. Perhitungan Debit Rencana 2) Analisa Hidrolika a. Analisa kapasitas saluran berdasarkan debit saluran yang telah direncanakan. b. Menentukan dimensi saluran dengan memperhatikan debit maksimum yang akan melewati saluran tersebut. c. Analisa kapasitas penampungan air dengan merencanakan kolam penampungan dan memanfaatkan saluran di dalam kawasan sebagai long storage terhadap limpasan air hujan R2. d. Analisa pengaturan pintu dan pompa air dalam pengaturan debit air yang keluar dari kawasan studi. e. Perhitungan kapasitas saluran Kalibokor terhadap debit air periode 5 tahun. f. Analisa profil muka air (backwater) dengan menggunakan program bantu Hidrolika. • Data geometri saluran untuk menggambarkan bentuk saluran di kawasan dan Kalibokor • Data penampang melintang saluran (cross section) untuk menggambarkan elevasi dan keadaan saluran III.
ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Data Curah Hujan Data curah hujan yang tersedia terlebih dahulu dilakukan analisa sebelum dilakukan perhitungan statistik. Data hujan pada perencanaan sistem drainase kawasan Marvell City ini berasal dari satu stasiun pengamatan, yaitu Stasiun Wonokromo [2]. B. Analisa Distribusi Frekuensi Untuk melakukan distribusi curah hujan rencana, dilakukan dengan dua metode, yaitu metode Gumbel dan metode Log Peason type III [3]. Untuk metode Gumbel, diperoleh harga curah hujan periode ulang 2 tahun dan 5 tahun masing-masing sebesar 94,393 mm dan 112,519 mm. Sedangkan pada metode Log Pearson type III, diperoleh harga curah hujan periode ulang 2 tahun dan 5 tahun masing-masing sebesar 97,873 mm dan 104,360 mm [2]. C. Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi Uji ini bermaksud untuk mengecek apakah distribusi data yang dapat diterima atau tidak. Dilakukan dengan dua metode, yaitu metode Chi-kuadrat dan metode Smirnov-Kolgomorov [4]. Perhitungan dapat
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 dilihat pada [2] dan hasilnya dapat ditabelkan sebagai berikut. Tabel 3.1 Kesimpulan Hasil Uji Kecocokan Chi-Kuadrat dan Smirnov Kolmogorov Persamaan Distribusi
Chi – Square 2
2
X 3.83
Nilai
Gumbel
<
Xh 5.991
Log Pearson III
3.00
<
5.991
Uji Kecocokan Smirnov-Kolmogorov Evaluasi Dmaks Nilai Do Evaluasi Ok
0.078
<
0.382
OK
Ok
0.127
<
0.382
OK
Sumber : Perhitungan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil Uji Kecocokan Chi-Kuadrat dan Smirnov Kolmogorov untuk menentukan persamaan distribusi yang dipakai dalam perhitungan selanjutnya (debit banjir rencana) adalah menggunakan metode Log Pearson Type III karena metode ini memiliki nilai χ2 yang lebih kecil dari pada metode Gumbel. D. Perhitungan Dimensi Saluran Drainase Kawasan Perhitungan dimensi saluran drainase pada kawasan Marvell City terbagi dalam beberapa blok. Perencanaan dimensi saluran dari masing-masing jenis saluran yaitu saluran tersier, sekunder dan primer direncanakan dengan dimensi yang sama/typical. Saluran pada kawasan ini terbuat dari beton pada dasar dan kedua sisinya dengan nilai kekasaran Manning sebesar 0,020. Saluran-saluran didalam kawasan ini baik saluran tersier, saluran sekunder maupun saluran primer keseluruhannya dilengkapi dengan penutup pada bagian atasnya, sehingga air limpasan yang terjadi pada permukaan masuk ke dalam saluran melalui lubanglubang pada penutup. Melalui perhitungan dimensi saluran dengan periode ulang 2 tahun diperoleh debit air yang melewati saluran kanan kawasan sebesar 0,239 m3/detik dan saluran kiri kawasan sebesar 0,103 m3/detik. Dimensi untuk saluran tersier dengan lebar 0,40 m dan tinggi 0,50 m. Sedangkan saluran sekunder dan primer dengan lebar 0,80 m dan tinggi 1,00 m [2]. E. Analisa Penampungan Air Penampungan air di dalam kawasan Marvell City bertujuan untuk menampung debit air yang terjadi di lokasi kawasan studi dikeluarkan ke saluran luar seminimal mungkin agar tidak membebani saluran Kalibokor. Penampungan air ini dapat berupa kolam atau pemanfaatan saluran yang ada sebagai long storage yang menampung air dalam volume dan waktu tertentu dan kolam tampungan yang menampung volume limpasan air periode 2 tahunan. 1. Perhitungan Long Storage Volume limpasan yang jatuh di kawasan ditampung di kolam tampung dan memanfaatkan saluran dalam kawasan sebagai tampungan sementara/long storage. Perhitungan volume long storage menggunakan konsep prisma trapesium. Volume air yang jatuh di kawasan adalah 1581,842 m3. Total kapasitas saluran yang dapat dimanfaatkan sebagai tampungan sementara limpasan air hujan atau long storage pada kondisi maksimum adalah 696,712 m3 [2]. Dari hasil perhitungan volume limpasan air di kawasan dan tampungan sementara dari tiap-tiap saluran dapat disimpulkan bahwa volume air yang jatuh di
3 kawasan lebih besar dari kapasitas tampungan saluran. Oleh karena itu, perlu adanya perencanaan kolam tampungan untuk menahan limpasan air di dalam kawasan. Besarnya volume kolam tampungan yang perlu disediakan adalah = Vlimpasan kawasan - Vlong storage Vkolam tampungan = 1581,842 – 696,712 = 885,13 m3 2. Perhitungan Dimensi Kolam Tampungan Perencanaan kolam tampungan terbatas pada lahan yang tersedia serta apabila direncanakan sesuai hasil perhitungan volume yang dibutuhkan dimensi kolom akan terlalu besar, maka dalam perencanaannya bersamasama dengan long storage direncanaan dapat menerima debit limpasan periode 2 tahun. Data yang digunakan dalam perhitungan kolam adalah sebagai berikut: Luas kolam = 300 m2 (Rencana) Kedalaman kolam =2m Tinggi kolam mati =1m Panjang kolam = 60 m Lebar kolam =5m Volume Kolam mati = 300 m3 Kapasitas kolam tampung = 600 m3 Tinggi jagaan = 0,20 m Data saluran kanan tc = 27,34 menit Qkanan = 0,239 m3/det Data saluran kiri tc = 21,20 menit 3 Qkanan = 0,103 m /det Dengan dimensi kolam yang telah ditentukan, maka dilakukan evaluasi terhadap kondisi td = tc dan td > tc untuk mengetahui seberapa lama kolam dapat menampung volume hujan yang terjadi. Dimana hasilnya dapat ditampilkan pada Tabel 3.2 sebagai berikut: Tabel 3.2 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Kolam Tampungan dengan nilai td berbeda No. (1) 1 2 3 4 5 6 7
td menit (2) td = tc --> td = 27,34 td > tc --> td = 40 td > tc --> td = 45 td > tc --> td = 50 td > tc --> td = 55 td > tc --> td = 60 td > tc --> td = 70
Sumber : Perhitungan
Volume Tampung m3 (3)
Elevasi Kolam m (4)
515.306 816.98 919.61 1035.84 1138.46 1227.47 1432.71
1.375 1.72 1.82 1.93 2.04 2.13 2.27
Keterangan (5) Aman Aman Aman Aman Meluber Meluber Meluber
Dari Tabel 3.2 hasil perhitungan kolam tampungan dengan beberapa nilai td, diketahui bahwa kolam tampungan yang direncanakan hanya dapat menahan hujan untuk td kurang dari 50 menit selebihnya kolam tampungan dan long storage tidak mampu menampung volume hujan yang jatuh dikawasan [2]. F. Luasan Genangan Genangan terjadi apabila elevasi dikolam tampungan melebihi kedalamam air rencana yaitu 2 m. Berdasarkan Tabel 3.2 diketahui bahwa terjadi luapan air di kawasan pada td lebih dari 50 menit. Sehingga untuk td = 55 menit, td = 60 menit, dan td = 70 menit dilakukan
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 perhitungan untuk mengetahui seberapa luas genangan yang terjadi di kawasan. Kapasitas kolam tampungan dan kapasitas saluran yang direncanakan masing-masing adalah 600 m3 dan 500,65 m3. Sehingga kapasitas total penampungan air adalah +600 + 500,65 = 1100,65 m3. Untuk td = 55 menit volume air tertampung 1,138.46 m3. Volume genangan didapatkan volume limpasan air dikurangi volume penampungan air adalah 1,138.46 m3-1100,65 m3 = 37,81 m3. Tinggi genangan sama dengan elevasi meluber kolam dikurangi kedalaman air rencana = 2,04 – 2,00 = 0,04 m. Sehingga didapatkan luas genangan yang dikawasan diperoleh dari volume genangan dibagi tinggi genangan adalah 37,81 m3/ 0,04 m = 982,28 m2 dengan lama genangan 10,96 menit [2]. Tabel 3.3 Perhitungan Luas Genangan yang terjadi dikawasan Volume waktu hujan (td) Limpasan No. Air menit m3 (1) (2) (3) 1 td > tc --> td = 55 1138.46 2 td > tc --> td = 60 1227.47 3 td > tc --> td = 70 1432.71 Sumber : Perhitungan
Volume Penampu ngai Air m3 (4) 1100.65 1100.65 1100.65
Tinggi Volume Luas Genanga Genangan Genangan n m3 m m2 (5) (4) (5) 37.81 0.04 982.28 126.82 0.13 982.65 332.06 0.27 1246.70
Lama Genangan Menit (5) 10.96 19.73 25.03
G. Evaluasi Saluran Drainase Luar Kawasan Sebelum analisa pompa terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap kapasitas saluran drainase luar kawasan dengan menggunakan rumus manning, dimana nantinya menjadi dasar untuk menentukan besarnya debit yang dibolehkan keluar dari kawasan. Analisa debit sebelum pembangunan diketahui sebesar 0,175 m3/det dan debit setelah adanya pembangunan diperoleh 0,230 m3/det [2]. Perhitungan kapasitas saluran luar kawasan menggunakan program bantu Hidrolika. Dengan menggunakaan input debit sebelum dan setelah pembangunan elevasi muka air masing-masing + 6,260 dan + 6,318 m sedangkan elevasi tanggul saluran + 6,718. Jadi, saluran luar kawasan mampu menerima debit yang dikeluarkan baik sebelum maupun setelah adanya pembangunan. H. Analisa Pintu Air Kolam tampung yang akan dibangun memiliki keterbatasan volume oleh karena itu kolam air yang ada dalam kolom harus dilimpaskan. Pintu air digunakan pada saat air masih dapat mengalir secara gravitasi dari kolam tampung. Pintu air di desain berdasarkan aliran tidak tenggelam. Dengan adanya pembatas debit yang keluar dari kawasan maka pintu air hanya di buka berdasarkan bukaan pintu yang telah direncanakan. Dari hasil perhitungan diketahui bahwa tinggi air pada +1,127 dari dasar kolam tampung terjadi pada saat kurang dari 35 menit setelah terjadi hujan sehingga pintu air harus ditutup [2]. I. Analisa Pompa Air Dalam perencanaan drainase kawasan Marvell City dimana pada sistem drainase tidak dapat sepenuhnya mengandalkan gravitasi sebagai faktor pendorong maka perlu dibantu dengan pompa air. Pompa air digunakan
4 saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi dari kolam penampungan. Setelah dilakukan perhitungan analisa pompa air sampai hujan berakhir didapatkan data volume limpasan yang tertampung di penampungan sebagai berikut: - Untuk td = tc --> td = 27,34 menit volume tertampung adalah 384,054 m3. - Untuk td = tc --> td = 40 menit volume tertampung adalah 624,985 m3. - Untuk td = tc --> td = 50 menit volume tertampung adalah 795,842 m3. - Untuk td = tc --> td = 60 menit volume tertampung adalah 939,467 m3. - Untuk td = tc --> td = 70 menit volume tertampung adalah 1096,708 m3. Selanjutnya sisa volume yang tertampung dikolam dibuang menggunakan pompa yang sama. Akan tetapi untuk pemeliharaan agar tidak terjadi keretakan pada kolam maka pengoperasian pompa dihentikan apabila mencapai elevasi + 0,30 dari dasar kolam. Sehingga volume yang dibuang sama dengan volume tertampung dikurangi volume tertahan, dimana volume tertahan adalah tinggi air di kolam dikali luas kolam rencana = + 0,30 x 300 m2 = 90 m3. Dengan menggunakan kapasitas pompa 0,08 m3/det, sehingga dapat diketahui waktu untuk mengkosongkan kolam. Berikut contoh perhitungan untuk kondisi td = tc --> td = 27,34 menit = Volume tertampung ⁄ Kapasitas pompa = (Vol. Tertampung - Vol.Tertahan) / Kapasitas Pompa = (384,054-90) m3/0,08 m3/det = 61,26 menit Jadi untuk kondisi td = tc diperlukan waktu pengurasan kolam tampungan sebesar 61,26 menit [2]. Selanjutnya untuk hasil perhitungan yang lainnya dapat dilihat pada Tabel 3.4. Tabel 3.4 Perhitungan Pengurasan Kolam Tampungan No (1) 1 2 3 4 5
Uraian menit (2) td = tc --> td = 27,34 td > tc --> td = 40 td > tc --> td = 50 td > tc --> td = 60 td > tc --> td = 70
Sumber : Perhitungan
J.
Vol. Vol. Vol. yang Kapasitas Waktu Tertampung Tertahan dibuang Pompa Pengurasan m3 m3 m3 m3/det menit (3) (4) (5) (6) (7) 384.054 90.00 294.054 0.08 61.26 624.985 90.00 534.985 0.08 111.46 795.842 90.00 705.842 0.08 147.05 939.467 90.00 849.467 0.08 176.97 1096.708 90.00 1006.708 0.08 209.73
Perencanaan Pintu Air Dalam pengaturan keluar masuknya air limpasan dari kawasan ke saluran drainase kota, maka di outlet kolam dipasang pintu air. Selain itu, pintu air juga berfungsi sebagai pengatur pengaruh backwater dari saluran Kalibokor menuju saluran didalam kawasan studi. 1. Perencanaan Bukaan Pintu Perhitungan pintu air direncanakan aliran tak tenggelam dengan data dari perhitungan sebelumnya dengan rumus umum [6], Q = µ ⋅ a ⋅b ⋅ 2 ⋅ g ⋅ h1 Debit pintu (Q) = 0,08 m3/det (debit air yang diijinkan keluar dari kawasan) = 1,2 x a (tinggi Tinggi air didepan pintu (h1) bukaan pintu) m Lebar pintu (b) = 0,60 m
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 Didapatkan tinggi bukaan pintu (a) berdasarkan debit air yang dibolehkan keluar sebagai berikut: Q = µ ⋅ a ⋅b ⋅ 2 ⋅ g ⋅ h1 0,08
= 0,80 ⋅ a ⋅ 0,60 ⋅ 2 ⋅ 9,81 ⋅ (1,20 ⋅ a ) = 0,48 ⋅ a ⋅ 23,544 ⋅ a
0,08
= 2,329 a 3 / 2
0,08
a3/ 2
= 0,0343 ---> a = 0,106 m Jadi, tinggi bukaan pintu adalah 10,6 cm Maka, tinggi air di depan pintu (h1) = 1,2 x 0,106 = 0,127 m tinggi daun pintu = h1 + 0,1 = 0,127 + 0,1 = 0,227 m Dari perhitungan diatas dicoba dengan debit maksimum untuk menentukan tinggi daun pintu air. Debit pintu (Q) = 0,239 m3/det (debit periode 2 th) = 1,2 x a (tinggi bukaan pintu) h air didepan pintu (h1) m Lebar pintu (b) = 0,60 m Perhitungan: Q = µ ⋅ a ⋅b ⋅ 2 ⋅ g ⋅ h1 0,239
= 0,80 ⋅ a ⋅ 0,60 ⋅ 2 ⋅ 9,81 ⋅ (1,20 ⋅ a )
0,239
= 0,48 ⋅ a ⋅ 23,544 ⋅ a
= 2,329 a 3 / 2 = 0,103 ---> a = 0,219 m a3/ 2 Jadi, tinggi bukaan pintu adalah 21,9 cm Maka, tinggi air di depan pintu (h1) = 1,2 x 0,219 = 0,263 m tinggi daun pintu = h1 + 0,1 = 0,263 + 0,1 = 0,363 m Sehingga dapat disimpulkan dimensi pintu air yang akan digunakan adalah 60 x 50 cm.Tinggi bukaan pintu air adalah 10,60 cm. Dari perhitungan struktur unruk daun pintu didapatkan dimensi daun pintu yang digunakan adalah: Tebal pintu = 1,20 cm Tinggi pintu = 50 cm Lebar pintu = 60 cm Sedangkan perencanaan diameter stang pintu dari dimensi tersebut 3 cm [2]. K. Perhitungan Elevasi Lahan Dalam penentuan elevasi lahan agar terbebas dengan banjir maka penentuan elevasi awal untuk dasar saluran marvell city terhadap saluran luar sebagai berikut: Diketahui Dasar saluran tepi luar + 6,108. Elevasi dasar saluran akhir kawasan ditentukan + 0,20 m dari elevasi dasar saluran tepi luar (asumsi terjadi pengendapan di dasar saluran), Elevasi dasar kawasan adalah + 6,308. Kemiringan saluran (S) = 0,001 Tinggi jagaan (w) w = 0,20 m---> Saluran primer & sekunder w = 0,10 m---> Saluran tersier Dimensi saluran: Tersier dengan B = 0,40 m, H = 0,50 m 0,239
5 Sekunder & Primer dengan B = 0,80 m, H = 1,00 m Konsep perhitungan Elevasi dasar saluran dibuat sama dengan elevasi dasar pintu air, sehingga perhitungan elevasi dasar pintu air adalah: - Jarak saluran penghubung saluran luar dengan pintu air adalah 5 m - Beda tinggi -->∆H = S . L = 0,001 x 5 = 0,005 m - Elevasi dasar pintu + 6,308 + 0,005 = + 6,313 m Jadi elevasi dasar saluran pada input kolam adalah + 6,313 m. Dari hasil perhitungan didapatkan elevasi tanggul saluran di saluran ST-A1 adalah + 7,706. Pengaruh back water tertinggi dari saluran Kalibokor yaitu + 6,300 (dari hasil analisa program bantu Hidrolika), sehingga elevasi lahan bebas banjir terhadap saluran Kalibokor (Q2) + 7,706 [2]. Pengurugan tanah yang diperlukan adalah - Elevasi muka tanah + 6,858 - Elevasi kawasan + 7,706 Jadi tinggi urugan adalah 7,706 – 6,858 = 0,848 m L. Petunjuk Pola Operasi dan Pemeliharaan Operasi adalah upaya memfungsikan seluruh sistem drainase sesuai sasaran dan fungsi yang ditetapkan dalam perencanaan sedangkan pemeliharaan adalah upaya untuk menjaga kesinambungan (sustainabilitas) sistem drainase sesuai usia pakai yang direncanakan [5]. Dari hasil analisa dan perencanaan yang telah dilakukan maka dibuat petunjuk untuk pola operasi dan pemeliharaan saluran dan bangunan drainase yang ada di dalam kawasan Marvell City dan juga di sekitar kawasan. 1. Petunjuk Operasi a. Sebelum hujan turun kolam tampung sudah dalam kondisi kosong dengan memompa isi kolam keluar ke saluran tepi jalan Ngagel. b. Pengurasan kolam tampungan dilakukan bila kondisi elevasi muka air di saluran tepi jalan Ngagel lebih rendah dari elevasi dasar saluran penghubung. c. Ketika hujan akan turun pintu air dibiarkan terbuka dengan tinggi bukaan pintu sesuai perhitungan yang telah dihitung pada perencanaan pintu air. d. Ketika elevasi muka air dalam kolam tamping mencapai +1.127 dari dasar kolam, maka pintu air ditutup. Selanjutnya melakukan pengoperasian pompa air dengan debit outflow 0,08 m3/detik. e. Prosedur ini dilakukan berulang setiap menghadapi hujan yang diprediksi akan turun. 2. Petunjuk Pemeliharaan a. Pemeliharaan rutin meliputi : • Melakukan pengamanan terhadap saluran yang dapat merusak saluran. • Melakukan perawatan rutin dengan cara membersihkan saluran dari hal-hal yang dapat mengganggu aliran • Perbaikan akibat kerusakan ringan saluran harus segera dilaksanakan dengan mengembalikan ke bentuk semula agar tidak terjadi kerusakan yang lebih parah. b. Pemeliharaan berkala meliputi :
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 • Pemeliharaan Jangka Pendek, dilakukan pada perawatan pompa karena selalu digunakan untuk pengurasan kolam tampungan. Perawatannya dijadwalkan setiap bulan dan dipastikan selalu berfungsi dengan baik. • Pemeliharaan berkala musiman meliputi pemeliharaan atau perawatan saluran dan gorong-gorong menjelang musim penghujan yaitu dengan membersihkan saluran dari sampah dan sedimen dan juga kotoran pada saluran dan melakukan perbaikan bila terjadi kerusakan sehingga dapat berfungsi dengan baik. M. Analisa Kapasitas Saluran Eksisting Asumsi yang digunakan dalam melakukan analisa dengan program bantu hidrolika ini adalah : 1. Kondisi sungai yang diamati sama dengan kondisi dari data yang ada. 2. Analisa menggunakan Steady Flow 3. Angka koefisien manning yang dipakai sesuai dengan kondisi eksisting Saluran Kalibokor. Debit yang digunakan adalah debit dari perhitungan debit air saluran di kawasan dan sebagai batas hilir digunakan muka air maksimum pada hilir Saluran Kalibokor yang ditinjau. Tabel 3.5 Hasil Output Program Bantu Hidrolika River Saluran Kota1 Saluran Kota1 Saluran Kota Saluran Kota Saluran Kota Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor Saluran Kalibokor
Q Total (m3/s) 0.1 0.1 0.24 0.24 0.24 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34
E.G. Slope Vel Chnl Min Ch El LOB Elev ROB Elev W.S. Elev Keterangan (m/m) (m/s) (m) (m) (m) (m) 0.002628 0.56 5.76 6.76 6.22 5.98 Aman 0.020313 1.12 5.76 6.76 6.22 5.87 Aman 0.00017 0.25 5.82 6.72 6.72 6.3 Aman 0.002353 0.52 6.11 6.86 6.86 6.26 Aman 0.014832 1.16 5.75 6.76 6.22 5.89 Aman 0.00019 0.21 4.97 6.62 6.52 5.26 Aman 0.007033 0.75 5.07 6.78 6.75 5.22 Aman 0.000011 0.11 4.2 5.35 5.35 5.02 Aman 0.000146 0.25 4.71 6.72 6.62 5.01 Aman 0.000011 0.09 4.5 6.2 6.18 5.01 Aman 0.000001 0.04 3.77 5.62 5.51 5.01 Aman 0 0.03 3.61 5.54 5.61 5.01 Aman 0.000001 0.04 3.92 5.57 5.52 5.01 Aman 0 0.03 3.48 5.57 5.57 5.01 Aman 0 0.03 3.32 5.62 5.6 5.01 Aman 0 0.02 3.27 5.27 5.22 5.01 Aman 0 0.02 3.3 5.12 5.01 5.01 Aman 0 0.02 3.31 5.17 5.01 5.01 Aman
Sumber : Perhitungan
Dari hasil output Tabel 3.5 dapat dilihat bahwa kondisi kapasitas Saluran Kalibokor eksisting dengan tidak terjadi luapan air di titik yang ditinjau IV.
KESIMPULAN Dari keseluruhan Perencanaan dan Studi Pengaruh Sistem Drainase Marvel City di kawasan Ngagel ini, dapat disimpulkan bahwa: 1. Analisa hidrologi menggunakan data hujan harian tahun 2000–2011 dengan metode Log Pearson Tipe III. Pada perhitungan distribusi tersebut diperoleh tinggi hujan maksimum untuk periode 2 tahun 97,873 mm dan periode 5 tahun 104,360 mm. Besarnya debit limpasan yang terjadi di saluran kawasan pada kondisi sudah terbangun adalah 0,239 m3/dt. Besarnya debit tersebut akan ditampung pada kolam tampungan dan saluran-saluran di dalam kawasan studi yang berfungsi sebagai tampungan sementara/long storage.
6 2.
Dimensi saluran-saluran dalam kawasan yang dibutuhkan untuk periode 2 tahun meliputi saluran tersier lebar = 0,40 m dan tinggi = 0,50 m sedangkan untuk saluran sekunder dan primer lebar = 0,80 m dan tinggi 1,00 m. 3. Dalam menampung limpasan air hujan periode 2 tahunan volume air yang jatuh dikawasan adalah 1581,842 m3 sedangkan kapasitas maksimum yang bisa dimanfaatkan sebagai long storage adalah 696,712 m3 masih kurang sebesar 885,13 m3. Oleh karena itu, dalam Tugas Akhir ini perlu direncanakannya kolam tampungan yang dapat menampung volume kekurangan tersebut. 4. Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan dimensi dari kolam tampungan adalah 5 x 60 x 2,0 m. Penggunaan dimensi kolam tersebut terjadi genangan di dalam kawasan pada saat waktu hujan (td) 55 menit, 60 menit dan 70 menit dengan luasan genangan rata-rata masing-masing 982,28 m2, 982,65 m2 dan 983,27 m2. 5. Kondisi kapasitas saluran Kalibokor eksisting dengan mengunakan program bantu Hidrolika baik dengan debit sebelum pembangunan dan setelah adanya pembangunan tidak terjadi luberan pada titiktitik yang ditinjau. 6. Debit air hujan yang dikeluarkan dari kawasan direncanakan sebesar 0,080 m3/detk. 7. Elevasi lahan yang menjamn kawasan Marvell City bebas dari banjir terhadap Saluran Kalibokor adalah + 7,706 m. 8. Dimensi gorong-gorong mengikuti dimensi saluran tepi jalan Ngagel 1,50 x 0,80 m. Saran Berdasarkan keseluruhan hasil analisa pengerjaan tugas akhir ini, maka dapat diajukan beberapa saran untuk penelitian selanjutnya yang berhubungan dengan penelitian ini. Saran tersebut diantanya adalah: 1. Agar kawasan Marvell City bebas banjir terhadap saluran Kalibokor Hulu, maka elevasi lahan harus ditinggikan menjadi + 7,706 atau melakukan pengurugan sebesar 0,848 m. 2. Perlu dilakukan rehabilitasi terhadap saluran tepi jalan Ngagel sehingga dapat mengalirkan debit air dari kawasan. Pihak Marvell City diharapkan dapat berperan aktif dalam pemeliharaan dan rehabilitasi saluran tepi tersebut. 3. Pengoperasian pintu air dan pompa air diharapkan mengikuti petunjuk pola operasi dan pemeliharaan. 4. Pemberian pagar atau tanaman mengelilingi kolam tampung untuk keamanan DAFTAR PUSTAKA [1] Indonesia. Peraturan Pemerintah No. 26 tahun 2008. [2] Pramuji, Agus Hendra. 2013.Perencanaan dan Studi Pengaruh Sistem Drainase Marvell City terhadap saluran Kalibokor di kawasan Ngagel, Surabaya Selatan. Tugas Akhir S1. Surabaya: ITS. [3] Subramanya, K. 1989. Engineering Hydrology. New-Delhi: Tata Mcgraw-Hill. [4] Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data Jilid 1. Bandung: NOVA. [5] 2012. Kajian Drainase Dampak Pembangunan Hotel di Jl.Ambengan 49 Surabaya. Surabaya [6] Soesanto, Soekibat Roedy. 2010. Modul Ajar Sistim & Bangunan Irigasi. Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS. Surabaya
