PERENCANAAN SISTEM DRAINASE STADION BATORO KATONG KABUPATEN PONOROGO OLEH : YUSMAN RUSYDA HABIBIE NRP : 3110100017
DOSEN PEMBIMBING : Dr.Techn. UMBORO LASMINTO, ST.M.Sc YANG RATRI SAVITRI, ST.MT 1
Latar Belakang Masalah
• Kondisi sistem drainase yang dipakai di dalam Stadion Batoro Katong, sudah tidak memungkinkan lagi untuk mengalirkan air dengan baik • Belum adanya sistem drainase bawah permukaan di lapangan sepak bola 2
Perumusan Masalah • Apa yang menyebabkan genangan air di lapangan ? • Berapa debit limpasan yang akan dialirkan melalui sistem drainase ? • Berapa kebutuhan jarak pipa drainase untuk dapat mengalirakan debit limpasan secara efektif • Berapakah kebutuhan dimensi saluran keliling lapangan untuk dapat mengalirkan debit limpasan • Bagaimanakah kondisi elevasi muka air yang terjadi pada saluran luar kawasan dengan adanya debit outflow dari stadion ? 3
Batasan Masalah • Berapa jarak pemasangan inlet pipa, yang akan digunakan sebagai sistem drainase permukaan bawah tanah • Berapa dimensi pipa yang dibutuhkan • Berapa dimensi kolam tampung yang dibutuhkan • Untuk perhitungan dilakukan analisa hidrolika, analisa hidrologi, dan analisa tanah
4
Maksud dan Tujuan • Mengidentifikasi faktor penyebab genangan air di dalam stadion Batoro Katong, terutama di lapangan sepakbola • Dapat digunakan sebagai pertimbangan perencanaan bila akan dilaksanakan suatu proyek drainase stadion • Merencanakan sistem drainase stadion yang memadai 5
Lokasi Studi
6
METODOLOGI START
Survey Lapangan Studi Literatur
Pengumpulan data :
Data Hidrologi
1. 2. 3.
Analisa Hidrologi Menntukan Luasan Catchment Area Analisa Curah Hujan Debit banjir rencana
Data Tanah
1. 2.
Analisa Tanah Permeabilitas Tanah Laju Infiltrasi Tanah
A
Data Hidrolika
1. 2. 3.
Analisa Hidrolika Analisa Subsurface Drain Dimensi Saluran Analisa ketinggian muka air pada saluran
7
A
Perencanaan saluran dalam stadion
NOT Qhidrologi= Qhidrolika
OK Analisa Kolam Tampung
NOT Evaluasi Debit Outflow
OK Gambar Desain Perencanaan
FINISH
8
ANALISA TANAH Parameter tanah yang ditinjau dalam analisa tanah adalah nilai permeabilitas tanah dan laju infiltrasi tanah : - Permeabilitas tanah - Porositas - Laju infiltrasi
9
ANALISA TANAH Menentukan harga koefisien permeabilitas, k Jenis Tanah Coarse gravely sand Medium sand Sandy loam/fine sand Loam/clay loam/clay well structured Very fine sandy loam Clay loam/clay, poorly structured No biopories
Harga k (mm/jam) 10-50 1-5 1-3 0.5-2 0.2-0.5 0.02-0.2 <0.002
Dipilih jenis tanah “Coarse gravely sand” untuk tanah timbunan di lapangan dengan harga k = 50 mm/jam
10
ANALISA TANAH Menentukan Porositas: Tipe Tanah Pasir lepas dengan butiran seragam (loose uniform sand) Pasir padat dengan butiran seragam (dense uniform sand) Pasir berlanau yang lepas dengan butiran bersudut (loose angular grained silty sand) Pasir berlanau yang padat dengan butiran besudut (dense angular grained silty sand) Lempung kaku (stiff clay) Lempung lembek (soft clay) Tanah (loess) Lempung organik lembek (soft organic clay) Glacial till
Angka Pori e 0,8 0,45
Dipilih tipe tanah “Pasir berlanau yang lepas dengan butiran bersudut (loose angular grained silty sand)” untuk tanah timbunan di lapangan, sehingga ;
0,65 0,4 0,6 0,9-1,4 0,9 2,5-3,2 0,3
•
n=
𝑒 1+𝑒
0,65
= 1+0,65
= 0,394
11
ANALISA TANAH Menentukan Laju Infiltrasi: •
Total Infiltrasi Laju infiltrasi Jenis Tanah setelah 3 jam setelah 3 jam (mm) (mm) Coarse textured soil 150-300 50-100 Medium textured soil 30-100 10-50 Fine textured soil 30-70 1-10
Dipilih jenis tanah “Coarse textured soil” untuk tanah timbunan di lapangan dengan harga k = 100 mm/jam
12
ANALISA HIDROLOGI Analisa Hujan Untuk perhitungan curah hujan rata-rata digunakan metode poligon thiessen, dan dapat diketahui bahwa stasiun hujan yang berpengaruh pada lokasi perencanaan adalah stasiun hujan Ponorogo
13
ANALISA HIDROLOGI • Data hujan maksimum : Tahun 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Hujan Maksimum (mm) 96 100 80 80 78 145 122 122 90 112 83
*)Sumber : Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Ponorogo 14
ANALISA HIDROLOGI - Perhitungan Hujan Maksimum Rencana : - Dihitung dengan menggunakan metode : - Log Normal - Log Pearson III Distribusi Log Normal Log Pearson III
Periode Ulang 2 5 10 98.69346 117.6359 128.9678 96.8667 116.7702 130.181
15
ANALISA HIDROLOGI - Uji Kecocokan - Uji kecocokan dengan menggunakan Uji Chi Kuadrat dan Uji Smirnov-Kolmogorov:
*)Sumber : Perhitungan
16
ANALISA HIDROLOGI • Analisa Debit Rencana Dihitung dengan menggunakan metode rasional Q = 0,278 x C x I x A
Dari hasil perhitungan didapatkan debit pada ujung hilir saluran utama adalah sebesar : 0.879 m3/detik
17
ANALISA HIDROLIKA • Analisa Sub Surface Drain Menentukan Jarak Pemasangan Pipa
18
ANALISA HIDROLIKA • Analisa Sub Surface Drain Dihitung dengan dengan menggunakan rumus dupuit : 𝐾 (𝑏 2 𝑣
•
L=2
• • • • •
Data perencanaan : K : 50 mm/jam v : 100 mm/jam a : 30 cm b : 40 cm
− 𝑎2 )
19
ANALISA HIDROLIKA • Analisa Sub Surface Drain Dihitung dengan dengan menggunakan rumus dupuit : •
L=2
• =2
𝐾 (𝑏 2 𝑣
− 𝑎2 )
50 (402 100
− 302 )
= 37.41cm 40 cm
Sehingga pipa sub surface dipasang dengan jarak antar pipa 40 cm 20
ANALISA HIDROLIKA • Analisa Sub Surface Drain – Menentukan diameter pipa
• • • • •
Data perencanaan : d/D : 0.5 S : 0.0004 n : 0.02 Q : 0.000308 m3/detik
21
ANALISA HIDROLIKA • Analisa Sub Surface Drain
– Menentukan diameter pipa • Sehingga; •
𝑑 𝐷
•
𝑄=
•
𝑄 = 𝑉. 𝐴
•
= 0.5 →
𝑄= 𝑄𝑛 1 𝑆2
=
𝑞 0.5
𝑞 𝑄
= 0.5 *didapat dari grafik
→𝑄=
0.000308 0.5
= 0.000616 m3/dt
2 1 1 . 𝑅3 . 𝑆 2 . 𝐴 𝑛 2 1 2 1 2 (4)3 . (4 𝜋𝐷 )𝐷3
1 0.311527
0.000616 .0.013
•
𝐷 =
• •
𝐷 = 0.082375 m 0.10 m
3 8
1
0.00042
22
ANALISA HIDROLIKA • Analisa Surface Drain – diperlukan untuk merencanakan ulang dimensi saluran pada kawasan stadion – Didapatkan dimensi saluran tepi lapangan : b = 0.5 m 0'_1' 0.37 0.2 0.074 0.94 0.0787234 0.00017 0.171067 0.0127 1.206573 35.983 0.0122 0.000 1'_2' 0.33 0.311 0.10263 0.971 0.10569516 0.00017 0.208193 0.0214 1.219 35.731 0.0214 0.000 » H = 0.5 m 2'_3' 0.4 0.364 0.1456 1.164 0.12508591 0.00017 0.232935 0.0339 1.249 35.158 0.0340 0.000
Saluran
H (m)
3'_4' 4'_5' 5'_6' 0_1 1_2 2_3 3_4 4_5 5_6 6_6' 7_8
0.44 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.483 0.651 0.65
b (m)
A (m2)
P (m)
R (m)
S
V (m/dt)
Q hidrolika
tc( jam ) I (mm/jam
(m3/dt)
0.41 0.311 0.5 0.311 0.311 0.311 0.311 0.311 0.469 0.4 0.4
0.1804 0.07775 0.25 0.07775 0.07775 0.07775 0.07775 0.07775 0.226527 0.2604 0.26
1.29 0.811 1.5 0.811 0.811 0.811 0.811 0.811 1.435 1.702 1.7
0.13984496 0.0958693 0.16666667 0.0958693 0.0958693 0.0958693 0.0958693 0.0958693 0.15785854 0.15299647 0.15294118
0.00017 0.00017 0.00017 0.00017 0.00017 0.00017 0.00017 0.00017 0.00017 0.00017 0.00017
0.250916 0.195082 0.282052 0.195082 0.195082 0.195082 0.195082 0.195082 0.272025 0.26641 0.266346
0.0453 0.0152 0.0705 0.0152 0.0152 0.0152 0.0152 0.0152 0.0616 0.0694 0.0692
Q hidrologi
Del Q
(m3/dt)
1.261 1.285 1.330 1.207 1.218 1.249 1.261 1.284 1.329 1.331 1.341
34.935 34.506 33.725 35.981 35.749 35.163 34.944 34.515 33.733 33.705 33.537
0.0426 0.0540 0.0595 0.0123 0.0215 0.0341 0.0427 0.0541 0.0616 0.0695 0.0695
0.003 -0.039 0.011 0.003 -0.006 -0.019 -0.028 -0.039 0.000 0.000 0.000
Dimensi (pakai) b h 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.65 0.4 0.65
23
ANALISA HIDROLIKA • Perencanaan Kolam Tampung – Dimensi Kolam Tampung :
24
ANALISA HIDROLIKA • Perencanaan Kolam Tampung – Dimensi Kolam Tampung : • • • • • • • • • • • •
Kebutuhan volume kolam tampung sebelum pembangunan : V1 = Q x Tc = 0.06892 m3/detik x 27.331 menit x 60 = 113.0303 m3 Kebutuhan volume kolam tampung sesudah pembangunan : V2 = Q x Tc = 0.07 m3/detik x 79.857 menit x 60 = 333.141 m3 Volume kolam yang diperlukan : Volume = V2 – V1 = 333.141 m3 – 113.0303 m3 = 220.11 m3 25
ANALISA HIDROLIKA • dihitung denganKolam menggunakan metode Routing, • Perencanaan Tampung
didapatkan hasil debit outflow yang keluar dari Data perencanaan : kolam tampung adalah sebesar 0.051 m3/detik, Elevasi Muka tanah : +0.00 m Elevasi Ambang pelimpah : -0.15 m Elevasi Dasar Kolam : -1.65 m Lebar pelimpah : 0.40 m
26
KESIMPULAN • Permukaan lapangan yang tidak rata, dan belum adanya sistem drainase bawah permukaan menyebabkan genangan air di permukaan lapangan. • Debit yang dialirkan dari kawasan stadion melalui sistem drainase sebesar 0.129 m3/detik. • Jarak pipa drainase yang dibutuhkan untuk dapat mengalirkan debit limpasan secara efektif adalah sebesar 40 cm dengan diameter pipa sebesar 10 cm • Dimensi saluran keliling yang dibutuhkan untuk dapat mengalirkan debit limpasan secara efektif, adalah sebesar b=50cm h=50 cm • Debit outflow yang keluar dari kolam tampung sebesar 0.051 m3/detik, sehingga pembangunan stadion tidak menyebabkan tambahan debit yang masuk ke saluran drainase kota 27
TERIMA KASIH
28
