skripsi drainase

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

TINJAUAN KAPASITAS TAMPUNGAN SALURAN

SUMBER TANGKILAN SEBAGAI SALURAN

DRAINASE DI WILAYAH SUMBER, SURAKARTA

BAGIAN UTARA

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madyapada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas MaretSurakarta

Dikerjakan Oleh:

ANGGRAENI UTAMI PUTRINIM. I 8708001

PROGRAM DIPLOMA III INFRASTRUKTUR PERKOTAAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

TINJAUAN KAPASITAS TAMPUNGAN SALURAN SUMBER

TANGKILAN SEBAGAI SALURAN DRAINASE DI

WILAYAH SUMBER, SURAKARTA BAGIAN UTARA

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh:

ANGGRAENI UTAMI PUTRINIM. I 8708001

Telah disetujui untuk dipertahankan Tim Penguji PendadaranFakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Diperiksa dan disetujui ;Dosen Pembimbing

Ir. SUSILOWATI, MSiNIP. 19480610 198503 2 001


commit to user

iii

LEMBAR PENGESAHAN

TINJAUAN KAPASITAS TAMPUNGAN SALURAN SUMBER

TANGKILAN SEBAGAI SALURAN DRAINASE DI

WILAYAH SUMBER, SURAKARTA BAGIAN UTARA

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh:ANGGRAENI UTAMI PUTRI

NIM. I 8708001

Dipertahankan didepan tim penguji:1. Ir. SUSILOWATI, MSi :......................................... .....................

NIP. 19480610 195803 2 001

2. Ir. KOOSDARYANI, MT :.............................................................. NIP. 19541127 198601 2 001

3. Ir. SUBRATAYATI, Msi :.............................................................. NIP.19460421 198503 2 001

Mengetahui, Disahkan,Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Ir. BAMBANG SANTOSA, MTNIP. 19590823 198601 1 001

Ketua Program D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS

ACHMAD BASUKI, ST, MTNIP. 197109007 199702 1 001


commit to user

iv

MOTTO

Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan,

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan

(Q.S. Alam Nasrah: 5-6)

Jangan pernah berpikir akan kegagalan dan berhenti

berusaha yang terbaik sebelum kamu benar-benar

menemukan kegagalan tersebut

(penulis)

Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku

hanyalah untuk Allah, Tuhan semesta Alam

(Q.S. Al-Anaam : 162)


commit to user

v

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir dipersembahkan kepada :

Allah SWT, hanya padamulah aku berserah diri, meminta

cahaya penerangan dan ketabahan dalam hidupku

Kedua orang tuaku, adikku, saudara-saudaraku (keluarga

besar SOETIYONO dan MUH.BASRI) yang tak pernah henti-

hentinya memberikan dukungan, semangat, doa serta kasih

sayangnya. Inilah persembahanku, semoga bisa selalu menjadi

bagian dari banyak kebahagiaan yang kita syukuri

Pemimpin fakultas teknik,pemimpin jurusan teknik sipil,ketua

program D3 teknik sipil, Ir.Koosdaryani, MT., Ir.Susilowati,

Msi., dan segenap pengajar dan karyaawan fakultas teknik.

Ipungs Apartement family, banyak hari yang tidak

terlupakan bersama kalian.

Rekan-rekan Infrastruktur khususnya 08 dan Gedung

khususnya 08 berantakan tapi mengutamakan kebersamaan.

Temen-temen BEM FT Loyalitas, mengajarkan aq banyak hal

Lapy sama Suver yang selalu menemani langkah aku.

Semua pihak yang tidak dapat disebutkan dan telah membantu

terselesaikannya Tugas Akhir ini.


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah

melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Tinjauan Kapasitas Tampungan

Saluran Sumber Tangkilan Sebagai Saluran Drainase Di Wilayah Sumber,

Surakarta Bagian Utara dengan baik.

Dengan adanya tugas akhir ini, kami berharap semoga laporan ini berguna bagi

para pembaca dalam mempelajari perencanaan sistem drainase yang

berkelanjutan, serta dapat menambah pengetahuan secara teori yang diperoleh di

bangku kuliah, menambah wawasan serta pengalaman kerja di lapangan secara

langsung.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimakasih kepada semua pihak

yang telah berpartisipasi dan membantu penulis selama menyelesaikan penulisan

tugas akir ini. Kepada segenap civitas Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta beserta stafnya, Ir. Susilowati, M.Si selaku Dosen Pembimbing Tugas

Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini, Ir.

Koosdaryani, MT selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan

bimbingannya, rekan rekan dari Teknik sipil semua angkatan dan semua pihak

yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa

ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga

Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan

pembaca pada umumnya.

Surakarta, Juli 2010

Penyusun


commit to user

vii

ABSTRAK

Anggraeni Utami Putri, 2011. Tinjauan Kapasitas Tampungan Saluran

Sumber Tangkilan Sebagai Saluran Drainase Di Wilayah Sumber,

Surakarta Bagian Utara. Tugas Akhir Program DIII Infrastruktur Perkotaan

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

Air merupakan sumber daya alam yang memiliki peran yang penting dalam kehidupan. Air yang melimpah dapat digunakan dengan baik bila tidak ada masalah pada saat pengaliran. Sebaliknya apabila pada saat pengaliran terdapat masalah maka air dapat menjadi bencana bagi lingkungan sekitarnya. Permasalahan yang terjadi biasa disebut dengan masalah drainase. Pada tahun 2007 saluran Sumber Tangkilan mengalami permasalahan drainase dengan terjadinya genangan. Genangan yang terjadi menjadi sebuah permasalahan tersendiri yang perlu dianalisis.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi eksisting saluran sungai Sumber Tangkilan sebagai saluran drainase.

Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif . Data-data yang diperlukan antara lain gambar skema daerah tangkapan sistem saluran drainase Kota Surakarta, data dimensi saluran drainase terbuka di sepanjang Sungai Sumber, data curah hujan dan data spesifikasi perencanaan saluran drainase.

Dari hasil analisis dapat diketahui bahwa terjadi luapan pada sungai Sumber Tangkilan 1, Sumber tangkilan 2, Sumber tangkilan 3 pada debit rencana periode ulang 10-tahunan

Kata-kata kunci: Debit rencana, Kapasitas saluran drainase, dimensi saluran Drainase


commit to user

viii

ABSTRACT

Anggraeni Utami Putri, 2011. Review Of Bin Capacity Channel Sumber

Tangkilan For Drainage Channels In Area Sumber, In Northern Part Of

Surakarta. Final Project DIII Urban Infrastructure Program Department of Civil

Engineering Faculty of Engineering, Sebelas Maret University.

Water is a natural resource that has an important role in life. Abundant water can

be used successfully when there is no drainage problem at

the moment. Conversely, if at the moment there are problems then the

water flux can be disastrous to the surrounding environment. The problems

that occur commonly referred to drainage problems. In 2007 the channel Sumber

Tangkilan experiencing drainage problems with the pool. Puddle that happens to

be a separate issue that needs to be analyzed.

The purpose of this study was to determine the existing condition in channel

Sumber Tangkilan as drainage channels.

This research uses descriptive quantitative method. The data required include

schematic drawings catchment drainage system Surakarta, open drainage

channels-dimensional data along the lines Sumber, rainfall data and data

specifications drainage planning.

From the analysis results can be seen that occur in the overflow channel Sumber

Tangkilan 1, Sumber Tangkilan 2, Sumber Tangkilan 3 on the discharge plan 10-

year return period.

Key words: Debit plans, drainage channel capacity, channel dimensions Drainage


commit to user

ix

DAFTAR ISIHal

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..............................................................iv

KATA PENGANTAR.................................................................................vi

ABSTRAK ................................................................................................ vii

DAFTAR ISI. ..............................................................................................ix

DAFTAR GAMBAR................................................................................. xii

DAFTAR TABEL .................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................xiv

DAFTAR NOTASI ....................................................................................xv

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

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

1.2. Rumusan Masalah...................................................................................2

1.3. Batasan Masalah .....................................................................................3

1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................................3

1.5. Manfaat Penelitian ..................................................................................3

1.6. Sumber Data ...........................................................................................4

1.7. Sistematika Penyusunan Laporan ............................................................4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ....................5

2.1. Tinjauan Pustaka.....................................................................................5

2.1.1. Sistem Drainase ........................................................................... 5

2.1.2. Permasalahan Drainase..................................................................6

2.1.3. Perencanaan Saluran Drainase.......................................................8

2.2. Landasan Teori .......................................................................................8

2.2.1. Analisis Hidrologi .........................................................................8

2.2.2. Analisis Hujan Rata-rata Daerah Aliran Sungai .............................9

2.2.3. Analisis Frekuensi dan Probabilitas .............................................11


commit to user

x

2.2.3.1. Distribusi Normal............................................................11

2.2.3.2. Distribusi Log-Normal ....................................................12

2.2.3.2. Distribusi Log-Pearson tipe III ........................................12

2.2.3.4. Distribusi Gumbel ...........................................................13

2.2.4. Uji Kecocokan ...........................................................................15

2.2.4.1. Uji Chi-Kuadrat...............................................................16

2.2.4.2. Uji Smirnov-Kolmogorov................................................17

2.2.5. Laju Aliran Puncak .....................................................................18

2.2.5.1. Metode Rasional..............................................................19

2.2.5.1.1. Koefisien Pengaliran .......................................19

2.2.5.1.2. Waktu konsentrasi ...........................................21

2.2.5.1.3. Intensitas Hujan (I) ..........................................22

2.2.6. Saluran Drainase .........................................................................22

BAB 3 METODE PENULISAN ...............................................................24

3.1. Lokasi Penelitian...................................................................................24

3.2. Obyek Penelitian...................................................................................24

3.2. Langkah-langkah Penelitian ..................................................................24

3.2.1. Mencari Data atau Informasi .......................................................24

3.2.2. Mengolah Data............................................................................25

3.2.3. Penyusunan Laporan ...................................................................26

BAB 4 PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN ..........................27

4.1. Pengumpulan Data Curah Hujan ...........................................................27

4.2. Pengolahan Data ...................................................................................28

4.2.1. Hujan Maksimum Harian Rata-Rata ............................................28

4.2.2. Analisis Frekuensi.......................................................................29

4.2.3. Uji Kecocokan ............................................................................33

4.2.3.1. Uji Chi-Kuadrat...............................................................33

4.2.3.2 Uji Smirnov-Kolmogorov.................................................36

4.2.4. Menghitung Debit Sungai Sumber Tangkilan ..............................37

4.2.5. Perhitungan Full Bank Capacity dan Normal Capacity ................39


commit to user

xi

4.3. Pembahasan ..........................................................................................44

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN......................................................45

5.1. Kesimpulan...........................................................................................45

5.2. Saran.....................................................................................................45

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................46

PENUTUP ..................................................................................................xvii

LAMPIRAN ...............................................................................................xviii


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Data.......................................................25


commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Karakteristik Distribusi Frekuensi ................................................15

Tabel 2.2 Nilai Uji Kritis Smirnov-Kolmogorov .........................................18

Tabel 2.3 Koefisien Aliran untuk Metode Rasional ......................................20

Tabel 2.4 Koefisien Limpasan untuk Metode Rasional.................................20

Tabel 4.1 Data Curah Hujan.........................................................................27

Tabel 4.2 Rekapitulasi Hujan Maksimum Harian Rata-rata ..........................28

Tabel 4.3 Perhitungan Parameter Statistik....................................................29

Tabel 4.4 Nilai-nilai pada persamaan distribusi Log Person III ....................31

Tabel 4.5 Perhitungan Hujan Rencana Dengan Metode Log-Person III ........33

Tabel 4.6 Data Curah Maksimum Harian Rata-Rata.....................................33

Tabel 4.7 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat ........................................................35

Tabel 4.8 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov.........................................36

Tabel 4.9 Data Sungai Sumber Tangkilan ....................................................37

Tabel 4.10 Perhitungan Qrencana ....................................................................38

Tabel 4.11 Perhitungan Full Bank Capacity Saluran ....................................41

Tabel 4.12 Perhitungan Normal Capacity Saluran........................................43

Tabel 4.13 Perbandingan Kapasitas Saluran Dengan Debit Rencana ............44


commit to user

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A

Gambar 1. Master Plan Drainase Kota Surakarta

Gambar 2. Jaringan Drainase Sumber Banyuanyar

Lampiran B

Tabel 1. Data dimensi Saluran

Tabel 2. Nilai K Distribusi Log-Person Tipe III

Tabel 3. Nilai Variabel Reduksi Gauss

Tabel 4. Nilai Kritis Untuk Distribusi Chi-Kuadrat (Uji Satu Sisi)

Lampiran C


commit to user

xv

DAFTAR NOTASI

L = Panjang saluran (km),

S = Kemiringan saluran,

C = Koefisien aliran permukaan,

Qn = Debit n tahunan (m3/dtk),

Xi = Hujan maksimum harian rata-rata(mm),

X

Sd = Simpangan baku,

Cv = Koefisien variasi,

Cs = Koefisien skewness,

n = Koefisien manning,

Ck = Kefisien ketajaman,

Y

Sy = Deviasi standar dari logaritmatik Xi,

Cs = Koefisien kemencengan dari variasi logaritmatik Xi,

K = Faktor frekuensi,

KT = Faktor frekuensi untuk T tahun,

XT = Hujan harian maksimum rata-rata T tahun (mm),

Y = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T

tahunan,

= Log XTr

XTr = XT = Hujan harian maksimum rata-rata T tahun (mm),

X = Xi = Hujan harian maksimum rata-rata,

Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke i,

Ei = Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke i,

2

dk = Derajat kebebasan pada uji chi-kuadrat,

= Rata-rata hujan harian maksimum (mm),

= Nilai rata-rata logaritmatik dari Xi,

= Parameter chi-kuadrat terhitung,


commit to user

xvi

G = Jumlah sub kelompok,

P(X) = Peluang munculnya nilai X,

P(X) = Peluang teoritis munculnya nilai X,

m = Urutan hujan rata-rata maksimum dari terbesar samapi ke kecil,

D = Selisih peluang dengan peluang teoritis munculnya nilai X,

N = Jumlah data,

= Derajat kepercayaanDo = Nilai kritis,

Dmaks = Nilai kritis Dmaks,

Tc = Waktu konsentrasi (jam),

I = Intensitas hujan (mm/jam),

R24 = Curah hujan maksimum harian dalam 24 jam (mm),

Asungai = Catchment area/ daerah tangkapan (ha),

A = Luas tampang aliran (m2),

R = Jari-jari hidraulik (m),

v = Kecepatan aliran (m/dt),

b = Lebar bawah saluran (m),

b1,b2 = Lebar kanan/kiri (m),

w = Tinggi jagaan (m),

h = Tinggi muka air (m),

Q = Debit (m3/dtk)


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Air merupakan unsur yang paling penting bagi kehidupan di muka bumi terutama

bagi kehidupan umat manusia. Seiring berjalannya waktu kebutuhan akan air

meningkat dengan bertambahnya penduduk dan perkembangan ekonomi yang

ada. Air yang melimpah dapat digunakan dengan baik bila tidak ada masalah pada

saat pengalirannya. Sebaliknya apabila pada saat pengalirannya terdapat masalah

maka air yang semula menjadi kebutuhan yang penting berubah menjadi bencana

bagi lingkungan sekitarnya. Permasalahan yang terjadi biasa disebut dengan

masalah drainase.

Drainase itu sendiri menurut Dr. Ir. Suripin. M.Eng., adalah mengalirkan,

menguras, membuang, atau mengalihkan air. Di dalam dunia teknik sipil, drainase

secara umum diartikan sebagai salah satu tindakan teknis untuk mengurangi

kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, kelebihan irigasi dari suatu

kawasan atau lahan. Saluran drainase dapat menyebabkan tergenangnya daerah

sekitar apabila pada saluran drainase terjadi gangguan atau penanganan yang tidak

baik (Mursitaningsih, 2009).

Tergenangnya saluran drainase dapat disebabkan oleh banyak faktor. Salah

satunya adalah menyangkut pertambahan jumlah penduduk yang terjadi pada saat

sekarang ini. Bertambahnya jumlah penduduk maka bertambah pula jumlah

limbah cair dan limbah padat yang ada. Selain itu terjadi penambahan

infrastruktur guna menyeimbangkan dengan bertambahnya jumlah penduduk yang

ada. Hal-hal tersebut di atas bila tidak disertai manajemen yang baik maka akan

mempercepat pendangkalan maupun penyempitan saluran dan sungai. Kapasitas

drainase menjadi berkurang, sehingga tidak mampu menampung debit air. Debit


commit to user

2

air yang tidak tertampung akan menimbulkan bencana atau tergenangnya daerah

sekitar drainase.

Saluran Sumber terletak di Desa Sumber, Surakarta bagian utara. Saluran ini

merupakan salah satu ssaluran yang mempengaruhi pertumbuhan fisik dalam

suatu wilayah tersebut, karena Saluran Sumber merupakan salah satu saluran yang

digunakan untuk memenuhi kebutuhan air oleh penduduk sekitar. Oleh karena itu,

seharusnya Sungai Sumber memerlukan perhatian yang lebih agar tidak terjadi

permasalahan drainase.

Kenyataannya perlu kita ketahui bahwa, mulai tahun 2007 Saluran Sumber telah

mengalami permasalahan drainase. Ini dibuktikan dengan adanya genangan yang

terjadi pada saat musim hujan. Masalah inilah yang seharusnya mendapatkan

perhatian lebih dari pemerintah dan perlu diadakan penelitian mengenai

permasalahan yang muncul. Dengan mempertimbangkan hal-hal yang telah

diuraikan di atas, daerah sekitar Desa Sumber dipilih sebagai lokasi studi kasus.

Bertambahnya jumlah penduduk daerah tersebut menyebabkan banyak masalah

yang dtimbulkan yang bersangkutan dengan masalah drainase. Genangan yang

terjadi pada daerah Sumber pada musim penghujan menjadi sebuah permasalahan

tersendiri yang dapat dianalisis sehingga dapat langsung ditangani (Sulasno,

2009).

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas dan agar pembahasan lebih

terarah serta mendalam supaya sesuai dengan tujuan, maka permasalahan

dirumuskan sebagai berikut :

Bagaimana kapasitas tampungan Saluran Sumber Tangkilan sebagai saluran

wilayah Sumber, Surakarta bagian utara?


commit to user

3

1.3. Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas serta untuk memperoleh hasil yang lebih

akurat dalam studi ini, maka perlu diberikan batasan masalah sebagai berikut:

a. Saluran yang dianalisis adalah Saluran Sumber Tangkilan di Wilayah Sumber

Surakarta utara.

b. Air yang menngalir dalam saluran drainase berasal dari air hujan.

c. Saluran drainase di daerah tangkapan sepanjang Saluran Sumber Tangkilan

berupa saluran terbuka.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk:

Mengetahui kapasitas tampungan Saluran Sumber Tangkilan sebagai saluran

drainase.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan muncul dari penelitian ini adalah:

a. Manfaat teoritis

Untuk pengembangan ilmu pengetahuan di bidang teknik sipil sesuai dengan

teori yang didapat di bangku perkuliahan khususnya mengenai permasalahn

drainase dam solusi yang atas permasalahan tersebut.

b. Manfaat praktis

Hasil penelitian ini dapat memberikan tambahan informasi kepada masyarakat

dan Dinas Pekerjaan Umum wilayah kota Surakarta dalam hal perencanaan

sistem drainase yang telah dibangun pada lokasi tersebut.


commit to user

4

1.6. Sumber Data

Laporan ini menyajikan pandangan secara umum dengan uraian dan penjelasan

berdasarkan data hasil dari pengambilan data. Metode pengumpulan data sebagai

dasar untuk menyusun laporan ini diperoleh dari buku catatan dan literatur yang

terkait.

1.7. Sistematika Penyusunan Laporan

Laporan Tugas Akhir ini terdiri dari 5 Bab yang berhubungan dengan masalah

drainase. secara garis besar sistematika penyusunan laporan Tugas Akhir ini adlah

sebagai berikut:

BAB 1. PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penilitian, sumber data, dan sistematika penyusunan laporan.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang tinjauan pustaka dan dasar teori

BAB 3. METODE PENELITIAN

Berisi tentang lokasi penelitian, waktu penelitian, obyek penelitian, parameter

yang diteliti, langkah-langkah penelitian.

BAB 4. PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang pengumpulan data, pengolahan data dan pembahasan.

BAB 5. KESIMPULAN

Berisi tentang kesimpulan dan saran.


commit to user

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

2.1.1. Sistem Drainase

Drainase yang berasal dari bahasa inggris yaitu drainage mempunyai arti

mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalirkan air. Dalam bidang teknik

sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis

untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan

maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi

kawasan/lahan tidak terganggu. Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha untuk

mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dalam salinitas. Jadi drainase

menyangkut tidak hanya air permukaan tapin juga air tanah (Suripin, 2004).

Sesuai dengan prinsip sebagai jalur pembuangan maka waktu hujan, air yang

mengalir di permukaan diusahakan secepatnya dibuang agar tidak menimbulkan

genangan yang dapat mengganggu aktivitas dan bahkandapat menimbulkan

kerugian (R. J. Kodoatie, 2005).

Adapun fungsi drainase menurut R. J. Kodoatie adalah:

a. Membebaskan suatu wilayah (terutama yang padat dari pemukiman) dari

genangan air, erosi, dan banjir.

b. Karena aliran lancar maka drainase juga berfungsi memperkecil resiko

kesehatan lingkungan bebas dari malaria (nyamuk) dan penyakit lainnya.

c. Kegunaan tanah permukiman padat akan menjadi lebih baik karena terhindar

dari kelembaban.

5


commit to user

6

d. Dengan sistem yang baik tata guna lahan dapat dioptimalkan dan juga

memperkecil kerusakan-kerusakan struktur tanah untuk jalan dan bangunan

lainnya.

Secara umum, sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan

air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu

kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal

(Suripin,2004)

Bangunan dari sistem drainase pada umumnya terdiri dari saluran penerima

(interceptor drain), saluran pengumpul (collector drain), saluran pembawa

(conveyor drain), saluran induk (main drain), dan badan air penerima (receving

waters) (Suripin,2004).

Menurut R. J. Kodoatie sistem jaringan drianase di dalam wilayah kota dibagi atas

2 (dua) bagian yaitu:

a. Sistem drainase mayor adalah sistem saluran yang menampung dan

mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (Catchment Area).

Biasanya sitem ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti

saluran drainase primer.

b. Sistem drainase minor adalah sistem saluran dan bangunan pelengkap drainase

yang menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan dimana

sebagian besar di dalam wilayah kota, contohnya seperti saluran atau selokan

air hujan di sekitar bangunan. Dari segi konstruksinya sistem ini dapat

dibedakan menjadi sitem saluran tertutup dan sistem saluran terbuka.

2.1.2. Permasalahan Drainase

Permasalahan drainase bukanlah hal yang sederhana. Banyak faktor yang

mempengaruhi dan pertimbangan yang matang dalam perencanaan, antara lain:


commit to user

7

a. Peningkatan Debit

Manajemen sampah yang kurang baik memberi konstribusi percepatan

pendangkalan/penyempitan saluran dan sungai. Kapasitas sungai dan saluran

drainase menjadi berkurang, sehingga tidak mampu menampung debit yang

terjadi, air meluap dan terjadilah genangan atau bahkan bisa terjadi banjir.

b. Penataan Lingkungan

1. Perkembangan perumahan-perumahan baru terutama oleh

developer/pengembang tidak diikuti dengan penataan drainase yang

memadai.

2. Bangunan-bangunan penduduk yang mempersempit dimensi saluran.

3. Perubahan bentuk kontur untuk pengembangan pemukiman sebagian telah

merubah arah aliran yang berdampak kesenjangan antara rencana penataan

drainase dengan kenyataan.

c. Perubahan Tata Guna Lahan

1. Pada daerah-daerah bekas persawahan, pada awalnya saluran drainase

yang ada merupakan saluran irigasi. Perubahan fungsi ini tidak diikuti

dengan perubahan desain saluran.

2. Perubahan tata guna lahan yang tidak sesui dengan perencanaan, terutama

pada daerah bantaran sungai dan badan-badan saluran untuk pemukiman.

3. Hampir semua kawasan merupakan lahan bangunan dan kawasan resapan

yang ada sangat kecil.

4. Sebagian saluran yang ada masih saluran alam padahal lahan yang semula

kosong telah menjadi pemukiman padat.

d. Kapasitas Saluran

Saluran yang sudah ada kurang mampu menampung kapasitas debit air hujan

padahal lahan untuk pengembangan saluran sudah tidak ada (normalisasi) non

teknis.

e. Fungsi

Penyalahgunaan funsi saluran itu sendiri yang sebagiab saluran masih

berfungsi campuran (mixed used) untuk drainase dan saluran limbah.


commit to user

8

f. Peran masyarakat

Kurangnya kesadaran masyarakat/partisipasi masyarakat yang rendah yang

membuang sampah pada saluran sehingga mengakibatkan jalan air tidak

lancar.

2.1.3. Perencanaan Saluran Drainase

Saluran drainase harus direncanakan untuk dapat melewatkan debit rencana

dengan aman. Perencanaan teknis saluran drainase menurut Suripin mengikuti

tahapan :

a. Menentukan debit rencana.

b. Menentukan jalur saluran.

c. Merencanakan profil memanjang saluran.

d. Merencanakan penampang melintang saluran.

e. Mengatur dan merencanakan bangunan-bangunan serta fasilitas sistem

drainase.

Dalam perencanaan perlu memperhatikan cara pelaksanaan, ketersediaan lahan

dan bahan, biaya, serta operasi dan pemeliharaan setelah pembangunan selesai.

Seluruh item pekerjaan yang disebutkan di atas tidak berdiri sendiri-sendiri, tetapi

saling terkait, sehingga dalam proses perencanaan perlu saling cek.

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Analisis Hidrologi

Analisis hidrologi diperlukan pada sebagian perencanaan bangunan sipil. Tidak

hanya bangunan air saja yang memerlukan analisis hidrologi, dalam perencaan

bangunan jalan raya, lapangan terbang, jembatan dan bangunan sipil lainnya

(Sulasno, 2009).


commit to user

9

Setiap perencanaan suatu wilayah perlu diperhatikan kelancaran air akibat hujan.

Analisis hidrologi merupakan bidang yang sangat rumit dan kompleks. Hal

tersebut dikarenakan adanya ketidak pastian dalam hidrologi, keterbatasan teori

dan rekaman data, juga keterbatasan ekonomi (Sulasno, 2009).

Hujan adalah salah satu bentuk presipitasi yang tidak dapat diprediksi secara pasti

baik dalam seberapa besar yang akan terjadi maupun periode dari turunnya hujan

tersebut. Tempat dan waktu sangat diperlukan dalam analisis hidrologi selain

volume dan ketinggian hujan. Di dalam analisis dan perencanaan hidrologi perlu

ditinjau secara cermat karakteristik dari hujan, karakteristik hujan yang perlu

ditinjau adalah:

a. Intensitas I, adalah laju hujan atau tinggi air persatuan waktu, misalnya

mm/menit, mm/jam, atau mm/hari.

b. Lama waktu (durasi) t, adalah panjang waktu dimana hujan turun dalam menit

atau jam.

c. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi selama

durasi hujan dan, dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar,

dalam mm.

d. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasanya dinyatakan dengan kala

ulang (return periode) T, misalnya sekali dalam 2 tahun.

e. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan.

2.2.2. Analisis hujan Rata-rata daerah aliran sungai

Data hujan yang diporoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi

hanya pada satu tempat atau titik saja (point rainfall). Mengingat hujan sangat

bervariasi terhadap tempat (space), maka untuk 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 curah hujan

beberapa stasiun penakar hujan yang ada di dalam dan atau disekitar kawasan


commit to user

10

tersebut ada tiga macam metode yang umum digunakan untuk menghitung hujan

rata-rata kawasan. Salah satunya denga metode Polygon Thiessen.

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

Metode ini memberikan proporsi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk

mengakomodasikan ketidak seragaman jarak. Diasumsikan bahwa variasi hujan

antara pos satu dengan yang lainnya adalah linier dan bahwa sembarang pos

dianggap dapat mewakili kawasan tersebut. Hujan rata-rata DAS dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut

= =

n

ii

n

iii

A

AP

1

1 (2.1)

Dengan P1, P2, ..., Pn adalah curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan 1, 2,

..., n. A1, A2, ..., An adalah luas areal polygon 1, 2, ..., n adalah banyaknya pos

penakar curah hujan.

Pemilihan metode Polygon Thiessen ini didasarkan pada beberapa faktor, faktor-

faktor tersebut antara lain :

a. Jaring-Jaring Penakar Hujan

Jumlah pos penakar hujan cukupMetode Isohyet, Thiessen atau rata-

rata aljabar dapat dipakai

Jumlah pos penakar hujan terbatasMetode rata-rata alajabar atau

Thiessen

Pos penakar hujan tunggal Metode hujan titik


commit to user

11

b. Luas DAS

DAS besar (>5000 km2) Metode Isohyet

DAS sedang (500 - 5000 km2) Metode Thiessen

DAS kecil (


commit to user

12

2.2.3.2. Distribusi Log-Normal

Jika variabel acak Y = log X terdistribusi secara normal, maka X dikatakan

mengikuti distribusi log normal. Persamaan distribusi log normal adalah:

drT SKYY (2.3)

XY logDengan;

YT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan

Y = nilai rata-rata hitung data

Sd = deviasi standar,

KT = faktor frekuensi.

2.2.3.3. Distribusi Log-Person tipe III

Jika X adalah data curah hujan maka berikut adalah langkah-langkah penggunaan

distribusi Log-Person Tipe III :

a. Ubah data ke dalam bentuk logaritmis, X = log X,b. Hitung nilai rata-rata,

n

XiX

n

i 1 (2.4)

c. Hitung harga simpangan baku,

1

1

2

n

XXiSd

n

i (2.5)

d. Hitung koefisien kemencengan (Coefficient of Skewness),

3

1

21 Sdnn

XXinCS

n

i

(2.6)


commit to user

13

e. Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus :

KSXX dT loglog (2.7)

Dengan K adalah variabel standar (standarizied variable) untuk X yang besarnya

tergantung koefisien kemencengan CS. Nilai K seperti dalam tabel nilai koefisien

K untuk Log-Pearson (tabel terlampir). Apabila nilai CS = 0, maka distribusi log-

pearson tipe III identik dengan distribusi log normal, sehingga distribusi

kumulatif merupakan garis lurus pada grafik.

2.2.3.4. Distribusi Gumbel

Persamaan distribusi Gumbel adalah sebagai berikut:

drT SKXX (2.8)

n

nT

S

YYK r

(2.9)

Dengan:

X = harga rata-rata sampel,

K = faktor probabilitas,

Sd = deviasi standar,

Yn = reduced mean yang tergantung jumlah sampel n tersedia dalam bentuk

tabel,

Sn = reduced standart deviation yang tergantung jumlah sampel n tersedia dalam

bentuk tabel

rTY = reduced variate, telah ditabelkan

Dengan menggunakan salah satu metode di atas kita dapat mengitung tinggi hujan

rencana yang akan digunakan sebagai dasar untuk menentukan dimensi suatu

bangunan air.

Analisis frekuensi dengan cara statistik berdasarkan data dari pencatatan berkala

pada stasiun hujan. Analisis frekuensi didasarkan pada sifat-sifat statistik data

yang tersedia untuk memperoleh kemungkinan besaran hujan pda periode ulang


commit to user

14

teretentu. Sifat-sifat data yang tersedia sangat menentukan jenis analisis yang akan

digunakan.

Parameter statistik yang perlu diperhatikan antara lain:

a. Nilai rata-rata (Mean)

n

RiR

n

i 1 (2.10)

b. Nilai Devisiasi Standar (Standart Deviation)

1

1

2

n

RRiSd

n

i (2.11)

c. Koefisien Variasi (Coefficient of Variation)

R

SdCS (2.12)

d. Koefisien Kemencengan (Coefficient of Skewness)

3

1

3

21 Sdnn

RRinCS

n

i

(2.13)

e. Koefisien Ketajaman (Coefficient of Kurtosis)

3

1

2

21 Sdnn

RRinCK

n

i

(2.14)

Dengan:

R = Curah hujan rata-rata daerah (mm),

n = Jumlah data pengamatan,

Ri = Curah hujan di stasiun I (mm),

Sd = Standar deviasi (mm),

CV= Koefisien Variasi (Coefficient of Variation),

CS = Koefisien Kemencengan (Coefficient of Skewness),

Ck= Koefisien Ketajaman (Coefficient of Kurtosis).


commit to user

15

Untuk menentukan distribusi yang akan digunakan didasarkan pada hasil uji

kesesuaiannya terhadap ciri-ciri statistik masing-masing. Kesalahan dalam

memilih jenis distribusi akan menyebabkan terjadinya kesalahan perkiraan, baik

over estimate ataupun under estimate dimana keduanya sangat tidak diharapkan

dalam suatu perhitungan. Karakteristik distribusi frekuensi dapat dilihat sebagai

berikut:

Tabel 2.1 Karakteristik Distribusi Frekuensi

Jenis Distribusi Frekuensi Syarat Distribusi

Distribusi normal CS = 0 dan Ck = 3

Distribusi Log- Normal CS>0 dan Ck>3

Distribusi Gumbel CS = 1,139 dan Ck = 5,402

Distribusi Log-Pearson Tipe III CS antara 0 s.d 0,9

Sumber : Soewarno, 1995

Langkah-langkah analisis frekkuensi adalah sebagai berikut:

a. Hitung besaran statistik data hidrologi yang dianalisis (Mean, Standart Deviation, Coefficient of Variation, Coefficient of Skewness, Coefficient of Kurtosi),

b. Perkiraan jenis distribusi frekuensi yang sesuai dengan data berdasarkan besaran statistik tersebut.

c. Urutkan data dari kecil ke besar atau sebaliknya.d. Melakukan distribusi frekuensi x menurut karakteristik data yang ada.e. Melakukan uji distribusi (dengan uji Chi Square atau Smirnov-Kolmogorov).

2.2.4. Uji Kecocokan

Dilakukan untuk menguji kecocokan (the goodnesss of fittest test) distribusi

frekuensi sampel data terhadap fungsi distrkibusi peluang yang diperkirakan dapat

menggambarkan atau mewakili distribusi tersebut. Uji kecocokan dapat

menggunakan metode antara lain:


commit to user

16

2.2.4.1. Uji Chi-Kuadrat

Uji chi-kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi

yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik sampel data yang dianalisis.

Pengambilan keputusan mengguunakan parameter 2, yang dapat dihitung dengan rumus:

2h =

2

1

G

i Ei

EiOi(2.15)

Dengan:

2h = parameter chi-kuadrat terhitung,

G = Jumlah sub kelompok,

Oi = jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok I,

Ei = jumlah nilai teritis pada sub kelompok i.

Parameter merupakan 2h variable acak. Peluang untuk mencapai nilai 2h sama atau lebih besar dasri nilai chi-kuadrat sebenarnya (2)Parameter uji chi-kuadrat adalah sebagai berikut:

a. Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya).

b. Kelompokkan data menjadi G sub-grup dengan interval peluang (p).

c. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub-grup.

d. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei.

e. Pada tiap sub-grup hitung nilai.

2)( EiOi dan2

Ei

EiOi

f. Jumlah seluruh G sub-grup nilai 2

Ei

EiOiuntuk menentukan nilai chi-

kuadrat terhitung.


commit to user

17

g. Tentukan derajad kebebasan dk = G-R-1 (nilai R=2 untuk distribusi normal

dan binomial).

Interprestasi hasil uji adalah:

a. Apabila peluang lebih dari 5% maka persamaan yang digunakan dapat

diterima.

b. Apabila peluang kurang dari 1% maka persamaan distribusi yang digunakan

tidak dapat diterima.

c. Apabila peluang berada antara 1%-5%, maka tidak mungkin mengambil

keputusan, misal perlu data tambahan.

2.2.4.2. Uji Smirnov-Kolmogorov

Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov pengujiannya tidak menggunakan distribusi

tertentu. Prosedur pengujiannya adalah :

a. Mengurutkan data (dari besar ke kecil atau sebaliknya) kemudian menentukan

besarnya peluang dari masing-masing data tersebut:

X1 = P (X1)

X2 = P (X2)

X3 = P (X3)

Dan seterusnya.

Dengan :

- X1, X2, X2, dan seterusnya = data pengamatan

- P (X1), P (X2), P (X3), dan seterusnya = peluang masing-masing data

b. Menentukan nilai masing-masing peluang teoritis dari hasil penggambaran

data (persamaan distribusinya)

X1 = P (X1)

X2 = P (X2)

X3 = P (X3)

Dan seterusnya.


commit to user

18

c. Menentukan selisih terbesar anta kedua nilai peluang.

D = maksimum (P(Xn)-P(Xn))

d. Berdasarkan tabel nilai kritis Smirnov-Kolmogorov test, tentukan harga Do.

Tabel 2.2 Nilai Uji Kritis Smirnov-Kolmogorov

N

(banyak data)

Derajad 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 0,30 0,34 0,40

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

25 0,21 0,24 027 0,32

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

35 0,18 0,20 0,23 0,27

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

45 0,16 0,18 0,20 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 : Soewarno, 1995.

2.2.5. Laju Aliran Puncak

Di dalam suatu analisis hidrologi hasil akhir yang didapatkan salah satunya berupa

perkiraan laju aliran puncak (debit banjir rencana). Perkiraan debit dapat

dilakukan dengan menggunakan beberapa motode dan ditentukan berdasarkan

pertimbangan teknis (engineering judgement). Metode yang umum dipakai untuk

DAS kecil adalah metode Rasional dan metode hidrograf banjir:


commit to user

19

2.2.5.1. Metode Rasional

Metode yang umum dipakai untuk memperkiraan laju aliran permukaan adalah

metode Rasional USSCS (1973). Persamaan matematik metode Rasional

dinyatakan dalam bentuk:

Qp = 0,002778 CIA (2.16)

Dengan :

Qp = laju permukaan (debit) puncak dalam m3/ detik,

C = koefisien aliran permukaan (0 C 1),I = intensitas hujan dalam mm/jam,

A = luas DAS dalam hektar.

Metode Rasional sangat dipengaruhi sangat dipengaruhi oleh besarnya koefisien

pengaliran, intensitas hujan dan luasan daerah aliran sungai. Karena sangat

pentingnya tiga faktor di atas maka berikut adalah penjelasan mengenai masing-

masing faktor yang terkait dengan metode Rasional.

2.2.5.1.1. Koefisien Pengaliran

Koefisien C didefinisikan sebagai nisbah antara puncak aliran permukaan

terhadap intensitas hujan, faktor ini sangat menentukan hasil perhitungan debit

banjir, faktor utama yang mempengaruhi C adalah laju infiltrasi tanah atau

persentase lahan kedap air, kemiringan lahan, tanaman penutup tanah, dan

intensitas hujan. Koefisien pengaliran juga bergantung pada sifat dan kondisi

tanah, air tanah, derajad kepadatan tanah, porositas tanah, dan simpangan depresi.

Beberapa faktor lain yang juga berpengaruh menurut Hassing (1995) dalam

Suripin (2004) adalah topografi, permeabilitas tanah, penutup lahan, dan tata

guna lahan.


commit to user

20

Tabel 2.3 Koefisien Aliran untuk Metode Rasional.

Koefisien aliran C = Ct + Cs + Cv

Topografi, Ct Tanah, Cs Vegetasi, Cv

Datar (


commit to user

21

Taman, perkuburanHutan

Datar, 0-5%Bergelombang, 5-10%Berbukit, 10-30%

0,10 0,400,25 0,500,30 0,60

Sumber: McGuen dalam Sistem Darainase Yang Berkelanjutan, Suripin, 2004

Untuk menggunakan lahan yang berbeda nilai C dapat kita hitung dengan

menggunakan persamaan:

n

ii

n

iii

DAS

A

ACC

1

1 (2.17)

Dengan :

Ai = luas lahan dengan jenis penutup tanah I,

Ci = koefisien aliran permukaan jenis perutup tanah I,

n = jumlah jenis penutup.

2.2.5.1.2. Waktu konsentrasi

Waktu konsentrasi suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang

jatuh untuk mengalir dari titik terjauh ke tempat keluaran DAS (titik kontrol)

setelah tanah menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Perlu

diperhatikan juga beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besarnya waktu yang

diperlukan dari titik masuk sampai titk keluar (to), antara lain :

a. Intensitas hujan

b. Jarak aliran

c. Kemiringan medan

d. Kapasitas infiltrasi

e. Kekasaran medan

lanjutan


commit to user

22

Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan persamaan Kirpich:

385,02

1000

87,0

S

Ltc (2.18)

Dengan :

S = kemiringan medan,

L = panjang lintasan aliran di permukaan lahan (km),

L = panjang lintasan aliran di dalam saluran/sungai (km).

2.2.5.1.3. Intensitas Hujan (I)

Intensitas hujan disebut juga laju hujan sama dengan tinggi air hujan yang jatuh

persatuan waktu dengan satuan mm/menit, mm/jam, mm/hari. Intensitas hujan

untuk tc tertentu dapat dihitung dengan rumus Mononobe yaitu:

3

2

24 24

24

t

RI (2.19)

Dengan:

I = intensita hujan (mm/jam)

t = lamanya hujan (jam)

R24 = curah hujan maksimum harian dalam 24 jam (mm)

2.2.6. Saluran Drainase

Perencanaan dimensi saluran drainase tergantung pada besarnya kapasitas aliran,

yaitu jumlah air yang perlu dibuang (Q), karakteristik saluran (n, C, K), dan

keadaan topografi daerah (I). perhitungan dimensi saluran menggunakan metode

Manning.


commit to user

23

Hubungan dasar untuk aliran seragam dinyatakan dengan persamaan :

2

1

3

21IR

nV (2.20)

P

AR (2.21)

hbhbhbA 21 2

1

2

1(2.22)

22

221

2 bhbhbP (2.23)Dengan :

V = kecepatan rata-rata saluran (m/detik),

n = kofisien kekasaran Manning,

R = jari-jari hidrolis (m),

P = keliling basah (m),

A = luas penampang saluran (m2),

i = kemiringan saluran (m),

b = lebar dasar (m),

b1,b2 = lebar kanan/kiri saluran (m),

h = tinggi muka air (m).

Q = V . A

Dengan :

Q = debit aliran pada saluran (m3/detik),

V = kecepatan aliran (m/detik),

A = luas penampang basah saluran (m2).


commit to user

24

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di saluran drainase daaerah tangkapan air hujan

sepanjang Sungai Sumber Tangkilan Kota Surakarta.

3.2. Obyek Penelitian

Obyek penelitian ini adalah saluran drainase yang terdapat pada kawasan daerah

tangkapan air hujan sepanjang Sungai Sumber Tangkilan yang sesuai dengan

gambar skema daerah tangkapan sistem drainase Kota Surakarta yang telah

direncanakan sebelumnya.

3.3. Langkah-langkah Penilitian

Penelitian ini dilakukan secara bertahap, langkah-langkah penelitian ini adalah:

d. Mencari data atau informasi

e. Mengolah data

f. Penyusunan laporan

3.3.1. Mencari Data atau Informasi

a. Tahap Persiapan

Tahap ini dimaksudkan untuk mempermudah jalannya penilitian, seperti

pengumpulan data, analisis, dan penyusunan laporan. Tahap persiapan

meliputi:

24


commit to user

25

1. Studi Pustaka

Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan arahan dan wawasan

sehingga mempermudah dalam pengumpulan data, analisis maupun dalam

penyusunan hasil penelitian.

2. Observasi Lapangan

Observasi lapangan dilakukan untuk mengetahui dimana lokasi atau

tempat dilakukannya pengumpulun data yang diperlukan dalam

penyusunan penelitian

b. Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan data yang diperoleh dari

Dinas wilayah Kota Surakarta. Data sekunder yang diperoleh antara lain:

1. Gambar skema daerah tangkapan sistem saluran drainase Kota Surakarta,

2. Data dimensi saluran drainase terbuka di sepanjang Sungai Sumber,

3. Data curah hujan,

Data curah hujan yang digunakan selama 22 tahun dari tahun 1985 hingga

tahun 2006. Data curah hujan yang dididapat merupakan data curah hujan

maksimum harian dari stasiun terdekat, yang terletak disekitara lokasi

daerah tangkapan air hujan. Data curah hujan yang diambil adalah hujan

terbesar pada setiap tahun pengamatan.

4. Data spesifikasi perencanaan saluran drainase.

3.3.2. Mengolah Data

Setelah mendapatkan data yang diperlukan, langkah selanjutnya adalah mengolah

data tersebut. Pada tahap mengolah atau menganalisis data dilakukan dengan

menghitung data yang ada dengan rumus yang sesuai.

Hasil dari suatu pengolahan data digunakan kembali sebagai data untuk

menganalisis yang lainnya dan berkelanjutan seterusnya sampai mendapatkan

hasil akhir tentang kinerja saluran drainase tersebut.


commit to user

26

Adapun urutan dalam analisis data dapat dilihat pada diagram alir berikut ini:

Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Data

3.3.3. Penyusunan Laporan

Seluruh data yang telah terkumpul kemudian diolah atau dianalisis dan disusun

untuk mendapatkan hasil akhir yang dapat memberikan solusi atas kinerja saluran

drainase yang ada pada kawasan sepanjang Sungai Sumber Tangkilan Kota

Surakarta.

Mulai

Data Curah

Hujan

Data Saluran

Drainase

Hitungan

Debit Rencana

Hitungan

Debit di Saluran

Drainase

Evaluasi

Kesimpulan

Selesai


commit to user

27

BAB 4

PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

3.4. Pengumpulan Data Curah Hujan

Data curah hujan yang digunakan selama 22 tahun dari tahun 1985 hingga tahun

2006. Data curah hujan yang didapat merupakan data curah hujan maksimum

harian dari Stasiun terdekat, yang terletak disekitar lokasi. Data hujan yang

diambil adalah hujan terbesar pada setiap tahun pengamatan. Data tersebut dapat

dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 4.1 Data Curah Hujan

Tahun

Sta 1 Sta 2 Sta 3

(mm) (mm) (mm)1985 147 211 1051986 158 171 1161987 131 141 851988 149 87 1501989 234 136 1271990 162 131 1051991 182 182 1151992 179 168 761993 166 161 1311994 98 141 111995 80 102 1491996 104 91 1121997 86 175 1361998 55 215 951999 57 175 902000 86 177 92

dilanjutkan

27


commit to user

28

lanjutan2001 86 176 1102002 65 187 802003 59 190 852004 94 113 1042005 111 101 89

2006 132 106 92(Sumber: Departement Pekerjaan Umum Surakarta)

3.5. Pengolahan Data

4.2.1 Hujan Maksimum Harian Rata-Rata

Untuk menghitung curah hujan maksimum harian rata-rata digunakan metode

Poligon Thiessen. Dari data curah hujan yang didapat, kemudian dianalisis

sebagai berikut.

Tabel 4.2 Rekapitulasi Hujan Maksimum Harian Rata-Rata

Tahun

Sta 1(mm)

A= 207.9 ha

Sta 2(mm)

A=1946.46 ha

Sta 3(mm)

A=750.7 ha

Hujan Maksimum

Harian Rata-rata (mm)

1985 147 105 105 130.46351986 158 116 116 132.85591987 131 85 85 102.74591988 149 150 150 139.18671989 234 127 127 147.81241990 162 105 105 119.6661991 182 115 115 138.3891992 179 76 76 110.09971993 166 131 131 142.37421994 98 11 111 113.71931995 80 149 149 128.62591996 104 112 112 107.01321997 86 136 136 133.56671998 55 95 95 108.04081999 57 90 90 98.395752000 86 92 92 105.26422001 86 110 110 116.81182002 65 80 80 95.354472003 59 85 85 98.03348

dilanjutkan


commit to user

29

2004 94 104 104 103.71592005 111 89 89 94.992192006 132 92 92 101.5754

Total 2568.702

4.2.2 Analisis Frekuensi

Untuk menentukan distribusi frekuensi yang akan digunakan dalam menganalisis

data, diperlukan pendekatan dengan parameter-parameter statistik pada Persamaan

2.2 sampai dengan Persamaan 2.14.

Dengan menggunakan Persamaan 2.10 maka diperoleh hasil:

Rata-rata ( X ) = Ni iXN 11

22

70217.2568

= 116.7592

Tabel 4.3 Perhitungan Parameter Statistik

No. Xi (Xi- X ) (Xi- X )2 (Xi- X )3 (Xi- X )4

1 130.46349 13.7043 187.8077587 2573.773322 35271.754252 132.85585 16.0967 259.1026186 4170.688007 67134.166943 102.74588 -14.013 196.3728334 -2751.833225 38562.289724 139.18673 22.4275 502.9945865 11280.93161 253003.5545 147.81240 31.0532 964.3020353 29944.67646 929878.41526 119.66600 2.90681 8.449557564 24.56127759 71.395023027 138.38899 21.6298 467.8480659 10119.45813 218881.81288 110.09965 -6.6595 44.34942489 -295.3466088 1966.8714889 142.37424 25.6151 656.1308707 16806.82614 430507.7195

10 113.71925 -3.0399 9.241206911 -28.09267153 85.3999051711 128.62593 11.8667 140.8195867 1671.069828 19830.1559912 107.01318 -9.746 94.98464202 -925.7209353 9022.0822213 133.56670 16.8075 282.4922617 4747.990414 79801.877914 108.04076 -8.7184 76.0109561 -662.6959142 5777.66544715 98.39575 -18.363 337.2159011 -6192.443713 113714.563916 105.26418 -11.495 132.1352335 -1518.895707 17459.7199217 116.81180 0.05261 0.002767375 0.00014558 7.65837E-0618 95.35447 -21.405 458.1621606 -9806.834071 209912.5654

lanjutan

dilanjutkan


commit to user

30

19 98.03348 -18.726 350.6522743 -6566.213354 122957.017420 103.71587 -13.043 170.1281399 -2219.035401 28943.58421 94.99219 -21.767 473.8020796 -10313.24759 224488.410722 101.57537 -15.184 230.548416 -3500.605848 53152.57211

Jumlah 2568.70217 6043.553377 36559.01029 2860423.594

Dengan menggunakan Persamaan 2.11 sampai Persamaan 2.14 diperoleh hasil

perhitungan distribusi frekuensi sebagai berikut:

Simpangan baku (Sd)1

)(1

2

N

XXN

i i

122

5534.66043

943.16

Koefisien variasi (Cv)X

Sd

7592.166

943.16

1453.0

31

3

)2()1(

)(

SdNN

XXNN

i i

3943.16)222()122(

)01029.36559(22

39225.0

41

42

)3()2()1(

)(

SdNNN

XXNN

i i

4

2

943.16)322()222()122(

)594.2860423(22

0947.2

Koefisien skewness (Cs)

Koefisien ketajaman (Ck)

lanjutan


commit to user

31

Dari perhitungan di atas didapat nilai Cs = 0.3225 dan Ck = 2.09472, maka dapat

disimpulkan bahwa sesuai dengan Tabel 2.1, persamaan distribusi yang dipakai

dalam analisis data curah hujan adalah distribusi Log Person III.

Hujan maksimum harian rata-rata yang telah diperoleh diurutkan dari besar ke

kecil, kemudian dianalisis berdasarkan distribusi yang dipilih untuk mendapatkan

hujan dengan periode ulang tertentu. Maka hasil perhitungan disajikan dalam

Tabel 4.4 berikut ini.

Tabel 4.4 Nilai-Nilai Pada Persamaan Distribusi Log Person III

No. Tahun X Y=log X Y (Y-Y ) (Y-Y )2 (Y-Y )3

1 1989 147.8124 2.16971 2.063 0.106715 0.011388 0.0012152962 1993 142.37424 2.15343 2.063 0.090436 0.008179 0.0007396473 1988 139.18673 2.1436 2.063 0.080602 0.006497 0.0005236544 1991 138.38899 2.1411 2.063 0.078106 0.006101 0.0004764925 1997 133.5667 2.1257 2.063 0.062703 0.003932 0.0002465256 1986 132.85585 2.12338 2.063 0.060385 0.003646 0.0002201887 1985 130.46349 2.11549 2.063 0.052494 0.002756 0.0001446508 1995 128.62593 2.10933 2.063 0.046333 0.002147 0.0000994669 1990 119.666 2.07797 2.063 0.014975 0.000224 0.00000335810 2001 116.8118 2.06749 2.063 0.004491 0.000020 0.00000009111 1994 113.71925 2.05583 2.063 -0.007161 0.000051 -0.00000036712 1992 110.09965 2.04179 2.063 -0.021209 0.000450 -0.00000954113 1998 108.04076 2.03359 2.063 -0.029408 0.000865 -0.00002543214 1996 107.01318 2.02944 2.063 -0.033558 0.001126 -0.00003779115 2000 105.26418 2.02228 2.063 -0.040715 0.001658 -0.00006749316 2004 103.71587 2.01585 2.063 -0.04715 0.002223 -0.00010482117 1987 102.74588 2.01176 2.063 -0.051231 0.002625 -0.00013446218 2006 101.57537 2.00679 2.063 -0.056207 0.003159 -0.00017757119 1999 98.39575 1.99298 2.063 -0.070019 0.004903 -0.00034328020 2003 98.033478 1.99137 2.063 -0.071621 0.005130 -0.00036738521 2002 95.354467 1.97934 2.063 -0.083654 0.006998 -0.00058541822 2005 94.992194 1.97769 2.063 -0.085307 0.007277 -0.000620814

jumlah 2568.702 45.3859 0.081353 0.001194993


commit to user

32

Nilai rata-rata logaritmatik dari X:

YN

XiN

Ni

log

22

3859.45

063.2

Deviasi standar dari logaritmatik X

Sy

1

loglog1

2

N

XXN

ii

)122(

0815353.0

06224.0

Koefisien kemencengan dari variasi logaritmatik X:

CS3

1

3

)2()1(

)(

SyNN

XXNN

i i

306224.0)222()122(

)001194993.0(22

2596.0Dari Persamaan 2.7 serta Tabel Lampiran B-2 nilai K untuk distribusi Log Person

III dengan CS = 0.2596 dan T = 5 tahun didapat nilai K = 0.825, maka

Y = Log X2 = 2.063+ (0.06224 x 0.825)

= 2.1143

X2 = 130.12

Dengan cara yang sama untuk periode 5, 10, 25, 50, dan 100 tahun didapat hasil

sebagai berikut:


commit to user

33

Tabel 4.5 Perhitungan Hujan Rencana Dengan Metode Log-Person III

T Y K Sy Y=log XTr XTr (mm)

T2 2.063 -0.0407 0.06224 2.06046 114.937T5 2.063 0.825 0.06224 2.114344 130.12T10 2.063 1.306 0.06224 2.144282 139.406T25 2.063 1.836 0.06224 2.17727 150.408T50 2.063 2.189 0.06224 2.199241 158.213T100 2.063 2.514 0.06224 2.21947 165.756

4.2.3 Uji Kecocokan

4.2.3.1 Uji Chi-Kuadrat

Langkah selanjutnya adalah melakukan uji kecocokan. Uji kecocokan yang

pertama dilakukan adalah dengan menggunakan perhitungan uji Chi-Kuadrat.

Tabel 4.6 Data Curah Hujan Maksimum Harian Rata-Rata

No. Tahun Maks

1 1989 147.8124

2 1993 142.3742

3 1988 139.1867

4 1991 138.3890

5 1997 133.5667

6 1986 132.8559

7 1985 130.4635

8 1995 128.6259

9 1990 119.6660

10 2001 116.8118

11 1994 113.7193

12 1992 110.0997

13 1998 108.0408

dilanjutkan


commit to user

34

14 1996 107.0132

15 2000 105.2642

16 2004 103.7159

17 1987 102.7459

18 2006 101.5754

19 1999 98.3958

20 2003 98.0335

21 2002 95.3545

22 2005 94.9922

15 2000 105.2642

Dari data tersebut dilakukan pembagian data pengamatan menjadi 5 sub-bagian,

interval peluang P = 0.20. Besarnya peluang adalah sebagai berikut:

Sub group 1 P 0.20Sub group 2 P 0.40Sub group 3 P 0.60Sub group 4 P 0.80Sub group 5 P > 0.80

Berdasarkan persaman garis lurus:

X = kSdX .X = 116.7591+16.943k

Dari persamaan garis lurus dan Tabel lampiran B-3 untuk Nilai Variabel Reduksi

Gauss maka didapat perhitungan sebagai berikut:

a. Untuk P = 1 - 0.20 = 0.80

X= 116.7591+16.943 x 0.84

= 130.9912 mm/jam

b. Untuk P = 1 - 0.40 = 0.60

X= 116.7591+16.943 x 0.25

= 120.9945 mm/jam

lanjutan


commit to user

35

c. Untuk P = 1 - 0.60 = 0.40

X= 116.7591+16.943 x (-0.25)

= 112.5234 mm/jam

d. Untuk P = 1 - 0.80 = 0.20

X= 116.7591+16.943 x (-0.84)

= 102.5270 mm/jam

Sehingga:

a. Sub group 1 x kurang dari 102.5270 mm/jam

b. Sub group 2 102.5270 < x 112.5234 mm/jamc. Sub group 3 112.5234 < x 120.9945 mm/jamd. Sub group 4 120.9945 < x 130.9912 mm/jame. Sub group 5 x > 130.9912 mm/jam

Perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel 4.7 sebagai berikut:

Tabel 4.7 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat

No.Nilai Batas Sub Kelompok

(mm/jam)

Jumlah Data

Oi - Ei

2

2

i

ii

E

EOOi Ei

1. x 102.5270 5 4.4 0.6 0.0186

2. 102.5270 < x 112.5234 6 4.4 1.6 0.1322

3. 112.5234 < x 120.9945 3 4.4 -1.4 0.1012

4. 120.9945 < x 130.9912 2 4.4 -2.4 0.2975

5. x > 130.9912 6 4.4 1.6 0.1322

Jumlah 22 22 - 0.6817

Dari tabel perhitungan di atas, diperoleh nilai 6817.02 . Berdasarkan tabel lampiran B-4 nilai Kritis pada Distribusi Chi-Kuadrat (uji satu sisi) maka, untuk


commit to user

36

mencapai nilai Chi-kuadrat sama atau lebih besar dari 0.6817 dengan derajat

kebebasan dk = G-R-1 = 5-2-1 = 2, kurang lebih pada peluang 0.85.

Oleh karena peluang yang diperoleh adalah 85% (lebih besar 5%), maka

Persamaan distribusi Log-Person III dapat diterima.

4.2.3.2 Uji Smirnov-Kolmogorov

Uji kecocokan selanjutnya dengan menggunakan perhitungan uji Smirnov-

Kolmogorov. Berikut ini adalah perhitungan yang disajikan dalam Tabel 4.7

berikut:

Tabel 4.8 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov

M X log X

P(X)

)1( Nm P(X


commit to user

37

Dari perhitungan di atas didapat:

a. Dmaks = 0.11971

b. N = 22

c. Derajat kepercayaan = 5% = 0.05

d. Nilai kritis Do uji Smirnov-Kolmogrof = 0.282 (berdasar Tabel 2.2)

Dari data di atas dimana nilai Dmaks lebih kecil dari nilai Do (0.11971


commit to user

38

a. Debit SST1

C = 0.56

A = 72.354 ha

L = 0.855 km

Dengan menggunakan Persaman 2.18 didapat:

Waktu konsentrasi (Tc) = 385.02

1000

87.0

S

L

= 385.02

01.01000

855.087.0

= 0.3462 jam

Dari menggunakan Persamaan 2.19 didapat:

Intensitas hujan (I) = 3

2

24 24

24

t

R

3

2

3462.0

24

24

406.139

= 98.022 mm/jam

Qss1 = 0.002778 x 0.56 x 98.022 x 72.354

=11.3044 m3/dt

Hasil perhitungan pada periode ulang yang lainnya dapat dilihat pada tabel

sebagai berikut:

Tabel 4.10 Perhitungan Qrencana

Sungai L(Km) C Tc(jam) I (mm/jam) A(ha) Q10(m3/dt)

SST1 0.855 0.56 0.3462 98.022 72.354 11.0334SST2 0.77 0.56 0.31938 103.435 89.005 14.3220SST3 3.65 0.62 1.05847 46.533 205.567 16.4754

(pers. 2.18)

(pers. 2.19)


commit to user

39

4.2.5 Perhitungan Full Bank Capacity dan Normal Capacity

Dalam perhitungan ini diambil crossing penampang Sungai Sumber Tangkilan.

Analisis ini untuk mengetahui kapasitas saluran pada kondisi penuh.

2

1

3

21iR

nv

Q = v . A

Data Saluran Sumber Tangkilan 1:

Kekasaran saluran n = 0.025

Kemiringan lahan i = 0.001

Tinggi h = 1.7 m

W = 0.5 m

Lebar bawah b = 1.9 m

Lebar kanan b1 = 1.3 m

a. Perhitungan full bank capacity Saluran Sumber Tangkilan1:

Luas penampang saluran:

hbhbhbA 21 2

1

2

1

7.13.1

2

17.13.1

2

17.13

244.5 m

Keliling basah:

22

221

2 bhbhbP 2222 3.17.13.17.19.1

= 6.18 m


commit to user

40

Jari-jari hidrolis

P

AR

18.6

44.5

= 0.88 m

Kecepatan

2

1

3

21iR

nv

2

1

3

2

1 20

1iRvSST

= 1.64301 m/dt

Q = v.A

= 1.64301 x 5.44

= 8.093797 m3/dt

Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel berikut:


commit to user

41

Tabel 4.11 Perhitungan Full Bank Capacity Saluran

Saluranb

(m)b1(m)

b2(m)

h(m)

n iA

(m2)P

(m)R

(m)V

(m/dt)Q

(m3/dt)

Sungai Sumber Tangkilan 1

1.9 1.3 1.3 1.7 0.025 0.002 5.44 6.18019 0.88023 1.64301 8.93797


1.6 1.6 1.6 1.8 0.025 0.002 5.76 6.41664 0.89767 1.66463 9.58828


3 0.5 0.5 1.8 0.025 0.002 6.3 6.73631 0.93523 1.71075 10.7777


commit to user

42

b. Perhitungan kapasitas normal Saluran Sumber Tangkilan 1:

W = 0.5 m

hn = h W

= 1.7-0.5 = 1.2 m

Luas penampang saluran:

hbhbhbA 21 2

1

2

1

13.1

2

113.1

2

119.1

284.3 m

Keliling basah:

22

221

2 bhbhbP 2222 3.12.13.12.19.1

= 5.438 m

Jari-jari hidrolis

P

AR

438.5

84.3

= 0.706 m

Kecepatan

2

1

3

21iR

nv

2

1

3

2

1 20

1iRvSST

= 1.41846 m/dt

Q = v.A

= 1.41846 x 3.84

= 5.44689 m3/dt

Perhitungan saluran lainnya disajikan dalam tabel berikut


commit to user

43

Tabel 4.10 Perhitungan Normal Capacity Saluran

Saluranb

(m)b1(m)

b2(m)

h(m)

n iA

(m2)P

(m)R

(m)V

(m/dt)Q

(m3/dt)


1.9 1.3 1.3 1.2 0.025 0.002 3.84 5.43836 0.7061 1.41846 5.44689


1.6 1.6 1.6 1.3 0.025 0.002 4.16 5.72311 0.72688 1.44616 6.01602


3 0.5 0.5 1.3 0.025 0.002 4.55 5.78568 0.78642 1.5241 6.93465


commit to user

44

4.3. Pembahasan

Dari analisis Q normal, Q full bank capacity, dan Q rencana di atas dibuat

perbandingan hasil perhitungan untuk mengetahui kondisi Saluran Sumber

Tangkilan. Hasil perbandingan hasil analisis disajikan dalam Tabel 4.13 berikut:

Tabel 4.13 Perbandingan kapasitas Saluran Dengan Debit Rencana

SaluranQ normal

(m3/dt)

Q full bank

(m3/dt)

Q rencana

(m3/dt)Kondisi

Sungai ST1 5.4469 8.938 11.0334 Meluap

Sungai ST2 6.0160 9.588 14.3220 Meluap

Sungai ST3 6.9346 10.778 16.4754 Meluap

Dari perbandingan hasil analisa data di atas diketahui bahwa terjadi luapan pada

sungai Sumber Tangkilan, baik Saluran Sumber Tangkilan 1, Sumber Tangkilan

2, maupun Sumber Tangkilan 3.


commit to user

45

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisis yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

a. Periode ulang yang dipakai pada kawasan Saluran Sumber Tangkilan adalah 10

tahun, karena catchment area saluran tersebut melebihi 500 Ha.

b. Dari analisis perhitungan kapasitas normal Saluran Sumber Tangkilan 1 adalah

5.4469 m3/dt sedang kapasitas full bank adalah 8.938 m3/dt dan Q10 adalah 10.298

yang artinya saluran di lapangan tidak dapat menampung debit yang terjadi.

c. Dari analisis perhitungan kapasitas normal Saluran Sumber Tangkilan 2 adalah

6.0160 m3/dt sedang kapasitas full bank adalah 9.588 m3/dt dan Q10 adalah 13.368

yang artinya saluran di lapangan tidak dapat menampung debit yang terjadi.

d. Dari analisis perhitungan kapasitas normal Sungai Saluran Tangkilan 3 adalah 6.9346

m3/dt sedang kapasitas full bank adalah 10.778 m3/dt dan Q10 adalah 15.378 yang

artinya saluran di lapangan tidak dapat menampung debit yang terjadi.

5.2 Saran

Dari analisis data yang telah dilakukan, berikut merupakan saran untuk pihak yang terkait

dengan studi yang dilakukan:

a. Membangun sumur resapan bisa menjadi salah satu alternatif untuk mengurangi

terjadinya banjir di wilayah tersebut.

b. Perlu adanya perbaikan saluran dengan mengacu pada data penelitian yang lebih

lanjut dengan data saat ini.

45

47

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Air merupakan unsur yang paling penting bagi kehidupan di muka bumi terutama bagi kehidupan umat manusia. Seiring berjalannya waktu kebutuhan akan air meningkat dengan bertambahnya penduduk dan perkembangan ekonomi yang ada. Air yang melimpah dapat digunakan dengan baik bila tidak ada masalah pada saat pengalirannya. Sebaliknya apabila pada saat pengalirannya terdapat masalah maka air yang semula menjadi kebutuhan yang penting berubah menjadi bencana bagi lingkungan sekitarnya. Permasalahan yang terjadi biasa disebut dengan masalah drainase.

Drainase itu sendiri menurut Dr. Ir. Suripin. M.Eng., adalah mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Di dalam dunia teknik sipil, drainase secara umum diartikan sebagai salah satu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, kelebihan irigasi dari suatu kawasan atau lahan. Saluran drainase dapat menyebabkan tergenangnya daerah sekitar apabila pada saluran drainase terjadi gangguan atau penanganan yang tidak baik (Mursitaningsih, 2009).

Tergenangnya saluran drainase dapat disebabkan oleh banyak faktor. Salah satunya adalah menyangkut pertambahan jumlah penduduk yang terjadi pada saat sekarang ini. Bertambahnya jumlah penduduk maka bertambah pula jumlah limbah cair dan limbah padat yang ada. Selain itu terjadi penambahan infrastruktur guna menyeimbangkan dengan bertambahnya jumlah penduduk yang ada. Hal-hal tersebut di atas bila tidak disertai manajemen yang baik maka akan mempercepat pendangkalan maupun penyempitan saluran dan sungai. Kapasitas drainase menjadi berkurang, sehingga tidak mampu menampung debit air. Debit air yang tidak tertampung akan menimbulkan bencana atau tergenangnya daerah sekitar drainase.

Saluran Sumber terletak di Desa Sumber, Surakarta bagian utara. Saluran ini merupakan salah satu ssaluran yang mempengaruhi pertumbuhan fisik dalam suatu wilayah tersebut, karena Saluran Sumber merupakan salah satu saluran yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air oleh penduduk sekitar. Oleh karena itu, seharusnya Sungai Sumber memerlukan perhatian yang lebih agar tidak terjadi permasalahan drainase.

Kenyataannya perlu kita ketahui bahwa, mulai tahun 2007 Saluran Sumber telah mengalami permasalahan drainase. Ini dibuktikan dengan adanya genangan yang terjadi pada saat musim hujan. Masalah inilah yang seharusnya mendapatkan perhatian lebih dari pemerintah dan perlu diadakan penelitian mengenai permasalahan yang muncul. Dengan mempertimbangkan hal-hal yang telah diuraikan di atas, daerah sekitar Desa Sumber dipilih sebagai lokasi studi kasus. Bertambahnya jumlah penduduk daerah tersebut menyebabkan banyak masalah yang dtimbulkan yang bersangkutan dengan masalah drainase. Genangan yang terjadi pada daerah Sumber pada musim penghujan menjadi sebuah permasalahan tersendiri yang dapat dianalisis sehingga dapat langsung ditangani (Sulasno, 2009).

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas dan agar pembahasan lebih terarah serta mendalam supaya sesuai dengan tujuan, maka permasalahan dirumuskan sebagai berikut :

Bagaimana kapasitas tampungan Saluran Sumber Tangkilan sebagai saluran wilayah Sumber, Surakarta bagian utara?

1.3. Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas serta untuk memperoleh hasil yang lebih akurat dalam studi ini, maka perlu diberikan batasan masalah sebagai berikut:

a. Saluran yang dianalisis adalah Saluran Sumber Tangkilan di Wilayah Sumber Surakarta utara.

b. Air yang menngalir dalam saluran drainase berasal dari air hujan.

c. Saluran drainase di daerah tangkapan sepanjang Saluran Sumber Tangkilan berupa saluran terbuka.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk:

Mengetahui kapasitas tampungan Saluran Sumber Tangkilan sebagai saluran drainase.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan muncul dari penelitian ini adalah:

a. Manfaat teoritis

Untuk pengembangan ilmu pengetahuan di bidang teknik sipil sesuai dengan teori yang didapat di bangku perkuliahan khususnya mengenai permasalahn drainase dam solusi yang atas permasalahan tersebut.

b. Manfaat praktis

Hasil penelitian ini dapat memberikan tambahan informasi kepada masyarakat dan Dinas Pekerjaan Umum wilayah kota Surakarta dalam hal perencanaan sistem drainase yang telah dibangun pada lokasi tersebut.

1.6. Sumber Data

Laporan ini menyajikan pandangan secara umum dengan uraian dan penjelasan berdasarkan data hasil dari pengambilan data. Metode pengumpulan data sebagai dasar untuk menyusun laporan ini diperoleh dari buku catatan dan literatur yang terkait.

1.7. Sistematika Penyusunan Laporan

Laporan Tugas Akhir ini terdiri dari 5 Bab yang berhubungan dengan masalah drainase. secara garis besar sistematika penyusunan laporan Tugas Akhir ini adlah sebagai berikut:

BAB 1. PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penilitian, sumber data, dan sistematika penyusunan laporan.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang tinjauan pustaka dan dasar teori

BAB 3. METODE PENELITIAN

Berisi tentang lokasi penelitian, waktu penelitian, obyek penelitian, parameter yang diteliti, langkah-langkah penelitian.

BAB 4. PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang pengumpulan data, pengolahan data dan pembahasan.

BAB 5. KESIMPULAN

Berisi tentang kesimpulan dan saran.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1.Tinjauan Pustaka

2.1.1.Sistem Drainase

Drainase yang berasal dari bahasa inggris yaitu drainage mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalirkan air. Dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan/lahan tidak terganggu. Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dalam salinitas. Jadi drainase menyangkut tidak hanya air permukaan tapin juga air tanah (Suripin, 2004).

Sesuai dengan prinsip sebagai jalur pembuangan maka waktu hujan, air yang mengalir di permukaan diusahakan secepatnya dibuang agar tidak menimbulkan genangan yang dapat mengganggu aktivitas dan bahkandapat menimbulkan kerugian (R. J. Kodoatie, 2005).

Adapun fungsi drainase menurut R. J. Kodoatie adalah:

a. Membebaskan suatu wilayah (terutama yang padat dari pemukiman) dari genangan air, erosi, dan banjir.

b. Karena aliran lancar maka drainase juga berfungsi memperkecil resiko kesehatan lingkungan bebas dari malaria (nyamuk) dan penyakit lainnya.

c. Kegunaan tanah permukiman padat akan menjadi lebih baik karena terhindar dari kelembaban.

5

d. Dengan sistem yang baik tata guna lahan dapat dioptimalkan dan juga memperkecil kerusakan-kerusakan struktur tanah untuk jalan dan bangunan lainnya.

Secara umum, sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal (Suripin,2004)

Bangunan dari sistem drainase pada umumnya terdiri dari saluran penerima (interceptor drain), saluran pengumpul (collector drain), saluran pembawa (conveyor drain), saluran induk (main drain), dan badan air penerima (receving waters) (Suripin,2004).

Menurut R. J. Kodoatie sistem jaringan drianase di dalam wilayah kota dibagi atas 2 (dua) bagian yaitu:

a. Sistem drainase mayor adalah sistem saluran yang menampung dan mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (Catchment Area). Biasanya sitem ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti saluran drainase primer.

b. Sistem drainase minor adalah sistem saluran dan bangunan pelengkap drainase yang menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan dimana sebagian besar di dalam wilayah kota, contohnya seperti saluran atau selokan air hujan di sekitar bangunan. Dari segi konstruksinya sistem ini dapat dibedakan menjadi sitem saluran tertutup dan sistem saluran terbuka.

2.1.2.Permasalahan Drainase

Permasalahan drainase bukanlah hal yang sederhana. Banyak faktor yang mempengaruhi dan pertimbangan yang matang dalam perencanaan, antara lain:

a. Peningkatan Debit

Manajemen sampah yang kurang baik memberi konstribusi percepatan pendangkalan/penyempitan saluran dan sungai. Kapasitas sungai dan saluran drainase menjadi berkurang, sehingga tidak mampu menampung debit yang terjadi, air meluap dan terjadilah genangan atau bahkan bisa terjadi banjir.

b. Penataan Lingkungan

1. Perkembangan perumahan-perumahan baru terutama oleh developer/pengembang tidak diikuti dengan penataan drainase yang memadai.

2. Bangunan-bangunan penduduk yang mempersempit dimensi saluran.

3. Perubahan bentuk kontur untuk pengembangan pemukiman sebagian telah merubah arah aliran yang berdampak kesenjangan antara rencana penataan drainase dengan kenyataan.

c. Perubahan Tata Guna Lahan

1. Pada daerah-daerah bekas persawahan, pada awalnya saluran drainase yang ada merupakan saluran irigasi. Perubahan fungsi ini tidak diikuti dengan perubahan desain saluran.

2. Perubahan tata guna lahan yang tidak sesui dengan perencanaan, terutama pada daerah bantaran sungai dan badan-badan saluran untuk pemukiman.

3. Hampir semua kawasan merupakan lahan bangunan dan kawasan resapan yang ada sangat kecil.

4. Sebagian saluran yang ada masih saluran alam padahal lahan yang semula kosong telah menjadi pemukiman padat.

d. Kapasitas Saluran

Saluran yang sudah ada kurang mampu menampung kapasitas debit air hujan padahal lahan untuk pengembangan saluran sudah tidak ada (normalisasi) non teknis.

e. Fungsi

Penyalahgunaan funsi saluran itu sendiri yang sebagiab saluran masih berfungsi campuran (mixed used) untuk drainase dan saluran limbah.

f. Peran masyarakat

Kurangnya kesadaran masyarakat/partisipasi masyarakat yang rendah yang membuang sampah pada saluran sehingga mengakibatkan jalan air tidak lancar.

2.1.3.Perencanaan Saluran Drainase

Saluran drainase harus direncanakan untuk dapat melewatkan debit rencana dengan aman. Perencanaan teknis saluran drainase menurut Suripin mengikuti tahapan :

a. Menentukan debit rencana.

b. Menentukan jalur saluran.

c. Merencanakan profil memanjang saluran.

d. Merencanakan penampang melintang saluran.

e. Mengatur dan merencanakan bangunan-bangunan serta fasilitas sistem drainase.

Dalam perencanaan perlu memperhatikan cara pelaksanaan, ketersediaan lahan dan bahan, biaya, serta operasi dan pemeliharaan setelah pembangunan selesai. Seluruh item pekerjaan yang disebutkan di atas tidak berdiri sendiri-sendiri, tetapi saling terkait, sehingga dalam proses perencanaan perlu saling cek.

2.2. Landasan Teori

2.2.1.Analisis Hidrologi

Analisis hidrologi diperlukan pada sebagian perencanaan bangunan sipil. Tidak hanya bangunan air saja yang memerlukan analisis hidrologi, dalam perencaan bangunan jalan raya, lapangan terbang, jembatan dan bangunan sipil lainnya (Sulasno, 2009).

Setiap perencanaan suatu wilayah perlu diperhatikan kelancaran air akibat hujan. Analisis hidrologi merupakan bidang yang sangat rumit dan kompleks. Hal tersebut dikarenakan adanya ketidak pastian dalam hidrologi, keterbatasan teori dan rekaman data, juga keterbatasan ekonomi (Sulasno, 2009).

Hujan adalah salah satu bentuk presipitasi yang tidak dapat diprediksi secara pasti baik dalam seberapa besar yang akan terjadi maupun periode dari turunnya hujan tersebut. Tempat dan waktu sangat diperlukan dalam analisis hidrologi selain volume dan ketinggian hujan. Di dalam analisis dan perencanaan hidrologi perlu ditinjau secara cermat karakteristik dari hujan, karakteristik hujan yang perlu ditinjau adalah:

a. Intensitas I, adalah laju hujan atau tinggi air persatuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam, atau mm/hari.

b. Lama waktu (durasi) t, adalah panjang waktu dimana hujan turun dalam menit atau jam.

c. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi selama durasi hujan dan, dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar, dalam mm.

d. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasanya dinyatakan dengan kala ulang (return periode) T, misalnya sekali dalam 2 tahun.

e. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan.

2.2.2.Analisis hujan Rata-rata daerah aliran sungai

Data hujan yang diporoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi hanya pada satu tempat atau titik saja (point rainfall). Mengingat hujan sangat bervariasi terhadap tempat (space), maka untuk 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 curah hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada di dalam dan atau disekitar kawasan tersebut ada tiga macam metode yang umum digunakan untuk menghitung hujan rata-rata kawasan. Salah satunya denga metode Polygon Thiessen.

Metode ini juga dikenal sebagai metode rata-rata timbang (weightened mean). Metode ini memberikan proporsi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasikan ketidak seragaman jarak. Diasumsikan bahwa variasi hujan antara pos satu dengan yang lainnya adalah linier dan bahwa sembarang pos dianggap dapat mewakili kawasan tersebut. Hujan rata-rata DAS dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut

=(2.1)

Dengan P1, P2, ..., Pn adalah curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan 1, 2, ..., n. A1, A2, ..., An adalah luas areal polygon 1, 2, ..., n adalah banyaknya pos penakar curah hujan.

Pemilihan metode Polygon Thiessen ini didasarkan pada beberapa faktor, faktor-faktor tersebut antara lain :

a. Jaring-Jaring Penakar Hujan

Jumlah pos penakar hujan cukup

Metode Isohyet, Thiessen atau rata-rata aljabar dapat dipakai

Jumlah pos penakar hujan terbatas

Metode rata-rata alajabar atau Thiessen

Pos penakar hujan tunggal

Metode hujan titik

b. Luas DAS

DAS besar (>5000 km2)

Metode Isohyet

DAS sedang (500 - 5000 km2)

Metode Thiessen

DAS kecil (0 dan Ck>3

3. Distribusi Gumbel

CS = 1,139 dan Ck = 5,402

4. Distribusi Log-Pearson Tipe III

CS antara 0 s.d 0,9

Sumber : Soewarno, 1995

Langkah-langkah analisis frekkuensi adalah sebagai berikut:

a. Hitung besaran statistik data hidrologi yang dianalisis (Mean, Standart Deviation, Coefficient of Variation, Coefficient of Skewness, Coefficient of Kurtosi),

b. Perkiraan jenis distribusi frekuensi yang sesuai dengan data berdasarkan besaran statistik tersebut.

c. Urutkan data dari kecil ke besar atau sebaliknya.

d. Melakukan distribusi frekuensi x menurut karakteristik data yang ada.

e. Melakukan uji distribusi (dengan uji Chi Square atau Smirnov-Kolmogorov).

2.2.4. Uji Kecocokan

Dilakukan untuk menguji kecocokan (the goodnesss of fittest test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distrkibusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi tersebut. Uji kecocokan dapat menggunakan metode antara lain:

2.2.4.1. Uji Chi-Kuadrat

Uji chi-kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik sampel data yang dianalisis. Pengambilan keputusan mengguunakan

skripsi drainase

Documents

Transcript of skripsi drainase