BAB I

Drainase Perkotaan

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga tugas Drainase Perkotaaan ini dapat kami selesaikan dengan baik.

Tugas Drainase Perkotaan ini merupakan realisasi dari kuliah yang diprogramkan sebelumnya. Tugas ini bertujuan untuk meningkatkan ketrampilan mahasiswa dalam mengaplikasikan ilmu-ilmu teknik sipil, khususnya mata kuliah Drainase Perkotaan.

Kami menyadari bahwa tugas ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi penyempurnaan tugas semacam ini dimasa yang akan dating.

Kami sangat berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas Drainase Perkotaaan ini. Harapan kami semoga tugas Drainase Perkotaaan ini dapat bermanfaat demi peningkatan kemampuan kita semua terutama bagi mahasiswa teknik sipil.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam upaya untuk mengisi/mengurangi masalah genangan air hujan di berbagai kota di Indonesia, maka pemerintah Indonesia mempunyai strategi dan program-program di bidang Cipta Karya, dimana salah satu program tersebut adalah Sektor Drainase.

Di tinjau dari ketersediaan prasarana drainase kota yang ada saat ini, terdapat indikasi bahwa tingkat kebutuhan sudah jauh diatas tingkat penyediaan, utamanya untuk kota-kota yang sedang pesat mengalami proses pembangunan.

Sebab-sebab terjadinya banjir/genangan, pada dasarnya dapat dibagi dua, yaitu akibat kondisi alam setempat misalnya curah hujan yang relatif tinggi, kondisi topografi yang landai, dan adanya pengaruh pengempangan (back water) dari sungai atau laut. Sedang yang termaksud akibat dari tingkah laku manusia misalnya masih adanya kebiasaan membuang sampah ke dalam saluran/sungai, hunian di bantaran sungai, dan adanya penyempitan saluran/sungai akibat adanya suatu bangunan misalnya gorong-gorong atau jembatan.

Selain dari itu masalah banjir/genangan dapat pula disebabkan oleh karena belum tertatanya dengan baik sistem drainase yang diperlukan, atau karena kurang terpeliharanya sistem drainase yang telah ada.

1.2.Maksud dan TujuanMaksud:Tugas ini merupakan bagian dari mata kuliah Drainase Perkotaan dan merupakan prasyarat untuk mengikuti ujian.

Tujuan :Tujuan dari tugas Drainase Perkotaan ini adalah sebagai berikut : Analisa data curah hujan dari stasiun wilayah yang direncanakan.

Menghitung intensitas curah hujan.

Menghitung debit rencana.

Mendimensi saluran drainase.

Membuat gambar rencana.

BAB IIKRITERIA PERENCANAAN

Dalam suatu pekerjaan untuk melaksanakan perencanaan yang mendetail suatu proyek maka diperlukan suatu pedoman perencanaan untuk memudahkan perencanaan pedoman tersebut tersebut biasa disebut dengan Kriteria Perencanaan.

Kriteria Perencanaan harus disesuaikan dengan keadaan lokasi proyek, agar didapat hasil seperti yang diharapkan. Kriteria Perencanaan untuk proyek Drainase Perkotaan terdiri dari 5 (lima) pembahasan teknis utama yaitu:

1. Kriteria Penentuan/Pembagian Daerah Layanan (Sub. Catchment Area)

2. Kriteria Pengukuran Topografi

3. Kriteria Hidrologi

4. Kriteria Hidrolika saluran dan bangunan

5. Kriteria Struktur.

2.1.Kriteria Penentuan Pembagian Daerah Layanan

(Sub. Catchment Area)

Dalam menentukan luasan catchment area dari sebuah saluran yang melayani suatu areal tertentu, perlu diperhatikan sistem drainase pada kota tersebut secara keseluruhan. Mengingat masing-masing areal pelayanan dari setiap saluran merupakan sebuah subsistem dari sistem drainase kota sebagai suatu kesatuan. Penentuan besarnya catchment area sangat tergantung dari beberapa faktor, antara lain :

a. Kondisi topografi daerah proyek.

b. Sarana/prasarana drainase yang sudah ada.

c. Sarana/prasarana jalan yang sudah ada dan akan dibangun.

d. Sarana/prasarana kota lainnya seperti jaringan listrik, air bersih, telepon, dan lain-lain.

e. Ketersediaan lahan alur saluran.

2.2Kriteria Pengukuran Topografi

Pengukuran topografi saluran adalah untuk mendapatkan situasi memanjang dan melintang saluran serta situasi bangunan yang ada dan yang akan direncanakan. Sebagai referensi untuk pelaksanaan pengukuran topografi digunakan titik-titik tetap yang telah ada di kota yang bersangkutan.

Metode pengukuran yang dilakukan meliputi :

Pengukuran Polygon/Perbaikan Peta

Pengukuran Water Pass (Levelling)

Cross Section

Pemasangan Bench Mark (BM)

Titik Referensi

2.2.1Pengukuran Polygon/Perbaikan Peta

Pengukuran ini pada base line yang ddibuat disebelah saluran (pada bahu jalan atau tanggul) melalui patok-patok dengan prosedur sudut polygon diukur seri ganda (biasa/luar biasa dengan menggunakan Theodolit (To).

2.2.2Pengukuran Water Pass/Levelling

Pengukuran Water Pass ini menggunakan alat uur Automatic Levelling seperti B2 Sokhisha dan Topcon. Pengukuran dilakukan pada titik polygon dan diikat ke titik referensi yang dipakai.

2.2.3Cross Section

Cross Section dilakukan setiap interval maksmum 100 meter dengan metode stadia survey dimana titik cross jalur sudah dikontrol elevesinya dengan alat Automatic Levelling.

2.2.4Pemasangan Bench Mark (BM)

Pemasangan Bench Mark (BM) dilakukan pada tempat-tempat yang aman dan diikat ke sistem koordinat yang ada. BM ini dibuat dari kolom beton 20/20 cm dengan tinggi 1,00 m, dan bagian yang tertanam dalam tanah (70 cm yang pangkalnya dibuat kaki (pondasi telapak) bersilang untuk pemberat dan stabilitas.

2.2.5Titik Referensi

Titik refensi yang digunakan untuk pekerjaan Drainase adalah titik tetap yang ada di dalam kota.

2.3Kriteria Hidrologi

2.3.1Data Curah Hujan

Data curah hujan yang diperlukan adalah data curah hujan pengamatan periode jangka pendek, yakni dalam satuan menit. Data yang dipergunakan diperoleh dari stasiun pengamatan curah hujan otomatis yang digambarkan dalam bentuk grafik. Stasiun yang dipilih adalah stasiun yang terletak di daerah perencanaan/observasi (Point Rainfall) dan pada staiun yang berdekatan dan masih memberi pengaruh pada daerah perencanaan dengan syarat benar-benar dapat mewakili kondisi curah hujan daerah tersebut.

Tahap awal yang perlu dilakukan dalam pemilihan data curah hujan yang akan dipakai dalam analisa adalah meneliti kualitas data curah hujan, yakni mengenia lokasi pengamatan, lama pengamatan yang didapat di Andal adalah lebih besar dari 15 tahun. Semakin banyak data dan lebih lama periode pengamatan akan lebih akurat karena kemungkinan kesalahan/penyimpangan bisa diperkecil.

Apabila data curah hujan pengamatan jangka pendek tidak didapatkan pada daerah perencanaan, maka analisa Intenstas Curah Hujan dapat dilakukan dengan menggunakan data curah hujan pengamatan maksimum selama 24 jam.

2.3.2Analisa Curah Hujan

1. Analisa Frekuensi

Analisa Frekuensi adalah analisa kejadian yang diharapkan terjadi rata-rata sekali N tahun atau dengan kata lain periode berulangnya sekian tahun.

Metode analisa frekuensi yang diterapkan pada perencanaan sistem drainase adalah dengan cara Eksterm Value dari E. G. Gumbel, yakni suatu metode distribusi frekuensi yang mendasarkan pada karakteristik dari penyebaran dengan menggunakan suatu koreksi yang veriabel dan menggunakan distribusi dari harga-harga maksimum. Rumus umum untuk menghitung analisa frekuensi adalah :

Xtr=

+ k.Sd

k=

Ytr=

- (0,834 + 2,303 log.log )

dimana :

Xtr=

besar aliran/curah hujan untuk periode ulang tr tahun

=

curah hujan maksimum rata-rata selama pengamtan

Sd=

Standar Deviasi

k=

faktor frekuensi

Sn & Tn merupakan fungsi dari besarnya data

Ytr=

Reduced Variate

Tabel 2-1 : Reduced Variate (YT)

Return Periode (years) = TReduced Variate = Yr

20,3665

51,4999

102,2502

202,9702

253,1985

503,9019

1004,6001

2005,2958

Keterangan : Untuk setiap perhitungan yang mempergunakan Tabel 2-1 dapat pula dipakai rumus2. Intensitas Curah Hujan

Intensitas curah hujan adalah curah hujan yang terjadi pada satu satuan waktu. Intensitas Curah hUjan diperhitungkan terhadap lamanya hujan (durasi) dan frekuensinya atau dikenal dengan Lengkung Intensitas Durasi frekuensi (IDF Curve). Intensitas curah hujan diperlukan untuk menentukan besar aliran permukaan (run off).

Pada perhitungan intensitas curah hujan diperlukan data curah hujan jangka pendek (5-60 menit), yang mana data curah hujan jangka pendek ini hanya didapat dari data pengamatan curah hujan otomatic dari kertas diagram yang terdapat pada peralatan pencatatan.

Apabila data curah hujan yang tersedia hanya merupakan data pencatatan curah hujan rata-rata maksimum harian (R24) maka dapat digunakan rumus Bell.

Pi = (0,21 Ln T 0,52) (0,54 t0,25 0,50) P60 (T)

dimana :

Pi=presipitasi/intensitas curah hujan t menit dengan periode ulang T tahun

P60 (T)=perkiraan curah hujan jangka waktu 60 menit dengan periode ulang T tahun

Perhitungan intensitas curah hujan dengan data pengamatan jangka pendek sesuai durasi dipakai rumus-rumus sbb :

a.Formula Talbot

I =

dimana :

a =

b =

b.Formula Sherman

I =

dimana :

log a =

n =

c.Formula Ishiguro

I =

dimana :

a =

b =

I

=intensitas curah huajn (mm/menit)

t

=lamanya curah hujan atau durasi (menit)

I

=presipitasi/intensitas curah hujan jangka pendek t menit

a, b, n=konstanta yang bergantung pada lamanya curah hujan

N

=jumlah pengamatan

Seandainya data curah hujan pengamatan janga pendek tidak didapat pada daerah perencanaan, maka analisa intensitas curah hujan dapat dilakukan dengan menggunakan data curah hujan pengamatan maksimum selama 24 jam dan selanjutnya dihitung dengan memakai formula Dr. Mononobe.

I =

dimana :

I

=

intensitas curah hujna (mm/jam)

t

=

waktu hujan atau durasi (menit)

R24

=

curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm)

2.3.3Hubungan Antara Intensitas, Durasi, dan Frekuensi

Data dasar yang dipakai untuk menurunkan hubungna antara intensitas, durasi, dan frekuensi hujan adalah data rekaman curah hujan dengan hasil akhir disajikan dalam bentuk tabel dan kurva. Data tersebut sangat dipengaruhi oleh letak serta kerapatan stasiun curah hujan, ketepatan mengukur dan lamanya/panjang pengamatan.

Cara Analisa Seri Waktu

Cara ini dapat dilakukan apabila semua data lengkap, pertama setiap durasi hujan tertentu dengan intensitas maksimum tahunannya dicatat dan ditabulasikan, satu data mewakili satu tahun. Disusun secara berurut dan dihitung analisa frekuensinya, susun durasi hujan menurut frekuensi.

Turunkan intensitas curah hujan (mm/jam) kemdian diplot dalam salib sumbu dengan durasi sebagai axis dan intensitas sebagai ordinat

2.3.4Periode Ulang

Periode ulang ditetapkan berdasarkan kebutuhan drainase pada suatu daerah sesuai Catchment Area seperti pada tabel di bawah ini :

Tabel 2-2 : Periode Ulang

JENIS KOTACATCHMENT AREA (Ha)

1010 - 100100 - 500> 500

Metropoitan1 22 55 1010 25

Kota Besar1 22 52 55 15

Kota Sedang1 22 52 510

Kota Kecil1 21 21 22 5

Kota Sangat Kecil11 1 -

Sumber : Urban Drainage Guidelines and Design Standards

Pada tahun 1993 Makasar masuk kategori kota metropolitan denganjumlah penduduk kurang lebih 1 juta jiwa. Namun dalam perhitungan desain masih dianggap kota besar. Karena keterbatasan dana dan lahan serta sistem pengaliran yang ada adalah gravitasi.

2.3.5Metode Analisa Curah Hujan

Dalam menganalisa data curah hujan, terlebih dahulu di analisa sifdat statistik dari data curah hujan yang ada dengan menggunakan Metode Parameter Statistik. Seteleh di analisa kemudian digunakanlah metode analisa curah hujan yang ada seperti metode Normal, metode Log Normal, metode Gumbel, dan metode Log Pearson Type III. Dari ke empat metode analisa curah hujan di atas dipakai yang paling cocok dengan sifat statistik dari data curah hujan yang tadi sudah dianalisa dengan menggunakan Parameter Statistik.

1. Metode Gumbel

Rumus :

Xt = + K.Sx

K=

Sx=

dimana :

Xt=Besaran yang diahrapkan terjadi dalam t tahun

=Harga pengamatan rata-rata

t=Periode ulang

K=Faktor frekuensi

Yt=Reduced Variate (lihat tabel 2.1)Yn=Reduced Mean (lihat tabel 2.3)Sn=Reduced standard deviasi (lihat tabel 2.4)Sx=Standard deviasiTabel 2-3

REDUCED MEAN (Yn)

n0123456789

100,49520,49960,50350,50700,51000,51280,51570,51810,52020,5220

200,52360,52520,52680,52830,52960,53000,58200,58820,53430,5353

300,53620,53710,53800,53880,53960,54000,54100,54180,54240,5430

400,54360,54420,54480,54530,54580,54680,54680,54730,54770,5481

500,54850,54890,54930,54970,55010,55040,55080,55110,55150,5518

600,55210,55240,55270,55300,55330,55350,55380,55400,55430,5545

700,55480,55500,55520,55550,55570,55590,55610,55630,55650,5567

800,55690,55700,55720,55740,55760,55780,55800,55810,55830,5585

900,55860,55890,55890,55910,55920,55930,55950,55960,55980,5599

Tabel 2-4REDUCED STANDARD DEVIATION (Sn)

n0123456789

100,94960,96760,98330,99711,00001,02061,03161,04111,04931,0565

201,06281,06961,07541,08111,08641,09151,09611,10041,10471,1080

301,11241,11591,11931,12261,12551,12851,13131,13391,13631,1388

401,14131,14361,14581,14801,14991,15191,15381,15571,15741,1590

501,16071,16231,16381,16581,16671,16811,16961,17081,17211,1734

601,17471,17591,17701,17821,17931,18031,18141,18241,18341,1844

701,18541,18631,18731,18811,18901,18981,19061,19151,19231,1930

801,19381,19451,19531,19591,19671,19731,19801,19871,19941,2001

901,20071,20131,20201,20261,20321,20361,20441,20491,20551,2060

2.Metode Hasper

Rumus :Rt = R + Sn . Ut

dimana :Rt = Curah hujan dengan periode ulang tertentu

R = Curah hujan maksimum rata-rata

Sn = Standard deviasi untuk n tahun pengamatan

Ut = Standart variabel untuk periode ulang tertentu

Sn =

dimana :

R1 = Curah hujan maksimum I

R2 = Curah hujan maksimum II

U1 = Standart variabel untuk periode ulang R1

U2 = Standart variabel untuk periode ulang R2Untuk nilai U dan T dapat dilihat pada tabel 2.5 di bawah ini.HUBUNGAN ANTARA T dan U

TUTUTU

1,00- 1,8615,001,63703,08

1,01- 1,3516,001,69723,11

1,02- 1,2817,001,74743,13

1,03- 1,2318,001,80763,16

1,04- 1,1919,001,85783,16

1,05- 1,1520,001,89803,21

1,06- 1,1221,001,94823,23

1,08- 1,0722,001,98843,26

1,10- 1,0223,002,02863,28

1,15- 0,9324,002,06883,30

1,20- 0,8525,002,10903,33

1,25- 0,7926,002,13923,35

1,30- 0,7327,002,17943,37

1,35- 0,6828,002,19963,39

1,40- 0,6329,002,24983,41

1,50- 0,5430,002,271003,43

1,60- 0,4631,002,301103,53

1,70- 0,4032,002,331203,62

1,80- 0,3333,002,361303,70

1,90- 0,2834,002,391403,77

2,00- 0,2235,002,411503,84

2,20- 0,1336,002,441603,91

2,40- 0,0437,002,471703,97

2,600,0438,002,491804,03

2,800,1139,002,511904,09

3,000,1740,002,542004,14

3,200,2441,002,562204,24

3,400,2942,002,592404,33

3,600,3443,002,612604,42

3,800,3944,002,632804,50

4,000,4445,002,653004,57

4,500,5546,002,673504,77

5,000,6447,002,694004,88

5,500,7348,002,714505,01

6,000,8149,002,735005,13

6,500,8850,002,756005,33

7,000,9552,002,797005,51

7,501,0154,002,838005,56

8,001,0656,002,869005,80

9,001,1758,002,9010005,92

10,001,2660,002,9350007,90

11,001,3562,002,96100008,83

12,001,4364,002,995000011,08

13,001,5066,003,008000012,32

14,001,5768,003,0550000013,74

3.Metode Iwai

Rumus :

Perkiraan harga b

b = (Perkiraan harga Xo :

Xo = log (Xo + b)

= Perkiraan harga c :

dimana :

Xs = harga pengamatan dengan nomor urutan m dari yang terbesar

Xt =harga pengamatan dengan nomo urutan m dari yang terkecil

n = banyaknya data

m = n/10, angka bulat (dibulatkan ke angka yang terdekat)

xo = arc log xi

xi = hujan maksimum 24 jam

XT=hujan perencanaan untuk periode ulang T tahun

4.Metode Weduwen

Rumus :

Rn = dimana:

Rn = Curah hujan dengan periode ulang n tahun

Mn = Koefisien perbandingan curah hujan dengan periode ulang n

Mp = Koefisien perbandingan curah hujan dengan periode ulang

R maks II = Curah hujan maksimum keduaTabel 2-6Koefisien Mn dan Mp

Untuk Perhitungan Curah Hujan Maksimum

Menurut Metode Ir. J.P. Der Weduwen

n Mn

p Mp

1/50,238

1/40,262

1/30,291

1/20,336

10,41

20,49

30,541

40,579

50,602

100,705

150,766

200,811

250,845

300,875

400,915

500,948

600,975

701

801,02

901,03

1001,05

5.Metode Log Pearson Type III

Tabel 2-7: Nilai Cs dan k Distribusi Log-Pearson III

KemencenganPeriode Ulang (tahun)

251025501002001000

(Cs)Peluang (%)

5020104210,50,1

3,0-0,3960,4201,1802,2783,1524,0514,9707,250

2,5-0,3600,5181,2502,2623,0483,8454,6526,600

2,2-0,3300,5741,2842,2402,9773,7054,4446,200

2,0-0,3070,6091,3022,2192,9123,6054,2985,910

1,8-0,2820,6431,3182,1932,8483,4994,1475,660

1,6-0,2540,6751,3292,1632,7803,3883,9905,390

1,4-0,2250,7051,3372,1282,7063,3283,8285,110

1,2-0,1950,7321,3402,0872,6263,1493,6614,820

1,0-0,1640,7581,4002,0432,5423,0223,4894,540

0,9-0,1480,7691,3392,1802,4982,9573,4014,395

0,8-0,1320,7801,3361,9982,4532,8913,3124,250

0,7-0,1160,7901,3331,9672,4072,8243,2234,105

0,6-0,0990,8001,3281,9392,3592,7553,1323,960

0,5-0,0830,8081,3231,9102,3112,6863,0413,815

0,4-0,0660,8161,3181,8802,2612,6152,9493,677

0,3-0,0500,8241,3091,8492,2112,5442,8563,525

0,2-0,0330,8301,3011,8182,1592,4722,7633,380

0,1-0,1700,8361,2921,7852,1072,4002,6703,235

0,00,0000,8421,2821,7512,0542,3262,5763,090

-0,10,1700,8461,2701,7162,0002,2522,4823,950

-0,20,0330,8501,2581,6801,9452,1782,3882,810

-0,30,0500,8531,2451,6431,8902,1042,2942,678

-0,40,0660,8551,2311,6061,1342,2092,2202,540

-0,50,0830,8561,2161,5671,7771,9552,1082,400

-0,60,0990,8571,2001,5281,7201,8802,0162,275

-0,70,1160,8571,1831,4881,6631,8061,9262,150

-0,80,1320,8561,1661,4481,6061,7731,8372,035

-0,90,1480,8541,1471,4071,5491,6601,7491,910

-1,00,1640,8521,1281,3661,4921,5881,6641,800

-1,20,1950,8441,0861,2821,3791,4491,5011,625

-1,40,2250,8321,0411,1981,2701,3181,3511,465

-1,60,2540,8170,9941,1161,1661,1971,2161,280

-1,80,2820,7990,9451,0351,0691,0871,0971,130

-2,00,3070,7770,8950,9590,9800,9900,9951,000

-2,20,3300,7520,8440,8880,9000,9050,9070,910

-2,50,3600,7110,7710,7930,7980,7990,8000,802

-3,00,3960,6360,6600,6660,6660,6670,6670,668

Sumber : Hidrologi Jilid 1 (Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data), hal 219

Rumus :

Log =

sLog =

gLog =

Log XTr = Log + k.(gLog )

2.3.6Debit Aliran

1.Debit Puncak

Untuk menghitung debit puncak rencana digunakan Rasional Method (RM) dimana data hidrologi memberikan kurva intensitas durasi frekuensi (IDF) yang seragam dengan debit puncak dari curah hujan rata-rata sesuai wahtu konsentrasi.

Debit puncak dapat diformulasikan sebagai berikut :

Q = 0,00278 . Cs . C . I . A

dimana :

Q=Debit puncak rencana (m3/detik)

I=Intensitas (mm/jam) diperoleh dari IDF curve berdasarkan waktu konsentrasi

A=Luas catchment area (Ha)

Cs=Storage Cofficient

2. Koefisien Pengaliran (Run Off Cofficient)

Pada saat terjadi hujan pada umunya sebagian air hujan akan menjadi limpasan dan sebagian mengalami infiltrasi dan evaporasi. Bagian hujan yang mengalir di atas permukaan tanah dan saat sesudahnya merupakan limpasan/pengaliran. Besarnya koefisien pengaliran untuk daerah perencanaan disesuaikan dengan karakteristik daerah pengaliran yang dipengaruhi oleh tata guna lahan (Land Use) yang terdapat dalam wilayah pengaliran tersebut.

Besarnya koefisien pengaliran dapat dilihat pada tabel 2.8

Tabel 2-8 : Besarnya Koefisien Pengaliran

KONDISIKOEFISIENKARAKTERISTIKKOEFISIEN

Pusat Perdagangan

Lingkungan Sekitar

Rumah-rumah Tinggal

Kompleks Perumahan

Daerah Pinggiran

Apartemen

Indusrti Berkembang

Industri Besar

Taman Pekuburan

Taman Bermain

Lapangan dan Rel Kereta

Daerah Belum Berkembang0,70 0,95

0,50 0,70

0,30 0,50

0,40 0,60

0,25 0,40

0,50 0,70

0,50 0,80

0,60 0,90

0,10 0,25

0,10 0,25

0,25 0,40

0,10 0,30Permukaan Aspal

Permukaan Beton

Permukaan Batu Buatan

Permukaan Kerikil

Alur Setapak

Atap

Lahan Tanah Berpasir :

Kemiringan 2%

Kemiringan 2-7%

Bertrap 7%

Lahan Tanah Keras :

Kemiringan 2%

Kemiringan 2-7%

Bertrap 7%0,70 - 0,95

0,80 0,95

0,70 0,85

0,15 0,35

0,10 0,85

0,75 0,95

0,05 0,10

0,10 0,15

0,15 0,20

0,13 0,17

0,18 0,22

0,25 0,35

Sumber : Urban Drainage Guidelines and Design Standards

3. Waktu Konsentrasi (tc)

Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir dari titik terjauh dari catchment menuju suatu titik tujuan. Besar waktu konsentrasi dihitung dengan rurmus :

tc = to + td

dimana :

tc=waktu konsentrasi (menit)

to=waktu pengaliran air pada permukaan tanah dapat dianalisa dengan gambar

td=waktu pengaliran pada saluran, besarnya dapat dianalisa dengan rumus

td=Ls/v

dimana :

Ls=jarak aliran dari tempat masuknya air sampai ke tempat yang di tuju (m)

v=kecepatan aliran (m/detik)

4. Koefisien Penampungan

Makin besar Catchment Area, maka perlu adanya gelombang banjir harus diperhitungkan, untuk itu pengaruh tampungan saluran di saat mengalami puncak pengaliran debit dihitung dengan menggunakan Rasional Method dengan mengalikan suatu koefisien daya tampung daerah tangkapan hujan, sehingga bentuk perhitungan menggunakan Metode Rasional Modifikasi (MRM), besar koefisien tersebut :

Cs=

dimana :

tc=waktu pengumpulan total (waktu konsentrasi)

td=waktu pengaliran pada saluran sampai titik yang ditinjau

Keterangan :

Rumus Rasional Method sesuai digunakan untuk daerah pengaliran yang kecil dengan batasan 20 sampai 300 Ha, sedangkan untuk Rasional Modifikasi dapat digunakan untuk daerah pengaliran sampai 1300 Ha. Sedangkan untuk daerah pengaliran yang lebih besar dari itu maka digunakan Snyder Synthetic Unit Hydrograph Method.

5. Metode Hydroraph dari SCS (US Soil Conservation Service)

Salah satu metode ysng digunsksn dslsm perhiutngna debit puncak dengna Hydrograph aliran adalah metode SCS. Rumus ini dipakai untuk menghitung debit dengan luas Catchment Area lebih besar dari 1300 Ha.

Rumus tersebut adalah :

Qp=

dimana :

Qp=Debit puncak banjir (m3/detik)

A=Luas daerah tangkapan (Ha)

Tp=Waktu puncak hydrograph aliran (jam)

D/2 + log Time atau 0,70 Tc

D=Lamanya terjadi hujan

Q=Aliran permukaan/limpasan langsung (Direct Run Off)

Q=

S=

N=

dimana :

IA=Abstraksi awal (IA = 2,5 mm untuk DAS Indonesia)

=0,2 S

P=Hujan harian maksimum

CN=Curva Number (Lihat Tabel)

S=Daya Tampung Maksimum (cm)

Tp=D/2 + log Time atau 0,70 x Tc

D=Lamanya hujan

Klasifikasi Kelompok Jenis Tanah Hidrologi :

1.Kelompok A : Terdiri dari tanah-tanah berpotensi rendah , daya resapan besar, walauoun kondisi basah. Pada umumnya tersiri dari pasir sampai kerikil yang cukup dalam dengan tingkat transmisi yang tinggi (cepat mngering dengan baik).

2.Kelompok B : Terdiri dari tanah-tanah dengan daya laju penyusupan (infiltrasi) sedang keadaan basah. Umumnya semakin dalam semakin kering dengna tekstur halus sampai kasar dan tingkat transmisi airnya rendah.

3.Kelompok C : Terdiri ddri tanah-tanah dengan daya laju penyusupan yang lambat pada dalam keadaan basah. Biasanya mempunyai lapisan tanah liat yang menghambat proses pengeringan vertikal tekstur agak halus sampai cukup halus dengna transmisi airnya lambat.

4.Kelompok D: Terdiri dari tanah-tanah dengan potensi limpasan tinggi, mempunyai daya laju penyusupan (infiltrasi) yang sangat lambat saat basah, umumnya terdiri dari tanah liat dengan penyerapan air yang tinggi (daya swelling) dimana permukaan air tanah (water table)sangat tinggi di atas permukaan atau tanah-tanah dangkal, tingkat transmisi airnya sangat lambat.

2.4Kriteria Hidrolika Saluran dan Bangunan

2.4.1Hidrolika Saluran

1. Penentuan Dimensi Saluran

B dan h saluran dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:Bentuk trapesium

A = (b+(m x h)) x h2. Kapasitas Saluran

Rumus yang digunakan untuk menghitung jumlah pengaliran dalam saluran adalah Rumus Manning :

Q=

Dengan asumsi aliran dalam tampang saluran adalah Aliran Seragam.

3. Koefisien Kekasaran Manning

Besarnya koefisien kekasaran Manning (n) diambil :

Pasangan batu kali/gunung tidak diplester 0,20

Pasangan batu kali/gunung diplester 0,018

Tanah 0,025

4. Kecepatan Dalam Saluran

Kecepatan aliran dalam saluran direncanakan sedemikian rupa, sehingga tidak menimbulkan erosi pada dasar dan dinding saluran serta tidak terjadi penumpukan sedemikian/kotoran di hulu saluran.

Kecepatan aliran yang diizinkan dalam saluran diambil :

Kecepatan maksimum=3,0 m/detik pakai lining

Kecepatan maksimum=1,6 m/detik tanpa lining

Kecepatan minimum=0,3 m/detik pakai lining

Kecepatan minimum=0,6 m/detik tanpa lining

Kemiringan dasar saluran direncanakan sedemikian rupa, sehingga akan memberikan kecepatan aliran yang besarnya terdekat diantara nilai toleransi kecepatan maksimum dan minimum.5. Kemiringan Talud

Besarnya kemiringan talud disesuaikan dengan ruang yang tersedia (lebar tanah) dan juga kestabilan tanahnya. Untuk kemiringan talud direncanakan 0,33 0,25 untuk saluran lining (pasangan) dan 1,00 0,33 untuk saluran tanah. Untuk kondisi-kondisi tertentu talud tegak dapat diterapkan.

6. Tinggi Jagaan (Fre Board)

Fungsi jagaan digunakan untuk menjaga adanya faktor-faktor yang kemungkinan adanya penambahan debit, untuk jagaan di sini diambil :

Saluran primer:0,20 0,30 m

Saluran sekunder:0,10 0,20 m

Saluran tersier:0,10 m

Atau disesuaikan dengan kondisi muka tanah yang ada.

Dapat juga dihitung dengan rumus :

dimana :

w=Free Board (m)

h=tinggi muka air rencana (m)

Q