1

ASPEK PRAKTIS DARI DESAIN DRAINASE 1. ALTERNATIF DRAINASE Umum Ada empat alternatif dasar yang perlu dipertimbangkan bila akan mendesain perbaikan drainase, yakni sebagai berikut ini:

( i ) Meningkatkan kapasitas saluran drain yang ada ( ii ) Mengalihkan sebagian dari aliran ( iii ) Menahan aliran dan ( iv ) Memompa

Meningkatkan Kapasitas Yang Ada Kapasitas sungai atau saluran drainase yang ada mungkin bisa dinaikkan melalui salah satu atau lebih cara berikut ini:

( i ) Meluruskan arah aliran sungai atau saluran drainase sehingga memotong bagian sungai yang berkelak – kelok (meander)

( ii ) Membangun tanggul sepanjang tepi saluran ( iii ) Mengeruk dan menggali kedalaman sungai ( iv ) Melapisi saluran

Pelurusan Meluruskan aliran dari saluran drain tersebut agar bisa memotong bagian yang berkelok-kelok supaya tinggi banjir dibagian sungai yang kita hendaki berkurang. Pembangunan Tanggul Tanggul yang di buat sepanjang sisi suatu saluran secara efeketif akan mampu menaikkan kemampuan muat saluran tersebut, dengan demikian alternatif membangun tanggul sepanjang satu sisi saluran hanya bisa melindungi daerah di sisi tersebut dari kebanjiran. Dalam situasi dimana di suatu kota ada potensi air melimpas yang berarti, pembuatan tanggul justru akan menaikkan risiko banjir, terutama nyawa manusia. Pelimpasan dan bobolnya tanggul dalam situasi seperti itu bisa menimbulkan banjir bandang yang berakibat sangat besar. Oleh karena itu bila tanggul tetap akan dipakai, dalam situasi seperti itu diutamakan untuk membuat desain yang mempersyarakan sistem tanggul yang kuat dan terkoordinasi.

Pengerukan dan Penggalian Mengeruk dan menggali saluran adalah cara yang umum untuk meningkatkan kapasitas saluran. Pekerjaan tersebut bisa mencakupi pelebaran atau pendalaman saluran atau kombinasi antara

2

kedua upaya tersebut. Pembebasan tanah sering di perlukan untuk pelebaran saluran yang ada dan ini akan menjadi kendala pelebaran tersebut. Untuk pendalaman suatu saluran yang ada, perlu dipastikan bahwa kelerengan baru yang diusulkan itu sesuai dengan bagian hilir saluran tersebut.

Pelapisan Pelapisan saluran, apakah itu sebagian (hanya tebing) atau salurannya (dasar tebing), mampu meningkatkan lemampuan saluran yang ada, karena nilai dari Manning menjadi turun.

Mengelakan Aliran Pengelakan aliran banjir dari satu daerah aliran ke yang lain bisa merupakan pilihan yang menarik. Penggunaan saluran pengelak untuk memperbaiki situasi banjir di suatu daerah tertentu bisa mengenai salah satu tujuan ini:

( i ) Mengelakkan aliran banjir yang berlebihan ke sungai saluran drainase lain atau ( ii ) Mengelakkan sebagian daerah aliran sehingga alirannya diluahkan kecekungan drainase

yang lain. Namun demikian, perlu dicatat bahwa pilihan untuk mengelakkan banjir itu bisa berkaitan dengan berbagai masalah. Sebagai contoh, sungai yang sesuai untuk penampungan aliran yang berlebihan tersebut mungkin letaknya relatif jauh, sehingga biaya yang terkait untuk pembebasan tanah dan pembangunan saluran pengelak akan besar. Kemungkinan saja ada sungai yang tersedia namun kemungkinan peluahan aliran berlebihan tersebut menimbulkan pengaruh negatif pada bangunan yang ada di sungai tadi. Menahan Aliran Menahan aliran itu menyangkut penyediaan suatu waduk banjir untuk meratakan puncak aliran banjir. Bila suatu hidrograf banjir melewati waduk tersebut, sebagian dari air banjir tersebut akan ditahan untuk sementara waktu, hal mana mengakibatkan perataan puncak banjir. (Lihat Gambar 1)

Konsep menahan aliran itu bisa diterapkan untuk mengurangi aliran banjir dari DAS yang kecil maupun yang besar. Namun demikian, konsep tersebut lebih sesuai dalam konteks daerah perkotaan untuk DAS yang kecil. Untuk DAS yang besar, “site” yang sesuai untuk waduk pengurang banjir itu sering jauh dari daerah perkotaan tersebut padahal justru kota tersebut yang perlu pengaman. Hal ini merupakan masalah karena waduk pengurang banjir itu keefektifan akan berkurang secara progresif sesuai dengan semakin ke hilirnya lokasi – lokasi tersebut. Hal itu disebabkan karena aliran tambahan yang tak dikendalikan dari anak – anak sungai semakin kehilir akan semakin berarti. Pada garis besarnya, waduk – pengurang banjir itu tidak layak

3

untuk DAS besar, bahkan bila ada lokasi yang secara fisik sesuai pun, hal ini disebabkan karena adanya masalah pembebasan tanah dan tingginya biaya pembangunan. Namun demikian, konsep menahan aliran itu lebih berguna untuk DAS yang kecil, terutama untuk daerah aliran perkotaan biasanya di istilahkan sebagai cekungan atau ceruk penahan. Ceruk penahan itu adalah kolam tandon sederhana yang menampung untuk sementara waktu air hujan badai untuk mengurangi laju aliran di bagian hilir. Dengan demikian bangunan – bangunan drainase di bagian hilir tidak perlu mempunyai kapasitas yang seharusnya pada kondisi waduk tersebut dibuat.

Hal-hal yang penting mengenai cekungan penahan dijelaskan pada gambar 2.

Gambar 1. Hidrograf aliran masuk dan aliran keluar waduk.

4

Gambar 2. Diagram skematis dari suatu cekungan penahan yang umum yang memperlihatkan

hal-hal yang penting.

Waduk itu diciptakan dengan meletakkan bendungan melintang sungai atau dengan penggalian yang sesuai. Tempat keluar utamanya biasanya merupakan pipa di dalam bangunan. Sebuah bangunan pelimpah yang yang diletakkan di suatu aras yang lebih tinggi dari pipa untuk air keluar, merupakan kebutuhan untuk mencegah agar air banjir yang lebih besar dari banjir rencana tidak melimpas tubuh bendungan. Arah bagian hulu suatu pipa tempat air keluar dapat diletakkan agar ada simpanan mubazir dalam cekungan, yang dimaksud untuk tujuan rekreasi atau tempat satwa liar. Alternatif lainnya adalah pipa tersebut di letakkan sedemikian agar cekungan tersebut tetap kering (simpanannya mubazirnya nol) untuk memenuhi kegiatan rekreasi seperti menggunakan lantai cekung tersebut untuk fasilitas olahraga. Sebuah cekungan penahan perlu di desain agar simpanan aktif (simpanan berguna) – nya pas dipenuhi dengan masuknya banjir rencana senjang kembalinya banjir rencana tergantung pada keadaan, tetapi biasanya dipilih antara 20 sampai 50 tahun. Untuk banjir yang lebih besar dari banjir rencana akan diperlukan sebuah bangunan pelimpah agar tubuh bendungan tidak dilimpasi. Suatu aliran bendung yang khusus akan diperlukan untuk menjamin agar aras yang naik tidak melewati diatas aras – waduk – rencana. Sebuah bendung yang bermercu tetap yang baku akan cocok untuk keperluan ini.

5

Gambar 3 (a) merupakan hidrograf aliran keluar yang umum dari suatu banjir yang sama dengan banjir rencana. Gambar 3 (b) memperlihatkan hidrograf aliran keluar dari banjir yang lebih besar dari banjir rencana. Perlu ditekankan bahwa tingkat pengurangan dari puncak hidrograf aliran masuk itu menurun banyak, karena mengalirnya air melewati pelimpah darurat, jadi keefektifan dari cekungan penahan untuk banjir yang lebih besar dari banjir rencana itu, lebih kecil dari pada yang untuk banjir yang lebih kecil dari pada untuk atau sama dengan banjir rencana. Perencanaan cekungan penahan mencakupi langkah pokok berikut ini:

(a) Hitung hidrograf aliran masuk rencana dengan periode ulang rata – rata yang diminta,

(“Average Return Period”) ARP, untuk suatu seri jujuh badai (dengan menggunakan model hujan – larian (“rainfall – runoff model”) limpasan).

(b) Lakukan perhitungan pelacakan dengan menggunakan seluruh hidrograf rencana, dengan mencobakan berbagai tempat keluar yang diletakkan di aras bawah dengan bermacam – macam pengaturan. Ambillah berbagai bentuk tempat keluar yang memerlukan cekungan waduk paling kecil sebagai limit agar aliran keluar adalah sama dengan yang di perlukan. Tempatkanlah bangunan pelimpah di aras yang tinggi sesuai dengan jumlah simpanan yang diperlukan.

(c) Rencanakanlah ukuran bangunan pelimpah dengan melacak banjir untuk seri tujuh badai melewati cekungan yang telah di desain di (b) dan pilihlah kasus yang terjelek.

Gambar 3. Hidrograf aliran keluar dari cekungan penahan

(a) Aliran masuk = Banjir rencana (b) Aliran masuk > Banjir rencana

6

(d) Cek pengaruh banjir pada aliran di bagian hilir. Oleh karena cekungan penahan itu

menangguhkan saat terjadinya puncak dari hidrograf aliran keluar, maka kemungkinan terjadinya puncak yang bersamaan dengan banjir yang datang dari anak sungai yang lain (atau dari waduk lain) akan menciptakan keadaan yang terburuk untuk daerah hilir.

Kemungkinan tersebut bagi daerah hilir untuk suatu deret banjir, perlu di selidiki. Pemompaan Ada dua penerapan pemompaan:

(1) Pemompaan Waduk Banjir.

Kegiatan ini menyangkut pengelakan yang bersifat sementara dari seluruh atau sebagian aliran banjir ke suatu waduk di luar aliran sungai kemudian memompanya kembali masuk ke saluran drainase, pada saat banjir mereda. Bangunan drainase di bawah bangunan sadap pompa tidak perlu berkapasitas sebesar kapasitas yang seharusnya dimiliki, apabila waduk tersebut tidak ada.

(2) Pemompaan Daerah Rendah.

Apabila drainase tidak mempunyai tempat keluar atau bila air yang bisa keluar sangat terbatas (untuk daerah rendah), maka mungkin diperlukan pemasangan pompa untuk mengangkat air drainase dari daerah aliran yang lain. Pompa seperti ini dicirikan dengan aliran pompa yang besar dan hulu yang relatif kecil.

2. JENIS SALURAN DAN PENENTUAN UKURANNYA Jenis Saluran Jenis saluran yang lazim dipakai untuk sistem drainase perkotaan ditunjukkan dalam Tabel 1 dan digambarkan pada Gambar 4. Penentuan Ukur Peubah (“Variabel”) utama dalam pemilihan ukuran saluran adalah : Kelerengan saluran, lapisan permukaan saluran, kedalaman dan lebar saluran, hal – hal tersebut akan di bahas lebih lanjut di bawah ini. Kelerengan Saluran Di daerah datar kelerengan saluran perlu direncanakan securam yang di mungkinkan, untuk menjamin ada kecepatan yang cukup sehingga ukuran saluran bisa minimum. Namun kecepatan

7

seyogyanya jangan melebihi 3.0 m/dt dalam saluran terbuka, demi keamanan, dan untuk menghindari terjadinya aliran balik di jembatan dan gorong – gorong . Di daerah lebih curam mungkin diperlukan penyediaan bangunan terjunan dalam membuat lereng saluran yang sesuai, untuk mendapatkan kecepatan yang diperbolehkan, yang miring biasanya lebih murah pembangunannya. Bangunan terjunan yang miring umumnya permukaannya diperkasar dan dibangun dengan kelerengan 1 (V) : 2 (H). Pengakhiran Permukaan Di daerah datar, dimana kecepatan saluran itu rendah, kapasitas saluran dapat diperbaiki dan memperbaiki pengakhiran dasar dan tebingnya dengan plesteran semen yang licin. Usaha tersebut tidak perlu bila lereng alaminya cukup untuk mendapatkan kecepatan yang diperlukan.

8

Tabel 1. JENIS – JENIS SALURAN

JENIS (Lihat Gbr 4 )

BATASAN KETERANGAN

A

Saluran berbentuk trapesium dengan kotruksi pasangan batu isi.

Dapat di beri plesteran semen yang mulus untuk mengurangi nilai n.

B

Saluran berbentuk persegi empat dengan kontruksi pasangan batu isi .

Dapat di beri plesteran semen yang mulus untuk mengurangi nilai n.

C

Saluran berbentuk persegi empat dari beton bertulang.

Mahal, biasanya hanya dilakukan untuk menghindari pembebasan tanah atau penempatan kembali pelayanan infrastruktur lainnya.

D

Saluran – saluran tertutup, berbagai jenis.

Dibangun pada tempat tinggal dengan kepadatan tinggi dan daerah – daerah komersil. pasangan batu juga dio pakai untuk gorong – gorong yang menyeberangi jalan – jalan kecil.

E

Gorong – gorong berbentuk kotak dari beton bertulang ( atau pipa – pipa ).

Di bangun di bawah jalan – jalan utama atau jalan besar. Juga umum di pakai pipa – pipa dari beton bertulang.

F Saluran – saluran berbentuk trapesium yang tidak di perkeras / diberi apa- apa.

Cocok untuk saluran drain yang lebar pada daerah perkotaan rendah dimana tanah tidak begitu mahal.

9

Gambar 4. Tipe-tipe saluran

10

Kedalaman Saluran Kedalaman saluran itu direncanakan untuk menjamin agar daerah – daerah di dekatnya mengalir ke saluran tersebut dan agar kapasitasnya cukup untuk mencegah banjir melimpah ke daerah di dekatnya. Untuk drainase besar, kedalaman minimum sebesar 1,0 m dan maksimum 2,5 m dalam umum. Dari alasan biaya, maka kedalaman saluran harus di pertahankan sedangkal mungkin Lebar saluran Lebar saluran itu ditentukan dengan perkiraan. Apabila lebar menurut perhitungan itu terlalu besar dibandingkan terhadap ruang yang tersedia, maka kelerengan saluran, jenis saluran dari kedalamannya harus dikaji ulang. Jagaan Jagaan adalah kedalaman saluran yang di tambah sehingga angkanya diatas yang diperlukan, untuk menyangkut aliran rencana. Jagaan itu biasanya dianggap sebagai faktor keamanan dan dengan demikian besarnya harus didasarkan pada kemungkinan air melimpas dan akibatnya. Penggunaan Saluran Tak Berlapis / Berpenutup Di Daerah Perkotaan Faktor yang harus dipertimbangkan bila menentukan apakah saluran drainase yang akan di pakai berlapis atau tidak adalah:

( i ) Kelayakan ekonomi, politik dan sosial dari pembebasan tanah tambahan yang mungkin

diperlukan untuk saluran tak berlapis (yang mungkin dimensinya lebih besar dari saluran yang berlapis, untuk kapasitas yang tertentu).

( ii ) Biaya pembangunan relatif dari saluran berlapis dan yang tak berlapis. ( iii ) Biaya pemeliharaan tambahan yang berhubungan dengan saluran yang tak berlapis.

3. PERTIMBANGAN KEAMANAN Isu keamanan merupakan aspek yang penting untuk sistem drainase perkotaan. Faktor keamanan berikut ini perlu di pertimbangkan dalam menyiapkan desain bangunan drainase perkotaan. ( i ) Penyediaan penutup untuk saluran drain terbuka yang dalam.

( ii ) “Peranti lari darurat “ di bagian hulu gorong – gorong dan bagian saluran yang tertutup seperti : o terali miring o tangga dan undak – undakan

( iii ) Pagar pengaman atau telikung sepanjang saluran bertebing curam yang berlapis. Apabila menelikung saluran itu ternyata tidak praktis, maka pagar atau telikung

11

tersebut hendaknya disediakan di bagian yang paling membahayakan, seperti dekat sekolah atau di sebelah hulu gorong – gorong. Pagar pengaman jangan sampai menghambat kemampuan penolong atau ketinggian sebesar 1,0 sampai 1,2 m sudah cukup.

( iv ) Pelataran samping dan bagian yang dilebarkan yang alirannya lebih lambat dan lebih dangkal untuk prasarana penolong. Prasarana tersebut akan khusus berguna bagian yang sukar dicapai, seperti bagian hilir dari gorong – gorong atau jembatan dan di bagian yang panjang dari saluran yang tebingnya curam dan berlapis.

4. MASALAH DESAIN YANG UMUM Banyak masalah desain yang umum yang berhubungan dengan drainase perkotaan di Indonesia. masalah – masalah tersebut berhubungan dengan praktek memerinci yang kurang teliti, yang menurunkan efisiensi dan meningkatkan keperluan pemeliharaan. Contohnya sebagai berikut: o Drainase yang tidak terkoordinasi

Yakni saluran drainase yang sudah dibangun tanpa mempertimbangkan aras tanah. Saluran – saluran tersebut di bangun sepanjang tepi jalan yang kentara sekali lebih tinggi dari aras tanah di sekitarnya, sebagai akibat banyak saluran drainase yang hanya menampung aliran limpasan dari jalanan meskipun mempunyai kapasitas yang secara substantif lebih besar dari yang di perlukan untuk sekedar menjadi drainase jalanan. (Lihat Gambar 5).

Gambar 5. Saluran tepi jalanan yang tidak efektif untuk daerah di dekatnya

o Menentukan Ukuran Saluran Pemilihan ukuran saluran tidak didasarkan atas ruang yang tersedia. Akibatnya adalah saluran – saluran sering kentara bahwa ukurannya terlalu besar atau terlalu kecil, kalau terlalu kecil maka berarti bahwa daerah di dekatnya kebanjiran yang terjadi secara teratur,

12

sedangkan kalau terlalu besar akan meningkatkan kebutuhan untuk membersihkan endapan.

o Menentukan Kemiringan Saluran

Praktek yang umum dalam pembangunan saluran drain adalah agar kelerengan tanah di sekelilingnya seragam, apabila kelerengan alami seragam, maka kebiasaan tadi bisa menyebabkan kelerengan yang datar di daerah – daerah tertentu. Hal tersebut tidak perlu terjadi (Gambar 6). Akibatnya adalah peningkatan pengendapan angkutan sedimen, yang akan menurunkan kemampuan saluran dan terjadinya kolam senak berisi aliran tercemar pada waktu aliran kecil.

Gambar 6. Pengaruh lereng dan kedalaman untuk keandalan

o Daerah Rendah Di daerah dimana kelerengan tanah alaminya adalah sangat datar, biasanya pengembangannya terjadi di dekat jalanan diatas timbunan yang di tinggikan. Pengembangan dengan pola ini akan menyebabkan daerah – daerah yang jauh dari jalanan menjadi terisolasi dan tidak bisa disalirkan.

o Saluran Tertutup

Praktek yang sering terjadi adalah membuat saluran tertutup yang berfungsi ganda, yakni sebagai jalan untuk pejalan kaki dan saluran drainase. Masalah dari saluran semacam ini adalah:

- Tidak memadainya ruang jangkauan sehingga pemeliharaannya menjadi sukar sehingga akibatnya jarang kegiatan itu di lakukan. Kondisi ini berakibat kebanjiran yang serius yang disebabkan oleh saluran yang tersumbat oleh endapan dan sampah lain.

13

- Jumlah tempat masuk yang tidak memadai atau kapasitas tempat masuk yang terbatas, sehingga berakibat sering terjadinya kebanjiran lokal, terutama di jalanan.

o Siphon

Sarana tersebut di bangun di lokasi yang saluran drainasenya melintas saluran irigasi yang terletak pada ketinggian yang sama. Praktek umumnya menyediakan siphon dibawah saluran irigasi untuk membawa aliran drainase, meskipun siphon itu cukup kapasitasnya untuk mengalirkan aliran drainase namun ada kemungkinan besar bangunan itu akan tersumbat oleh obyek besar (seperti kayu atau obyek padat lainnya), yang menutupi tempat masuk bangunan siphon dalam alur drainase seyogyanya dihindari bila mana memungkinkan. Dari sudut pandang drainase, adalah lebih baik bila siphon dan talang itu diperuntukan bagi aliran irigasi dan membolehkan aliran drainase untuk mengalir dengan hambatan minimum.

o Fungsi Ganda

Dalam beberapa kasus air irigasi itu disalurkan melalui sebuah drain yang juga digunakan sebagai drainase perkotaan. Akibatnya adalah air irigasi tersebut menjadi tercemar dan fungsi drainase menjadi terbatas karena:

- Bangunan pengendali (untuk pengelak) yang menghambat mengalirnya aliran drainase secara efisien.

- Lereng yang datar biasa untuk menyalurkan air irigasi ke tempat yang memerlukan atau tempat dengan kehilangan potensi yang minim. Hal ini membatasi kemampuan saluran untuk membawa aliran yang lebih besar pada waktu kebanjiran.