
2/84

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan hidayah-Nya, sehingga Tugas Besar Drainase dan Pengolahan Limbah ini

dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Adapun tugas ini dimaksudkan untuk

memenuhi syarat nilai mata kuliah Drainase dan Pengolahan Limbah pada semester

VI, dimana tugas ini lebih di titik beratkan kepada penerapan teori dan

pengaplikasiannya di lapangan.

Laporan Tugas Besar ini tidak akan terlaksana tanpa adanya bantuan dari

berbagai pihak yang telah mendukung dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu

ucapan terima kasih ditujukan kepada:

1. Orang tua yang selalu memberikan dukungan baik moral maupun material.

2. Bapak Ir. Drs. Jasuri Sa’at, M.T. selaku pembimbing.

3. Berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu namanya yang telah

membantu dalam penyelesaian laporan ini.

Kami menyadari bahwa dalam Laporan Tugas Besar ini masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

diharapkan agar Laporan Tugas Besar ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan

dapat menjadi pedoman nantinya di dunia kerja.

Depok, Juni 2015

Penyusun


3/84

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii

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

LEMBAR PEMBATAS ....................................................................................... v

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

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

1.2 Tujuan Penulisan ................................................................................... 2

1.3 Permasalahan .........................................................................................2

1.4 Pembatasan Masalah ..............................................................................2

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................3

BAB II DASAR TEORI ...................................................................................... 4

2.1 Pengertian Drainase ............................................................................... 4

2.2 Tujuan drainase .....................................................................................5

2.3 Jenis Drainase ........................................................................................5

2.4 Klasifikasi Sistem Drainase Perkotaan ................................................... 7

2.5 Green Infrastruktur ................................................................................ 8

2.6 Faktor Penting Perancangan Sistem ..................................................... 13

2.7 Siklus Hidrologi................................................................................... 14

2.8 Hujan ...................................................................................................15

2.9 Pemilihan Bentuk Saluran .................................................................... 29

BAB III DATA PERENCANAAN .................................................................... 37

3.1 Data Curah Hujan ................................................................................ 37

3.2 Data Lapangan ..................................................................................... 38

BAB IV ANALISIS PERHITUNGAN .............................................................. 39

4.1 Gambar Layout .................................................................................... 39

4.2 Penomoran Titik Tujuan (Node) .......................................................... 39

4.3 Pembagian Zona Tangkapan (Catchment Area) ................................... 40

4.4 Analisis Perhitungan ............................................................................ 40

BAB V PENUTUP ............................................................................................58

5.1 Kesimpulan .........................................................................................58

5.2 Saran ...................................................................................................58

LEMBAR PEMBATAS ..................................................................................... 57

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................58


4/84

iv

1.1 Latar Belakang .................................................................................... 58

1.2 Tujuan Penulisan ................................................................................. 58

1.3 Permasalahan .......................................................................................58

1.4 Pembatasan Masalah ............................................................................ 59

1.5 Sistematika Penulisan .......................................................................... 59

BAB II DASAR TEORI .................................................................................... 60

2.1 Air Limbah ..........................................................................................60

2.2 Analisa Debit dan Dimensi .................................................................. 73

BAB III DATA PERENCANAAN .................................................................... 73

3.1 Data Jumlah Penduduk ........................................................................ 75

3.2 Data Lapangan ..................................................................................... 75

BAB IV ANALISA DATA PERENCANAAN .................................................. 77

4.1 Perencanaan Saluran Air Limbah ......................................................... 77

BAB V PENUTUP ............................................................................................83

5.1 Kesimpulan .........................................................................................83

5.2 Saran ...................................................................................................83

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 84


5/84

v

Perencanaan Sistem Jaringan Drainase



6/84

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu sumber utama kehidupan manusia yang harus dijaga

kelestariannya adalah air. Namun, permasalahan air adalah permasalahan yang

tidak kunjung usai. Segala bentuk permasalahan mulai dari sampah, sungai

tercemar, pembuangan limbah di saluran drainase, banjir serta sistemnya patut

dijadikan permasalahan utama dalam kehidupan perkotaan, khususnya sistem

drainase perkotaan. Selain itu faktor pertambahan penduduk juga ikut memberikan

kontribusi dalam permasalahan sistem drainase di perkotaan. Pertumbuhan

penduduk dan pembangunan yang begitu cepat menyebabkan perubahan tata guna

lahan hijau menjadi kawasan pemukiman, industri, perkantoran dan perdagangan.

Dampak yang nyata dari perubahan tata guna lahan tersebut adalah

meningkatnya aliran permukaan sekaligus menurunkan resapan air tanah.

Selanjutnya akibat yang timbul adalah distribusi air yang timpang antara musim

penghujan dengan musim kemarau. Debit banjir meningkat dan ancaman

kekeringan semakin nyata. Bencana banjir maupun kekeringan telah menimbulkan

kerugian yang sangat besar, bahkan juga memakan korban. Segala permasalahan

lingkungan tersebut merupakan tanggung jawab kita yang harus diselesaikan

bersama.

Berdasarkan siklus air, air hujan turun ke bumi kemudian meresap di dalam

tanah. Air yang meresap ke dalam tanah ini akan mengalir menuju hilir. Sedangkan

air hujan yang tidak dapat meresap ke dalam tanah, melimpas, menjadi genangan

di permukaan atau mengalir ke sungai. Air sungai mengalir menuju hilir atau

bermuara di lautan. Siklus ini akan terus berulang hingga air dari penguapan laut

turun kembali sebagai hujan. Siklus air alami ini tidak akan menyebabkan

permasalahan ketika air tidak ”diganggu” alirannya. Gangguan ini dapat berupa

pembatasan gerak air, pencemaran lingkungan atau juga pengurangan jumlah air

yang meresap ke tanah. Namun, permasalahan saat ini adalah keterbatasan dalam

penyediaan jumlah air bersih. Hal ini disebabkan oleh air hujan yang turun ke

permukaan tanah, tidak diberi kesempatan untuk meresap ke dalam tanah sebagai

cadangan air tanah. Akibatnya tanah tidak memiliki cadangan air tanah sehingga

mengakibatkan kekeringan. Sementara itu, saat hujan turun jalan-jalan tergenang


7/84

2

oleh air hujan atau bahkan luapan air dari saluran drainase. Hal ini disebabkan

karena penyempitan dan pengurangan saluran drainase akibat meningkatnya

jumlah penduduk. Permasalahan drainase ini juga diperparah oleh banyaknya

sedimentasi tanah dan sampah di saluran drainase dan sungai. Oleh karena itu,

kami akan membahas mengenai prosedur mendesain drainase perkotaan dengan

sistem gravitasi khususnya di daerah Tangerang.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan pembuatan Laporan Tugas Besar ini diantaranya:

1) Sebagai salah satu tugas dari mata kuliah “Drainase dan Pengolahan Air

Limbah” pada Semester VI.

2) Mampu menjelaskan tahapan-tahapan dalam merencanakan drainase sistem

gravitasi.

3) Mampu menganalisa dan melakukan perhitungan dalam menentukan tipe dan

dimensi saluran drainase.

1.3 Permasalahan

Topik permasalahan yang akan dibahas dalam Laporan Tugas Besar ini adalah :

1)

Bagaimana cara menentukan aliran drainase berdasarkan kontur yang ada.

2) Bagaimana cara menentukan dimensi saluran drainase berdasarkan curah

hujan dan catchment area yang telah ada.

1.4 Pembatasan Masalah

Dalam Laporan Tugas Besar ini, masalah yang akan dibahas tidak menyeluruh

mengenai sistem drainase perkotaan, melainkan dibatasi pada :

1)

Drainase sistem gravitasi.

2) Saluran drainase sistem terbuka

3) Saluran drainase berbentuk trapezium.

4)

Perhitungan debit rencana.

5) Perhitungan tekanan aliran


8/84

3

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika Penulisan pada Laporan Tugas Besar ini adalah sebagai berikut :

HALAMAN JUDUL

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I

Berisi tentang pendahuluan dan gambaran tentang isi dari penulisan.

BAB II

Berisi tentang dasar teori yang digunakan.

BAB III

Berisi tentang data-data yang dibutuhkan untuk menganalisa.

BAB IV

Berisi tentang analisis perhitungan data.

BAB V

Berisi tentang kesimpulan dan saran.


9/84

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian Drainase

Drainase adalah suatu ilmu tentang pengeringan tanah ( to drain =

mengosongkan air). Tanah perlu dikeringkan untuk beberapa keperluan, antara

lain pertanian, bangunan, kesehatan, dan landscape. Di dalam usaha

mengeringkan tanah, perlu diperhatikan agar tanah/lahan yang sudah kering tidak

dimasuki/digenangi lagi oleh air dari sekitarnya, baik dari air permukaan maupun

air yang ada di bawah permukaan tanah.

Dengan demikian ada dua macam drainase :

1. Drainase permukaan (surface drainage), untuk mengalirkan air yang ada di atas

tanah ke luar daerah yang akan dikeringkan.

2. Drainase bawah permukaan tanah (subsurface drainage), untuk mengalirkan

air yang masuk ke dalam tanah.

Air yang dibuang ke luar daerah yang akan dikeringkan adalah :

air hujan

air kotor / air limbah rumah tangga

air dari lingkungan sekitar

air limbah dari pabrik / industri

air pembilas (penggelontor)

Pembuangan air atau drainase merupakan usaha preventif (pencegahan)

untuk mencegah terjadinya banjir atau genangan air, serta timbulnya penyakit.

Prinsip dasar pembuangan air (drainase) adalah bahwa air harus secepat mungkin

dibuang dan secara terus-menerus (continue), serta dilakukan seekonomis

mungkin. Drainase perkotaan merupakan usaha untuk mengatasi masalah

genangan air di kota-kota besar maupun kecil.

Drainase kota mayoritas menangani limpasan permukaan yang disebut

drainase permukaan (surface drainage). Adapun limpasan permukaan, mayoritas

bersumber dari limpasan air hujan, juga ada yang bersumber dari buangan air

limbah [air limbah domestic yang umumnya buangan air cucian domestik (grey

water), bahkan ada yang dari air (black water) dan dari air buangan industri].

Keadaan drainase semacam ini disebut sistem drainase campuran. Oleh karena


10/84


11/84

6

Drainase buatan dibagi menjadi 3 berdasarkan tempatnya, yaitu :

1) Drainase Jalan Raya

Salah satu aspek terpenting dalam perencanaan jalan raya adalah melindungi

jalan dari permukaan air dan air tanah. Genangan air di permukaan jalan

memperlambat laju kendaraan dan memberikan andil terjadinya kecelakaan

akibat permukaan jalan yang licin. Berdasarkan fungsinya drainase jalan

dibedakan menjadi drainase permukaan dan drainase bawah permukaan.

(Suripin, 2004).

a. Drainase Permukaan

Drainase permukaan ditujukan untuk menghilangkan air hujan dari

permukaan jalan sehingga lalu lintas dapat melaju dengan aman dan

efisien, serta untuk menampung air tanah dan air permukaan yang menuju

jalan. Fungsi yang lain adalah untuk membawa air menyeberang alinement

jalan secara terkendali. Fungsi drainase ini memerlukan bangunan drainase

melintang, seperti gorong-gorong dan jembatan. Disamping itu juga untuk

minimalkan penetrasi air hujan ke dalam struktur jalan.

b. Drainase Bawah Permukaan

Drainase bawah permukaan ditujukan untuk mencegah masuknya air

kedalam struktur jalan dan mengeluarkan air dari struktur jalan, sehingga

tidak menimbulkan kerusakan pada jalan.

2) Drainase Lapangan Terbang

Sistem drainase yang memadai untuk membuang air permukaaan dan air dari

bawah permukaan pada lapangan terbang merupakan komponen vital untuk

keselamatan pesawat dan umur peerkerasan. Drainase yang tidak memadai

mengakibatkan terbentuknya gelombang pada perkerasan yang

membahayakan pesawat pada saat tinggal landas maupun mendarat. Drainase

yang tidak baik juga dapat mempercepat kerusakan perkerasan. Drainase

lapangan terbang berfungsi untuk membuang air permukaan dan air bawah

tanah dari lapangan terbang. Selain itu, juga berfungsi untuk intersepsi dan

mengalirkan air permukaan dan air tanah yang berasal dari lapangan terbang.

Berdasarkan fungsinya, drainase lapangan terbang terdiri dari dua bagian,

yaitu drainase permukaan dan drainase bawah permukaan.(Suripin,2004).


12/84

7

a. Drainase Permukaan

Drainase permukaan berfungsi untuk menangani air permukaan,

khususnya air yang berasal dari air hujan.

b. Drainase Bawah Permukaan

Drainase bawah permukaan berfungsi untuk membuang air dari base

course dan air bawah permukaan, serta menerima dan membuang air dari l

lapisan tembus air.

3) Drainase Lapangan Olahr aga

Drainase lapangan olahraga direncanakan berdasarkan infiltrasi atau resapan

air hujan pada lapisan tanah, dan tidak boleh terjadi genangan air. Batas antara

keliling lapangan sepakbola dengan jalur atletik harus memiliki collector drain.

Menurut Konstruksi

1) Salur an Terbuka

yaitu sistem saluran yang biasanya direncanakan hanya untuk menampung dan

mengalirkan air hujan, namun pada umumnya sistem saluran ini berfungsi

sebagai saluran campuran. Pada pinggiran kota, saluran terbuka ini biasanya

tidak diberi lining (lapisan pelindung). Akan tetapi, saluran terbuka di dalam

kota harus diberi lining dengan beton, mansory (pasangan batu).

2)

Saluran Tertutup

yaitu saluran untuk air kotor yang mengganggu kesehatan lingkungan. Sistem

drainase ini baik untuk diterapkan di daerah perkotaan, terutama dengan

tingkat penduduk yang tinggi.

Menurut Fungsi

1) Single Purpose

yaitu saluran yang berfungsi untuk mengalirkan satu jenis air buangan saja.

2)

Multi Purpose

yaitu saluran yang berfungsi untuk mengalirkan beberapa jenis buangan, baik

secara bercampur maupun bergantian.

2.4

Klasifikasi Sistem Drainase Perkotaan

Sistem drainase perkotaan diklasifikasikan saluran menjadi empat, yaitu:

1. Drainase Primer

Drainase primer adalah saluran drainase yang menghubungkan antara drainase

sekunder dengan sungai


13/84

8

2. Drainase Sekunder

Drainase sekunder adalah saluran drainase yang menghubungkan saluran

tersier dengan saluran primer (dibangun dari beton/plesteran semen)

3. Drainase Tersier

Drainase tersier adalah saluran drainase yang menghubungkan saluran kuarter

dengan saluran sekunder

4. Drainase Kuarter

Drainase kuarter adalah saluran drainase untuk mengalirkan limbah rumah

tangga menuju saluran sekunder, berupa plesteran, pipa dan tanah

2.5 Green Infrastruktur

Merupakan konsep/strategi perencanaan yang tetap mempertahankan proses

alamiah ekologi kawasan, konservasi udara, dan sumber air tanpa menimbulkan

degradasi sumber-sumber alam dalam jangka panjang dan memberikan kontribusi

pada kesehatan dan tingkat kesejahteraan masyarakat/pemukim. Konsep Green

Infrastruktur dapat diaplikasikan melalui beberapa infrastruktur drainase yang

berbeda dengan infrastruktur konvensional, antara lain:

1. Saluran drainase standar & swales

2.

Kolam retensi

3. Sistem bioretensi

4. Parit infiltrasi

1. Saluran Drainase Standar dan Swales

a. Saluran Standar Tanpa Perkerasan


14/84


15/84

10

c. Dry Swale

Struktur berupa saluran yang diberi vegetasi serta lapisan filter di dasar

saluran untuk mencegah lapisan tanah terbawa oleh aliran air. Karena

kondisinya yang hampir selalu kering, struktur ini baik untuk digunakan di

daerah permukiman.

Gambar 6. Dry Swale

d.

Wet Swale

Struktur berupa saluran dengan vegetasi pada daerah rawa atau daerah

yang memiliki elevasi muka air tanah yang tinggi. Jika mika air tinggi,

struktur ini tergenang oleh air, sedangkan jika muka air rendah struktur ini

kering.

Gambar 7. Wet Swale


16/84

11

2. Kolam Retensi

Kolam Retensi (retention basin) dikenal juga dengan istilah wet pond atau wet

pool, adalah kolam yang digunakan untuk mereduksi kadar polutan yang

terbawa oleh air hujan.

Gambar 8. Kolam Retensi


17/84

12

3. Sistem Bioretensi

Merupakan struktur berupa cekungan pada suatu area seperti tempat parkir,

perumahan, dan lain-lain yang menerima limpasan air hujan dari sekelilingnya.

Air limpasan hujan mengalir menuju area bioretensi mengalami penggenangan

di permukaan tanah dan kemudian berangsur-angsur menyerap ke dalam tanah.

Gambar 9. Sistem Bioretensi


18/84

13

4. Parit Infiltrasi

Merupakan struktur berupa parit yang diisi oleh agregat batu sehingga

memungkinkan penyerapan limpasan air hujan melalui dinding dan dasar parit.

Air limpasan hujan yang tertampung dalam parit ini diharapkan berangsur-

angsur akan menyerap ke dalam tanah.

Gambar 10. Sistem Parit Infiltrasi

2.6 Faktor Penting Perancangan Sistem

Sistem Pengumpul Air Hujan

1. Kuantitas air yang akan dialirkan tergantung luas daerah dan curah hujan.

2. Air hujan tergantung intensitas hujan, jenis daerah yang akan dilayani.

3. Pembagian daerah pelayanan berdasarkan jenis penggunaannya.

4.

Prinsip alam dalam infiltrasi air hujan masih diharapkan terjadi sehingga

ukuran saluran tidak terlalu besar

5. Jenis bahan penutup permukaan tanah menentukan banyaknya air yang

mengalir dan masuk ke dalam tanah

6. Kualitas air hujan yang dikumpulkan dari atap rumah dan jalan sudah

mengandung bahan pencemar


19/84

14

2.7 Siklus Hidrologi

Keberadaan air di alam hampir tidak pernah tetap tinggal berada di suatu

tempat, tetapi akan berpindah dari suatu tempat ke tempat lain menjalani suatu

gerakan/siklus dan pada suatu keadaan tertentu mengalami perubahan bentuk.

Keadaan ini sering disebut dengan istilah siklus hidrologi. Siklus hidrologi terjadi

akibat sifat air yang dapat mengalami perubahan secara fisika menjadi uap, embun,

salju, dan es oleh pengaruh perubahan suhu dan bergerak dari satu tempat ke

tempat lain karena perbedaan tekanan udara, atau dengan kata lain selalu

mengikuti pergerakan udara. Pergerakan air dalam menjalani siklusnya

menunjukkan adanya suatu mekanisme yang tidak tetap dari waktu ke waktu

dimana air berada. Bahkan mungkin untuk suatu daerah yang berdekatanpun

mempunyai siklus hidrologi yang berbeda.

Secara sederhana siklus hidrologi dapat diterangkan dalam gambar

berikut:

Gambar 11. Skema Sederhana Siklus Hidrologi

Air di laut / lautan (1), oleh karena adanya pengaruh radiasi matahari maka

sebagian volume air itu akan menguap. Uap air tersebut dapat terbawa angin

yang semakin tinggi elevasinya akan dipengaruhi suhu udara yang semakin

menurun sehingga terkondensasi menjadi butir-butir air dan terbentuk awan

hujan. Butir-butir itu akan semakin besar, akhirnya jatuh karena gravitasi bumi

dan jadilah hujan (2).

Sebagian air hujan yang jatuh di permukaan bumi akan menjadi aliran

permukaan (surface runoff) (3). Aliran permukaan sebagian akan meresap ke

dalam tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses infiltrasi (4), dan

perkolasi (5), selebihnya akan terkumpul didalam jaringan alur sungai, sebagai


20/84

15

aliran sungai (river flow) (6). Apabila kondisi tanah memungkinkan sebagian

air infiltrasi akan mengalir kembali kedalam sungai, atau genangan lainnya

seperti waduk, danau sebagai interflow (7). Sebagian dari air dalam tanah dapat

muncul kembali kepermukaan tanah sebagai air eksfiltrasi (8) dan dapat

terkumpul lagi kedalam alur sungai atau langsung menuju ke laut / lautan.

Aliran sungai tersebut sebagian akan mengalir kembali menuju laut / lautan.

Air hujan yang jatuh di bumi sebagian akan tertahan oleh vegetasi, sebagian

jatuh ke permukaan bumi dan sebagian lagi jatuh langsung ke daerah

genangan, ke laut, ke sungai, ke danau dan akan menguap kembali ke atmosfer

dan sebagian air hujan itu masuk ke dalam tanah menjadi air bawah permukaan

dan kembali ke atmosfer melalui proses penguapan (evaporasi) (9), dan

evapotranspirasi (10). Sebagian air hujan tersebut masuk ke dalam akuifer

menjadi aliran tanah (11) dan mengalir kembali ke laut. 1

2.8 Hujan

Hujan (rain), adalah bentuk tetesan air yang mempunyai garis tengah lebih

dari 0,50 mm atau lebih kecil dan terhambur luas pada suatu kawasan. Sedangkan

curah hujan (rain fall), adalah banyaknya air yang jatuh ke permukaan bumi, dalam

hal ini permukaan bumi dianggap datar dan kedap, tidak mengalami penguapan

dan tersebar merata serta dinyatakan sebagai ketebalan air (rain fall depth, mm,

cm)2.

Di dalam merencanakan pembuangan air hujan, yang perlu diketahui

adalah banyaknya air hujan yang jatuh atau debit curah hujan, dan air hujan yang

mengalir ke saluran-saluran pembuang atau debit pengaliran air hujan.3

Air hujan yang mengalir di permukaan tanah dan ditampung di selokan-

selokan pembuang, tidak sama dengan jumlah air hujan yang jatuh, karena adanya

air yang meresap (infiltrasi) ke dalam tanah, yang menguap (evaporasi), dan

sebagainya. Jadi perlu dilakukan pengukuran hujan dan penentuan koefisien

pengaliran dari tanah permukaan.

2.8.1 Analisis Data Hujan

Membangun pos hujan mempunyai banyak tujuan, antara lain:

1

Desi Supriyan, Diktat Hidrologi, Teknik Sipil, PNJ, 2004, Hal. 32 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 1773 Ir. Haryono Sukamto, MSi. Drainase Perkotaan, DPU 1999, Hal. 4


21/84

16

(1) Mendapatkan sampel data hujan dari suatu jaringan hidrologi.

(2) Menentukan karakteristik hujan suatu DPS, seperti curah hujan,

intensitas, frekuensi, atau periode ulang hujan.

Untuk mendapatkan karakteristik hujan diperlukan analisis seperti:4

a. Pengecekan Kualitas Data Hujan

Data yang diperlukan harus tidak mengandung kesalahan dan harus

dicek sebelum digunakan untuk dianalisis hidrologi lebih lanjut, oleh

karena itu harus dilakukan pengecekan kualitas data dengan uji

konsistensi. Data hujan yang disebut konsisten berarti data yang

terukur dan dihitung adalah benar dan teliti sesuai dengan fenomena

saat huajan itu terjadi.

Beberapa hal yang menyebabkan data hujan tidak konsisten, antara lain

karena:5

1. Penggantian jenis alat dan atau spesifikasi alat.

2.

Perkembangan lingkungan sekitar pos hujan, misal dari kawasan

persawahan menjadi perkantoran dengan gedung-gedung tinggi

sehingga hujan tidak dapat terukur seperti semula.

3. Pemindahan lokasi pos hujan atau perubahan elevasi pos hujan.

4.

Perubahan alam, misal perubahan iklim.

b. Pengisian Data Hujan yang Hilang (kosong)

Seringkali ditemukan data hujan tidak komplit (incomplete record).

Data hujan yang tidak komplit dapat disebabkan oleh faktor manusia

atau oleh alat. Misal kesengajaan pengamat tidak mencatat data

ataupun bila mencatat data yang diukur salah dalam pengukurannya.

Beberapa cara untuk memperkirakan data hujan yang hilang atau tidak

tercatat untuk runtut waktu tertentu, diantaranya :6

1. Rata-rata Arimatik

Data periode kosong dapat diperkirakan berbasis data dari pos

hujan A, B, dan C yang lokasinya berdekatan dengan pos X. Bila

semua pos hujan mempunyai karakteristik sama dan curah hujan

normal tahunan dari pos A, B, dan C tidak lebih besar dari 10 %

4

Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 1995 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 1996 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 202


22/84

17

bedanya dari pos X, data hujan dari pos X pada periode kosong

dapat dihitung dengan rumus :

)(3

1 Hc Hb Ha Hx

Dalam hal ini Hx = besarnya curah hujan normal tahunan di pos X

sedangkan Ha, Hb, dan Hc = curah hujan normal tahunan di pos

A, B, dan C.

2. Perbandingan Normal

Bila curah hujan normal di pos A, B, dan C tersebut berbeda lebih

dari 10 % dari pos hujan X, maka metode aritmatik tidak berlaku.

Dan dapat digunakan metode perbandingan normal yang dapat

dirumuskan:

Hc

Nc

Nx Hb

Nb

Nx Ha

Na

Nx Hx

3

1

Dalam hal ini Hx = besarnya curah hujan normal tahunan di pos X

sedangkan Ha, Hb, dan Hc = curah hujan normal tahunan di pos A,

B, dan C. Na, Nb, dan Nc menunjukkan nilai curah hujan normal

tahunan di pos A, B, dan C.

3.

Kantor Cuaca

Metode ini memerlukan data dari 4 (empat) pos hujan sebagai pos

indeks (index station) yaitu misalnya pos hujan A, B, C, dan D yang

berlokasi disekeliling pos hujan X yang diperlirakan data hujannya

(lihat gambar 2). Bila pos indeks itu lokasinya berada disetiap

kuadran dari garis yang menghubungkan Utara – Selatan dan Timur

– Barat melalui titik pusat di pos hujan X. Persamaannya adalah :

2

2

1

Li

Li

Hi

Hx

Hx = besarnya CH dipos X yang akan diperkirakan

Hi = besarnya curah hujan di pos A, B, C,dan D.

Li = jarak pos hujan A, B, C, dan D terhadap pos hujan x.


23/84

18

Gambar 12. Metoda Kantor Cuaca

c. Tebal Hujan Rata-Rata DPS

Hujan yang terjadi dapat merata di seluruh kawasan yang luas atau

terjadi hanya bersifat setempat. Sejauh mana curah hujan yang diukur

dari suatu pos hujan dapat mewakili karakteristik hujan untuk daerah

yang luas, hal itu bergantung dari beberapa fungsi, antara lain adalah :7

1. Jarak pos hujan itu sampai titik tengah kawasan yang dihitung

curah hujannya.

2. Luas daerah.

3.

Topografi.

4. Sifat hujan.

Data hujan yang terukur selalu dianggap mewakili kondisi kawasan

dari suatu DPS. Oleh karena itu semakin sedikit jumlah pos hujan dan

semakin luas DPS maka anggapan tersebut akan semakin besar

kesalahannya.

2.8.2 Perhitungan Debit Banjir Rencana

Debit banjir rencana adalah besarnya debit yang direncanakan melewati

sebuah bangunan air yang dalam hal ini berupa saluran dengan periode

ulang tertentu, atau volume air rencana pada permukaan tanah yang masuk

kedalam saluran. Debit yang masuk berbanding lurus dengan besarnya

koefisien pengaliran, intensitas curah hujan, dan luasan daerah tangkapan

(catchment area).

Rumusnya adalah :8

6,3

A I C Q

atau A I C Q 2785,0

Dimana :

Q : Debit maksimum (m3/det).

7 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 2058 Shirley L. Hendarsin, Perencanaan Teknik Jalan Raya, Hal. 281


24/84

19

C : Koefisien pengaliran (run off coefficient ).

I : Intensitas curah hujan selama time of concentration (mm/jam).

A : Luas daerah pengaliran (m2, km2).

Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam perhitungan debit rencana

adalah:

2.8.2.1 Data Curah Hujan

Merupakan data curah hujan harian maksimum dalam setahun.

Data curah hujan ini diperoleh dari Lembaga Meteorologi dan

Geofisika atau langsung ke Dinas Pekerjaan Umum yang dekat

dengan lokasi drainase. Jumlah data curah hujan yang dibutuhkan

ialah minimum curah hujan periode 10 tahun.

Untuk menghitung curah hujan daerah pada umumnya digunakan

standar luas daerah sebagai berikut:

1. Daerah dengan luas 250 ha yang mempunyai variasi topografi

yang kecil, dapat diwakili oleh sebuah alat ukur curah hujan.

2. Untuk daerah antara 250-50.000 ha dengan 2 atau 3 titik

pengamatan dapat digunakan dengan cara rata-rata.

3. Untuk daerah antara 120.000 – 500.000 ha yang mempunyai

titik – titik pengamatan yang tersebar cukup merata dan dimana

curah hujannya tidak terlalu di pengaruhi oleh kondisi

topografi, dapat digunakan cara aljabar rata-rata. Jika titik – titik

pengamatan tersebut tidak tersebar merata maka digunakan

cara Thiessen.

4. Untuk daerah lebih besar dari 500.000 ha, dapat digunakan cara

Isohiet atau cara potongan antara (inter-section method).

Metode yang dipergunakan untuk memperkirakan kejadian

berulang ini yaitu:

Metode Gumbel (cara analitis)

Rumus yang digunakan adalah :

SxSn

YnYt Xa Xt

Dimana :

Xt = Besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap ttahun.


25/84

20

Xa = Curah hujan rata-rata dari suatu catchment area (mm).

Yt = Reduce Variate ( Tabel 1).

Yn = Reduce Mean (Tabel 2).

Sn = Reduce Standart Deviation (Tabel 3).

Sx = Standart Deviasi.

Tabel 1. Return Period a Function of Reduced.

Return Period Reduced Variate

2 0,3665

5 1,4999

10 2,2502

20 2,9606

25 3,1935

50 3,9019

100 4,6001

Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2

Tabel 2. Reduced Mean (Yn)

Reduced Mean (Yn)

No 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0.4952 0.4996 0.5035 0.5070 0.5100 0.5128 0.5157 0.5181 0.5202 0.5220

20 0.5236 0.5252 0.5268 0.5283 0.5296 0.5309 0.5320 0.5332 0.5343 0.5353

30 0.5362 0.5371 0.5380 0.5388 0.5396 0.5402 0.5410 0.5418 0.5424 0.5430

40 0.5436 0.5442 0.5448 0.5453 0.5458 0.5463 0.5468 0.5473 0.5477 0.5481

50 0.5485 0.5489 0.5493 0.5497 0.5501 0.5504 0.5508 0.5511 0.5515 0.5518

60 0.5521 0.5524 0.5587 0.5530 0.5533 0.5535 0.5538 0.5540 0.5543 0.5545

70 0.5548 0.5550 0.5552 0.5555 0.5557 0.5553 0.5561 0.5463 0.5565 0.5567

80 0.5569 0.5570 0.5572 0.5574 0.5576 0.5578 0.5580 0.5581 0.5583 0.5585

90 0.5586 0.5587 0.5589 0.5591 0.5592 0.5593 0.5595 0.5596 0.5598 0.5599

Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2

Tabel 3. Reduced Standart Deviation (Sn)

Reduced Standard Deviation (Sn)

No 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0.9496 0.9676 0.9833 0.9971 1.0095 1.0206 1.0316 1.0411 1.0493 1.0565

20 1.0628 1.0696 1.0754 1.0811 1.0864 1.0915 1.0961 1.1004 1.1047 1.1086

30 1.1124 1.1159 1.1193 1.1226 1.1255 1.1285 1.1313 1.1339 1.1363 1.1388

40 1.1413 1.1436 1.1458 1.148 1.1449 1.1619 1.1538 1.1557 1.1574 1.1590

50 1.6070 1.1623 1.1638 1.1658 1.1667 1.1681 1.1696 1.1708 1.1721 1.1734

60 1.7470 1.1759 1.1770 1.1782 1.1793 1.1803 1.1814 1.1824 1.1834 1.1844

70 1.1854 1.1863 1.1873 1.1881 1.1891 1.1898 1.1906 1.1915 1.1923 1.1930

80 1.1938 1.1945 1.1953 1.1959 1.1967 1.1973 1.1980 1.1987 1.1994 1.2001

90 1.2007 1.2013 1.2020 1.2026 1.2037 1.2038 1.2044 1.2049 1.2055 1.2060Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2


26/84

21

2.8.2.2 Daerah Tangkapan (Catchment Area)

Adalah luas areal dengan curah hujan yang tebalnya dianggap sama

dan dinyatakan sebagai satuan luas (ha, km2).9 Dari daerah

tangkapan (catchment area) ini akan dianalisis arah aliran, panjang

aliran terjauh, panjang saluran terjauh, luas, koefisien pengaliran,

dan lain-lain.

Langkah-langkah penentuan pembagian daerah tangkapan

(catchment area):

1. Setelah mengetahui letak daerah titik terjauh, peta dibagi

menjadi beberapa catchment area sesuai dengan arah

konsentrasi air.

2. Berdasarkan kontur atau elevasi yang ada, analisis

kemungkinan air mengalir dan gambarkan aliran airnya.

3.

Hitung luas catchment area dengan cara pendekatan menjadi

bentuk kotak-kotak atau bentuk bangunan lain untuk

mempermudah perhitungan atau gunakan planimetri.

4. Hitung kemiringan saluran dari permukaan limpasan yang

diprediksi.

2.8.3 Periode Ulang

Karakteristik hujan menunjukkan bahwa hujan yang besar tertentu

mempunyai periode ulang tertentu, periode ulang ditentukan dengan

melihat klasifikasi jalan ataupun daerah yang direncanakan dibuat saluran

drainase, antara lain : pertumbuhan daerah, lokasi yang direncanakan

dilalui saluran, dll.

2.8.4

Intensitas Curah Hujan

Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada

suatu kurun waktu dimana air tersebut berkonsentrasi.10 Analisa intensitas

curah hujan ini diproses dari data curah hujan yang telah terjadi pada masa

lampau. Intensitas curah hujan dinotasikan dengan huruf atau dengan

satuan mm/jam, yang artinya tinggi curah hujan yang terjadi sekian mm

9 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 17710 Desi Supriyan, Diktat Hidrologi, Teknik Sipil, PNJ, 2004, Hal. 48


27/84

22

dalam kurun waktu per jam. Intensitas curah hujan yang dinyatakan dalam

mm/jam dihubungkan dengan durasi (lamanya hujan) yang dinyatakan

dalam menit digambarkan dalam Kurva Intensitas Hujan atau biasa disebut

Intensitas Duration Frequency (IDF). Maka diperlukan data curah hujan

dengan durasi 5, 10, 15, 30, 60, 120, menit sampai 24 jam. 11 Beberapa

rumusan dalam perhitungan intensitas curah hujan berdasarkan cara

empiris yang sering digunakan untuk penentuan debit (banjir) pada

persiapan perencanaan teknis bangunan air, diantaranya :12

1.

Formula Prof. Talbot (1881)

bt

a I

Dimana :

I = Intensitas curah hujan (mm/jam).

t = Lamanya curah hujan (jam).

a dan b = Konstanta yang tergantung pada lamnya curah hujan yang

terjadi di daerah aliran.

I I I N

I t I I t I a

2

22

I I I N

t I N t I I b

2

2

2. Formula Prof. Sherman (1905)

nt

a I

Dengan :

t t t N

t I t t I a

logloglog

loglogloglogloglog

2

2

t t t N

I t N t I n

logloglog

loglogloglog2

3. Formula Dr. Ishiguro (1953)

b

a I

1

Dengan :

11 Ir. S. Hindarko, Drainase Perkotaan, Edisi Kedua, 2000, Hal. 2312 C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Jakarta, 1999, Hal. 14


28/84

23

I I I N

I I I t I a

2

22 1

I I I N

N I I I b

2

2 11

4. Formula Dr. Mononobe

Jika data curah hujan yang tersedia berupa curah hujan harian, maka perhitungan intensitas curah hujan dapat menggunakan rumus Dr.

Mononobe :3

2

24 24

24

t

R I

Dimana :

I = Intensitas curah hujan (mm/jam).

t = Lamanya curah hujan (jam).

R 24 = Curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm).Intensitas hujan (I) didapatkan dari grafik lengkung IDF dengan cara

mengeplotkan waktu konsentrasi (tc) memotong lengkung IDF dengan

periode ulang tertentu.

Gambar 13. Contoh Grafik Lengkung IDF

2.8.5 Koefisien Pengaliran (Run Of Coefficient)

Koefisien pengaliran adalah angka reduksi dari intensitas curah hujan,

yang besarnya disesuaikan dengan kondisi permukaan, dan kemiringan /

kelandaian, jenis tanah dan durasi hujan. Koefisien ini tidak berdimensi.

Koefisien pengaliran tergantung dari karakteristik daerah pengaliran. Nilai

C akan bertambah besar jika daerah kedap air. Umumnya daerah

permukiman mempunyai nilai C yang cukup besar namun tetap dibawah

1. Jika daerah pengaliran mempunyai tata guna lahan yang bervariatif,


29/84

24

maka nilai pengalirannya dapat dihitung berdasarkan persamaan menurut

The Asphalt Institute :13

An A A

Cn AnC AC ACw

...21

....2.21.1

Dimana :

C1,C2,Cn : Koefisien pengaliran untuk setiap sub catchment area.

A1,A2,An : Luas daerah pengaliran dengan karakterisrik permukaan tanah

yang sama.

Cw : C rata-rata pada daerah pengaliran yang dihitung.

Tabel 4. Standart Koefisien Limpasan Berdasarkan Kondisi Permukaan Tanah

Kondisi Permukaan Tanah C

Jalur

lalu lintas

-

jalan asapal

- jalan kerikil

0,70 – 0,95

0,30 – 0,70

Bahu jalan

dan lereng

- tanah berbutir halus

- tanah berbutir kasar

-

lapisan batuan keras

- lapisan batuan lunak

0,40 – 0,65

0,10 – 0,30

0,70 – 0,85

0,50 – 0,75

Tanah

pasiran tertutup

rumput

kelandaian

0 – 2%

2 – 7%

> 7%

0,05 – 0,10

0,10 – 0,15

0,15 – 0,20

Tanah

kohesif tertutup

rumput

kelandaian

0 – 2%

2 – 7%

> 7%

0,13 – 0,17

0,18 – 0,22

0,22 – 0,35

Atap

Tanah lapangan

Tanah dipenuhi rumput dan pepohonan

Daerah pegunungan datar

Daerah pegunungan curam

Sawah

Ladang / huma

0,75 – 0,95

0,20 – 0,40

0,10 – 0,25

0,30

0,50

0,70 – 0,80

0,10 – 0,30

Sumber : Shirley L. Hendarsin, ”Perencanaan Teknik Jalan Raya”

13 Shirley L. Hendarsin, Perencanaan Teknik Jalan Raya, Hal. 280


30/84

25

2.8.6 Waktu Konsentrasi (Time Of Concentration)

Time Of Concentration (tc) adalah waktu yang diperlukan oleh butiran air

untuk bergerak dari titik terjauh pada daerah pengaliran sampai ke titik

pembuangan.14 Pada saat menyentuh permukaan daerah aliran sungai yang

paling jauh lokasinya dari muara, waktu konsentrasi mulai dihitung. Untuk

saluran di daerah perkotaan, tc adalah waktu yang diperlukan oleh air untuk

mengalir diatas permukaan tanah sampai ke saluran terdekat (to) ditambah

waktu pengaliran di dalam saluran (td) sampai ke titik yang ditinjau.

Besarnya waktu limpasan permukaan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:

1. Kekasaran permukaan tanah.

2. Kemiringan tanah.

3. Ukuran luas daerah aliran dan jarak dan street inlet .

4. Adanya lekukan pada tanah.

5. Banyaknya bangunan yang mempengaruhi jumlah air yang meresap.

Rumusnya adalah :

21 t t Tc

167,0

1 ).28,33/2(

s

nd Lot

V

Lt

.602

Keterangan :

Tc = Waktu konsentrasi (menit).

t1 = Waktu inlet (menit).

t2 = Waktu aliran (menit).

Lo = Jarak dari titik terjauh ke fasilitas drainase (m).

L = Panjang saluran (m).

nd = Koefisien hambatan (Tabel 5).

s = Kemiringan daerah pengaliran.

v = Kecepatan air rata-rata diselokan (m/det).

14 Tata Cara Permukaan Drainase Permukaan Jalan, SNI 03 – 3424 – 1994, Hal. 1


31/84

26

Tabel 5. Hubungan Kondisi Permukaan Dengan Koefisien Hambatan

Kondisi Lapis Permukaan nd

1. Lapisan semen dan aspal beton

2. Permukaan licin dan kedap air

3. Permukaan licin dan kokoh

4. Tanah dengan rumput tipis dan gundul dengan permukaan sedikit

kasar

5. Padang rumput dan rerumputan

6. Hutan gundul

7. Hutan rimbun dan hutan gundul rapat dengan hamparan rumput

jarang sampai rapat

0,013

0,020

0,10

0,20

0,40

0,60

0,80

2.8.7 Kecepatan Pengaliran Dalam Saluran

Kecepatan aliran merupakan jarak yang ditempuh aliran tiap satuan waktu.

Kecepatan aliran harus cukup besar untuk mencegah pengendapan atau

sedimentasi, tetapi tidak boleh terlalu besar sehingga menimbulkan erosi.

Tidaklah mudah untuk menetapkan kecepatan rencana atau kecepatan rata-

rata yang akan digunakan dalam desain, sebab kecepatan minimum yang

diizinkan sebagian bergantung pada banyaknya butiran tanah yang

diangkut air dari daerah sekitarnya. Sedangkan kecepatan maksimum

bergantung pada jenis lapisan pelindung saluran. Kecepatan air didalam

saluran tidak boleh terlalu kecil karena akan menyebabkan pengendapan

lumpur dan mendangkalnya saluran. Jadi, kecepatan terbatas antara :

1.

Tidak boleh melebihi kecepatan erosi.

2. Tidak boleh kurang dari kecepatan angkut.

Kecepatan aliran yang diizinkan di dalam saluran beton adalah antara 0,6-

3 m3/detik. Daftar kecepatan izin aliran berdasarkan jenis material dapat

dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Kecepatan Izin Berdasarkan Jenis Material

No. Material Kecepatan (m/det)

1 Beton 0,6 – 3

2 Aspal 0,6 – 1,5

3 Pasangan batu / blok beton 0,6 – 1,8


32/84

27

4 Kerikil / tanah liat sangat padat 0,6 – 1,0

5 Pasir berbutiran kasar atau padat berpasir yang

berkerikil0,3 – 0,6

6 Pasir atau tanah berpasir dengan kandungantanah liat yang sangat banyak

0,2 – 0,3

7 Tanah berpasir dengan butiran halus atau lanau 0,1 – 0,2

Sumber : M.Eng. Wangsadipura Muljana

Tabel 7. Kecepatan Izin Aliran Air Berdasarkan Jenis Material

Jenis BahanKec. Aliran air yg diizinkan

(m/det)

Pasir Halus 0.45

Lempung Kepasiran 0.50

Lanau Aluvial 0.60

Kerikil Halus 0.75

Lempung Kokoh 0.75

Lempung Padat 1.10

Kerikil Kasar 1.20

Batu-batu Besar 1.50

Pasangan Batu 1.50

Beton 1.50

Beton bertulang 1.50

Sumber: Departemen Pekerjaan Umum, SK SNI,

Tata Cara Perencanaan Umum Drainase Perkotaan

Kecepatan minimum adalah kecepatan terkecil yang masih belum

menimbulkan sedimentasi (pengendapan) maupun tumbuhnya

tanaman/tumbuhan air, sedangkan kecepatan maksimum adalah kecepatan

pengaliran terbesar yang tidak akan menyebabkan erosi dipermukaan

saluran. Untuk nilai kecepatan rata-rata beton digunakan 0,6 - 0,3 m/det

sehingga apabila kecepatan aliran melebihi kecepatan tersebut maka

diperlukan bangunan pematah arus untuk mengurangi kecepatan aliran

tersebut yang diatur dalam SK SNI Tata cara Drainase Perkotaan.


33/84

28

Untuk menghitung kecepatan saluran air digunakan rumus:15

21

321

i Rn

V

Dimana :

V = Kecepatan izin aliran (m/det)

n = Koefisiensi kekasaran Manning (Tabel 8)

R = Jari-jari Hidrolik

i = Kemiringan saluran yang diizinkan

Tabel 8. Harga n untuk Rumus Manning

Sumber: Departemen Pekerjaan Umum, SK SNI,

Tata cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan

2.9 Pemilihan Bentuk Saluran

Type dalam saluran drainase terbagi atas:1. Saluran Beton Pra-cetak berbentuk segi empat persegi panjang. Tipe saluran

ini banyak dijumpai pada kawasan penduduk yang padat penduduknya.

Karena dindingnya tegak, sehingga menghemat lahan.

2. Saluran tanah berbentuk trapesium yang cocok untuk pinggiran kawasan

perkotaan, dimana lahan masih luas.


No Type Saluran Baik

Sekali

Baik Sedang Jelek

1 Saluran pas batu, tanpa penyelesaian 0.025 0.030 0.033 0.035

2 Seperti No. 1, tetapi dengan

penyelesaian0.017 0.020 0.025 0.030

3 Saluran beton 0.014 0.016 0.019 0.021

4 Saluran beton halus dan rata 0.010 0.011 0.012 0.013

5 Saluran beton pracetak dengan acuan

baja0.013 0.014 0.014 0.015

6 Saluran beton pracetak dgn acuan kayu 0.015 0.016 0.016 0.018


34/84

29

3. Saluran pasangan batu kali berbentuk empat persegi panjang atau trapesium,

cocok untuk daerah perkotaan yang tidak begitu padat.

4.

Saluran Pipa Beton Pra-cetak berbentuk bulat atau lonjong. Banyak dijumpai

pada kawasan perkotaan yang padat penduduknya.

Dalam menentukan bentuk atau pofil saluran perlu diperhatikan aspek ekonomi

atau kehematan dengan luas penampang tertentu (A). Macam-macam atau bentuk

profil yang ada, antara lain: trapesium, empat persegi panjang, segitiga, lingkaran,

dll.

a.

Penampang Basah Saluran

Penampang basah saluran dihitung berdasarkan:

Saluran basah yang paling ekonomis, untuk menampung debit maksimum

yaitu:

1. Saluran bentuk trapesium.

2. Saluran bentuk segi empat.

3.

Saluran bentuk segitiga.

4. Saluran bentuk setengah lingkaran.

5. Saluran berbentuk lingkaran atau gorong-gorong.

Luas tampang basah adalah luas penampang air pada saluran.

a.)

Bentuk segiempat b.) Bentuk trapesium

Gambar 14. Bentuk Penampang Saluran

Rumus untuk mencari luas dan keliling basahnya yaitu:

a.) Bentuk segiempat b.) Bentuk trapesium

d b A d ba

A

2

bd O 2 bcO 2

a


35/84

30

h

L

Dasar saluran

i

Jari-jari hidrolis dapat dihitung dengan rumus:

O

A R

Nilai koefisien kekasaran dinding saluran dapat dilihat dari tabel berikut:

Tabel 9. Nilai Koefisien Kekasaran Dinding Saluran Terbuka

Jenis Saluran K

Saluran Drainase Alam

Saluran Pasangan Batu Kosong

Saluran Pasangan Batu Belah

Saluran Beton

Saluran Yang Diplester Halus

Saluran Baja Gelombang

Saluran Pipa Baja

Saluran Pipa PVC

40

50

60

70

90

67

100

110

Kemiringan dasar saluran (i) adalah perbedaan tinggi awal dan akhir saluran

(h) dibagi dengan panjang saluran (L)

L

hi

Penentuan debit aliran dari air hujan yang jatuh pada lahan dapat

digunakan rumus :

A I C Q 2785,0

Dimana :

Q = Debit (m3/det).

C = Koefisien aliran.

I = Intensitas hujan (mm/jam).

A = Luas area tangkapan air hujan (km2).

b. Tinggi Jagaan

Tinggi jagaan saluran ditentukan berdasarkan pertimbangan- pertimbangan,

antara lain:

1. Ukuran saluran.

2.

Kecepatan pengaliran.


36/84

31

3. Arah dan lengkung (belokan) saluran.

4. Debit banjir.

5.

Gelombang permukaan akibat tekanan aliran angin.

Mencari tinggi jagaan untuk saluran bentuk trapesium, segiempat, dan setengah

lingkaran dapat digunakan rumus:16

d W 5,0

Sedangkan untuk saluran lingkaran digunakan rumus:

d DW

D = Diameter Lingkaran

d = Tinggi saluran atau selokan yang tergenang air (m)

c.

Dimensi SaluranDimensi saluran ditentukan berdasarkan hasil perhitungan. Untuk perbandingan

dan pendekatan dimensi, berikut ini diberikan tabel perbandingan antara lebar

(b) dengan tinggi air (h) berdasarkan debit yang mengalir pada saluran:

Tabel 10. Perbandingan dimensi saluran

Debit Q (m3/dtk) b : h

0 – 0.5

0.5 – 1.0

1.0 – 1.5

1.5 – 3.0

3.0 – 4.5

6.0 – 7.5

7.5 – 9.0

9.0 – 11.0

1

1.5

2

2.5

3.0

4

4.5

5



37/84

37

BAB III

DATA PERENCANAAN

3.1 Data Curah Hujan

Berikut ini data curah hujan harian maksimum untuk daerah Cimanggis Depok dari tahun 2000 sampai tahun 2009 selama 12 bulan/tahun.

Tabel 11. Data Curah Hujan


38/84


39/84

39

BAB IV

ANALISIS PERHITUNGAN

4.1 Gambar Layout

Gambar 16. Layout

4.2

Penomoran Titik Tujuan (Node)

a. Penomoran node ini dimaksudkan untuk mempermudah dalam menganalisis

perhitungan.

b.

Penomoran pada tiap ujung-ujung saluran dan pada tiap kemiringan yang

curam.

c. Pemberian nomor dilakukan dari node hulu ke node hilir.


40/84

40

4.3 Pembagian Zona Tangkapan (Catchment Area )

a. Pembagian zona tangkapan pada analisis perhitung

b.

an ini berdasarkan pengamatan dari kemiringan kontur tanah di lapangan yang

menuju ke saluran

c. Dalam setiap wilayah tersebut sudah memperhitungkan jenis permukaan.

4.4 Analisis Perhitungan

4.4.1 Perhitungan Data Curah Hujan

Analisis Frekuensi

Perhitungan analisis frekuensi menggunakan metode Gumbel

= − = Σ − − 1 Dimana:

Xt = besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun

Xa = curah hujan rata-rata dari suatu catchment area

Yt = reduce variete

Sn = reduce standart deviation

Sx = standar deviasi

Xi = curah hujan rata-rata pada tahun ke-

Tabel 12. Analisis Data Curah Hujan

- Jumlah Data ( n ) = 10

-

Xa ( Rata-Rata )


41/84

41

= ∑ = 477.08

10=47.71

-

Sx ( Standard Deviasi )

= Σ − − 1 = 1048.521 0 − 1 =10.79 -

Tabel 13. Analisis Data Curah Hujan untuk Periode Tahun Berulang

Periode

(n)Yt Yn Sn Sx Rn

2 0.3665 0.4952 0.949 76.144 177.64

5 1.4999 0.4952 0.949 76.144 268.58

10 2.2502 0.4952 0.949 76.144 328.78

20 2.9606 0.4952 0.949 76.144 385.78

25 3.1985 0.4952 0.949 76.144 404.87

30 3.3392 0.4952 0.949 76.144 416.16

50 3.9019 0.4952 0.949 76.144 461.31

70 4.1812 0.4952 0.949 76.144 483.72

100 4.6001 0.4952 0.949 76.144 517.33

Periode Ulang 20 tahun (berdasarkan tabel)

Return Period a Function of Reduced (Yt) = 0.5236

Reduced Mean = 1.0628

Standard Deviation = 2.9606

Perhitungan Periode Ulang dengan Metode Gumbel

Mencari periode ulang dengan metode gumbel dengan menggunakan

persamaan :

= −

20 = 47.71 1.0628−0.52362.9606 10.79 = 45.74


42/84

42

Perhitungan Intensitas Curah Hujan dengan Rumus Dr.Mononobe

Persamaan yang dapat digunakan menghitung intensitas Curah Hujan

adalah Persamaan Mononobe sebagai berikut:

= 24 [24 ] ⁄

dimana :

I = intensitas hujan (mm/jam)

t = durasi/lamanya hujan (jam)

R 24 = curah hujan maksimum harian selama 24 jam (mm)

Contoh Perhitungan Intensitas Curah Hujan Metode Mononobe

i = 20 tahunan

durasi (t) = 5 menit

Rn (20 tahunan) = 45.74 mm

I =

3/2

24

)60/(

24

24

t

R

=

3/2

)60/5(

24

24

45.74

= 83.12 mm/jam


43/84

43

Gambar 17. Grafik IDC Periode 20 Tahunan

4.4.2 Perhitungan Debit Banjir

Dalam menghitung debit banjir langkah-langkah yang harus dilakukan

adalah:

1.

Tentukan luas catchment area setiap saluran.

2. Tentukan panjang saluran (Ls) pada setiap daerah tangkapan.

3. Tentukan panjang limpasan permukaan (Lo) dan kemiringan medan

limpasan (So) untuk menghitung waktu konsentrasi (tc) pada setiap

daerah tangkapan.

4. Tentukan nilai koefisien pengaliran (C) sesuai dengan jenis atau

kondisi permukaannya.

5. Hitung waktu konsentrasi (tc) yang terjadi pada setiap daerah

tangkapan.

6. Hitung intensitas curah hujan dengan memasukkan nilai waktu

konsentrasi (tc).7. Hitung besarnya debit pada setiap saluran.

Penentuan Koefisien Pengaliran ( C )

Penentuan nilai koefisien pengaliran ini ditentukan berdasarkan:

1.

Kondisi permukaaan masing – masing area.

2. Karena karakteristik daerah yang ditinjau dari kondisi permukaannya

berbeda-beda, maka dalam penentuan nilai koefisien pengaliran ini

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

0 200 400 600 800

I n t e n s i t a s ( m m / j a m

)

t (menit)

Grafik IDC Periode Ulang 20 Tahunan

20 tahun


44/84

44

diadakan pendekatan kondisi permukaan dengan melihat kondisi

lapangan untuk masing-masing zone.

Contoh Perhitungan Penentuan Nilai C

Zone 1 Ka

Permukaan C A

Sawah 0.6 5.27 Ha

Perkebunan 0.4 5.67 Ha

Tanah Kosong 0.7 6.48 Ha

Pemukiman padat 0.8 1.22 Ha

Pemukiman tidak

padat0.6 3.24 Ha

Koefisien pengaliran :

= 1. 1 2. 2 ⋯ 1 2 ⋯ = 5,270,6 5,670,4 6,480,7 1,220,8 3,240,620,259 =0,636

Nilai C yang lengkap dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Tabel 15. Nilai Koefisien Pengaliran

Zona Kondisi Lapangan

Titik Node KoefisienPengaliran

(C)

Catchment

AreaCekivalen

Dari. Ke.. (CA) Ha Ce

1 Ka

1 (kanan) 1 2 20.259 0.636

Sawah 26% 0.6 5.27

Perkebunan 28% 0.4 5.67Tanah Kosong 32% 0.7 6.48

Pemukiman padat 6% 0.8 1.22

Pemukiman tidak

padat16% 0.6 3.24

2 Ka

2 (kanan) 7 6 15.362 0.535

Perkebunan 50% 0.4 7.68

Tanah Kosong 35% 0.7 5.38

Pemukiman tidak

padat15% 0.6 2.30

3 Ka 3 (kanan) 32 8 10.856 0.67Perkebunan 10% 0.4 1.09


45/84

45



Perumahan tidak

padat5% 0.6 0.54

4 Ka

4 (kanan) 35 8 6.185 0.604


Tanah kosong 38% 0.7 2.35

Pemukinan padat 10% 0.8 0.62

Pemukiman tidak

padat25% 0.6 1.55

5 Ka

5 (kanan) 5 3 4.834 0.645



Pemukinan padat 25% 0.8 1.21

Pemukiman tidak

padat 20% 0.6 0.97

6 Ka

6 (kanan) 9 10 24.693 0.49

Sawah 5% 0.6 1.23



Pemukiman tidak

padat10% 0.6 2.47

7 Ka

7 (kanan) 36 18 12.801 0.68


Tanah Kosong 25% 0.7 3.20Pemukiman padat 42% 0.8 5.38

Pemukiman tidak

padat18% 0.6 2.30

8 Ka

8 (kanan) 17 16 4.453 0.66




Pemukiman tidak

padat12% 0.6 0.53

9 Ka

9 (kanan) 12 11 7.862 0.61Perkebunan 35% 0.4 2.75


Perumahan padat 25% 0.8 1.97

Perumahan tidak

padat15% 0.6 1.18

10

Ka

10 (kanan) 13 14 8.351 0.72




Pemukiman tidak padat

10% 0.6 0.84


46/84

46

11

Ka

11 (kanan) 38 37 6.59 0.58




12

Ka

12 (kanan)34 33

8.1110.56




Perumahan tidak

padat7% 0.6 0.57

13

Ka

13 (kanan) 25 24 3.268 0.65




Perumahan tidak padat

30% 0.6 0.98

14

Ka

14 (kanan) 26 27 1.293 0.68



Perumahan tidak

padat37% 0.6 0.48

15

Ka

15 (kanan) 31 30 1.897 0.632

Sawah 30% 0.6 0.57


Tanah Kosong 38% 0.7 0.72Perumahan padat 7% 0.8 0.13

Perumahan tidak

padat15% 0.6 0.28

16

Ki

16 (kiri) 29 28 2.603 0.73



Perumahan tidak

padat15% 0.6 0.39

17

Ki

17 (kiri) 23 22 3.752 0.77

Tanah Kosong 25% 0.7 0.94Perumahan padat 70% 0.8 2.63

Perumahan tidak

padat5% 0.6 0.19

18

Ki

18 (kiri) 21 20 4.868 0.78



Perumahan tidak

padat5% 0.6 0.24


47/84

47

Contoh Perhitungan Debit

Zone A1 Node 1-2 (Saluran Tersier)

Permukaan C A

Sawah 0.6 5.27 Ha

Perkebunan 0.4 5.67 Ha

Tanah Kosong 0.7 6.48 Ha

Pemukiman padat 0.8 1.22 Ha

Pemukiman tidak padat 0.6 3.24 Ha

Total 20.259 Ha

Diketahui data pendukunglainnya:

Ls = 83.753 m

S = 0.0084

Vlapangan = 0,6 m/dt

= 5 (karena perumahan)

= 60 = 83.7530,6 60 = 2.32 tc = to + td

tc = 5 + 3.32 = 8.32 menit

Waktu konsentrasi tersebut digunakan untuk menghitung intensitas curah

hujan periode ulang 20 tahun berdasarkan rumus Mononobe

Dimana, R 24

pada periode ulang 20 tahun adalah 45.74 mm/jam

= 24 (24 ) ⁄

= 45.7424 ( 248.32) ⁄

= 3.86 / Maka, dapat dihitung besar debit dengan rumus sebagai berikut,

= ,

= 0,002778 0.75 80.94 0.222033 = 3.7537 m/det


48/84

48

Atau dengan menggunakan rumus:

= ,

= 0.75 80.94 ⁄ 0,222033

3,6 = 3.7537 m/det Perhitungan debit banjir selanjutnya dapat dilihat pada tabel di bawah

ini :


49/84

49

= 24 [24 ] ⁄

=

3,6

Tabel 16. Perhitungan Debit Banjir

Keterangan:

= ∆ℎ = ∆ℎ

= 0,00013 3,28 ,

, 60 = 60 Ce = .+.+⋯+++⋯+

No de Lh (re al ) h1 (m) h2 (m) h1 (m) h 2( m) ∆h(m) Lp (m) S S (%)to

(menit)

td

(menit)

tc

(menit)C

I

(mm/jam)I max Qp

Qp

kumulatifBentuk Saluran V (m/s) A h(m) b(m) m Kst w(m) H(m) h (m) b (m) w (m) T (m) H (m)

Asaluran

aktuall u( m) R (m)

Vsaluran

aktual

Qsaluran

aktualHGS (m) HL

Total

Loose

1 - 6 83.75 31.2 30.5 30.7 30 -0.7 8 3.753 0.0084 0.836 5 2.326 7.33 0.75 64.43 0.0075 0.0075 0.013 0 .085 0 .099 0.206 0 .291 0.10 0.10 0.21 0.22 0.31 0.04 0.806 0 .045 0.891 0.032 0.05 0.04 0.09

6 - 12 8 0.55 30.5 31.9 30 29.5 -0.5 8 0.552 0.0062 0.621 5 2.238 7.24 0.75 64.96 0.0046 0.0121 0.020 0 .108 0 .065 0.232 0 .340 0.20 0.10 0.23 0.33 0.43 0.05 1.098 0 .045 0.762 0.037 0.04 0.03 0.07

2 - 14 7 1.85 31.2 32.4 30.7 30 -0.7 7 1.853 0.0097 0.974 5 1.996 7.00 0.75 66.44 0.0040 0.0040 0.007 0 .062 0 .038 0.176 0 .238 0.10 0.10 0.18 0.22 0.28 0.03 0.738 0 .045 0.964 0.032 0.05 0.05 0.10

3 - 8 62.55 32.8 32.5 32.3 32 -0.3 6 2.551 0.0048 0.480 5 1.738 6.74 0.75 68.13 0.0053 0.0053 0.009 0 .071 0 .043 0.189 0 .260 0.10 0.10 0.19 0.22 0.29 0.03 0.766 0 .045 0.676 0.023 0.02 0.02 0.05

4 - 9 64.4 34.2 31.6 33.7 31.1 -2.6 6 4.452 0.0404 4.037 5 1.790 6.79 0.75 67.78 0.0045 0.0045 0.007 0 .066 0 .040 0.181 0 .247 0.10 0.10 0.18 0.22 0.28 0.03 0.749 0 .045 1.962 0.066 0.20 0.20 0.39

5 - 10 6 6. 3 3 2. 7 3 1. 4 3 2. 2 3 0. 9 - 1. 3 66. 313 0. 0196 1. 961 5 1. 842 6 .84 0. 75 67. 44 0. 0050 0. 0050 0. 008 0. 069 0. 042 0. 186 0. 255 0 .10 0. 10 0. 19 0. 22 0. 29 0. 03 0 .760 0. 045 1. 367 0. 047 0 .10 0. 10 0. 19

7 - 8 31.75 32.8 32.5 32.3 32 -0.3 3 1.751 0.0094 0.945 5 0.882 5.88 0.75 74.59 0.0042 0.0042 0.007 0 .064 0 .039 0.178 0 .242 0.10 0.10 0.18 0.22 0.28 0.03 0.743 0 .045 0.949 0.032 0.02 0.05 0.07

8 - 9 22.1 32.5 31.6 32 31.1 -0.9 2 2.118 0.0407 4.072 5 0.614 5.61 0.75 76.94 0.0022 0.0095 0.016 0 .095 0 .058 0.218 0 .314 0.10 0.10 0.22 0.22 0.32 0.04 0.835 0 .045 1.965 0.074 0.07 0.20 0.26

9 - 10 2 0.25 31.5 31.4 31 30.9 -0.1 2 0.250 0.0049 0.494 5 0.563 5.56 0.75 77.42 0.0020 0.0140 0.023 0 .116 0 .070 0.241 0 .356 0.20 0.10 0.24 0.33 0.44 0.05 1.118 0 .045 0.680 0.034 0.01 0.02 0.03

10 - 12 18. 7 3 1. 4 3 1. 9 3 0. 9 2 9. 5 - 1. 4 18. 752 0. 0749 7. 487 5 0. 521 5 .52 0. 75 77. 81 0. 0018 0. 0190 0. 032 0 .135 0. 082 0. 260 0 .395 0 .20 0. 10 0. 26 0. 33 0. 46 0. 05 1. 162 0. 045 2. 645 0. 137 0 .10 0. 36 0. 46

12 - 13 7.3 31.9 31.2 29.5 29 -0.5 7.317 0.0685 6.849 5 0.203 5 .20 0.75 80.94 0.0000 0.0311 0.052 0 .173 0.105 0.294 0 .466 0.20 0.20 0.29 0.43 0.49 0.12 1.340 0.091 4.070 0.496 0.06 0.84 0.90

14 - 13 93 32.4 31.2 30 29 -1 93.005 0.0108 1.075 5 2.583 7 .58 0.75 62.97 0.0000 0.0040 0.007 0.062 0.038 0.176 0.238 0 .10 0.10 0.18 0.22 0.28 0.03 0.738 0.045 1.013 0.034 0 .08 0.05 0.13

0.680.94 0.577 100

H

b

T

haa


50/84

50

b

a

T

h1:m

mh

4.4.3 Perhitungan Dimensi Saluran

Dalam perhitungan dimensi saluran, saluran yang dihitung ulang

merupakan saluran terbuka yang memakai dua bentuk saluran, yaitu

saluran kombinasi (saluran setengah lingkaran dan saluran persegi

panjang) dan saluran persegi panjang.

Contoh Perhitungan Dimensi Saluran

Direncanakan penampang saluran berbentuk trapesium

Node 1 – 6

V asumsi = 0.6 m/det

n = 0.013

s = 0.0084

Qp komulatif = 3.7537 m3/det

= = 3.75370,6 = 6.256 Dimisalkan, h =0.10 m dan m = 0,577

Dicek dengan persamaan Manning, apakah nilai V sudah memenuhi

syarat, yaitu 0,6 m/det – 3 m/det

= 1 ⁄ ⁄ = 1 ⁄ ⁄ = 10,013 0,45 ⁄ 0,0084 ⁄ = 0.891 /det … … … Qsaluran = A x V = 0.044 x 0.891 = 0.032 m3/d et

Maka digunakan h = 0.1 m

= ℎ. ℎ → = ℎ − ℎ


51/84

51

= ℎ. ℎ → = 0.0130.1 − 0.5770.1 = ℎ. ℎ → = 0.1 Keliling basah

= 2 ℎ√ 1 = 1,868 21 1 0,025 = 4,104 = = 2,3684,104 = 0,577 Tinggi jagaan (freeboard)

= 0,5 ℎ = 0,5 1 = 0,707 H = h + w = 1 + 0,707 = 1,707 m


52/84

52

Tabel 179. Perhitungan Dimensi Saluran Trapesium

Titik

Node

Q TOTAL An

m h b Lu R w H V saluran Qsaluran

(m3/det) (m2) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) ( m/det ) ( m3/det )

1 2 0.947 2.368 0.025 0.5 1.00 1.868 4.104 0.577 0.707 1.707 1.59 3.774

2 3 0.947 1.052 0.025 0.5 0.60 1.454 2.796 0.376 0.548 1.148 2.71 2.853

5 3 0.146 0.364 0.025 0.5 0.40 0.711 1.605 0.227 0.447 0.847 0.75 0.274

3 6 1.093 2.732 0.025 0.5 1.00 2.232 4.469 0.611 0.707 1.707 1.45 3.958

7 6 0.359 0.898 0.025 0.5 0.60 1.196 2.538 0.354 0.548 1.148 0.56 0.502

6 8 1.452 1.613 0.025 0.5 0.33 4.724 5.462 0.295 0.406 0.736 2.72 4.387

32 8 0.222 0.556 0.025 0.5 0.50 0.862 1.980 0.281 0.500 1.000 0.53 0.293

35 8 0.247 0.275 0.025 0.5 0.30 0.767 1.437 0.191 0.387 0.687 1.33 0.366

6 9 1.947 2.163 0.025 0.5 0.85 2.120 4.021 0.538 0.652 1.502 2.92 6.312

10 9 0.421 1.053 0.025 0.5 0.60 1.455 2.797 0.377 0.548 1.148 1.60 1.687

13 14 0.494 0.549 0.025 0.5 0.55 0.723 1.952 0.281 0.524 1.074 1.93 1.059

14 11 0.494 1.235 0.025 0.5 0.70 1.414 2.979 0.414 0.592 1.292 1.44 1.779

12 11 0.634 0.704 0.025 0.5 0.50 1.158 2.276 0.309 0.500 1.000 2.46 1.733

11 9 1.127 1.253 0.025 0.5 0.70 1.439 3.005 0.417 0.592 1.292 2.67 3.348

9 15 1.549 3.871 0.025 0.5 1.25 2.472 5.267 0.735 0.791 2.041 2.45 9.484

15 16 1.549 3.871 0.025 0.5 1.25 2.472 5.267 0.735 0.791 2.041 1.69 6.543


53/84

53

17 16 0.588 0.653 0.025 0.5 0.50 1.056 2.174 0.300 0.500 1.000 2.30 1.504

16 18 2.136 5.340 0.025 0.5 1.40 3.115 6.245 0.855 0.837 2.237 2.23 11.902

36 18 0.896 0.996 0.025 0.5 0.58 1.427 2.724 0.366 0.539 1.119 3.00 2.991

18 19 3.033 7.582 0.025 0.5 1.65 3.770 7.459 1.016 0.908 2.558 1.24 9.413

21 20 0.571 0.635 0.025 0.5 0.50 1.020 2.138 0.297 0.500 1.000 2.82 1.79134 33 0.685 0.762 0.025 0.5 0.55 1.110 2.340 0.326 0.524 1.074 3.01 2.294

23 22 0.253 0.633 0.025 0.5 0.50 1.015 2.133 0.297 0.500 1.000 1.14 0.722

25 24 0.232 0.258 0.025 0.5 0.30 0.710 1.381 0.187 0.387 0.687 1.71 0.440

26 27 0.110 0.275 0.025 0.5 0.30 0.766 1.437 0.191 0.387 0.687 0.76 0.209

29 28 0.242 0.268 0.025 0.5 0.30 0.745 1.415 0.190 0.387 0.687 1.79 0.481

30 31 0.215 0.238 0.025 0.5 0.30 0.645 1.315 0.181 0.387 0.687 2.61 0.623

38 37 0.652 0.724 0.025 0.5 0.55 1.041 2.271 0.319 0.524 1.074 2.19 1.582


54/84

54

Perhitungan Hilang Tinggi Tekan Akibat Gesekan (Hgs)

Node 1-2

Diketahui :V = 1,59 m/dt

n = 0,025

R = 0,577 m

L = 500,004 m (tabel 3.2)

= 1 ⁄ ⁄ = 1 ⁄ (ℎ )

⁄

ℎ= 1 ⁄

ℎ= 0,4 10,025 0,577 ⁄ 500,04 = 0,0365


55/84

55

Tabel 18. Perhitungan Hilang Tinggi Tekan

Titik Node

V

saluran nR Ls Hgs

( m/det ) (m) (m) (m)

A B c d e f g

1 2 1,59 0,025 0,577 500,004 1,145

2 3 2,71 0,025 0,376 655,822 5,778

5 3 0,75 0,025 0,227 992,575 0,943

3 6 1,45 0,025 0,611 302,612 0,551

7 6 0,56 0,025 0,354 1.026,330 0,402

6 8 3,00 0,025 0,411 528,324 5,366

32 8 0,53 0,025 0,281 1.809,941 0,735

35 8 1,33 0,025 0,191 1.294,055 4,321

6 9 2,92 0,025 0,538 1.261,045 10,14410 9 1,60 0,025 0,377 1.627,162 5,007

13 14 1,69 0,025 0,274 922,178 3,890

14 11 1,44 0,025 0,414 380,045 0,887

12 11 2,46 0,025 0,309 457,552 3,788

11 9 2,67 0,025 0,417 552,381 4,420

9 15 2,45 0,025 0,735 569,854 2,624

15 16 1,69 0,025 0,735 897,945 1,968

17 16 2,30 0,025 0,300 237,493 1,756

16 18 2,23 0,025 0,855 200,232 0,69036 18 3,00 0,025 0,366 681,084 7,508

18 19 1,24 0,025 1,016 803,111 0,765

21 20 2,82 0,025 0,297 379,860 4,246

34 33 2,98 0,025 0,324 378,320 4,436

23 22 1,14 0,025 0,297 386,495 0,708

25 24 1,71 0,025 0,187 612,360 3,414

26 27 0,76 0,025 0,191 220,882 0,240

29 28 1,79 0,025 0,190 476,731 2,898

30 31 2,61 0,025 0,181 298,968 3,98238 37 2,19 0,025 0,319 299,582 1,916


56/84

56

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisis perencanaan sistem drainase didapat hasil:

1)

Debit terbesar pada saluran sekunder yaitu 0,0311 m³/det sehingga di dapat

dimensi saluran dengan lebar 0,2 meter dan tinggi 0,2 meter. Debit saluran

tersier yaitu 0,0075 m³/det sehingga didapat dimensi saluran dengan lebar 0,1

meter dan tinggi 0,1 meter.

2) Sisa tinggi tekan terbesar yang didapat yaitu 1,74 meter pada node 4-9.

3) Digunakan sistem gravitasi penuh.

4)

Sisa tekanan di ujung salauran yaitu 0,64 m.

5.2 Saran

Berdasarkan pada Laporan Tugas Besar “Perencanaan Sistem Jaringan Drainase

dan Pengolahan Limbah Perumahan Permata Arcadia Cimanggis Depok ”,

penyusun ingin memberikan beberapa saran terkait dengan masalah tersebut.

Adapun saran yang dapat kami berikan antara lain:

1)

Pembersihan secara berkala saluran drainase dari sedimentasi yang

mengendap.

2)

Kebijakan pengendalian dan pencegahan banjir hendaknya menjadi tanggung

jawab bersama.

3) Melakukan penataan tata guna lahan sebagaimana mestinya.


57/84

57

Perencanaan Sistem Pengolahan Limbah



58/84

58

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Limbah didefinisikan sebagai sisa atau buangan dari suatu usaha dan atau

kegiatan manusia. Pada dasarnya orang menganggap bahwa limbah adalah sampah

yang sama sekali tidak ada gunanya dan harus dibuang, akan tetapi jika limbah

terus ditumpuk maka akan menyebabkan berbagai polusi baik udara air maupun

tanah.

Berdasarkan wujud atau bentuknya dikenal 3 macam limbah yaitu ;

1. Limbah cair , contohnya air cucian , air sabun , sisa minyak goreng dan lain-

lain.

2. Limbah padat , contohnya plastik bekas, botol bekas , ban bekas dan lain-lain.

3. Limbah gas, contohnya karbon dioksida, karbon monoksida asam Florida,

atrium dioksida dan lain-lain.

Berdasarkan sumbernya dikenal 3 macam limbah yaitu limbah alam,

limbah manusia dan limbah konsumsi. berdasarkan jenis senyawanya ada 3 jenis

limbah yaitu limbah organik, limbah anorganik dan limbah B3, maka dari itu agar

tidak menyebabkan kerusakan lingkungan perlu dilakukan pengolahan limbah

secara terpadu.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan pembuatan Laporan Tugas Besar ini diantaranya:

1)

Sebagai salah satu tugas dari mata kuliah “Drainase dan Pengolahan Air

Limbah” pada Semester VI.

2)

Dapat mengetahui tahapan-tahapan dalam merencanakan sistem pengolahan

limbah.

3) Dapat menganalisais dan melakukan perhitungan dalam menentukan tipe dan

dimensi saluran limbah.

1.3 Permasalahan

Topik permasalahan yang akan dibahas dalam Laporan Tugas Besar pengolahan

limbah perkotaan ini adalah :

1) Bagaimana cara menentukan aliran limbah berdasarkan kontur yang ada.


59/84

59

2) Bagaimana cara menentukan dimensi saluran limbah berdasarkan curah hujan,

data penduduk, dan catchment area yang telah ada.

1.4 Pembatasan Masalah

Dalam Laporan Tugas Besar ini, masalah yang akan kami bahas tidak menyeluruh

mengenai sistem pengolahan limbah, melainkan dibatasi hanya pada pengolahan

limbah sistem gravitasi.

1.5

Sistematika Penulisan

Sistematika Penulisan pada Laporan Tugas Besar ini adalah sebagai berikut :

BAB I

Berisi tentang pendahuluan dan gambaran tentang isi dari penulisan.

BAB II

Berisi tentang dasar teori yang digunakan.

BAB III

Berisi tentang data-data yang dibutuhkan untuk menganalisa.

BAB IV

Berisi tentang analisis perhitungan data.

BAB V

Berisi tentang kesimpulan dan saran

DAFTAR PUSTAKA


60/84

60

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Air Limbah

Air Limbah yaitu air dari suatu permukiman, industri, perkantoran, yang

telah dipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan dibuang

untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik.

Air limbah atau air kotor berasal dari air buangan rumah tangga, rumah

sakit, rumah makan, dan sebagainya yang disebut dengan limbah domestik

(domestic waste water ), bisa pula dari air buangan pabrik / industri, yang disebut

limbah pabrik / industri (industrial waste water ).

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang air limbah, maka perlu kiranya untuk

diketahui terlebih dahulu beberapa istilah yang sering dipergunakan dalam

pengolahan air limbah yaitu :

1.

Air Limbah (waste water ) adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga

dan juga berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya.

2. Bangunan air limbah ( sewage treatment plant ) adalah bangunan yang

dipergunakan untuk mengolah/memproses air limbah menjadi bahan-bahan

yang berguna lainnya, serta tidak berbahaya bagi lingkungan sekelilingnya.

3. Saluran tercampur (combined water ) adalah saluran air limbah yang

dipergunakan untuk mengalirkan air limbah, baik yang berasal dari daerah

industri, air hujan dan air permukaan.

4. Saluran air limbah ( sewer ) adalah perlengkapan pengolahan air limbah, bisa

berupa pipa ataupun selokan yang dipergunakan untuk membawa air buangan

dari sumbernya sampai ke tempat pengolahan atau pembuangan.

5.

BOD ( Biochemical Oxygen Demand ) adalah banyaknya oksigen dalam ppm

atau milligram/liter (mg/l) yang diperlukan untuk menguraikan benda organik

oleh bakteri, sehingga limbah tersebut menjadi jernih kembali.

6. COD (Chemical Oxygen Demand ) adalah banyaknya oksigen dalam ppm atau

milligram/liter (mg/l) yang diperlukan dalam kondisi khusus untuk

menguraikan benda organik secara kimiawi.

7. Oksigen terlarut ( Dissolved Oxygen = DO) adalah jumlah oksigen yang

diproduksi air limbah dalam satuan waktu tertentu dengan satuan

milligram/liter (mg/l).


61/84

61

Unsur-unsur dari suatu sistem pengolahan air limbah yang modern terdiri

atas :

1.

Masing-masing sumber air limbah

2. Sarana pemrosesan setempat

3. Sarana pengumpul

4.

Sarana penyaluran

5. Sarana pengolahan, dan

6. Sarana pembuangan

Hubungan antara unsur-unsur ini digambarkan secara grafis pada gambar

2.4.Seperti dalam sistem penyaluran air bersih, ada dua faktor yang penting yang

harus diperhatikan dalam sistem pengolahan air limbah adalah jumlah dan mutu.

Gambar 1. Hubungan Antara Unsur-Unsur Fungsional

dari Sistem Pengolahan Air Limbah Kota

2.1.1 Macam-macam Sistem Pengolahan Air Limbah

Metode pengolahan fisik

a. Metode pengolahan fisik berfungsi untuk mengurangi kandungan

bahan padat, warna, bau, dan suhunya.

Metode pengolahan kimiawi


62/84

62

b. Metode pengolahan fisik berfungsi untuk mengurangi kadar

Ammonia bebas, Nitrogen organik, Nitrit, Nitrat, Fosfor organik,

dan fosfor anorganik.

Metode pengolahan biologis

c. Metode pengolahan biologis berfungsi untuk menstabilkan bahan

organik sebelum dibuang.

2.1.2 Sumber-Sumber Air Limbah

Air limbah yang harus dibuang dari suatu daerah permukiman terdiri

atas :

a. Air limbah rumah tangga (yang juga disebut saniter), yaitu air

limbah dari daerah perumahan serta sarana-sarana pertimbangan,

institusional, dan yang serupa dengan itu.

b. Air limbah industri yaitu bila bahan – bahan buangan industri

merupakan bagian terbesar.

c.

Air resapan/aliran masuk, yaitu air dari luar yang masuk ke dalam

sistem pembuangan dengan berbagai cara, serta air hujan yang

tercurah dari sumber-sumber talang dan drainase pondasi, dan,

d. Air hujan hasil dari aliran curah hujan.

2.1.3

Variasi Laju Aliran Air Limbah

Aliran air limbah rumah tangga dan industri bervariasi

sepanjang hari maupun sepanjang tahun. Puncak harian dari suatu

daerah perumahan yang kecil biasanya terjadi dipertengahan pagi hari

7,5 %, siang hari 6,5% dan malam hari 5,5% dengan variasi antara 200

hingga lebih dari 500 % dari laju aliran rata – rata, tergantung dari

jumlah orang yang turut memakai.

Air limbah dari sumber industri dan rumah tangga disalurkan

secara lebih seragam dalam sehari, dengan aliran puncak bervariasi

diantara 150 dan 250 % dari laju aliran rata-rata. Karena adanya

penimbunan dan adanya kehilangan waktu di dalam selokan, maka

aliran puncak dinyatakan sebagai persentase dari aliran rata – rata

yang akan berkurang apabila ukuran luas DAS anak sungai yang yang

bersangkutan bertambah. Aliran puncak pada suatu instalasi

pengolahan kota biasanya berkisar antara 150 dan 250 % dari aliran


63/84

63

rata-rata. Aliran minimum jarang sekali turun dibawah 40 % dari

aliran rata-rata.

Faktor puncak untuk sarana-sarana komersial dan industri

harus didasarkan pada pengukuran aliran selokan. Kalau industrinya

belum ada, data dari kegiatan yang serupa pada daerah permukaan lain

dapat dipergunakan.

2.1.4 Pengolahan Air Limbah

Sistem pengolahan air limbah terpadu (off-site treatment)

terdiri dari kombinasi beberapa unit operasi atau unit proses, yang

dirancang untuk dapat menurunkan kadar parameter kimia yang

membahayakan dan harus standar baku mutu air limbah sampai pada

baku mutu yang disyaratkan.

Pengolahan air limbah konvensional (conventional waste-

watertreatment ) pada sistem off-site mengenal prinsip jenis

pengolahan mulai dari pengolahan pendahuluan (preliminary

treatment), pengolahan awal (primary treatment), pengolahan kedua

( secondary tretment ) dan pengolahan ketiga/lanjutan (tertiary

treatment ).

Pada umumnya pengolahan limbah domestik telah dapat

dipandang cukup (mencapai target baku mutu efluen limbah) hanya

dengan melakukan pengolahan pendahuluan, pengolahan awal dan

pengolahan kedua. Air limbah mengandung banyak kotoran dengan

bermacam bentuk, ukuran dan berat jenis. Efektivitas pengurangan

kotoran ini membutuhkan kombinasi unit operasi antara lain seperti

saringan ( screening ), penghancuran bahan kasar ( communition ).

Bersamaan dengan itu agar supaya proses pengolahan berjalan dengan

baik diperlukan alat pengatur atau pengukur debit. Unit operasi

dengan bak ekualisasi untuk mengatur debit limbah ( flow equalization

) dan kualitas, juga dikelompokkan dalam bagian dari preliminary

treatment .

Unit-unit operasi pada pengolahan pendahuluan pada

penganan limbah domestic adalah 1) screening , 2) communition, 3)

grit chamber , 4) flow equalitazion. Unit proses fisik lainnya pada

pengolahan pendahuluan yang banyak pula digunakan untuk


64/84

64

penanganan limbah dalam kasus-kasus tertentu adalah kombinasi dari

1) screening , 2) communition, 3) grit chamber , 4) flow equalitazion,

5) mixing , 6) flocculation. Bentuk kombinasi unit operasi pengolahan

yang digunakan dapat diatur sesuai dengan kondisi limbah dan

pertimbangan lainnya.

1) Saringan

Saringan berfungsi membuang/mengurangi bahan pencemar

padat ( solid particle) yang akan berpengaruh terhadap pengolahan

selanjutnya dengan menghilangkan bahan padat tersebut, berarti akan

mengurangi beban hidrolis sekaligus beban biologis dari peralatan

penanganan limbah lainnya (IPAL). Peralatan yang dimaksud antara

lain pompa, katup-katup, pipa penyalur, alat – alat pengaduk limbah

dan lain-lain.

Pada jenis lain penghilangan sampah / kotoran kasar, dapat

dilengkapi/dilakukan dengan alat penghancur / penggiling yang

disebut communior . Biasanya alat ini dilengkapi dengan mekanisme

otomatis untuk mebuang bahan-bahan yang telah dihancurkan.

Terdapat beberapa jenis saringan kasar/ screening yaitu :

a.

Saringan kasar, bukan kisi 19-102 mm, dapat bekerja otomatis

maupun manual

b.

Saringan halus, sebagai sarana peningkatan efisiensi IPAL, bukan

kisi < 0,5 inchi

Pada IPAL domestik kota jarang digunakan saringan pasir halus.

Efisiensi tahap ini biasanya mencapai 30 – 35 % untuk beban hidrolis

maupun BOD nya.

2)

Comminution

Agar supaya air limbah lebih mudah ditangani di bagian

hilirnya, kotoran dalam air yang mempunyai banyak variasi ukuran

perlu di potong-potong ( dicacah ) dalam ukuran yang lebih kecil dan

sama besarnya. Alat communitor diproduksi oleh pabrik. Communitor

sering pula diletakkan dekat rumah pompa agar pompa terhindar dari

bahaya macet akibat gangguan kotoran di air limbah. Dalam

penanganan limbah domestik, communitor digunakan untuk limbah

dari kota dengan skope kecil. Bila debit limbah melebihi aliran


65/84

65

reratanya sering dilakukan bypass terhadap communitor ini. Gambar

potongan dari alat ini disajikan berikut ini:

Gambar 2. Communitor tampak atas (Metcalf & Eddy, 1979)

Gambar3. Communitor tampak samping (Metcalf & Eddy, 1979)

3) Gri t Chamber (KantongA Pasir

TUBES Drainase & P. Limbah

Documents

Transcript of TUBES Drainase & P. Limbah