MANFAAT SUMUR RESAPAN DALAM...

MANFAAT SUMUR RESAPAN DALAM PENANGGULANGAN BANJIR DI

WILAYAH KELURAHAN PENANGGUNGAN BAGIAN SELATAN

KOTA MALANG

NASKAH PUBLIKASI

TEKNIK SIPIL

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

HENDRA TRI WIJAYA

115060100111021

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017


WILAYAH KELURAHAN PENANGGUNGAN BAGIAN SELATAN

KOTA MALANG

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

HENDRA TRI WIJAYA

115060100111021

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017

LEMBAR PENGESAHAN


WILAYAH KELURAHAN PENANGGUNGAN BAGIAN SELATAN KOTA

MALANG

SKRIPSI

TEKNIK SIPIL

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

HENDRA TRI WIJAYA NIM. 115060100111021

Skripsi ini telah direvisi dan disetujui oleh dosen pembimbing

pada tanggal 17 Januari 2017

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. M. Ruslin Anwar, M. Si Ir. Agus Suharyanto, M.Eng., Ph.D NIP. 19590818 199803 1 001 NIP. 19610813 198802 1 001

Mengetahui

Ketua Program Studi S1

Dr. Eng. Indradi Wijatmiko, ST., M.Eng.(Prac)

NIP. 19810220 200604 1 002

PERNYATAAN ORISINALITAS SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa sepanjang sepengetahuan saya

dan berdasarkan hasil penelusuran berbagai karya ilmiah, gagasan dan masalah ilmiah

yang diteliti dan diulas di dalam Naskah Skripsi ini adalah asli dari pemikiran saya,

tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh

gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam

naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

Apabila ternyata di dalam naskah Skripsi ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur

jiplakan, saya bersedia Skripsi dibatalkan, serta diproses sesuai dengan peraturan

perundang-undangan yang berlaku (UU No. 20 Tahun 2003, pasal 25 ayat 2 dan pasal

70).

Malang, 17 Januari 2017

Mahasiswa,

Hendra Tri Wijaya NIM. 115060100111021

HALAMAN IDENTITAS TIM PENGUJI SKRIPSI

Judul Skripsi :

Manfaat Sumur Resapan dalam Penanggulangan Banjir di Wilayah Kelurahan

Penanggungan Bagian Selatan Kota Malang

Nama Mahasiswa : Hendra Tri Wijaya

NIM : 115060100111021

Program Studi : Teknik Sipil

Minat : Keairan

Tim Dosen Penguji :

Dosen Penguji 1 : Dr. Eng. Indradi Wijatmiko, ST., M.Eng.(Prac)

Dosen Penguji 2 : Dr. Ir. M. Ruslin Anwar, M.Si

Dosen Penguji 3 : Ir. Agus Suharyanto, M.Eng, Ph.D

Tanggal Ujian : 04 Januari 2017

SK Penguji : 1666/UN10.F07/PP/2017

RIWAYAT HIDUP

Hendra Tri Wijaya, kelahiran Pasuruan, 24 Juni 1993, merupakan putra ketiga dari

tiga bersaudara dari pasangan Herry Purwanto dan Sri Winarti, S.Pd. Mulai mengenyam

pendidikan dasar di SDN Kepulungan III Kecamatan Gempol sejak 1999 dan lulus pada

tahun 2005. Setelah it melanjutkan pendidikan sekolah menengah di SMP Negeri 1

Pandaan sejak tahun 2005 dan lulus pada tahun 2008. Melanjutkan pendidikan sekolah

menengah atas di SMA Negeri 2 Kota Mojokerto Program Ilmu Pengetahuan Alam dan

lulus pada tahun 2011. Kemudian pada tahun 2011 mulai meunempuh pendidikan di

Perguruan Tinggi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya dan

menyelesaikan pada Tahun 2017.

Malang, Januari 2017

Penulis

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan

karunia-Nya kepada penulis dalam menyusun Laporan Tugas Akhir yang berjudul

“Manfaat Sumur Resapan dalam Penanggulangan Banjir di Wilayah Kelurahan

Penanggungan Kota Malang”. Laporan Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi

persyaratan akademis untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Fakultas Teknik

Jurusan Sipil Universitas Brawijaya Malang.

Tersusunnya laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak yang telah

membantu dan mendukung penulis. Pada kesempatan kali ini, penulis mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Ir. M. Ruslin Anwar, M.Si sebagai Dosen Pebimbing I, yang telah

banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan untuk

kesempurnaan penulisan tugas akhir.

2. Bapak Ir. Agus Suharyanto, M.Eng, Ph.D sebagai Dosen Pebimbing II, yang

telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan untuk

kesempurnaan penulisan tugas akhir.

3. Dr. Eng. Indradi Wijatmiko, ST., M.Eng.(Prac) sebagai ketua majelis, Ibu Dr.

Eng. Yatnanta Padma Devia, ST., MT. sebagai dosen kompre yang bersedia

hadir pada saat seminar proposal dan sidang akhir penulis.

4. Bapak Ir. Suroso, Dipl.HE, M.Eng. sebagai Ketua Kelompok Dosen Keahlian

Keairan Teknik Sipil Universitas Brawijaya.

5. Bapak Ir. Sugeng P Budio, MS sebagai Kepala Jurusan Teknik Sipil Universitas

Brawijaya yang memfasilitasi dalam hal akademik selama penulis menimba

ilmu di Teknik Sipil Universitas Brawijaya.

6. Herry Purwanto dan Sri Winarti, S.Pd. sebagai orang tua telah membantu,

menyemangati dan mendoakan penulis karena tanpa bantuannya penulis tidak

bisa menyelesaikan tugas akhir.

7. Donna Sriwijayanti, Dyah Mega Nurlita, Yohanes Iriyanto, Ferdian Adi Kusuma

sebagai Kakak dan Meysha Awaliyah Azzahra, Bellvania Kusuma Dewi

Sebagai Adik Keponakan.

8. Teman Teman Teknik Sipil Universitas Brawijaya angkatan 2011 yang telah

menemani dalam proses pembelajaran.

9. Dyah Ayu Pratsiwi, ST sebagai orang spesial yang selalu menyemangati dan

membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini.

ii

10. Keluarga besar UUK.BPP FT-UB yang telah mengingatkan dan menyemangati

penulis tiada henti dalam pengerjaan tugas akhir.

11. Teman Seperjuangan Tugas Akhir Kosentrasi Keairan Harya Pamungkas, ST,

Ida Aditya, Hamim Zarkasih, ST yang telah membantu dalam proses pengerjaan

tugas akhir.

12. Ahmad Ardi Santoso, ST yang telah membantu dan memberikan masukan dalam

pengerjaan tugas akhir.

13. Teman-teman dari kontrakan Joyogrand 68 sebagai sahabat yang selalu

memotivasi untuk menyelesaikan laporan tugas akhir.

14. Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu

dalam penyelesaian laporan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna dan

terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya

masukan, baik saran maupun kritik yang bersifat membangun dari semua pihak.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis sendiri dan umumnya

bagi para pembaca.

Malang, Desember 2016

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Halaman

PENGANTAR ....................................................................................................................... i

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ................................................................................................................ v

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... viii

RINGKASAN .......................................................................................................................ix

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2 Identifikasi Masalah............................................................................................ 3

1.3 Rumusan Masalah............................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ................................................................................................. 3

1.5 Tujuan Kajian ..................................................................................................... 4

1.6 Manfaat Kajian ................................................................................................... 4

BAB II KAJIAN PUSTAKA............................................................................................... 5

2.1 Analisis Hidrologi............................................................................................... 5

2.1.1 Analisis Hujan Rata-Rata Kawasan ........................................................ 5

2.1.2 Perhitungan Hujan Rancangan................................................................ 8

2.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi ....................................................................... 9

2.1.4 Waktu Kosentrasi .................................................................................. 12

2.1.5 Intensitas Hujan..................................................................................... 13

2.1.6 Analisis Intensitas Hujan ...................................................................... 15

2.1.7 Koefisien Pengaliran (C)....................................................................... 16

2.1.8 Limpasan Permukaan ............................................................................ 17

2.1.8.1 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Limpasan ....................... 18

2.2 Debit Banjir Rancangan.................................................................................... 20

2.2.1 Menentukan Debit Air Hujan................................................................ 20

2.2.2 Menghitung Pertumbuhan Penduduk.................................................... 21

2.2.3 Menghitung Debit Domestik dan Non Domestik ................................. 23

2.2.4 Menghitung Debit Buangan.................................................................. 25

2.3 Analisis Saluran Drainase ................................................................................. 26

2.3.1 Kapasitas Saluran .................................................................................. 26

2.4 Sumur Resapan ................................................................................................. 29

2.4.1 Fungsi Sumur Resapan ......................................................................... 29

2.4.2 Persyaratan-Persyaratan Sumur Resapan (SNI 03-2453-2002) ............ 30

2.4.3 Perhitungan dan Penentuan Sumur Resapan Air Hujan ....................... 31

2.4.4 Penentuan Jumlah Sumur Resapan ....................................................... 32

BAB III METODE KAJIAN ............................................................................................ 33

3.1 Prosedur Kerja Kajian....................................................................................... 33

3.2 Metode Pengumpulan Data............................................................................... 34

iv

3.2.1 Data primer ........................................................................................... 34

3.2.2 Data Sekunder ....................................................................................... 34

3.3 Metode Analisa dan Pengolahan Data .............................................................. 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 39

4.1 Identifikasi Administratif.................................................................................. 39

4.2 Analisa Debit Hujan ......................................................................................... 40

4.2.1 Menentukan Curah Hujan Rancangan .................................................. 40

4.2.2 Curah Hujan Rancangan ....................................................................... 44

4.2.3 Uji Kesesuaian Distribusi ..................................................................... 45

4.2.4 Waktu Kosentrasi .................................................................................. 48

4.2.5 Intensitas Hujan..................................................................................... 50

4.2.5.1 Penentuan Metode Perhitungan Intensitas ................................ 53

4.2.6 Koefisien Pengaliran ............................................................................. 58

4.2.7 Debit Buangan....................................................................................... 59

4.2.7.1 Proyeksi Jumlah Penduduk ....................................................... 59

4.2.7.2 Debit Domestik dan Non Domestik .......................................... 62

4.2.8 Debit Limpasan Jalan............................................................................ 67

4.2.9 Debit Rancangan Total.......................................................................... 67

4.3 Analisa Penampang Saluran Drainase .............................................................. 68

4.3.1 Kapasitas Saluran Exsisting .................................................................. 68

4.3.2 Analisa Debit Luapan Saluran .............................................................. 73

4.4 Perencanaan Sumur Resapan ............................................................................ 73

4.4.1 Pengurangan Kapasitas Saluran Drainase Akibat Sumur Resapan ....... 85

4.5 Rencana Anggaran Biaya (RAB)...................................................................... 85

4.5.1 Perhitungan Bill Of Quantity (BOQ)..................................................... 85

4.5.2 Rencana Anggaran Biaya (RAB) Sumur Resapan ................................ 90

BAB V PENUTUP ............................................................................................................. 95

5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 95

5.2 Saran ................................................................................................................. 97

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

v

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

Tabel 2.1 Jaring-Jaring Pos Hujan ....................................................................................... 8

Tabel 2.2 Luas DAS ............................................................................................................ 8

Tabel 2.3 Topografi DAS .................................................................................................... 8

Tabel 2.4 Pemilihan Distribusi Sebaran .............................................................................. 8

Tabel 2.5 Harga Kritis untuk Smirnov Kolmogorov Test ................................................. 11

Tabel 2.6 Harga Kritis dengan Metode Chi-Square .......................................................... 12

Tabel 2.7 Derajat Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan ............................................. 14

Tabel 2.8 Koefisien Aliran Permukaan (C) untuk Daerah Urban ..................................... 17

Tabel 2.9 Kriteria Desain Hidrologi Sistem Drainase Perkotaan ...................................... 21

Tabel 2.10 Kebutuhan Air ................................................................................................... 23

Tabel 2.11 Kriteria Perencanaan Air Bersih ........................................................................ 24

Tabel 2.12 Kebutuhan Air Non-Domestik untuk Kota Kategori I, II, III, IV ..................... 25

Tabel 2.13 Kebutuhan Air Non-Domestik untuk Kota Kategori V ..................................... 25

Tabel 2.14 Kebutuhan Air Non-Domestik untuk Kategori Lain ......................................... 25

Tabel 2.15 Koefisien Kekasaran Manning .......................................................................... 27

Tabel 2.16 Kecepatan yang Diizinkan ................................................................................. 27

Tabel 2.17 Jarak Minimum Sumur Resapan Air Hujan Terhadap Bangunan ..................... 30

Tabel 4.1 Curah Hujan Rata-Rata...................................................................................... 42

Tabel 4.2 Parameter Uji Distribusi Statistik ...................................................................... 43

Tabel 4.3 Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan..................................... 44

Tabel 4.4 Parameter Uji Distribusi Statistik dalam Log .................................................... 44

Tabel 4.5 Interpolasi Nilai G ............................................................................................. 45

Tabel 4.6 Curah Hujan Maksimum Dengan Kala Ulang................................................... 45

Tabel 4.7 Nilai Kritis D0 untuk Uji Smirnov-Kolmogorov ................................................ 46

Tabel 4.8 Perhitungan Uji Kesesuaian Distribusi Smirnov-Kolmogorov .......................... 47

Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Hasper Der Weduwen dengan Kala Ulang 5, 10, 25, 50 dan

100 tahun ............................................................................................................................. 51

Tabel 4.10 Perhitungan Tetapan a dan b untuk Kala Ulang 5 Tahun .................................. 53

Tabel 4.11 Perhitungan Tetapan a dan b ............................................................................. 54

Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Talbot ................................................................................... 55

Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Sherman ............................................................................... 56

Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Ishiguro ................................................................................ 56

Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Mononobe ............................................................................ 56

Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Peak Weight Root Mean Square Error ................................ 57

Tabel 4.17 Hasil Perhitungan Intensitas Hujan Selama Satu Jam dengan Kala Ulang 5, 10,

25, 50 dan 100 tahun............................................................................................................ 57

Tabel 4.18 Nilai Koefisien Pengaliran Pada Sub Catchment Area .................................... 58

Tabel 4.19 Hasil Perhitungan Debit Air Hujan Sub Catchment Area ................................ 59

Tabel 4.20 Data Jumlah Penduduk Kelurahan Penanggungan ........................................... 59

Tabel 4.21 Perhitungan Metode Sesuai Durasi Data Aritmatika dan Geometrik ............... 60

vi

Tabel 4.22 Proyeksi Penduduk Menggunakan Metode Aritmatika, Geometrik dan Least-

Square .................................................................................................................................. 61

Tabel 4.23 Proyeksi Jumlah Penduduk dengan Metode Geometri ..................................... 61

Tabel 4.24 Jumlah Fasilitas Umum pada Masing-Masing Catchment Area ...................... 62

Tabel 4.25 Jumlah Kebutuhan Domestik dan Non-Domesstik Pada Catchment Area 1.... 63




Tabel 4.29 Kebutuhan Air Bersih Saat FHM dan FJP pada Catchment Area 1 ................. 65




Tabel 4.33 Hasil Perhitungan Debit Limpasan Jalan dengan Durasi 1 Jam ....................... 67

Tabel 4.34 Hasil Perhitungan Debit Rancangan Total pada Setiap Catchment Area......... 68

Tabel 4.35 Perhitungan Kapasitas Saluran Eksisting ......................................................... 72

Tabel 4.36 Perhitungan Debit Luapan Saluran Drainase.................................................... 73

Tabel 4.37 Jarak Penempatan Sumur Resapan Air Hujan Terhadap Bangunan................. 78

Tabel 4.38 Rekapitulasi Kebutuhan Sumur Resapan di Kelurahan Penanggungan Bagian

Selatan.................................................................................................................................. 82

Tabel 4.39 Besarnya Debit Saluran Setelah Ada Sumur Resapan...................................... 85

Tabel 4.40 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Galian Tanah ................................................ 86

Tabel 4.41 Bill Of Quantity (BOQ) Sumur Resapan Tipe 1 ............................................... 87



Tabel 4.44 Tabel Rencana Anggaran Biaya (RAB) Sumur Resapan Tipe 1 ...................... 90



Tabel 4.47 Rincian Biaya Pembuatan Sumur Resapan ...................................................... 93

vii

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

Gambar 1.1 Kondisi Banjir di Depan Malang Town Square............................................... 2

Gambar 2.1 Metode Poligon Thiessen................................................................................. 6

Gambar 2.2 Membuat Luas Daerah Menggunakan Isohyet ................................................ 7

Gambar 2.3 Pengaruh Bentuk DAS pada Aliran Permukaan ............................................ 19

Gambar 2.4 Pengaruh Kerapatan Parit/Saluran pada Hidrograf Aliran Permukaan ......... 20

Gambar 2.5 Gambar Konstruksi Sumur Resapan .............................................................. 31

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................................. 34

Gambar 4.1 Lokasi Studi ................................................................................................... 40

Gambar 4.2 Lokasi Stasiun Pengamat ............................................................................... 41

Gambar 4.3 Pembagian Catchmnet Area........................................................................... 49

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Intensitas dan Durasi Hujan dengan Kala Ulang 10 Tahun

............................................................................................................................................. 56

Gambar 4.5 Saluran Drainase Existing .............................................................................. 69

Gambar 4.6 Dimensi Saluran Drainase di Jl. Cimacan ..................................................... 69

Gambar 4.7 Dimensi Saluran Drainase di Jalan Universitas Brawijaya ........................... 71

Gambar 4.8 Sumur Resapan Tipe 1 ................................................................................... 75



Gambar 4.11 Sebaran Sumur Resapan pada Kelurahan Penanggungan Bagian Selatan,

Kota Malang ........................................................................................................................ 84

file:///E:\SKRIPSI\semua%20bab\BAB%20IV%20FIX%20.docx%23_Toc462006133file:///E:\SKRIPSI\semua%20bab\BAB%20IV%20FIX%20.docx%23_Toc462006134

viii

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

Lampiran 1 Data Currah Hujan ......................................................................................... 99

Lampiran 2 Perhitungan Interpolasi Nilai G ................................................................... 100

Lampiran 3 Perhitungan Tetapan a dan b ........................................................................ 101

Lampiran 4 Perhitungan Peak Weight Root Mean Square Error ................................... 104

Lampiran 5 Perbandingan Q kapasitas dengan Q rancangan Totsl Kala Ulang 10 Tahun

...................................................................................................................... 114

Lampiran 6 Analisa Harga Satuan ................................................................................... 115

Lampiran 7 Penampang Saluran ...................................................................................... 126

Lampiran 8 Rencana Anggaran Biaya (RAB) ................................................................. 131

ix

RINGKASAN

Hendra Tri Wijaya, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Desember 2016, Manfaat Sumur Resapan Dalam Penanggulangan Banjir di Wilayah

Kelurahan Penanggungan Bagian Selatan Kota Malang. Dosen Pembimbing : Dr. Ir. M. Ruslin Anwar., M.Si dan Ir. Agus Suharyanto, M. Eng, Ph.D.

Dengan berkurangnya ruang terbuka hijau (RTH) di wilayah Kelurahan Penanggungan

bagian selatan Kota Malang berdampak besar terhadap kondisi air tanah dan peningkatan volume alian air permukaan. Saat terjadi hujan dengan durasi lebih dari 60 menit maka

akan terjadi genangan di ruas jalan Veteran. Penyerapan air ke permukaan tanah terhalang dikarenakan berkurangnya ruang terbuka hijau dan yang paling menjadi penyebab utama yaitu sistem saluran drainase di sekitar ruas jalan Veteran tidak mampu menampung debit

air hujan, debit buangan domestik, dan debit limpasan permukaan jalan.

Pemerintah Kota Malang saat ini sedang berupaya untuk memperbaiki sistem saluran

drainase Kota Malang, namun cara yang digunakan masih bersifat konvensional. Cara ini pada prinsipnya seluruh air hujan yang jatuh di suatu wilayah harus secepat-cepatnya dibuang ke sungai terdekat. Untuk itu, diperlukan upaya penanganan yang tidak hanya

memecahkan permasalahan drainase dalam jangka pendek, tetapi juga dapat menangani permasalahan drainase dalam jangka panjang dan menciptakan sistem drainase yang

terintegrasi. Salah satu langkah yang digunakan untuk mengelola luapan saluran yang terjadi yaitu dengan menggunakan sumur resapan. Sumur resapan adalah sumur atau lubang yang dibuat untuk menampung air hujan atau aliran air permukaan agar mengalir ke

tanah yang dapat mempertahankan bahkan meningkatkan tinggi muka air tanah dan mengurangi laju air permukaan (surface runoff).

Sebagai acuan perencanaan alternatif penanggulangan banjir maka digunakan debit rencana dengan kala ulang 10 tahun yang dibagi pada setiap catchment area, untuk catchment area 1 sebesar 0.6963 m3/det, catchment area 2 sebesar 0.9168 m3/det,

catchment area 3 sebesar 0.6141 m3/det, sedangkan catchment area 4 sebesar 0.4314 m3/det. Kemudian dilakukan perencanaan sumur resapan dengan menggunakan debit

berdasarkan pembagian luas daerah tangkapan masing-masing. Untuk sumur resapan dengan tipe 1 berbentuk penampang lingkaran dengan jari- jari 1m dan kedalaman sumur 3 m. Sumur resapan tipe 1 ini mampu mereduksi debit 0,1791 m3/detik. Untuk sumur

resapan tipe 2 berbentuk penampang persegi dengan ukuran 1 x 1 m dan kedalaman tinggi 3 m serta mampu mereduksi 0,1228 m3/detik. Sedangkan untuk sumur resapan tipe 3

berbentuk persegi panjang dengan ukuran 1,5 x 1 m dan berkedalaman 3 m serta mampu mereduksi debit sebesar 0,1842 m3/detik. Masing-masing sumur resapan diletakkan di bahu jalan diarea studi dikarenakan proses pembebasan lahan memerlukan waktu yang

singkat dan biaya yang murah. Dengan adanya 37 buah sumur resapan pada wilayah studi debit yang dapat direduksi oleh sumur resapan sebesar 6,780 m3/detik. Biaya pembuatan 1

buah sumur resapan tipe 1 sebesar Rp.4.975.760,00, untuk rencana anggaran biaya (RAB) sumur resapan untuk tipe 2 sebesar Rp. 4.714.187,00 sedangkan rencana anggaran biaya (RAB) sumur resapan untuk tipe 3 sebesar Rp. 5.639.675,00. Jadi total pembuatan 37 buah

sumur resapan sebesar Rp.204.020.564,00.

Kata Kunci : Debit, Kelurahan Penanggungan, Genangan, Sumur Resapan.

x

SUMMARY

Hendra Tri Wijaya, Departement of Civil Engineering, Faculty of Engineering,

Brawijaya University. July 2016. The Benefit of Infiltration Wells in Flood Prevention in South of Penanggungan Village Area,Malang City. Academic Supervisor : Dr. Ir. M. Ruslin Anwar., M. Si. and Ir. Agus Suharyanto, M. Eng, Ph. D.

With the reduction of green open area in the southern part of the Penanggungan

district Malang have major impact on groundwater conditions and an increase in the volume of surface water runoff. When it rains with a duration of more than 60 minutes there will be a puddle on the Veteran road. Water absorption into the soil surface is

blocked due to the reduced green open area and the most a major cause of the system of drainage channels around the Veteran's roads can not accommodate the rain water

discharge, domestic effluent discharge, and discharge the road surface runoff.

Malang government is currently working to improve drainage channel system in

Malang town, but the methods used are still conventional. This method is in principle all the rain that falls in a region must flow into the nearest river. To that end, the necessary

efforts to address not only solve drainage problems in the short term, but also can handle the drainage problems in the long term and create an integrated drainage system. One of the measures used to manage the overflow channel that happen is by using infiltration

wells. Infiltration wells are wells or holes made for rainwater or surface runoff to flow into the ground to maintain and even increase groundwater levels and reduce the rate of surface

water (surface runoff).

As a rule of alternative planning for flood prevention we used a debit plan with a

return period of 10 years, divided in each catchment area, for the catchment area 1 at 0.6963 m3/sec, catchment area 2 of 0.9168 m3/sec, catchment area 3 of 0.6141 m3 /sec, while the four catchment area of 0.4314 m3/sec. Then do the planning of infiltration wells

using a debit based division catchment area respectively. To infiltration wells with type 1 circle-shaped cross section with a radius of 1m and a well depth of 3 m. Infiltration wells

type 1 is able to reduce debit 0.1791 m3 /sec. To infiltration wells type 2 square-shaped cross-section with a size of 1 x 1 m and a depth of 3 m high and is capable of reducing 0.1228 m3/sec. As for infiltration wells type 3 rectangular with a size of 1.5 x 1 m and a

depth of 3 m and is able to reduce the discharge of 0.1842 m3/sec. Each recharge wells placed on the shoulder of the road in the area studies due to the land acquisition process

requires a short time and cost. With the 37 pieces of infiltration wells in the study area that discharge can be reduced by infiltration wells of 6,780 m3/sec. The cost of making 1 piece of infiltration wells for Rp.4.975.760,00 type 1, for the budget plan (RAB) for type 2

infiltration wells Rp. 4.714.187,00 while the budget plan (RAB) infiltration wells to type 3 Rp.5.639.675,00. So a total of 37 pieces of infiltration wells manufacture of

Rp.204.020.564,00.

Keywords : Water Discharge, Penanggungan District, Puddle, Infiltration Wells

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Salah satu kota dengan pertumbuhan sektor ekonomi dan kemajuan industri terpe sat

kedua di Jawa Timur adalah Kota Malang. Sebagai kota pendidikan dan wisata, dalam

setiap tahun Kota Malang mengalami perkembangan jumlah penduduk asli dan pendatang

begitu pesat. Jumlah penduduk sebesar 881.794 jiwa pada tahun 2015 dengan pertumbuhan

penduduk 1,58 persen setiap tahunnya menyebabkan peningkatan kebutuhan bangunan

baik untuk perumahan maupun sektor ekonomi dan bisnis. Banyak lahan yang sebelumnya

merupakan lahan terbuka hijau berubah menjadi area pendidikan, bisnis, dan fasilitas

umum. Kondisi tersebut mengubah areal tanah yang semula terbuka dan bersifat lolos air

menjadi suatu kawasan yang bersifat kedap air.

Penutupan permukaan tanah oleh banyaknya bangunan berdampak besar terhadap

kondisi air tanah dan peningkatan volume aliran air permukaan dan menjadi penyebab

utama terjadinya banjir di Kota Malang. Banjir adalah akibat tidak maksimalnya

penyerapan air hujan ke dalam tanah. Hal ini yang menjadi persoalan penting saat musim

hujan di kota besar seperti Malang. Kota Malang hanya memiliki ruang terbuka hijau

sebesar 14 persen dari total luas wilayah, sedangkan ketentuan yang ditetapkan minimal 20

persen dari luas wilayah.

Dengan berkurangnya ruang terbuka hijau (RTH) yang dapat difungsikan sebagai

lahan peresapan air dan didukung pula oleh menurunnya kondisi saluran drainase, baik

kapasitas, sistem operasi dan sistem pengelolaannya, menyebabkan timbulnya berbagai

masalah di sektor drainase. Salah satu masalah yang terjadi pada musim hujan yaitu

terlihatnya genangan di ruas-ruas jalan Kota Malang, terutama pada ruas jalan Veteran

Kota Malang. Genangan dari limpasan saluran drainase menyebabkan terjadinya banjir di

sepanjang ruas jalan dengan ketinggian ±15 cm. Hal ini sudah menjadi permasalahan lama

dan perlu penanganan guna memperbaiki kondisi sistem drainase di Kota Malang di masa

yang akan datang.

2

Gambar 1.1 Kondisi Banjir di Sekitar Malang Town Square (Matos)

Pemerintah Kota Malang saat ini sedang berupaya untuk memperbaiki sistem saluran

drainase Kota Malang, namun cara yang digunakan masih bersifat konvensional. Cara ini

pada prinsipnya menyebutkan bahwa seluruh air hujn yang jatuh di suatu wilayah harus

secepat-cepatnya dibuang ke sungai terdekat. Filosofi membuang air genangan secepatnya

ke sungai mengakibatkan sungai akan menerima beban yang melampaui kapasitasnya,

sementara tidak banyak air yang dapat meresap ke dalam tanah. Beberapa upaya

penanganan drainase seperti normalisasi sungai dan saluran atau perbaikan dan

penambahan saluran hanya dapat menanggulangi permasalahan drainase untuk jangka

pendek.

Untuk itu, diperlukan upaya penanganan yang tidak hanya memecahkan permasalahan

drainase dalam jangka pendek, tetapi juga dapat menangani permasalahan drainase dalam

jangka panjang dan menciptakan sistem drainase yang terintegrasi. Perencanaan drainase

perlu memperhatikan fungsi drainase yang dilandaskan pada konsep pembangunan yang

bersifat berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Berdasarkan pertimbangan tersebut

diperlukan adanya penelitian di wilayah Sub DAS Brantas sebagai wilayah yang

mengalami genangan di Kota Malang khususnya wilayah Penanggungan bagian selatan.

Penelitian ini selanjutnya digunakan untuk merencanakan penerapan ekodrainase

dengan membandingkan sistem drainase dan pemodelan ekodrainase. Pemodelan yang

dilakukan bertujuan untuk mengetahui perbandingan aliran setelah adanya teknologi

ekodrainase. Apabila teknologi ekodrainase ini diterapkan, diharapkan akan terdapat

pengelolaan kelebihan air di musim hujan dengan meresapkan serta menampung kelebihan

air dan memfungsikannya sebagai cadangan air tanah. Dengan kondisi tersebut diharapkan

integrasi rencana pembangunan yang bersifat berkelanjutan dan berwawasan lingkungan

dapat terlaksana.

3

1.2 Identifikasi Masalah

Dengan berkurangnya ruang terbuka hijau (RTH) di wilayah Kelurahan Penanggungan

bagian selatan Kota Malang, menyebabkan terjadinya genangan air di ruas jalan Veteran

ketika musim penghujan tiba. Hal ini dikarenakan sistem saluran drainase di sekitar ruas

jalan Veteran tidak mampu menampung debit air hujan, debit buangan domestik, dan debit

limpasan permukaan jalan. Tujuan dari studi ini adalah memberikan gambaran dan saran

yang diperlukan untuk mengurangi debit luapan saluran yang diakibatkan oleh saluran

drainase di sekitar ruas jalan Veteran. Salah satu langkah yang digunakan untuk mengelola

luapan saluran yang terjadi yaitu dengan menggunakan sumur resapan. Sumur resapan

adalah sumur atau lubang yang dibuat untuk menampung air hujan atau aliran air

permukaan agar mengalir ke tanah yang dapat mempertahankan bahkan meningkatkan

tinggi muka air tanah dan mengurangi laju air permukaan (surface runoff).

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang, maka rumusan masalah yang akan dibahas

dalam penelitian ini sebagai berikut :

1. Berapa besar debit banjir rancangan saluran drainase pada kala ulang 10 tahun di

kawasan Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota Malang?

2. Berapa kapasitas saluran drainase yang terdapat di Kelurahan Penanggungan

bagian selatan, Kota Malang saat ini?

3. Berapa debit luapan saluran pada kala ulang 10 tahun yang terjadi di kawasan

Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota Malang?

4. Dimana lokasi dan dimensi yang tepat untuk pembuatan sumur resapan di wilayah

Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota Malang dengan kala ulang 10 tahun?

5. Berapa kapasitas debit saluran kala ulang 10 tahun yang tereduksi dengan sumur

resapan di kawasan Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota Malang?

6. Berapa estimasi biaya dalam pembangunan sumur resapan?

1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Lokasi studi pada penelitian ini adalah saluran drainase di Kelurahan

Penanggungan bagian selatan Kota Malang.

2. Hanya membatasi pendekatan ekodrainase pada pendekatan fungsi eko-hidrologi,

tidak pada pendekatan kualitas air.

3. Debit domestik pada wilayah Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota

Malang dihitung setiap catchment area.

4

4. Genangan pada setiap catchment area dianggap terjadi disepanjang saluran

drainase di kawasan Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota Malang.

5. Konstruksi sumur resapan yang digunakan berdasarkan persyaratan teknis SNI No.

03-2453-2002.

6. Tidak meninjau sedimentasi dan stabilitas struktur pada saluran drainase.

1.5 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Mengetahui debit banjir rancangan saluran drainase kala ulang 10 tahun pada

kawasan Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota Malang.

2. Mengetahui kapasitas saluran drainase di Kelurahan Penanggungan bagian selatan

Kota Malang pada saat ini.

3. Mengetahui debit luapan saluran pada kala ulang 10 tahun yang terjadi di kawasan

Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota Malang.

4. Mengetahui lokasi serta desain sumur resapan yang ideal untuk wilayah

Penanggungan bagian selatan Kota Malang.

5. Mengetahui kapasitas debit saluran kala ulang 10 tahun yang tereduksi setelah

adanya sumur resapan di kawasan Kelurahan Penanggungan bagian selatan Kota

Malang.

6. Mengetahui estimasi biaya dalam pembangunan sumur resapan.

1.6 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan memberikan masukan dan manfaat sebagai berikut :

1. Penelitian ini merupakan sarana bagi penulis untuk mengaplikasikan ilmu yang

telah didapatkan selama masa kuliah dan mengaplikasikan ilmu yang didapatkan ke

dalam dunia nyata

2. Untuk mengurangi debit limpasan dan menambah volume air tanah.

3. Digunakan sebagai model acuan dan ilmu pengetahuan di bidang sipil khususnya

keairan dalam penelitian dampak rencana penerapan drainase ramah lingkungan.

4. Sebagai informasi dan acuan untuk melakukan penelitian lain di masa dating, serta

digunakan bagi perencana Kota Malang sebagai informasi dalam pengambilan

kebijakan dan perencanaan tata ruang khususnya tentang pengembangan sistem

drainase ramah lingkungan.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Analisis Hidrologi

Analisis hidrologi merupakan salah satu bagian dari keseluruhan rangkaian dalam

perencanaan bangunan air, dan jembatan yang melintasi sungai atau saluran. Analisis

hidrologi merupakan bidang yang sangat rumit dan kompleks, hal tersebut dikarenakan

adanya ketidak pastian dalam hidrologi, keterbatasan teori, dan rekaman data. Dalam

merencanakan drainase dan pengolahan air hujan, sangat penting untuk mengetahui debit

air hujan yang akan dikelola. Analisis hidrologi diperlukan untuk menentukan laju aliran,

kemampuan limpasan (run off) dan debit (discharge).

Metode rasional merupakan metode yang paling luas digunakan untuk menganalisa

respon limpasan dari daerah tangkapan yang kecil (luas sampai dengan 500 ha). Metode ini

terutama diaplikasikan dalam desain drainase perkotaan dan struktur drainase dalam skala

kecil. Kepopulerasn metode rasional adalah kesederhanaannya, walaupun demikian yang

masuk akal diberikan dalam penggunaan metode ini secara benar (Ponce, 1989).

2.1.1 Analisis Hujan Rata-Rata Kawasan

Data hujan yang diperoleh dari alat penakar merupakan hujan yang terjadi hanya pada

suatu tempat atau titik saja (point rainfall). Adanya perubahan stasiun pengamatan,

penggantian alat penakaran serta penggantian orang (pengamat) dapat menyebabkan data

hujan tidak konsisten. Untuk mengetahui hal tersebut perlu dilakukan uji konsistensi data

pengamatan dari stasiun yang bersangkutan. Pada dasarnya metode pengujian tersebut

merupakan perbandingan data stasiun yang bersangkutan dengan data stasiun lain

disekitarnya. Untuk suatu kawasan yang luas satu alat penakar hujan belum dapat

menggambarkan hujan daerah tersebut, oleh karena itu diperlukan hujan kawasan yang

diperoleh dari harga rata-rata hujan beberapa stasiun pengamatan hujan yang ada di dalam

dan/atau di sekitar kawasan tersebut.

Ada tiga macam metode yang umum digunakan untuk menghitung curah hujan, antara

lain:

1. Metode Rata–rata Aljabar

Metode ini adalah perhitungan rata–rata aljabar curah hujan di dalam dan di luar

kawasan yang diteliti. Metode ini adalah metode yang paling sederhana dalam perhitungan

hujan kawasan karena tidak memperhitungkan luas daerah di sekitar stasiun hujan. Metode

6

ini cocok untuk daerah dengan topografi datar serta memiliki stasiun pengamatan yang

banyak dan tersebar merata di seluruh daerah. Hujan kawasan diperoleh dari persamaan.

P = 𝑃1 +𝑃2 + 𝑃3 +...+ 𝑃𝑛

𝑛 = 𝑃𝑖𝑛𝑖=1

𝑛 (2-1)

dimana:

𝑃𝑖 = Curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan i

n = Banyaknya pos penakar hujan.

2. Metode Poligon Thiessen

Metode ini dikenal juga sebagai metode rata-rata timbang (weighted mean). Cara

Poligon Thiessen dapat dipakai di daerah dataran atau daerah pegunungan (dataran tinggi).

Metode ini memberikan proporsi luasan daerah pengaruh stasiun pengamat hujan untuk

mengakomodasikan ketidak seragaman jarak. Diasumsikan bahwa variasi hujan a ntara

stasiun hujan yang satu dengan yang lainnya adalah linier dan stasiun hujan dianggap dapat

mewakili kawasan tersebut.

Hasil metode Poligon Thiessen lebih akurat dibandingkan dengan metode rata-rata

aljabar. Cara ini cocok untuk daerah datar dengan luas 500-5000 km2, dan jumlah pos

penakar hujan terbatas dibandingkan luasnya.

Hujan rata-rata DAS dapat dihitung dengan persamaan berikut:

P = 𝑃1 . 𝐴1 + 𝑃2 .𝐴2 + 𝑃3 . 𝐴3 +...+ 𝑃𝑛 . 𝐴𝑛

𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3 + …+ 𝐴𝑛 =

𝑃𝑖 . 𝐴𝑖𝑛𝑖=1

𝐴𝑖𝑛𝑖=1

(2-2)

dengan:

𝑃𝑖 = Curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan i.

𝐴𝑖= Luas areal poligon i

n = Banyaknya pos penakar hujan.

Gambar 2.1 Metode Poligon Thiessen

7

3. Metode Isohyet Metode ini merupakan metode yang paling akurat untuk menentukan hujan rata-rata,

namun diperlukan keahlian dan pengalaman. Pada metode ini digunakan peta Isohyet yaitu

peta dengan garis-garis yang menghubungkan tempat yang memiliki curah hujan bervariasi

yang sama besar. Metode ini cocok untuk daerah berbukit dan tidak teratur. Untuk

menggambar luasan daerah dengan Isohyet dapat dilihat pada Gambar 2.2

Rumus untuk metode ini adalah:

P = 𝐴1

𝑃1 +𝑃22

+𝐴2 𝑃2 +𝑃3

2 + …+𝐴𝑛−1

𝑃𝑛−1+𝑃𝑛2

𝐴1 +𝐴2 + …+𝐴𝑛−1 (2-3)

atau

P = 𝐴

𝑃1 +𝑃22

𝐴 (2-4)

dengan: d = Curah Hujan Rerata Daerah Maksimum (mm)

Ai = Luas Daerah Stasiun ke i (km2)

ΣA = Luas Daerah Total (km2)

Gambar 2.2 Membuat Luas Daerah Menggunakan Isohyet.

Pemilihan metode untuk menghitung curah hujan di dasarkan pada beberapa faktor,

faktor tersebut antara lain :

8

Tabel 2.1 Jaring – Jaring Pos Hujan

Jaring – jaring pos hujan Jenis Metode Perhitungan Curah Hujan

Jumlah stasiun hujan cukup Metode Isohyet, Thissen atau rata-rata

aljabar dapat dipakai

Jumlah pos stasiun hujan terbatas Metode rata-rata aljabar atau Thiessen

Pos stasiun hujan tunggal Metode hujan titik

Tabel 2.2 Luas DAS

Luas DAS Jenis Metode Perhitungan Curah Hujan

DAS besar (> 5000 km2) Metode Isohyet

DAS sedang (500 s/d 5000 km2) Metode Thiessen

DAS kecil (< 500 km2) Metode Aljabar

Tabel 2.3 Topografi DAS

Topografi DAS Jenis Metode

Pegunungan Metode rata-rata aljabar

Dataran Metode Thiessen

Berbukit dan tidak beraturan Metode Isohyet

2.1.2 Perhitungan Hujan Rancangan

Hujan harian pada stasiun-stasiun hujan yang berpengaruh dipilih besar hujan harian

maksimum setiap tahunnya. Hujan maksimum tersebut digunakan sebagai cara untuk

memperkirakan hujan rencana. Menurut Bambang Triatmodjo, hujan rencana adalah

berapa besarnya kedalaman hujan di suatu titik yang akan digunakan sebagai dasar

perancangan bangunan keairan, atau hyetograf berupa distribusi hujan sebagai fungsi

waktu selama hujan deras. Adapun metode analisis hujan rancangan memiliki banyak

jenisnya, kesesuaian parameter statistik dari data atau pertimbangan teknis lainnya menjadi

penentu pemilihan jenis metode yang digunakan. Adapun dalam menganalisa curah hujan

rancangan metode yang dipakai antara lain distribusi Normal, Log Normal, Log Pearson

Tipe III, Gumbel dan lain- lain.

Tabel 2.4 Pemilihan Distribusi Sebaran.

Jenis Sebaran Syarat

Distribusi Normal Cs = 0 dan Ck = 0

Distribusi Log Normal Cs = 3Cv+Cv2, Cs = 3 dan Ck = 5,383

Distribusi Gumbel Tipe I Ck ≤ 5,4002 dan

Cs ≤ 1,1396

Distribusi Log-Person Tipe III Cs ≠ 0

Parameter statistik seperti koefisien Cs, Ck, Cv diperlukan dalam hal merencanakan

analisa frekuensi. Cs (skewness) dapat dilihat dari kecondongan perbedaan letak mean,

9

median, dan modusnya. Untuk Ck (kurtosis) dapat dilihat dari keruncingan bentuk distorsi

dari kurva normal.

Rumus yang digunakan dalam mencari nilai Cs, Ck dan Cv adalah sebagai berikut :

Cs = 𝑛 .Ʃ 𝑋𝑖−𝑋

3

𝑛−1 . 𝑛−2 .𝑆3 (2-5)

Ck = 𝑛2 .Ʃ 𝑋𝑖−𝑋

4

𝑛 −1 . 𝑛 −2 . 𝑛−3 .𝑆4 (2-6)

Cv = 𝑆

𝑋 (2-7)

Apabila harga Cs dan Ck tidak memenuhi persyaratan distribusi Gumbell dan Normal

maka digunakan metode Log Pearson Tipe III, karena ini dapat dipakai untuk semua

sebaran data.

Parameter-parameter statistik yang diperlukan oleh distribusi Log Pearson Tipe III

adalah:

1. Nilai rata-rata

2. Standar deviasi

3. Koefisien kepencengan

Berikut ini langkah- langkah penggunaan distribusi Log Pearson Tipe III (Suripin,

2004 : 41):

1. Ubah data ke dalam bentuk logaritma, Xi = Log Xi

2. Hitung harga rata-rata, log 𝑋 = 𝛴 𝑙𝑜𝑔 𝑋𝑖

𝑛

3. Hitung harga simpangan baku (standar deviasi), S = 𝛴 𝑙𝑜𝑔 𝑋𝑖−𝐿𝑜𝑔 𝑋 2

𝑛−1

4. Menghitung Koefisien Kepencengan, Cs = 𝑛 . 𝛴 𝑙𝑜𝑔 𝑋𝑖−𝑙𝑜𝑔 𝑋 3

𝑛−1 . 𝑛−2 . 𝑆3

5. Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus,

Log Xt = Log X + K . s

Dimana K adalah variable standar deviasi untuk X yang besarnya tergantung

koefisien kepencengan.

2.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi

Pemeriksaan uji kesesuaian distribusi frekuensi ini adalah untuk menentukan

kecocokan distribusi frekuensi dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang

diperkirakan dapat menggambarkan/ mewakili distribusi frekuensi tersebut. Ada dua cara

untuk melakukan kesesuaian distribusi frekuensi yang umum digunakan untuk menguji

probabilitas yang terjadi, yaitu: (Soewarno, 1995: 194)

10

1. Uji Smirnov – Kolmogorov

Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara horizontal antara distribusi

empiris dan distribusi teoritik. Dari plotting data hujan pada kertas distribusi Log

Pearson Tipe III dapat dihitung besarnya probabilitas yang terbesar (ΔPmax).

( ) ( ) – t e maxP P P

(2-8)

dengan:

P(t) = Peluang teoritis

P(e) = Peluang empiris

ΔPmax = Selisih yang dimutlakan

Untuk mengadakan pemeriksaan terlebih dahulu harus diadakan plotting data dari hasil

pengamatan pada kertas probabilitas dan garis durasi yang sesuai dengan perhitungan

secara teoritis. Plotting data dan garis durasi pada kertas probabilitas dilakukan dengan

langkah–langkah sebagai berikut:

Dengan menyusun data curah hujan rata–rata harian maksimum tiap tahun dari

besar ke kecil atau sebaliknya

Probabilitas dapat dihitung dengan rumus Weinbull (Soewarno, 1995: 114)

1

mP

n

(2-9)

dengan:

P = Probabilitas

m =Nomor urut data yang sudah diurutkan

n = Jumlah data

Memplot log data curah hujan (log Xi) sesuai dengan probabilitas empiris (Pe)

pada kertas probabilitas log Pearson tipe III untuk mendapatkan ΔPmax

Memplot garis durasi sesuai distribusi frekuensi

Dari gambar yang dihasilkan untuk mengontrol perbedaan yang timbul dari cara

empiris dan teoritis digunakan uji Smirnov – Kolmogorov Test. | P(t) – P(e) | dicari

yang paling maksimum untuk dikontrol terhadap nilai kritis (ΔPJr) pada Tabel

dibawah ini.

11

Tabel.2.5 Harga Kritis untuk Smirnov – Kolmogorov Test.

N

α (Derajat Kepercayaan)

0,2 0,1 0,05 0,01

5 0,45 0,51 0,56 0,67

10 0,32 0,37 0,41 0,49

15 0,27 0,3 0,34 0,4

20 0,23 0,26 0,29 0,36

25 0,21 0,24 0,27 0,32

30 0,19 0,22 0,24 0,29

35 0,18 0,2 0,23 0,27

40 0,17 0,19 0,21 0,25

45 0,16 0,18 0,2 0,24

50 0,15 0,17 0,19 0,23

N > 50

1,07

𝑁0,5

1,22

𝑁0,5

1,36

𝑁0,5

1,63

𝑁0,5

Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, 2004.

2. Uji Chi – Kuadrat Pegujian ini sama dengan pengujian Smirnov – Kolmogorov dimana diperlukan

untuk menguji simpangan secara vertikal dan untuk menguji apakah distribusi teoritis

yang dianalisa memiliki nilai yang sama dengan distribusi empiriknya.

𝑋 2 =

𝑂𝑓−𝐸𝑓 2

𝐸𝑓

𝑘𝑖=1 (2-10)

Jumlah kelas distribusi dihitung dengan persamaan rumus sebagai berikut:

k = 1 + 3, 22 log n

Dk = k – (P + 1) (2-11)

dengan:

Of = Nilai yang diamati

Ef = Nilai yang diharapkan

k = Jumlah kelas distribusi

n = Banyaknya sampel data

Dk = Derajat kebebasan

P = Parameter sebaran Chi Kuadrat, (ditetapkan P = 2)

Supaya distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima maka harga X2 < X2Cr. Harga

X2Cr dapat diperoleh dengan menentukan taraf signifikan Δ dengan derajat kebebasan

(level of significant). Nilai dari X2Cr dapat dilihat pada Tabel dibawah ini.

12

Tabel 2.6 Harga Kritis dengan Metode Chi-Square

Dk α

50% 30% 20% 10% 5% 1%

1 0,455 1,074 1,642 2,706 3,481 6,635

2 0,139 2,408 3,219 3,605 5,591 9,21

3 2,366 3,665 4,642 6,251 7,815 11,341

4 3,357 4,878 5,989 7,779 9,488 13,277

5 4,351 6,064 7,289 9,236 11,07 15,086

6 5,348 7,231 8,558 10,645 12,592 16,812

7 6,346 8,383 9,803 12,017 14,017 18,475

8 7,344 9,524 11,03 13,362 15,507 20,09

9 8,343 10,656 12,242 14,684 16,919 21,666

10 9,342 11,781 13,442 15,987 18,307 23,209

11 10,341 12,899 14,631 17,275 19,675 24,725

12 11,34 14,011 15,812 18,549 21,026 26,217

13 12,34 15,19 16,985 19,812 22,368 27,688

14 13,332 16,222 18,151 21,064 23,685 29,141

15 14,339 17,322 19,311 22,307 24,996 30,578

16 15,338 18,418 20,465 23,542 26,296 32

17 16,337 19,511 21,615 24,785 27,587 33,409

18 17,338 20,601 22,76 26,028 28,869 34,805

19 18,338 21,689 23,9 27,271 30,144 36,191

20 19,337 22,775 25,038 28,514 31,41 37,566

21 20,337 23,858 26,171 29,615 32,671 38,932

22 21,337 24,939 27,301 30,813 33,924 40,289

23 22,337 26,018 28,429 32,007 35,172 41,638

24 23,337 27,096 29,553 33,194 35,415 42,98

25 24,337 28,172 30,675 34,382 37,652 44,314

26 25,336 29,26 31,795 35,563 38,885 45,642

27 26,336 30,319 32,912 36,741 40,113 46,963

28 27,336 31,391 34,027 37,916 41,337 48,278

29 28,336 32,461 35,139 39,087 42,557 49,588

30 29,336 33,53 36,25 40,256 43,775 50,892

Sumber : diktat kuliah hidrologi, 2013

2.1.4 Waktu Konsentrasi (tc) Waktu kosentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh partikel air untuk mengalir dari

titik terjauh didalam daerah tangkapan sampai titik yang ditinjau. Waktu kosentrasi

tergantung pada karakteristik daerah tangkapan, tataguna lahan. Perlu diperhatikan juga

beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besarnya waktu yang diperlukan dari titik

masuk sampai titik keluar (to), antara lain :

a. Intensitas hujan.

13

b. Jarak aliran.

c. Kemiringan medan.

d. Kapasitas infiltrasi.

e. Kekasaran medan.

Berikut ini adalah persamaan yang digunakan untuk menghitung waktu kosentrasi :

A. Persamaan Kirpich

tc = 0,01947 x L0.77 x S-0,385 (2-12)

dimana :

tc = Waktu kosentrasi (menit)

L = Panjang maksimum perjalanan air (m)

S = Kemiringan daerah aliran sungai. S = ∆𝐻

𝐿

ΔH = beda tinggi antara titik terjauh pada daerah aliran sungai dan outlet (m).

B. Persamaan Bayern

tc = 𝐿

𝑊 (2-13)

dengan :

tc = Waktu kosentrasi (menit).

W1 = 72 ∆𝐻

𝐿

0,6

𝑘𝑚

𝑗𝑎𝑚 (2-14)

W2 = 20 ∆𝐻

𝐿

0,6

𝑚

𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 (2-15)

W = Kecepatan waktu tiba banjir (km/jam, m/detik).

ΔH = Beda tinggi antara titik terjauh pada daerah aliran sungai dan outlet (m).

L = Panjang sungai yaitu panjang horizontal dari titik teratas (km).

2.1.5 Intensitas Hujan

Intesitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu (Suripin,

2004). Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung

makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya. Besarnya

intensitas hujan berbeda-beda, tergantung dari lamanya curah hujan yang diperoleh dengan

cara melakukan analisis data hujan, baik secara statistik maupun secara empiris. Besarnya

intensitas hujan pada kondisi yang ditimbulkan sesuai dengan derajat hujannya, dapat

dilihat pada tabel dibawah ini.

14

Tabel 2.7 Derajat Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan

Derajat Curah

Hujan

Intensitas Curah Hujan

(mm/jam)

Kondisi

Hujan sangat lemah < 1,20 Tanah agak basah atau dibasahi

sedikit.

Hujan lemah 1,20 – 3,00 Tanah menjadi basah semuanya,

tetapi sulit membuat puddle.

Hujan normal 3,00 – 18,0 Dapat dibuat puddle dan bunyi hujan

kedengaran.

Hujan deras 18,0 – 60,3 Air tergenang diseluruh permukaan.

Hujan sangat deras 60,0 Tanah dan bunyi keras hujan

terdengar berasal dari genangan.

Hujan seperti tumpahan, saluran dan

drainase meluap.

(Sumber : Suripin,2004)

Untuk mengubah curah hujan menjadi intensitas curah hujan dapat digunakan 2

metode sebagai berikut:

- Metode Van Breen

Untuk mengetahui intensitas curah hujan menggunakan metode ini maka digunakan

persamaan

2

54 0,007 0,31

T TT

c T

R RI

t R

(2-16)

dengan:

IT = Intensitas curah hujan pada suatu periode ulang (T tahun)

RT = Tinggi curah hujan pada periode ulang T tahun (mm/hari)

- Metode Hasper Der Weduwen

Untuk mengetahui intensitas curah hujan menggunakan metode ini maka digunakan

persamaan

1218 54

1 1272

tRt Xt

Xt t t

(2-17)

11300

3.12 100

t RtR

t

(2-18)

Untuk durasi 0 ≤ t ≤ 1jam

11300

3.12 100

RtR

t

(2-19)

15

Setelah mendapatkan nilai dari persamaan di atas kemudian hitung intensitas curah

hujan dengan persamaan

I = 𝑅

𝑡 (2-20)

Dengan:

I = Intensitas curah hujan (mm/jam)

Rt = Curah hujan menurut Hasper

t = Durasi curah hujan (jam)

Xt = Curah hujan harian maksimum yang terpilih (mm/hari)

2.1.6 Analisis Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Sifat umum

hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung makin tinggi dan

makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya. Hubungan antara

intensitasnya, lama hujan, dan frekuensi hujan biasanya dinyatakan dalam lengkung

Intensitasnya-Durasi-Frekuensi (IDF = Intensity-Duration-Frequency Curve). Diperlukan

data hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 10 menit, 30 menit, 60 menit, dan jam-jaman

untuk membentuk lengkung IDF. Data hujan jenis ini hanya dapat diperoleh dari pos

penakar hujan otomatis. Selanjutnya, berdasarkan data hujan jangka pendek tersebut

lengkung IDF dapat dibuat dengan salah satu dari beberapa persamaan berikut :

1) Rumus Talbot (1881), rumus ini banyak digunakan karena mudah diterapkan dan

tetapan-tetapan a dan b ditentukan dengan harga-harga yang terukur.

I = 𝑎

𝑡+𝑏 (2-21)

dimana :

I = Intensitas hujan (mm/jam)

t = Lamanya hujan (jam)

a dan b = Kontanta yang tergantung pada lamanya hujan yang terjadi di DAS.

a = 𝐼 .𝑡 . 𝐼2 − 𝐼2 .𝑡 . 𝐼

𝑁 . 𝐼2 . 𝐼 . 𝐼

b = 𝐼 . 𝐼.𝑡 − 𝑁 . 𝐼2 .𝑡

𝑁 . 𝐼2 − 𝐼 . 𝐼

N = Banyaknya data

2) Rumus Sherman (1905), rumus ini cocok untuk jangka panjang waktu curah hujan

yang lamanya lebih dari 2 jam.

16

I = 𝑎

𝑡𝑛 (2-22)

dimana :



n = Konstanta

log a = 𝑙𝑜𝑔 𝐼 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡 2− 𝑙𝑜𝑔 𝑡 .𝑙𝑜𝑔 𝐼 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡

𝑁 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡 2− 𝑙𝑜𝑔 𝑡 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡

n = 𝑙𝑜𝑔 𝐼 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡 – 𝑁 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡 .𝑙𝑜𝑔 𝐼

𝑁 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡 2− 𝑙𝑜𝑔 𝑡 . 𝑙𝑜𝑔 𝑡

3) Rumus Ishiguro (1953)

I = 𝑎

𝑡 +𝑏 (2-23)

dimana :



a dan b = Kontanta

a = 𝐼 . 𝑡 . 𝐼2 − 𝐼2 . 𝑡 . 𝐼

𝑁 . 𝐼2 − 𝐼 . 𝐼

b = 𝐼 . 𝐼 . 𝑡 – 𝑁 . 𝐼2 . 𝑡

𝑁 . 𝐼2 − 𝐼 . 𝐼

4) Apabila data hujan jangka pendek tidak tersedia, yang ada hanya data hujan harian,

maka intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus Manonobe.

I = 𝑅24

24 .

24

𝑡

2

3 (2-24)

dimana :



R24 = Curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm).

2.1.7 Koefisien Pengaliran ( C )

Koefisien pengaliran (C) didefinisikan sebagai nisbah antara puncak aliran permukaan

terhadap intensitas hujan. Faktor ini merupakan variabel yang paling menentukan hasil

perhitungan debit banjir. Faktor utama yang mempengaruhi adalah laju inflirtasi,

kemiringan lahan, tanaman penutup tanah dan intensitas hujan.

17

Koefisien pengaliran rata–rata suatu daerah yang terdiri dari beberapa jenis tata guna

lahan, dapat juga ditentukan dengan mempertimbangkan bobot masing-masing bagian

sesuai dengan luas daerah yang diwakilinya.

Nilai C rata – rata dapat dihitung dengan rumus:

1

1

N

i iiDAS N

ii

C AC

A

(2-25) dengan:

CDAS = koefisien pengaliran rata–rata

Ci = koefisien aliran permukaan jenis penutup tanah i

Ai = luas lahan dengan jenis penutup tanah i

n = jumlah penutup lahan

Nilai dari koefisien pengaliran dapat dilihat pada Tabel 2.5.

Tabel 2.8 Koefisien Aliran Permukaan (C) untuk Daerah Urban.

No Jenis Daerah Koefisien C

1 Daerah Perdagangan

Perkotaan (down town)

Pinggiran

0,70 – 0,90

0,50 – 0,70

2 Permukiman

Perumahan satu keluarga

Perumahan berkelompok, terpisah-pisah

Perumahan berkelompok, bersambungan

Sub urban

Daerah apartemen

0,30 – 0,50

0,40 – 0,60

0,60 – 0,75

0,25 – 0,40

0,50 – 0,70

3 Industri

Daerah industri ringan

Daerah industri berat

0,50 – 0,80

0,60 – 0,90

4 Taman, pekuburan 0,10 – 0,25

5 Tempat bermain 0,20 – 0,35

6 Daerah stasiun kereta api 0,20 – 0,40

7 Daerah belum diperbaiki 0,10 -0,30

8 Jalan 0,70 – 0,95

9 Bata

Jalan, hamparan

Atap

0,75 – 0,85

0,75 – 0,95

( Sumber : Schwab, et al, 1981, dalam Arsyad )

2.1.8 Limpasan Permukaan

Limpasan permukaan yang berlebih merupakan ancaman bahaya banjir sehingga

dalam penataan kawasan, identifikasi dari parameter-parameter yang mempengaruhi

18

limpasan permukaan harus dilakukan. Pengaruh vegetasi terhadap limpasan permukaan

dapat diterangkan bahwa vegetasi dapat menghalangi jalannya air larian dan memperbesar

jumlah air yang tertahan diatas permukaan tanah (surface detention), dengan demikian

menurunkan laju limpasan permukaan (Asdak, 1995: 155). Ada beberapa faktor yang

menentukan dan saling mempengaruhi limpasan permukaan secara bersamaan.

2.1.8.1 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Limpasan

Aliran pada saluran atau sungai tergantung dari berbagai faktor secara bersamaan.

Dalam kaitannya dengan limpasan, faktor yang berpengaruh secara umum dapat

dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu faktor meteorologi dan karakteristik daerah

tangkapan saluran atau daerah sungai (DAS).

- Faktor Meteorologi

Faktor-faktor yang berpengaruh pada limpasan terutama adalah karakteristik hujan,

yang meliputi :

1) Intensitas Hujan.

Pengaruh intensitas hujan terhadap limpasan permukaan sangat tergantung pada laju

infiltrsai. Jika intensitas hujan melebihi laju infiltrasi, maka akan terjadi limpasan

permukaan dengan peningkatan intensitas curah hujan. Namun, peningkatan limpasan

permukaan tidak selalu sebanding dengan peningkatan intensitas hujan karena adanya

penggenangan dipermukaan tanah. Intensitas hujan berpengaruh pada debit maupun

volume limpasan.

2) Durasi Hujan.

Total limpasan dari suatu hujan berkaitan langsung dengan durasi hujan terhadap

intensitas tertentu. Setiap DAS mempuyai satu lama hujan kritis, maka lamanya limpasan

akan sama dan tidak tergantung pada intensutas hujan.

3) Distribusi Curah Hujan.

Laju dan volume limpasan di pengaruhi oleh distribusi dan intensitas hujan di seluruh

DAS. Secara umum, laju dan volume limpasan maksimum akan terjadi jika seluruh DAS

telah memberi kontribusi aliran. Namun, hujan dengan intensitas tinggi pada sebagian

DAS dapat menghasilkan limpasan yang lebih besar dibandingkan dengan hujan biasa

yang meliputi seluruh DAS.

- Karakteristik DAS

Karakteristik DAS yang berpengaruh besar pada aliran permukaan meliputi (1) luas

dan bentuk DAS, (2) Topografi, dan (3) Tata guna lahan.

1. Luas dan bentuk DAS

19

Laju dan volume aliran permukaan makin bertambah besar dengan bertambahnya

luas DAS. Tetapi, apabila aliran permukaan tidak dinyatakan sebagai jumlah total dari

DAS, melainkan sebagai laju dan volume per satuan luas, besarnya akan berkurang

dengan bertambahnya luas DAS. Ini berkaitan dengan waktu yang diperlukan air

untuk mengalir dari titik terjaih sampai ke titik kontrol (waktu kosentrasi) dan juga

penyebaran atau intensitas hujan.

Bentuk DAS mempunyai pengaruh pada pola aliran dalam sungai. Pengaruh

bentuk DAS terhadap aliran permukaan dapat ditunjukkan dengan memperhatiakan

hidrograf-hidrograf yang terjadi pada dua buah DAS yang bentuknya berbeda namun

mempunyai luas yang sama dan menerima hujan dengan intensitas yang sama

(Suripin, 2004) .

2. Topografi

Tampakan rupa muka bumi atau topografi seperti kemiringan lahan, keadaan dan

kerapatan parit dan/atau saluran, dan bentuk-bentuk cekungan lainnya mempunyai

pengaruh pada laju dan volume aliran permukaan DAS dengan kemiringan curam

disertai parit/saluran yang rapat akan menghasilkan laju dan volume aliran permukaan

yang lebih tinggi dibandingkan dengan DAS yang landai dengan parit yang jarang dan

adanya cekungan-cekungan. Pengaruh kerapatan parit, yaitu panjang parit persatuan

luas DAS, pada aliran permukaan adalah memperpendek waktu kosentrasi, sehingga

memperbesar laju alairan permukaan (Suripin, 2004).

Gambar 2.3 Pengaruh Bentuk DAS pada Aliran Permukaan.

3. Tata guna lahan

Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan dinyatakan dalam koefisien

aliran permukaan (C), yaitu bilangan yang menunjukkan perbandingan antara besarnya

20

aliran permukaan dan besarnya curah hujan. Angka koefisien aliran permukaan ini

merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu DAS. Nilai C

berkisar antara 0 sampai 1. Nilai C = 0 menunjukkan bahwa semua air hujan

terintersepsi dan terinfiltrasi kedalam tanah, sebaliknya untuk nilai C = 1

menunjukkan bahwa semua air hujan mengalir sebagai aliran permukaan. Pada DAS

yang masih baik, harga C mendekati nol dan semakin rusak suatu DAS, maka harga C

makin mendekati satu (Suripin, 2004).

Gambar 2.4 Pengaruh Kerapatan Parit/ Saluran pada Hidrograf Aliran Permukaan.

2.2 Debit Banjir Rancangan

Debit banjir rancangan adalah debit maksimum yang mungkin terjadi pada suatu

daerah dengan peluang kejadian tertentu. Untuk menentukan kapasitas saluran drainase

harus dihitung dahulu jumlah air hujan dan jumlah air buangan rumah tangga yang akan

melewati saluran drainase utama dalam daerah studi. Maka Debit banjir rancangan dapat

dirumuskan sebagai berikut :

Qranc = Qah + Qad + Debit limpasan jalan (2-26)

dengan :

Qranc = Debit banjir rancangan (m3/dt)

Qah = Debit air hujan (m3/dt)

Qad = Debit buangan domestik (lt/hari)

2.2.1 Menentukan Debit Air Hujan

Perhitungan debit hujan untuk saluran drainase di daerah perkotaan dapat dilakukan

dengan menggunakan rumus rasional atau hidrograf satuan. Dalam perencanaan saluran

drainase dapat dipakai standar yang telah ditetapkan, baik periode ulang dan cara cara

analisis yang dipakai, tinggi jagaan, strukutur saluran, dan lain- lain.

21

Tabel 2.9 Kriteria Desain Hidrologi Sistem Drainase Perkotaan

Luas DAS Periode Ulang Metode Perhitungan Debit

Hujan (Ha) (Tahun)

< 10 2 Rasional

10 - 100 2 ̵ 5 Rasional

101 - 500 5 ̵ 20 Rasional

> 500 10 ̵ 25 Hidrograf Satuan

(Sumber : Suripin. 2004).

Untuk mengetahui besarnya debit yang jatuh akibat hujan dipergunakan rumus

rasional, yaitu metode yang pada umumnya digunakan untuk perencanaan drainase.

Adapun rumus rasional tersebut adalah sebagai berikut (Subarkah, 1980: 48):

Q = 0,002778. C. I. A (2-27)

dengan:

Q = Debit banjir rancangan (m3/detik)


A = Luas daerah pengaliran (ha)

C = Koefisien pengaliran rata-rata

2.2.2 Menghitung Pertumbuhan Penduduk

Perkiraan dan pertambahan jumlah penduduk erat sekali hubungannya dengan

perencanaan suatu sistem penyediaan air bersih pada suatu daerah. Perkembangan dan

pertambahan jumlah penduduk akan menentukan besarnya kebutuhan air bersih dimasa

yang akan datang, dimana hasilnya merupakan pendekatan dari hasil sebelumnya.

Pertumbuhan penduduk bisa dihitung dengan beberapa metode:

Metode Aritmatika

Metode perhitungan dengan cara aritmatik didasarkan pada kenaikan rata-rata

jumlah penduduk dengan menggunakan data terakhir dan rata-rata sebelumnya.

Dengan cara ini perkembangan dan pertambahan penduduk akan bersifat linier.

Perhitungan ini menggunakan persamaan berikut:

dan

Po PtPn Pt I n I

t

(2-28) dimana :

Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n;

Pt = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun ke I;

Po = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir;

t = jumlah tahun yang diketahui.

n = jumlah interval

22

Metode Geometrik Perhitungan perkembangan populasi berdasarkan pada angka kenaikan penduduk

rata–rata per tahun. Persentase pertumbuhan penduduk rata–rata dapat dihitung dari

data sensus tahun sebelumnya. Persamaan yang digunakan untuk metode Geometrik

ini adalah:

Pn = Po (1 + r)n (2-29)

dimana :

Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n;

Po = jumlah penduduk pada tahun dasar;

r = laju pertumbuhan penduduk;

n = jumlah interval

Metode Least –square

Metode ini umumnya digunakan pada daerah yang tingkat pertambahan penduduk

cukup tinggi. Perhitungan pertambahan jumlah penduduk dengan metode ini

didasarkan pada data tahun-tahun sebelumnya dengan menganggap bahwa

pertambahan jumlah penduduk suatu daerah disebabkan oleh kematian, kelahiran, dan

migrasi. Persamaan untuk metode ini adalah:

Ŷ = a. X + b (2-30)

dimana:

Ŷ = nilai variabel berdasarkan garis regresi;

X = variabel independen;

a = konstanta;

b = koefisien arah regresi linear.

Menentukan metode yang digunakan

Untuk menentukan metode yang digunakan di antara Aritmatika, Geometrik dan

Least – Square kita dapat menggunakan persamaan di bawah ini untuk mendapatkan

koefisien korelasi.

0,5

2 22 2|

n XY X Yr

n Y Y n X X

(2-31)

Dari hasil perhitungan koefisien korelasi untuk masing-masing metode maka dipilih

nilai koefisien dengan korelasi mendekati 1.

23

2.2.3 Menghitung Debit Domestik dan Non Domestik

Analisis sektor domestik dan domestik merupakan aspek penting dalam menganalisis

kebutuhan penyediaan air di masa mendatang. Analisis sektor domestik untuk masa

mendatang dilaksanakan dengan dasar analisis pertumbuhan jumlah penduduk pada

wilayah yang direncanakan. Sehingga sistem penyediaan air bersih dapat berjalan secara

optimal.

Tabel 2.10 Kebutuhan Air

Macam Penggunaan

Kebutuhan Air Kisaran

Kebutuhan Air Umum

(lt/jiwa/hari) (lt/jiwa/hari)

Rumah Tangga 150 - 300 250

Industri dan Perdagangan 40 - 300 150

Fasilitas Umum 60 - 100 75

Kehilangan dan Kesalahan 60 -100 75

(Sumber : R. K Linsley et. Al. Water Resources Engineering)

a. Kebutuhan Domestik

Kebutuhan domestik (Qd), dengan rumus :

Qd = Mn x S (2-32)

dimana : Mn = jumlah penduduk.

S = Standar kebutuhan air/orang/hari.

b. Kebutuhan Non Domestik

Kebutuhan non domestic (Qnd), dengan rumus:

Qnd = 50% xQd (2-33)

Kebutuhan Total

Kebutuhan Total (Q), dengan rumus:

Q = Qd x Qnd (2-34)

Kehilangan Air

Kehilangan (Q keh), dengan rumus :

Q keh = 20% x Q (2-35)

Untuk kriteria perencanaan air bersih pada tiap-tiap kategori, Kementrian Pekerjaan

Umum melalui Direktorat Jenderal Cipta Karya pada tahun 1996 telah menetapkan standar

kebutuhan air bersih pada sektor domestik yang terbagi dalam berbagai kategori

berdasarkan ukuran kota dan non-domestik.

Kota kategori I (Metropolitan)

Kota kategori II (Kota Besar)

24

Kota kategori III (Kota Sedang)

Kota kategori IV (Kota Kecil)

Kota kategori V (Desa)

Tabel 2.11 Kriteria Perencanaan Air Bersih.

Uraian

Kota Berdasarkan Jumlah Penduduk

Metropolitan Besar Sedang Kecil Desa

A B C D E

1. Konsumsi unit sambungan rumah > 150 150 - 120 90 - 120 80 - 120 60 - 80

(SR) (liter/orang/hari)

2. Konsumsi unit hidran 20 - 40 20 - 40 20 - 40 20 - 40 20 - 40

(HU) (liter/orang/hari)

3. Konsumsi unit non domestic

a. Niaga kecil (liter/unit/hari) 600 - 900 600 - 900

600 - 900

b. Niaga besar (liter/unit/hari) 1000 - 5000 1000 - 5000 1000 - 5000

c.

Industri besar

(liter/detik/hari) 0,2 - 0,8 0,2 - 0,8 0,2 - 0,8

d. Pariwisata (liter/detik/hari) 0,1 - 0,3 0,1 - 0,3 0,1 - 0,3

4. Kehilangan air (%) 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30

5. Faktor hari maksimum 1,15 - 1,25* 1,15 - 1,25

* 1,15 - 1,25

* 1,15 - 1,25

* 1,15 - 1,25

*

6. Faktor jam puncak 1,75 - 2,0* 1,75 - 2,0

** 1,75 - 2,0

* 1,75 - 2,0

* 1,75 - 2,0

*

7. Jumlah jiwa per SR (jiwa) 5 5 5 5 5

8. Jumlah jiwa per HU (jiwa) 100 100 100 100 100

9. Sisa tekan di penyediaan 10 10 10 10 10

distribusi (meter)

10. Jam operasi (jam) 24 24 24 24 24

11. Volume reservoir 15 - 25 15 - 25 15 - 25 15 - 25 15 - 25

(% max day demand)

12. SR : HU 50:50 - 80:20 50:50 -

80:20 80:20 70:30 70:30

13. Cakupan pelayanan 90 90 90 90 90

Keterangan :

A = Kota dengan jumlah penduduk > 1.000.000

B = Kota dengan jumlah penduduk 500.000 - 1.000.000

C = Kota dengan jumlah penduduk 100.000 - 500.000

D = Kota dengan jumlah penduduk 20.000 - 100.000

E = Kota dengan jumlah penduduk > 20.000

* = Harian

**

= Harian maksimum

(Sumber : kriteria perencanaan ditjen cipta karya dinas PU, 1996)

25

Tabel 2.12 Kebutuhan Air Non-Domestik untuk Kota Kategori I, II, III, IV

SEKTOR NILAI SATUAN

Sekolah 10 liter/murid/hari

Rumah Sakit 200 liter/bed/hari

Puskesmas 2000 liter/unit/hari

Masjid 3000 liter/unit/hari

Kantor 10 liter/pegawai/hari

Pasar 12000 liter/hektar/hari

Hotel 150 liter/bed/hari

Rumah Makan 100 liter/tempat duduk/hari

Komplek Militer 60 liter/orang/hari

Kawasan Industri 0,2-0,8 liter/detik/hari

Kawasan Pariwisata 0,1-0,3 liter/detik/hari


Tabel 2.13 Kebutuhan Air Non-Domestik untuk Kota Kategori V

SEKTOR NILAI SATUAN

Sekolah 10 liter/murid/hari

Rumah Sakit 200 liter/bed/hari

Puskesmas 2000 liter/unit/hari

Masjid 3000 liter/unit/hari

Mushola 2000 liter/unit/hari

Pasar 12000 liter/hektar/hari

Komersial / Industri 10 liter/hari


Tabel 2.14 Kebutuhan Air Non-Domestik untuk Kategori Lain

SEKTOR NILAI SATUAN

Lapangan Terbang 10 liter/orang/hari

Pelabuhan 50 liter/orang/hari

Stasiun KA & Terminal 10 liter/orang/hari

Kawasan Industri 0,75 liter/detik/hektar


2.2.4 Menghitung Debit Buangan

Debit buangan pada studi ini adalah air buangan dari sektor domestik dan non-

domestik. Air buangan diperhitungkan berdasarkan penyediaan air bersih. Untuk

perhitungan air buangan yang masuk ke saluran air buangan diperkirakan 70% - 90% dari

kebutuhan air bersih. (Suharjono, 1984:32)

Besarnya debit air kotor yang dibuang dianggap 80 % dari kebutuhan air bersih karena

apabila terlalu kecil saluran tidak dapat menampung saat air buangannya besar dan dapat

dihitung dengan cara:

26

.

80%.

md n

ad md

Q P q

Q Q

(2-36)

dimana:

Qmd = kebutuhan air bersih (lt/hari)

Pn = jumlah penduduk

q = konsumsi air per orang per hari (lt/orang/hari)

Qad = Debit buangan (lt/hari)

2.3 Analisa Saluran Drainase

Evaluasi sistem jaringan drainase yang ada dipergunakan untuk mengetahui saluran-

saluran yang tidak mampu menampung debit air hujan dan air limbah domestic. Sehingga

diperlukan perencanaan dan perbaikan dari saluran yang sudah ada agar dapat mengatasi

permasalahan dilapangan.

2.3.1 Kapasitas Saluran

Besarnya kapasitas saluran drainase dapat ditentukan berdasarkan dimensi saluran.

Langkah perhitungan kapasitas saluran srainase sebagai berikut (Chow, 1997 : 89):

Q = A . V (2-37)

dimana :

Q = Kapasitas saluran (m3/detik)

A = Luas penampang saluran (m3)

V = Kecepatan aliran rerata (m/detik)

Perhitungan kecepata aliran dapat menggunakan rumus Manning :

2 1

3 21 V R Sn

(2-38)

dimana :

V = Kecepatan aliran rerata (m/detik)

R = Jari – jari hidrolis saluran (m)

S = Kemiringan saluran

n = Koefisien kekasaran manning seperti pada Tabel dibawah ini.

27

Tabel 2.15 Koefisien Kekasaran Manning

Permukaan N

Minimum Maksimum

Permukaan yang dilapisi 0.01

Permukaan dari acian semen yang dirapi 0.01 0.013

Permukaan saluran yang terbuat dari kayu 0.01 0.014

Saluran yang terbuat dari papan halus 0.01 0.017

Pipa air limbah yang terbuat dari besi patri

(kasar) 0.01 0.015

Saluran yang terbuat dari mental logam (halus) 0.011 0.013

Beton Precast 0.011 0.015

Permukaan dari mortar semen 0.011 0.015

Saluran terbuat dari papan tidak halus 0.011 0.015

Ubin untuk drainase 0.011 0.017

Beton monolit 0.012 0.016

Pelapis besi 0.013 0.017

Permukaan semen yang kasar 0.017 0.03

Kanal

Hasil pengukuran tanah halus 0.025 0.033

Pada batuan yang dipotong halus 0.025 0.035

Dengan dasar dan sisi-sisinya ditimbuhi rumput

liar 0.025 0.04

Pada batuan yang dipotong kasar & tidak rata 0.015 0.045

Saluran Alam

Halus dan lurus 0.025 0.033

Dengan kondisi dipenuhi rumput dan bebatuan 0.045 0.06

Yang dalam dan dipenuhi rumput 0.075 0.15

Dataran

Padang rumput 0.025 0.05

Semak-semak 0.035 0.16

Perpohonan

-Padat 0.011 0.2

-Jarang 0.08 0.05

-Dengan pohon yang besar-besar 0.08 0.12

Sumber : Perencanaan sistem drainase jalan departemen pekerjaan umum, 2006.

Tabel 2.16 Kecepatan yang Diizinkan

Jenis Bahan Kecepatan yang di izinkan

(m/dt)

Tanah 0,3 - 0,7

Batu Kali 0,3 -2

Beton 0,3 - 3

Sumber : Diktat kuliah drainase perkotaan, 2014.

28

Dengan menggabungkan rums Q = V . A dan besaran A dan P yang mengandung lebar

dasar saluran dan tinggi air, dapat diperhitungkan dimensi saluran yang akan direncanakan

berdasarkan data debit, koefisien manning dan kemiringan dasar saluran. Perhitungan

selengkapnya adalah sebagai berikut :

Saluran Trapesium Saluran trapesium adalah bentuk aluran yang paling banyak digunakan dan

dijumpai di lapangan, baik saluran alami atau saluran buatan. Untuk merencanakan

penampang trapesium yang paling efisien digunakan rumus :

A = (b + z.y ) . y (2-39)

22 1P b y z (2-40)

AR

P

(2-41)

dengan :

b = Lebar saluran (m)

y = Dalam saluran tergenang air (m)

z = Kemiringan saluran

A = Luas (m2)

P = Keliling basah (m)

R = Jari- jari hidrolis (m)

Saluran Persegi

Saluran terbuka yang berpenampang persegi pada umumnya adalah saluran buatan.

Sebagai saluran buatan juga tidak banyak dijumpai disbanding saluran dengan

penampang trapesium. Akan tetapi karena semakin terbatasnya lahan maka saluran

berpenampang persegi semakin dipertimbabgkan. Untuk merencanakan penampang

persegi yang paling efisien digunakan rumus :

29

A = b . y (2-42) P = b + 2 . y (2-43)

AR

P

(2-44)

dengan :

b = Lebar saluran (m)

y = Dalam saluran tergenang air (m)

A = Luas (m2)

P = Keliling basah (m)

R = Jari- jari hidrolis (m)

2.4 Sumur Resapan

Sumur resapan adalah rekayasa teknik konservasi air yang berupa bangunan yang

dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk sumur gali dengan kedalaman tertentu

yang berfungsi sebagai tempat menampung air hujan diatas atap rumah dan meresapkannya

ke dalam tanah (Dephut, 1994).

Sunjoto (1989) mengemukakan bahwa upaya pembangunan sumur resapan air hujan

merupakan teknik konservasi air yang pada hakekatnya adalah upaya manu

MANFAAT SUMUR RESAPAN DALAM...

Documents

Transcript of MANFAAT SUMUR RESAPAN DALAM...