MODUL PERANCANGAN DRAINASE JALAN
57
-
Upload
independent -
Category
Documents
-
view
4 -
download
0
Transcript of MODUL PERANCANGAN DRAINASE JALAN
2
MODUL PERANCANGAN
DRAINASE JALAN
Greece M. Lawalata
i
Daftar isi
MODUL PERANCANGAN ........................................................................................................................... 2
DRAINASE JALAN ...................................................................................................................................... 2
Greece M. Lawalata.................................................................................................................................. 2
Daftar isi .................................................................................................................................................... i
Pengantar ................................................................................................................................................. ii
1 PENDAHULUAN .................................................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang .......................................................................................................................... 1
1.2 Tujuan ...................................................................................................................................... 1
1.3 Tujuan Pembelajaran ............................................................................................................... 1
1.4 Ruang Lingkup .......................................................................................................................... 1
2 Tahapan Prosedur Pelaksanaan Perancangan ................................................................................... 2
2.1 Persiapan Perancangan Sistem Drainase Jalan ........................................................................ 2
2.2 Pelaksanaan Perancangan Sistem Drainase Jalan.................................................................... 2
3 Perancangan Drainase Jalan .............................................................................................................. 3
3.1 Umum ...................................................................................................................................... 3
3.2 Prinsip Perancangan ................................................................................................................ 4
3.3 Prosedur Perancangan Drainase Jalan ..................................................................................... 5
3.4 Elemen Perancangan Sistem Drainase Permukaan Jalan ........................................................ 6
3.4.1 Kemiringan melintang perkerasan dan bahu jalan ................................................... 11
3.4.2 Saluran terbuka ......................................................................................................... 14
3.4.3 Saluran tertutup ........................................................................................................ 22
3.4.4 Saluran penghubung (gutter) .................................................................................... 30
3.4.5 Saluran inlet .............................................................................................................. 31
3.4.6 Bak kontrol ................................................................................................................ 35
3.4.7 Gorong-Gorong ......................................................................................................... 37
3.4.8 Sumur resapan air hujan ........................................................................................... 40
3.4.9 Kolam tampungan limpasan air hujan sementara .................................................... 41
3.4.9.1 Prinsip ...................................................................................................... 41
3.4.9.2 Jenis kolam .............................................................................................. 41
3.4.9.3 Komponen kolam .................................................................................... 42
3.4.9.4 Cara Pengerjaan penentuan debit yang masuk kolam ............................ 43
Daftar Pustaka ........................................................................................................................................ 47
Lampiran................................................................................................................................................. 48
Contoh Perhitungan ............................................................................................................................... 48
Drainase Permukaan Dengan Saluran Terbuka Samping Jalan .............................................................. 48
Lampiran................................................................................................................................................. 53
ii
Pengantar
Puji syukur pada Tuhan Yesus Kristus, bahwa Buku Modul Perancangan Drainase Jalan ini telah
selesai disusun.
Sistem drainase jalan merupakan salah satu bagian jalan yang penting untuk dijaga agar beroperasi
dengan optimal. Tidak ada sistem drainase jalan yang baik dan tepat dapat mengakibatkan kerusakan
struktur badan jalan. Buku Modul Perancangan Drainase Jalan berisi tentang langkah-langkah
perancangan yang harus diambil agar limpasan hujan pada permukaan jalan dapat dikelola dengan
optimal.
Penyusunan buku ini adalah untuk melengkapi rangkaian buku drainase jalan yang akan dibagikan
pada Workshop Jalan Perkotaan TA. 2013. Diharapkan melalui Buku ini, Pembina Jalan dapat
menambah wawasan terkait perancangan bangunan drainase jalan sehingga terwujud lingkungan
jalan yang berkualitas.
Penyusunan Modul Edisi pertama ini telah melewati tahap diskusi secara internal KPP Jalan
Perkotaan di Balai Teknik Lalu Lintas dan Lingkungan jalan. Namun demikian, Penulis menyadari
kekurangan yang ada pada Buku ini. Untuk itu, kritik dan saran kami harapkan untuk dapat
membangun Buku yang lebih baik lagi.
Penulis mengucapkan terimakasih pada Pusat Litbang Jalan dan Jembatan, Ir. IGW Samsi Gunarta,
M.Eng.Appl.Sc, Ir. Agus Bari S, MSc. dan segenap pihak yang telah membantu dalam penyusunan
Buku ini. Harapan Penulis, buku ini dapat memberikan kontribusi yang berarti bagi para Pembina
Jalan.
Penulis
1
1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Maraknya kejadian genangan yang terjadi di atas permukaan badan jalan di beberapa kota
di Indonesia menyebabkan kerusakan konstruksi perkerasan jalan. Hal ini menyebabkan
kerugian yang luar biasa besar. Penanggung kerugian ini adalah pengguna jalan kendaraan
bermotor maupun secara tidak langsung adalah pengguna kendaraan tidak bermotor.
Dengan demikian, terlihat sangat penting sistem drainase jalan direncanakan dengan baik.
Perancangan harus meliputi inlet, saluran penghubung inlet ke saluran penerima (tali air),
saluran penerima, gorong-gorong, dan juga badan penerima air. Badan penerima air dalam
hal ini dapat berupa sungai, kolam tampungan (tendon, waduk, taman), dan juga kolam
resapan air hujan (berupa garis memanjang, titik).
Pentingnya perancangan sistem drainase jalan, maka diharapkan dengan adanya Modul ini,
penyelenggara jalan, perencana teknis, pelaksana, dan pengawas lapangan dapat
merencanakan dan mengelola drainase jalan perkotaan dengan optimal.
Perancangan sistem drainase jalan dimaksudkan untuk mendukung konstruksi perkerasan
jalan agar dapat berfungsi optimal dan berumur panjang.
Persyaratan teknis yang dibatasi pada pedoman ini adalah saluran tepi jalan beserta
bangunan pelengkap lainnya dan pengenalan terhadap bangunan drainase yang ramah
terhadap lingkungan. Sedangkan perancangan detail elemen bangunan drainase tidak
dibahas pada buku ini.
1.2 Tujuan
Mewujudkan perancangan sistem drainase jalan perkotaan yang berwawasan lingkungan.
1.3 Tujuan Pembelajaran
Pembelajaran Perancangan sistem drainase jalan dimaksudkan agar perencana dan
pelaksana dapat memahami perancangan sistem drainase perkotaan dan hal-hal terkait
dengan drainase berkelanjutan.
1.4 Ruang Lingkup
Lingkup perancangan drainase jalan meliputi pada perancangan drainase permukaan,
kemiringan permukaan perkerasan jalan, saluran terbuka dan tertutup, dan bangunan
pelengkap lainnya. perancangan dilengkapi pula dengan perancangan sumur resapan air
hujan dan kolam tampungan limpasan air hujan sementara.
2
2 Tahapan Prosedur Pelaksanaan Perancangan
2.1 Persiapan Perancangan Sistem Drainase Jalan
Kegiatan persiapan perancangan drainase jalan ini dapat dilakukan secara swakelola dan
secara kontrak. Tahapan kegiatan ini meliputi:
1. Mempelajari arahan peruntukan landuse yang ditunjukkan dalam RTRW.
2. Melakukan survey lokasi di ruas jalan yang dimaksud dan area sekitarnya.
3. Melakukan diskusi antar Penyelenggara Jalan:
a. Bidang Bina Marga/Jalan
b. Bidang Drainase dan Keairan
c. Bidang Tata Kota
d. Bidang Taman dan Kebersihan
e. Bidang lainnya yang terkait
4. Menyusun Kerangka Acuan Kerja
a. Menetapkan maksud dan tujuan perancangan drainase jalan
b. Menetapkan lingkup perancangan drainase jalan
c. Menetapkan rentang waktu perancangan drainase jalan
5. Prosedur lelang (jika akan dilakukan secara kontrak kerja)
2.2 Pelaksanaan Perancangan Sistem Drainase Jalan
Pelaksanaan perancangan yang akan dilakukan oleh pemenang lelang maka harus
melakukan pertemuan penyelenggara jalan dan perencana dan Penyelenggara jalan
memberikan gambaran dan program pengembangan perancangan yang diinginkan. Namun
jika perancangan akan dilakukan secara swakelola maka kedua tahapan tadi dapat dilewati.
Kegiatan berikutnya adalah:
a. Perancang melakukan survey inventaris/pengumpulan data.
1) Survey sekunder : RTRW (Rencana Tata Ruang Wilayah), RDTR (Rencana Detail
Tata Ruang) Kota/Kabupaten
2) Survey tapak: pengamatan, pengukuran, pemotretan
b. Analisis perancangan
c. Pemilik Pekerjaan memeriksa hasil perancangan yang diajukan oleh Perancang.
IndikatIndikatIndikatIndikator Keberhasilan:or Keberhasilan:or Keberhasilan:or Keberhasilan: Setelah selesai pembelajaran bab ini, peserta diharapkan dapat menjelaskan
Tahapan Prosedur Pelaksanaan Perancangan Drainase Jalan
3
3 Perancangan Drainase Jalan
3.1 Umum
Agus Bari (2012) menulis bahwa dalam perencanaan penempatan drainase (permukaan)
jalan (saluran tepi jalan) tergantung pada desain geometrik jalan seperti pada jalan lurus
(mendaki/menurun), tikungan, dengan jumlah lajur dan jalur, dengan/tanpa median, dst.
Letak saluran pada geometrik jalan lurus umumnya berada pada ke dua sisi (samping jalan),
yaitu sisi kiri dan sisi kanan jalan. Jika pada tikungan jalan (menikung) dengan melebar
miring ke arah salah satu tepi (sesuai kemiringan jalan-superelevasi), maka saluran akan
terdapat pada salah satu sisi tepi jalan atau pada salah satu bahu jalan. Sedangkan jika
kemiringan perkerasan (permukaan jalan) dengan lebar jalan ke arah median jalan maka
saluran akan terdapat pada median jalan tersebut. Jika jalan dengan dua jalur (median)
terdiri dari banyak lajur (sangat lebar), maka baik pada jalan lurus maupun menikung dapat
dibuat saluran tepi di sisi masing-masing bahu, atau pada salah satu sisi bahu dan atau
pada sisi median (tergantung posisi geometrik jalan).
Kemiringan pada satu arah pada tikungan jalan ini dapat menyebabkan saluran tepi
hanya pada satu sisi jalan yaitu sisi yang lebih rendah. Untuk menyalurkan air pada saluran
tepi yang bertopografi tertentu, maka pada jarak tertentu, direncanakan adanya pipa (nol)
yang diposisikan di bawah badan jalan untuk mengalirkan air dari saluran ke pembuangan.
Intinya berbagai persyaratan teknis dan kriteria teknis dalam perencanaan sudah tertuang
dalam Permen PU No.19/2011. Prinsipnya penempatan saluran tepi jalan di permukaan
jalan selalu mengikuti topografi yang berkaitan dengan geometrik (rencana ataupun
kondisi) jalan dan lingkungan sekitarnya, yang terkait dengan badan air lain atau ke saluran
pembuangan (sungai) (Sailendra, AB, 2012).
Dengan demikian, berikut ini hal perlu diperhatikan antara lain:
a. Kapasitas sistem harus mencukupi, baik untuk melayani pengaliran air ke badan
penerima air, maupun untuk meresapkan air ke dalam tanah. Untuk mencapai
kapasitas yang memadai dilakukan perancangan berdasarkan prinsip hidrologi dan
hidrolika.
b. Sedapat mungkin menggunakan sistem gravitasi, hanya dalam hal sistem gravitasi
tidak memungkinkan baru digunakan sistem pompa.
c. Meminimalisasi pembebasan lahan
d. Meminimalkan aliran permukaan dan memaksimalkan resapan
Indikator Keberhasilan:Indikator Keberhasilan:Indikator Keberhasilan:Indikator Keberhasilan: Setelah selesai pembelajaran bab ini, peserta diharapkan dapat menjelaskan Tahapan Perancangan
Drainase Jalan yang meliputi saluran tepi jalan, inlet, bangunan pelengkap lainnya, dan bangunan drainase yang berkelanjutan
4
e. Letak sistem drainase jalan memenuhi kriteria aman untuk struktur jalan, utilitas, dan
perlengkapan jalan lainnya dan memiliki kesempatan untuk perluasan sistem. Dalam
pelaksanaannya harus mempehatikan segi hidraulik dan tata letak dalam kaitannya
dengan prasarana lainnya (jalan, dan utilitas kota).
f. Stabilitas bangunan harus terjamin, baik dari segi struktural, keawetan sistem dan
kemudahan dalam operasi dan pemeliharaan.
3.2 Prinsip Perancangan
1) perancangan sistem drainase jalan didasarkan kepada keberadaan air permukaan dan
bawah permukaan sehingga perancangan drainase jalan dibagi menjadi dua yaitu:
− drainase permukaan (surface drainage)
− drainase bawah permukaan (sub surface drainage).
Namun perancangan kedua jenis drainase di atas harus memiliki keterpaduan tujuan
agar fungsi drainase jalan optimal.
2) Keberadaan sungai dan bangunan air lainnya yang terdapat di lokasi harus
diperhatikan. Badan sungai yang terpotong oleh rute jalan harus ditanggulangi dengan
perancangan gorong-gorong dimana debit yang dihitung adalah debit sungai yang
menggunakan SNI 03-1724-1989, Tata Cara Perencanaan Hidrologi dan Hidrolika untuk
bangunan di Sungai
3) Sistem drainase permukaan berfungsi untuk mengendalikan limpasan air hujan di
permukaan jalan dan dari daerah sekitarnya agar tidak merusak konstruksi jalan,
seperti kerusakan karena air banjir yang melimpas di atas perkerasan jalan atau
kerusakan pada badan jalan akibat erosi.
4) Sistem drainase jalan harus memperhitungkan debit pengaliran pada saluran samping
jalan yang memanfaatkan saluran samping jalan tersebut untuk menuju badan air atau
resapan buatan.
5) Sistim drainase permukaan jalan terdiri dari: perkerasan dan bahu jalan, saluran
samping jalan, drainase lereng, gorong-gorong (lihat Gambar 2).
5
Gambar 1 Tipikal sistem drainase jalan
3.3 Prosedur Perancangan Drainase Jalan
1) Perancangan dimulai dengan memplot rute jalan yang akan ditinjau di peta topografi
yang akan menentukan batas-batas daerah layanan maupun data-data lain untuk
mengenal/mengetahui daerah layanan sehingga dapat diperkirakan kebutuhan
penempatan bangunan drainase penunjang menentukan penempatan awal bangunan
seperti saluran samping jalan, fasilitas penahan air hujan, bangunan pelengkap (Lihat
Gambar 2).
2) Perancangan sistem drainase jalan harus memperhatikan pengaliran air yang ada di
permukaan (drainase permukaan) maupun yang ada di bawah permukaan.
Perancangan-perancangan tersebut harus mengikuti ketentuan teknis yang ada tanpa
mengganggu stabilitas konstruksi jalan. Namun pada Buku ini, perancangan drainase
bawah permukaan tidak dibahas.
m
mm bb
b
Saluran Penangkap
Bahu Jalan Perkerasan Jalan
i % i %
Bahu Jalan
Saluran samping jalan
i % i %
Gorong-gorong
i = kemiringan melintang perkerasan jalan
i = kemiringan bahu jalan
6
Gambar 2 Skema perancangan sistem drainase jalan
3.4 Elemen Perancangan Sistem Drainase Permukaan Jalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan pada perancangan drainase permukaan diuraikan di bawah
ini.
1) Plot rute jalan di peta topografi
a. Plot rute jalan rencana pada topografi diperlukan untuk mengetahui gambaran
topografi atau daerah kondisi sepanjang trase jalan yang akan dilalui dapat
dipelajari.
b. Kondisi terrain pada daerah layanan diperlukan untuk menentukan bentuk dan
kemiringan yang akan mempengaruhi pola aliran.
Plot Rute Jalan
Perancangan
Sistem
Drainase Jalan
Pengenalan Daerah
Layanan Perkiraan awal kebutuhan
penempatan layanan
drainase jalan
Perancangan drainase
permukaan
Perancangan drainase
bawah permukaan
Ketentuan teknis,
metode/cara
pengerjaan
Selesai
7
Gambar 3 Ilustrasi rute jalan dan gambaran topografi
2) Inventarisasi data bangunan drainase (gorong-gorong, jembatan, dll.) eksisting
meliputi lokasi, dimensi, arah aliran pembuangan, kondisi. Data ini digunakan agar
perancangan sistem drainase jalan tidak mengganggu sistem drainase yang telah ada.
3) Segmen panjang segmen saluran (L)
Penentuan panjang segmen saluran (L) didasarkan pada:
a. kemiringan rute jalan. Disarankan kemiringan saluran mendekati kemiringan
memanjang jalan.
b. adanya tempat buangan air seperti badan air (seperti sungai, waduk, dll)
c. langkah coba-coba, sehingga dimensi saluran yang ekonomis.
4) Luas daerah layanan (A)
a. Perhitungan luas daerah layanan didasarkan pada panjang segmen jalan yang
ditinjau.
b. Luas daerah layanan (A) untuk saluran samping jalan perlu diketahui agar dapat
diperkirakan daya tampungnya terhadap curah hujan atau untuk memperkirakan
volume limpasan permukaan yang akan ditampung saluran samping jalan (Gambar
4).
c. Luas daerah layanan terdiri atas luas setengah badan jalan (A1), luas bahu jalan (A2)
dan luas daerah di sekitar (A3).
d. Batasan luas daerah layanan tergantung dari daerah sekitar dan topografi dan
daerah sekelilingnya. Panjang daerah pengaliran yang diperhitungkan terdiri atas
setengah lebar badan jalan (l1), lebar bahu jalan (l2), dan daerah sekitar (l3) yang
terbagi atas daerah perkotaan yaitu + 10 m dan untuk daerah luar kota yang
didasarkan pada topografi daerah tersebut (Gambar 5).
e. Jika diperlukan, pada daerah perbukitan, direncanakan beberapa saluran (Lihat sub
bab drainase lereng) untuk menampung limpasan dari daerah bukit dengan batas
daerah layanan adalah puncak bukit tersebut tanpa merusak stabilitas lereng.
Sehingga saluran tersebut hanya menampung air dari luas daerah layanan daerah
sekitar (A3).
8
Keterangan :
STA contoh penempatan segmen dibatasi antar STA jalan atau dari saluran
penghubung
Gambar 4 Daerah Pengaliran Saluran Samping Jalan
Keterangan gambar:
l1 ditetapkan dari as jalan sampai bagian tepi perkerasan.
l2 ditetapkan dari tepi perkerasan sampai tepi bahu jalan
l3 tergantung daerah setempat:
- perkotaan (daerah terbangun) + 10 m
- luar kota (rural area) (tergantung topografi) + 100m
-
Gambar 5 Panjang daerah pengaliran yang diperhitungkan (l1, l2, l3)
L1 (m) L2 (m ) L3 (m)
LC
l1 l2 l3
STA 0+100 A1
A2 A3
STA 0+000
lo
t1
t2
L
Saluran samping jalan Batas daerah pengaliran (A1, A2, A3) Waktu pengaliran (t1, t2) Panjang (L, lo)
Badan jalan
9
5) Koefisien pengaliran (C)
Koefisien pengaliran (C) dipengaruhi kondisi permukaan tanah (tata guna lahan) pada
daerah layanan dan kemungkinan perubahan tata guna lahan. Angka ini akan
mempengaruhi debit yang mengalir sehingga dapat diperkirakan daya tampung saluran.
Untuk itu diperlukan peta topografi dan melakukan survey lapangan agar corak
topografi daerah proyek dapat lebih diperjelas.
Diperlukan pula jenis sifat erosi dan tanah pada daerah sepanjang trase jalan rencana
antara lain tanah dengan permeabilitas tinggi (sifat lulus air) atau tanah dengan tingkat
erosi permukaan. Secara visual akan nampak pada daerah yang menunjukkan alur-alur
pada permukaan.
6) Faktor limpasan (fk)
a. Merupakan faktor atau angka yang dikalikan dengan koefisien runoff biasa dengan
tujuan agar kinerja saluran tidak melebihi kapasitasnya akibat daerah pengaliran
yang terlalu luas. Harga faktor limpasan (fk) disesuaikan dengan kondisi permukaan
tanah (lihat Tabel 1)
Tabel 1 Harga koefisien pengaliran (C) dan harga faktor limpasan (fk)
No. Kondisi
permukaan tanah
Koefisien
pengaliran ( C )
Faktor Limpasan
(fk)
BAHAN
1 Jalan beton & jalan aspal 0,70 - 0,95 -
2 Jalan kerikil & jalan tanah 0,40 - 0,70 -
3 Bahu Jalan :
- Tanah berbutir halus 0,40 - 0,65 -
- Tanah berbutir kasar 0,10 - 0,20 -
- Batuan masif keras 0,70 - 0,85 -
- Batuan masif lunak 0,60 - 0,75 -
TATA GUNA LAHAN
1 Daerah perkotaan 0,70 - 0,95 2,0
2 Daerah pinggir kota 0,60 - 0,70 1,5
3 Daerah industri 0,60 - 0,90 1,2
4 Permukiman padat 0,40 - 0,60 2,0
5 Permukiman tidak padat 0,40 - 0,60 1,5
6 Taman dan kebun 0,20 - 0,40 0,2
7 Persawahan 0,45 - 0,60 0,5
8 Perbukitan 0,70 - 0,80 0,4
9 Pegunungan 0,75 - 0,90 0,3
Keterangan:
• Harga koefisien pengaliran ( C ) untuk daerah datar diambil nilai C yang terkecil dan
untuk daerah lereng diambil nilai C yang besar.
• Harga faktor limpasan (fk) hanya digunakan untuk guna lahan sekitar saluran selain
bagian jalan.
10
b. Bila daerah pengaliran atau daerah layanan terdiri dari beberapa tipe kondisi
permukaan yang mempunyai nilai C yang berbeda, Harga C rata-rata ditentukan
dengan persamaan berikut:
321
33.32.21.1 ....
AAA
fkACACACC
++++= ( 1 )
dengan pengertian:
C1, C2, C3 koefisien pengaliran yang sesuai dengan tipe kondisi permukaan
A1, A2, A3 luas daerah pengaliran yang diperhitungkan sesuai dengan kondisi
permukaan (Lihat Gambar di atas)
fk faktor limpasan sesuai guna lahan (lihat Tabel 1)
7) Waktu konsentrasi (Tc)
a. Waktu terpanjang yang dibutuhkan untuk seluruh daerah layanan dalam
menyalurkan aliran air secara simultan (runoff) setelah melewati titik-titik tertentu.
b. Waktu konsentrasi untuk saluran terbuka dihitung dengan rumus di bawah ini.
Sedangkan untuk saluran tertutup dapat menggunakan grafik yang ada pada sub
bab 5.4.2
TC = t1 + t2 ( 2 )
t1 = ( 3
2 x 3,28 x lo x
si
nd )
0,167 ( 3 )
t2 = V
L
×60 ( 4 )
dengan pengertian:
Tc waktu konsentrasi (menit)
t1 waktu untuk mencapai awal saluran dari titik terjauh(menit)
t2 waktu aliran dalam saluran sepanjang L dari ujung saluran(menit)
lo jarak titik terjauh ke fasilitas drainase (m)
L panjang saluran (m)
nd koefisien hambatan (lihat Tabel 1)
is kemiringan daerah pengaliran
V kecepatan air rata-rata pada saluran drainase (m/detik)
Tabel 2 Koefisien hambatan (nd) berdasarkan kondisi permukaan
No. Kondisi Lapis Permukaan nd
1 Lapisan semen dan aspal beton 0,013
2 Permukaan licin dan kedap air 0,020
3 Permukaan licin dan kokoh 0,100
4 Tanah dgn rumput tipis dan gundul dengan permukaan sedikit kasar 0,200
5 Padang rumput dan rerumputan 0,400
6 Hutan gundul 0,600
7 Hutan rimbun dan hutan gundul rapat dengan hamparan rumput
jarang sampai rapat 0,800
11
8) Analisa Hidrologi a. Data curah hujan
• Merupakan data curah hujan harian maksimum dalam setahun dinyatakan dalam
mm/hari. Data curah hujan ini diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika
(BMG) yaitu stasiun curah hujan yang terletak pada daerah layanan saluran
samping jalan.
• Jika daerah layanan tidak memiliki data curah hujan, maka dapat digunakan data
dari stasiun di luar daerah layanan yang dianggap masih dapat mewakili. Jumlah
data curah hujan yang diperlukan minimal 10 tahun terakhir.
b. Periode ulang
Karakteristik hujan menunjukkan bahwa hujan yang besar tertentu mempunyai periode
ulang tertentu. Periode ulang untuk pembangunan saluran drainase ditentukan 5
tahun, disesuaikan dengan peruntukannya.
c. Intensitas curah hujan
Adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut
berkonsentrasi. Intensitas curah hujan (I) mempunyai satuan mm/jam, berarti tinggi air
persatuan waktu, misalnya mm dalam kurun waktu menit, jam, atau hari.
d. Formulasi perhitungan intensitas curah hujan
Perhitungan ini dilakukan sesuai SNI 03-2415-1991 Metode perhitungan Debit Banjir.
9) Untuk menghitung debit aliran air ( Q ) menggunakan rumus:
AICQ ××=6,3
1 ( 5 )
dengan pengertian:
Q debit aliran air (m3/ detik)
C koefisien pengaliran rata-rata dari C1, C2, C3
I intensitas curah hujan (mm/jam)
A luas daerah pengaliran (km2) terdiri atas A1, A2, A3
3.4.1 Kemiringan melintang perkerasan dan bahu jalan
Kemiringan melintang harus memenuhi ketentuan yang diuraikan berikut ini.
1) Daerah jalan yang datar dan lurus
a. Kemiringan perkerasan dan bahu jalan mulai dari tengah perkerasan (as jalan)
menurun/melandai ke arah saluran drainase jalan (lihat Gambar 6)
12
Gambar 6 Kemiringan melintang normal pada daerah datar dan lurus
b. Besarnya kemiringan bahu jalan diambil 2% lebih besar daripada kemiringan
permukaan jalan.
c. Kemiringan melintang normal pada perkerasan jalan, dapat dilihat pada Tabel 3
berikut:
Tabel 3 Kemiringan melintang perkerasan dan bahu jalan
No. Jenis lapisan perkerasan jalan Kemiringan melintang
im (%)
1. Aspal, Beton 2 - 3
2. Japat (jalan yang dipadat) 2 - 4
3. Kerikil 3 - 6
4. Tanah 4 - 6
d. Pada bahu jalan yang terbuat dari tanah lempung atau lanau dan tidak diperkeras,
untuk mempercepat pengaliran air hujan agar tidak meresap ke dalam bahu jalan,
dibuat saluran-saluran kecil yang melintang bahu jalan (Gambar 7)
Gambar 7 Drainase Melintang Pada Bahu Jalan
Keterangan gambar: im kemiringan melintang perkerasan jalan ib kemiringan bahu (im+2%)
Selokan
Bahu Jalan Perkerasan Jalan Bahu Jalan
i %bi %m i %m bi %
As Jalan
Daerah Datar 0 - 6 %
90°
90°
13
2) Daerah yang lurus pada tanjakan atau turunan
a. Perlu dibuat suatu saluran inlet dengan sudut kemiringan ± 60o-75
o (Gambar 9) agar
aliran air dapat mengalir ke drainase (walaupun tidak akan seluruhnya)
b. Untuk menentukan kemiringan perkerasan jalan, gunakan nilai-nilai dari Tabel 3.
c. Untuk menghindari perkerasan jalan tidak rusak oleh aliran air hujan, maka pada
badan jalan, pada jarak tertentu dibuat saluran kecil melintang bahu jalan (Gambar
8)
Gambar 8 Drainase Bahu Jalan di daerah tanjakan/turunan
3) Daerah tikungan
a. Harus mempertimbangkan kebutuhan kemiringan jalan menurut persyaratan
alinyemen horisontal jalan (menurut ketentuan yang berlaku).
b. Kemiringan perkerasan jalan harus dimulai dari sisi luar tikungan
menurun/melandai ke sisi dalam tikungan.
c. Besarnya kemiringan daerah ini ditentukan oleh nilai maksimum kebutuhan
kemiringan menurut keperluan drainase.
d. Besarnya kemiringan bahu jalan ditentukan dengan kaidah-kaidah sub bab
sebelumnya (lihat gambar 9).
e. Kedalaman saluran di tepi luar jalan pada tikungan harus memperhatikan kesesuaian rencana pengaliran sistem drainase saluran tersebut.
60°
60°
60°
Daerah Tanjakan ( > 6 % )
As Jalan
jalantanah pada bahuSaluran bawah
15 m
15 m
14
elev2 (m)
elev1 (m)
il (%)
Sta.1 Sta.2
Gambar 9 Kemiringan melintang pada daerah tikungan
4) Pemeriksaan kemiringan lahan eksisting
Penentuan kemiringan lahan eksisting pada lokasi pembangunan saluran, gorong-
gorong didapatkan dari hasil pengukuran di lapangan, dengan rumus dan Gambar 10.
Hal ini merupakan salah satu pertimbangan untuk perancangan pembuatan bangunan
pematah arus.
il = L
elevelev 21 − x 100 % ( 6 )
dengan pengertian:
il kemiringan lahan eksisting pada lokasi saluran
elev1 tinggi tanah di bagian tertinggi (m)
elev2 tinggi tanah di bagian terendah (m)
L panjang saluran (m)
Gambar 10 Kemiringan lahan
3.4.2 Saluran terbuka
a. Perancangan saluran terbuka secara hidrolika jenis aliran yang terjadi adalah aliran
terbuka (open channel) yaitu pengaliran air dengan permukaan bebas (Gambar 11).
Perancangan ini digunakan untuk perancangan saluran samping jalan maupun gorong-
gorong.
L (m)
bmmbi +2%i %
i % i +2%
Bahu Jalan Bahu JalanPerkerasan Jalan
15
Gambar 11 Saluran Terbuka
b. Bahan bangunan saluran ditentukan oleh besarnya kecepatan rencana aliran air yang
mengalir di saluran samping jalan tersebut (lihat Tabel 4);
Tabel 4 Kecepatan aliran air yang diijinkan berdasarkan jenis material
No. Jenis Bahan Kecepatan aliran air yang diijinkan (m/detik)
1. Pasir halus 0,45
2. Lempung kepasiran 0,50
3. Lanau aluvial 0,60
4. Kerikil halus 0,75
5. Lempung kokoh 0,75
6. Lempung padat 1,10
7. Kerikil kasar 1,20
8. Batu-batu besar 1,50
9. Pasangan batu 1,50
10. Beton 1,50
11. Beton bertulang 1,50
c. Kemiringan saluran ditentukan berdasarkan bahan yang digunakan. Hubungan antara
bahan yang digunakan dengan kemiringan saluran arah memanjang dapat dilihat pada
Tabel 5.
Tabel 5 Kemiringan saluran memanjang (is) berdasarkan jenis material
No. Jenis Material Kemiringan saluran ( is % )
1. Tanah asli 0 – 5
2. Kerikil 5 - 7,5
3. Pasangan 7,5
d. Pematah arus untuk mengurangi kecepatan aliran diperlukan untuk saluran yang
panjang dan mempunyai kemiringan cukup besar (lihat Gambar 12). Pemasangan jarak
pematah arus (lp) harus sesuai Tabel 6.
16
Gambar 12 Pematah arus
Tabel 6 Hubungan kemiringan saluran (is) dan jarak pematah arus (lp)
Is (%) 6 7 8 9 10
lp (m) 16 10 8 7 6
e. Penampang minimum saluran 0,50 m
2.
f. Tipe dan jenis bahan saluran didasarkan atas kondisi tanah dasar dan kecepatan abrasi
air (lihat Tabel 7).
Tabel 7 Tipe penampang saluran samping jalan
No Tipe saluran
samping Potongan melintang Bahan yang digunakan
1
Bentuk trapesium
tanah Asli
2 Bentuk segitiga
pasangan batu kali atau
tanah asli
3 Bentuk trapesium
pasangan batu kali
4 Bentuk segiempat
pasangan batu kali
L
1%is = 1%
lp
17
Tabel 7 (lanjutan )
No Tipe saluran
samping Potongan melintang Bahan yang dipakai
5 Bentuk segiempat
beton bertulang pada
bagian dasar diberi lapisan
pasir + 10 cm
6 Bentuk segiempat
beton bertulang pada
bagian dasar diberi lapisan
pasir
+ 10 cm, pada bagian atas
ditutup dengan plat beton
bertulang
7 Bentuk segiempat
pasangan batu kali pada
bagian dasar diberi lapisan
pasir + 10 cm, pada bagian
atas ditutup dengan plat
beton bertulang
8 Bentuk
setengah lingkaran
pasangan batu kali atau
beton bertulang
g. Langkah perhitungan debit aliran rencana (Q)
Langkah perhitungan debit aliran rencana (Q) diuraikan di bawah ini.
1) Plot rute jalan di peta topografi.
2) Tentukan panjang segmen, daerah pengaliran, luas (A), kemiringan lahan (ip) dari peta
topografi.
3) Identifikasi jenis bahan permukaan daerah pengaliran
4) Tentukan koefisien aliran (C) berdasarkan kondisi permukaan kemudian kalikan dengan
harga faktor limpasan, sesuai Tabel 2
5) Hitung koefisien aliran rata-rata dengan rumus (4), yaitu:
321
33.32.21.1 ....
AAA
fkACACACC
++++= (4)
6) Tentukan kondisi permukaan berikut koefisien hambatan, nd (lihat Tabel 1)
7) Hitung waktu konsentrasi (Tc) dengan rumus (1), (2), dan (3), yaitu:
18
TC = t1 + t2 (1)
t1 = ( 3
2 x 3,28 x lo x
si
nd )0,167 (2)
t2 = V
L
×60
(3)
8) Siapkan data curah hujan dari Badan Meteorologi dan Geofisika Tentukan periode ulang
rencana untuk saluran drainase, yaitu 5 tahun
9) Hitung intensitas curah hujan sesuai pada buku SNI 03-2415-1991 Metode
perhitungan debit banjir
10) Hitung debit air (Q) dengan menggunakan rumus (5), yaitu:
AICQ ××=6,3
1
(5)
h. Perhitungan dimensi dan kemiringan saluran serta gorong-gorong
1) Perhitungan dimensi saluran dapat disesuaikan dengan kondisi yang ada yaitu
berdasarkan:
a. Penentuan bahan yang digunakan sehingga terdapat batasan kecepatan (V)
dan kemiringan saluran (is) yang diijinkan.
b. ketersediaan ruang di tepi jalan sehingga perhitungan dimulai dengan
penentuan dimensi
2) Langkah awal perhitungan:
a. Penentuan awal bahan saluran
� Penentuan bahan saluran, koefisien manning (n) Tabel 10, dan kecepatan
(V) pada saluran yang diijinkan (Tabel 4), bentuk saluran (Tabel 7) dan
penentuan kemiringan saluran is yang diijinkan (Tabel 5)
� Tentukan Kecepatan saluran < kecepatan saluran yang diijinkan
� Hitung tinggi jagaan (W) saluran dengan rumus (25), yaitu:
W = d×5,0 (m) (25)
b. Penentuan awal dimensi saluran
� Tentukan perkiraan dimensi saluran sesuai ruang yang tersedia, koefisien
Manning (n) dari Tabel 10,
� Tentukan kemiringan saluran berdasarkan bahan atau mengikuti
kemiringan perkerasan jalan untuk menentukan kecepatan air dalam
saluran
� Tentukan kecepatan saluran, 2/13/21siR
nV ××= (14)
19
� Hitung tinggi jagaan (W) saluran dengan rumus (25), yaitu:
W = d×5,0 (m) (25)
3) Cek Debit saluran harus lebih kecil dari debit aliran. Jika tidak sesuai maka
perhitungan dimensi harus diulang.
4) Hitung kemiringan saluran, is = ( 3/2R
nV × )
2 ( 7 )
5) Periksa kemiringan tanah di lokasi yang akan dibangun saluran
is = L
elevelev 21 − x 100 % (6)
6) Bandingkan kemiringan saluran hasil perhitungan (is perhitungan) dengan
kemiringan tanah yang diukur di lapangan (i lapangan);
− is lapangan ≤ is perhitungan, artinya bahwa kemiringan saluran yang
direncanakan sesuai dengan i perhitungan;
− is lapangan > is perhitungan, berarti saluran harus dibuatkan pematah arus, sesuai Tabel 6
7) Untuk perancangan gorong-gorong, bandingkan kemiringan gorong-gorong dengan
kemiringan yang diijinkan.
20
Bagan alir perhitungan
Bagan alir perhitungan debit aliran rencana (Q) dari daerah pelayanan yang dihubungkan
dengan kemampuan saluran yang menampungnya (lihat Gambar 13). Perhitungan dimensi
saluran dan kemiringan saluran yang akan digunakan di lapangan ditunjukkan pada Gambar
13.
Gambar 13 Diagram alir perhitungan debit rencana dan debit saluran
I
Waktu limpas aliran
permukaan
t1
Waktu limpas pada
saluran
t2=L/V
V, Q saluran
Penentuan awal saluran
berdasarkan:
-dimensi saluran atau
-kemiringan saluran
tc = t1 + t2
Lengkung intensitas
hujan
Tiap sub daerah pengaliran
lo=panjang perjalanan aliran
permukaan
ip = kemiringan daerah
pengaliran
Topografi
Tata guna lahan
Jenis tanah
Survey
lapangan &
peta situasi
A Q rencana = 6,3
1CxIxA
C
Q rencana < Q saluran
Selesai
Perbaiki dimensi
saluran
Ya
Tidak
21
Gambar 14 Diagram alir perhitungan dimensi saluran dan kemiringan saluran
(is) lapangan (is) perhitungan
(is) lap ≥ (is) perhit Tabel 6
(is) lap > (is) perhit.
(is) lap < (is) perhit.
Kemiringan Saluran (is) Tanpa Pematah Arus
Saluran dengan Pematah Arus (Tabel 6)
Q saluran >Q Aliran
Tentukan dimensi, n, is,W
V
Tentukan bahan, bentuk sal., n,
V&is ijin
Tentukan V<Vijin Hitung dimensi,W
Ya
Ya
Tidak
Tidak Tidak
V, is ijin
22
3.4.3 Saluran tertutup
Saluran tertutup merupakan bagian dari saluran sistem drainase yang dapat digunakan di tempat yang tidak
memungkinkan untuk dibuat saluran terbuka.
Pada saluran tertutup dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu:
1. Saluran tertutup
2. Saluran terbuka yang ditutup
Keuntungan dan kerugian saluran tertutup adalah:
a. Keuntungan yang diperoleh adalah bagian atas saluran tertutup dapat dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan.
b. Kerugian yang diperoleh adalah pemeliharaan saluran tertutup jauh lebih sukar dan terutama
kondisi kesadaran masyarakat Indonesia masih rendah dalam hal pembuangan sampah.
Fasilitas penunjang yang ada adalah pada saluran dilengkapi dengan lubang kontrol (manhole) dan terdapat
saringan sampah di mulut saluran sebelah hulu.
b) Jenis saluran tertutup direncanakan sesuai dengan kala ulang curah hujan:
1. Curah hujan dengan kala ulang 5 tahun: luas penampang basah yang penuh tetapi tanpa adanya
pengaruh tekanan akibat perbedaan tinggi muka air (lihat Gambar 15)
2. Curah hujan dengan kala ulang 50 tahun: saluran akan beroperasi dalam kondisi dengan tinggi
tekanan akibat perbedaan tinggi muka air dan Manhole akan terendam penuh (lihat Gambar 16
berikut ini)
Gambar 15 Kondisi Pengaliran Luas Tampang Penuh dan Tanpa Tekanan
Gambar 16 Kondisi Pengaliran Luas Tampang Penuh dan Dengan Tekanan
Manhole
Manhole
23
c) Perhitungan jumlah lubang pemasukan, pengaliran pipa,
1. Penentuan jumlah lubang pemasukan yang dipasang untuk mengalirkan air ke dalam saluran tertutup
dari side inlet atau dari manhole.
inlet kapasitas 80%
gutter kapasitasdebit inlet side lubangJumlah = ( 8 )
dengan pengertian:
debit kapasitas gutter diperoleh dari Gambar 22 Diagram debit aliran pada saluran bentuk segitiga.
Kapasitas inlet diperoleh dari Gambar 32 Kapasitas lubang pemasukan samping
2. Pada kondisi pengaliran pipa:
� Kapasitas pipa direncanakan dengan asumsi pipa akan terisi penuh pada saat banjir rencana (R5
tahun).
� Kondisi tertentu/banjir besar (R50 th), manhole akan penuh dan aliran dalam pipa akan beroperasi
dengan tekanan (under pressure) dalam waktu yang singkat.
3. Langkah Perancangan (Lihat Gambar di bawah ini)
1. Hitung debit rencana dengan R50 th.
2. Tentukan elevasi dasar pipa bagian hilir (IL1) dan hulu (IL2)
3. Tentukan elevasi muka air di outlet saluran atau manhole hilir (WL1)
4. Tentukan diameter pipa (D) dan panjang pipa (L)
Gambar 17 Komponen sistem saluran tertutup
WL1
OL2
IL2
WL2
OL1
IL1
HG
24
4. Perhitungan HGL (Hydraulic Grade Line)
Prosedur perhitungan Hydraulic Grade Line (HGL) adalah sebagai berikut dengan memperhatikan Gambar
18 di bawah ini :
Gambar 18 Kondisi HGL di hilir pipa
Kondisi A : WL1 di atas elevasi atas pipa (WL1>OL1)
Nilai WL1 sebagai HGL hilir
Kondisi B : WL1 di atas tinggi kritis
� Menggunakan Gambar 19, 20 Tinggi kritis aliran dalam pipa dan atau dalam box culvert
� Jika WL1 di atas (LI1 + dc), hitung nilai elevasi
212
DdcILWL
++= ( 9 )
� Nilai HGL hilir diambil dari nilai terbesar WL1 atau WL2
Kondisi C : WL1 di bawah tinggi kritis
� Hitung nilai dc dari Gambar 19, 20 Tinggi kritis aliran dalam pipa dan atau dalam box culvert
� Jika WL1 di bawah WL2 = IL1 +dc, maka nilai HGL=WL2
Kondisi D : WL1 di bawah elevasi dasar pipa (WL1 < IL1)
� Hitung nilai dc dari Gambar Tinggi kritis aliran dalam pipa dan atau dalam box culvert
� Ambil nilai HGL = IL1+dc, kecuali jika kondisi pengaliran pada pipa yang dicek pada langkah ke-2,
beroperasi tanpa tekanan, dan kedalaman air dp di bawah dc, nilai HGL = IL1+dp
1WL
IL1
Kondisi D : WL di bawah elevasi dasar pipa(WL < IL )
11 1
dd atau dc
1Kondisi C : WL di atas elevasi atas pipa
garis air
WL1cd
1IL
1Kondisi B : WL di atas tinggi kritis
dc
WL1
cWL = IL +(d + D)/22 1
111
(WL > OL )Kondisi A : WL di atas elevasi atas pipa
1WLHGL
25
Gambar 19 Tinggi Kritis Aliran Dalam Pipa
dc
=32
A
Bg
Q
Untuk arus kritis
Lebar permukaan, B
Luas arus, A
cd Tidak lebih dari puncak pipa
2700 mm Ø pipa
3300 mm
3900 mm
4500 mm
4,0
3,0
2,0
120,
0
110,
0
100,
0
90,0
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
1,0
0,0
Ked
alam
an K
ritis
-d
- (
met
er)
c
3DEBIT Q (m /det)
1,0
1,2
1,4
1,6
2,2
2,0
1,8
2,4
DEBIT Q (m /det)3
Ked
alam
an K
ritis
-d
- (
met
er)
ccK
edal
aman
Krit
is -
d -
(m
eter
)
d Tidak lebih dari puncak pipac
2700 mm
2400 mm
2100 mm Ø pipa
2700 mm2400 mm
2100 mm1800 mm
1500 mm1200 mm Ø pipa
2,0
1,4
1,6
1,8
1,2
1,0
0,8
16,0
18,0
20,0
22,0
24,0
26,0
28,0
14,0
12,0
10,08,0
6,0
4,0
2,00,6
0,0
c
3DEBIT Q (m /det)
Ked
alam
an K
ritis
-d
- (
met
er)
cd Tidak lebih dari puncak pipa
1200 mm1050 mm
900 mm750 mm
600 mm450 mm
300 mm Ø Pipa
1,0
0,6
0,8
0,4
0,2
0,0
2,8
2,4
1,6
2,2
2,6
2,0
1,8
0,8
1,0
1,4
1,2
0,4
0,6
0,2
0,0
26
Gambar 20 Tinggi Kritis Aliran Dalam Box Culvert
cK
edal
aman
Krit
is -
d -
(m
eter
)
QB
1,5
1,0
0,5
5,04,03,02,01,00,00,0
BQ
2
BQ
g13=cd
3
B = Lebar arus (meter)
Q = Debit (m /det)
Ked
alam
an K
ritis
-d
- (
met
er)
c
di bawah
grafik
pada
Mengacu
4,0
3,0
2,0
1,5
1,0
0,030201050
27
5. Menghitung tinggi hilang karena gesekan dalam pipa (friction losses)
a. Hitung nilai kekasaran relatif dan angka Reynold dari pipa dengan rumus :
e = D
kp ( 10 )
Nr = v
VD × ( 11 )
dengan pengertian:
d diameter pipa (m)
e kekasaran relatif (m/m)
kp angka kekasaran pipa (lihat Tabel 12 Nilai kekasaran pipa)
Nr angka Reynold
V rata-rata kecepatan aliran (m/det)
ν kinetic viscositas dari air = 1,0 x 10-6
m/det
Tabel 8 Nilai kekasaran pipa, kp (m)
Jenis Bahan & Kondisi Nilai kekasaran pipa (kp)
Beton
Baik 60 x 10-6
Normal 150 x 10-6
Buruk 600 x 10-6
Beton Fibre-Reinforced
Baik 15 x 10-6
Normal 30 x 10-6
Plastik
Sambungan semen 30 x 10-6
Spigot & socket 60 x 10-6
b. Baca nilai faktor kekasaran “ƒ” dari Gambar 21 Grafik diagram Moody nilai kekasaran pipa tertekan.
28
Gambar 21 Diagram “Moody” Untuk Nilai Kekasaran Pipa Tertekan
c. Hitung nilai kehilangan tekanan pada pipa dengan rumus :
hf = Dg
VLf
××××
2
)( 2
( 12 )
dengan pengertian :
hf tinggi tekanan yang hilang (m)
ƒ faktor kekasaran (Gambar 30 Grafik Moody)
L panjang pipa (m)
V kecepatan rata-rata (m/det)
g kecepatan gravitasi = 9,81 m/det2
D diameter pipa (m)
d. Hitung elevasi muka air pada hulu pipa
WL2 = WL1 + hf ( 13 )
Jika nilai WL2 < IL2: kondisi yang terjadi adalah pengaliran pipa tanpa tekanan
� menggunakan Gambar 22 dan 23 Diagram Debit Aliran box culvert dan atau pipa untuk
menghitung nilai Qp (penampang penuh).
� menggunakan rasio Qp
Q untuk menghitung dp, dari Gambar 24 Debit dan kecepatan air dalam
pipa yang terisi sebagian.
Hitung :
WL2 = IL2+dp ( 14 )
fF
akto
r G
esek
an
VVD
Angka Reynolds =
Turbulen Penuh
0,040
0,0300,025
0,015
0,0100,0080,006
0,0040,003
0,050 = K /Ds
s0,020 = K /D
s0,002 = K /D0,00150,00100,00080,00060,0004
0,0002
0,00010,000060,00004
0,000020,00001
0,000050,0000
0,011
0,013
0,012
0,014
0,016
0,018
0,017
0,019
R64
f =
Laminer
Transisi
0,1000,090
0,080
0,070
0,060
0,050
0,040
0,030
0,025
0,020
0,015
0,0100,009
0,008
0,007
10 2 3 4 5 6 7 810 2 3 4 5 6 7 8 10 1,5 2 3 4 5 6 7 8 10 1,5 2 3 4 5 6 7 8 10 1,5 2 3 4 5 67 8 103 4 5 6 7 8
876543 1087654321,51087654321,51087654321,510876543210876543210
29
Gambar 22 Diagram Debit Aliran pada Box Culvert
Kemiringan gorong - gorong adalah paralel untuk kemiringan hidrolik
KETERANGAN : Untuk gorong - gorong kotak yang mengalir penuh tetapi tidak di bawah tekanan
KEMIRINGAN GORONG-GORONG (1 DALAM ....)
0,5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Kece
pata
n 10
m/d
et
1200 x 450
900 x 300
1200 x 300
600 x 150
600 x 225
900 x 750
NominalLebar x Tinggi
1200 x 9001200 x 600900 x 600900 x 450
900 x 450750 x 450600 x 450750 x 300600 x 300450 x 300450 x 225375 x 225
450 x 150375 x 150300 x 150450 x 100
300 x 100
30,0
20,0
10,0
5,04,0
3,0
2,0
1,0
0,500,40
0,30
0,20
0,10
0,050,040,03
1000
0
5000
4000
3000
2000
1000500
400
300
200
10050403020105432
3D
EB
IT Q
(m
/det
)
1
KEMIRINGAN GORONG-GORONG
Keterangan
• Contoh: kemiringan gorong-gorong 1/z (seperti ½, 1/100, 1/1000), maka koordinat X adalah
angka z
• Untuk gorong-gorong kotak yang aliran mengalir penuh tetapi tidak di bawah tekanan
30
Gambar 23 Diagram Debit Aliran pada Pipa
3.4.4 Saluran penghubung (gutter)
a. Merupakan saluran kecil (gutter) yang dibuat antara kerb dan badan jalan untuk menyalurkan air hujan
yang jatuh di atas permukaan jalan ke saluran samping jalan.
kecepatan lebih besar dari 10 m/detik tidak direkomendasikan
Kemiringan Pipa (1 dalam .....)
sKEKASARAN K = 0,6 mm
2700 mm Diameter21001950180016501500
13501200
1050
900
750675
600
525
450
375
300
225
2
3
4
5
6
7
8
910 m
/det
Kece
pata
n
30,0
20,0
10,0
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,050,04
0,03
1000
0
5000
4000
3000
2000
100050
0
400
300
200
100504030201054321
DE
BIT
Q (
m /d
et)
3
Keterangan
• Contoh: kemiringan gorong-gorong 1/z (seperti ½, 1/100, 1/1000), maka koordinat X adalah
angka z
• Untuk gorong-gorong pipa yang aliran mengalir penuh tetapi tidak di bawah tekanan
• Kemiringan gorong-gorong adalah paralel dengan kemiringan air
KEMIRINGAN GORONG-GORONG
31
Gambar 24 Tinggi dan Lebar Genangan pada Kerb
b. Kapasitas saluran yang akan menampung air tergenang pada kerb (lihat Gambar 31) yang akan
disalurkan ke saluran samping jalan dapat diperkirakan dari rumus Manning yaitu :
3
8
2
1
375,0 din
zQ j
i ×××= ( 15 )
mi i
z1= ( 16 )
dengan pengertian:
Q debit saluran
d kedalaman genangan air di saluran
im kemiringan melintang jalan atau bahu jalan (ib)
ij kemiringan memanjang jalan atau bahu jalan n koefisien Manning dasar saluran zi 1/im atau 1/ib Zd lebar genangan
c. Lebar genangan (Zd) dibatasi yaitu maksimum 2,0 m dan hujan yang terjadi adalah hujan kala ulang 5
tahun.
d. Perhitungan Zd dapat dilakukan dengan menggunakan Gambar 22 Diagram debit aliran pada saluran
bentuk segitiga.
3.4.5 Saluran inlet
a. Merupakan saluran yang menghubungkan aliran air dari perkerasan jalan menuju saluran.
b. Adapun ketentuan yang bisa dilakukan seperti yang direkomendasikan oleh Road Drainage Design
Manual, Queensland Goverment, Department of Main Road, Edisi Juni 2002, adalah ditentukan
berdasarkan waktu konsentrasinya. Seperti pada Tabel 13 berikut:
Zd
d
ib atau im
32
Tabel 9 Standar waktu konsentrasi inlet
Lokasi Waktu
(Menit)
Area perkerasan jalan 5
Area Perkotaan dan Perumahan dengan kemiringan rata-rata > 15% 5
Area Perkotaan dan Perumahan dengan kemiringan rata-rata > 10 – 15 % 8
Area Perkotaan dan Perumahan dengan kemiringan rata-rata > 6 – 10 % 10
Area Perkotaan dan Perumahan dengan kemiringan rata-rata > 3 – 6 % 13
Area Perkotaan dan Perumahan dengan kemiringan rata-rata ≤ 3 % 15
c. Jenis Inlet adalah :
� Inlet got tepi (gutter inlet), lubang bukaan terletak mendatar secara melintang pada dasar got tepi,
berbatasan dengan batu tepi.
Tipe penutup: sekat vertikal, horisontal, sekat campuran dan berkisi.
� Inlet kerb tepi (curb inlet), lubang bukaan terletak pada bidang batu/kerb tepi dengan arah masuk
tegak lurus pada arah aliran got tepi, sehingga kerb tepi bekerja sebagai pelimpah samping.
(a) (b)
(a) Inlet got tepimendatar
(b) Inlet kerb tepi
Gambar 25 Inlet
d. Untuk jumlah saluran inlet yang harus dibuat, direkomendasikan maksimal tiap 5 meter dengan lebar
saluran selebar kerb.
e. Untuk mengetahui kapasitas inlet samping (side inlet) didapat dari 80% kapasitas yang didapat dari
Gambar 26 Grafik kapasitas lubang pemasukan samping.
f. Data yang digunakan adalah :
� lebar bukaan (l) = 1 meter
� kemiringan melintang (ib) bahu jalan/jalan
� kemiringan memanjang gutter yang diketahui
33
Gambar 26 Kapasitas lubang pemasukan samping
g. Lokasi inlet saluran ditempatkan pada titik terendah dari kemiringan memanjang jalan (longitudinal) atau
pada antara titik terendah dan tertinggi pada kemiringan memanjang jalan (gambar pada Tabel 14).
h. Jika inlet saluran berbentuk manhole dan air pada saluran langsung jatuh ke bawah (drop inlet) maka
kapasitas diperkirakan dengan Tabel 14 ukuran lubang pemasukan dan Gambar 26 kapasitas lubang
pemasukan samping.
Catatan : 1. l = L (pada grafik) = Lebar bukaan inlet = 1 m 2. ib = S (pada grafik) = kemiringan bahu = 0,05; 0,025-0,010 m/m 3. Kemiringan saluran (is)diperkirakan dengan interpolasi secara logaritmik
L = 10 m S
= 0,050
L = 10 m S
= 0,025 - 0,010
10,09,08,07,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,00,90,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
3KAPASITAS (m /det)
0,2500,2000,1000,0500,0200,0100,006
, ,
34
Tabel 10 Ukuran lubang pemasukan samping
Ukuran (mm)
Lubang Pemasukan
(Lebar x Panjang)
Pada kemiringan (m3/detik)
Tempat rendah (m3/detik)
1000 x 750 0,10 0,20
1000 x 1000 0,13 0,26
1000 x 1500 0,20 0,40
1000 x 2000 0,26 0,52
1000 x 2500 0,31 0,62
Keterangan : Tanda panah menunjukkan arah aliran
i. Perancangan bentuk ataupun dimensi saluran inlet tergantung kondisi lapangan (datar,
turunan/tanjakan). Berikut ditampilkan beberapa contoh gambar untuk saluran inlet pada jalan
menurun/ tanjakan:
Gambar 27 Inlet untuk kemiringan memanjang jalan >4%
(tampak atas dan tampak samping)
3
4
2
1
5
60o – 75o
R=10m
Badan jalan Arah aliran
Inlet
Kemiringan permukaan jalan >4%
Arah aliran air Trotoar/kerb
Inlet
35
Keterangan Gambar:
1 Inlet got tepi
2 kerb
3 saluran Inlet tertutup jeruji besi
4 saluran terbuka tepi jalan
5 paving block
6 trotoar
7 Inlet kerb tepi
Gambar 28 Contoh bentuk saluran inlet
3.4.6 Bak kontrol
a. Bak kontrol merupakan tempat masuknya air (inlet) dan saluran untuk menampung aliran permukaan
yang akan disalurkan ke sistem drainase saluran tertutup dan merupakan ruang akses bagi jaringan pipa
serta untuk pemeliharaan (Lihat Gambar 29).
b. Ukuran bak kontrol disesuaikan dengan kondisi lapangan dan juga mudah, aman dalam melakukan
inpeksi dan pemeliharaan rutin (bak kontrol mudah dibuka dan ditutup) serta aman bagi pejalan kaki
(untuk saluran tertutup yang berada di bawah trotoar).
(a) Inlet untuk Kemiringan Memanjang Jalan <4% (tampak atas)
(b) Inlet untuk Kemiringan Memanjang Jalan <4% (tampak depan/potongan memanjang)
(c) Inlet untuk kemiringan memanjang jalan <4% (tampak samping/potongan melintang)
7
3
2/6
1
7
2/6
3
36
(c) Potongan memanjang
4
3
5
1
5
2
TAMPAK SAMPING
(a) Tampak atas
2
3
1
(b) Potongan melintang
1
4 3
Keterangan Gambar
1 penutup bak kontrol
2 penutup saluran terbuka tepi jalan
3 gorong-gorong atau saluran tertutup
4 bak kontrol
5 saluran terbuka tepi jalan
37
(d) Gambar bak kontrol lingkaran dan kotak
Gambar 29 Contoh bentuk bak kontrol
3.4.7 Gorong-Gorong
a. Ditempatkan melintang jalan yang berfungsi untuk menampung air dari hulu saluran drainase dan
mengalirkannya
b. Harus cukup besar untuk melewatkan debit air secara maksimum dari daerah pengaliran secara efisien.
c. Harus dibuat dengan tipe permanen (lihat Gambar 30). Adapun pembangunan gorong-gorong terdiri
dari tiga konstruksi utama, yaitu:
1. pipa kanal air utama yang berfungsi untuk mengalirkan air dari bagian hulu ke bagian hilir secara
langsung;
2. apron (dasar) dibuat pada tempat masuk untuk mencegah terjadinya erosi dan dapat berfungsi
sebagai dinding penyekat lumpur
3. bak penampung diperlukan pada kondisi:
− pertemuan antara gorong-gorong dan saluran tepi
− pertemuan lebih dari dua arah aliran
Gambar 30 Bagian konstruksi gorong-gorong
d. Jarak gorong-gorong pada daerah datar maksimum 100 meter. Untuk daerah pegunungan besarnya bisa
dua kali lebih besar;
e. Kemiringan gorong-gorong antara 0,5% – 2% dengan pertimbangan faktor-faktor lain yang dapat
mengakibatkan terjadinya pengendapan erosi di tempat air masuk dan pada bagian pengeluaran;
0,5 - 2%
Apron (dasar)air utamaPipa kanal
bak penampung
Tembok Kepala
38
f. Tipe dan bahan gorong-gorong yang permanen (lihat Tabel 15) dengan disain umur rencana untuk
periode ulang atau kala ulang hujan untuk perancangan gorong-gorong disesuaikan dengan fungsi jalan
tempat gorong-gorong berlokasi
− Jalan Tol : 25 tahun
− Jalan Arteri : 10 tahun
− Jalan Kolektor : 7 tahun
− JalanLokal : 5 tahun
g. Untuk daerah-daerah yang berpasir, bak kontrol dibuat/direncanakan sesuai dengan kondisi setempat;
h. Perhitungan dimensi gorong-gorong mengambil asumsi sebagai saluran terbuka. Tahap perhitungan
mengikuti sub bab 5.3. Perhitungan dimensi gorong-gorong harus memperkirakan debit-debit yang
masuk gorong-gorong tsb.
i. Dimensi gorong-gorong minimum dengan diameter 80 cm; Kedalaman gorong-gorong yang aman
terhadap permukaan jalan, tergantung tipe (Lihat Tabel 15) dengan kedalaman minimum 1m -1,5 m dari
permukaan jalan.
Tabel 11 Tipe penampang gorong-gorong
No Tipe Gorong-gorong Potongan Melintang Bahan Yang
Dipakai
1. Pipa tunggal atau lebih
Metal gelombang,
beton bertulang
atau beton tumbuk,
besi cor dan lain-
lain.
2. Pipa lengkung tunggal atau
lebih
Metal gelombang
3. Gorong-gorong persegi (Box
Culvert)
Beton bertulang
j. Kecepatan minimum
Kecepatan minimum dalam gorong-gorong 0,7 m/detik agar tidak terjadi sedimentasi.
k. Kecepatan maksimum
Kecepatan maksimum yang keluar dari gorong-gorong, untuk berbagai macam kondisi material saluran
di hilir gorong-gorong agar tidak terjadi erosi pada saluran ditunjukkan pada Tabel 16 berikut ini.
39
Tabel 12 Kecepatan maksimum gorong-gorong yang diijinkan
Kondisi material dasar saluran V maksimum, Vg (m/detik)
Lumpur
Pasir Halus
Pasir Kasar
< 0,3
< 0,3
0,4 - 0,6
Gravel
θθθθ > 6 mm
θθθθ > 25 mm
θθθθ > 100 mm
0,6 - 0,9
1,3 - 1,5
2,0 - 3,0
Lempung
Lunak
Kenyal
Keras
0,3 - 0,6
1,0 - 1,2
1,5 - 2,0
Batu-Batuan
θθθθ > 150 mm
θθθθ > 300 mm
2,5 - 3,0
4,0 - 5,0
l. Kecepatan keluaran rata-rata yang melebihi kecepatan maksimum yang diijinkan seperti pada Tabel 16
di atas ini maka harus diberikan beberapa jenis perlindungan keluaran atau dengan banguanan
peredam energi ataupun pencegah erosi pada daerah hilir gorong-gorong.
m. Faktor utama yang mempengaruhi kecepatan keluaran adalah kemiringan dan kekasaran gorong-
gorong.
n. Hidrolik gorong-gorong
Ukuran dan jenis gorong-gorong dipilih sesudah ditentukan :
- debit yang direncanakan
- lokasi gorong-gorong
o. Jarak antar gorong-gorong bulat berganda
Penggunaan gorong-gorong bulat berganda, jarak antar gorong-gorong dibuat agar adukan pasangan
atau beton dapat dengan mudah dikerjakan.
p. Penentuan tebal bantalan dan urugan
Tebal bantalan untuk pemasangan gorong-gorong, tergantung pada kondisi tanah dasar dan berat
gorong-gorong dan beban yang bekerja di atasnya.
Bantalan dapat dibuat dari beton non strukturil ataupun pasir urug
Urugan minimum di atas gorong-gorong yang diijinkan tergantung dari kekuatan ijin bahan konstruksi
gorong-gorong dan beban yang bekerja di atasnya
q. Tembok kepala (head wall) dan tembok sayap (wing wall)
Pemasangan tembok sayap dan kepada pada gorong-gorong dimaksudkan untuk melindungi gorong-
gorong dari bahaya longsoran tanah yang terjadi di atas dan samping gorong-gorong akibat adanya
erosi air atau beban lalulintas yang berada di atas gorong-gorong,
40
Gambar 31 (a) dan (b) Dinding ujung gorong-gorong, dinding sisi dan apron beton (c) Dinding ujung
gorong-gorong batu (d) Dinding ujung gorong-gorong bata dan apron beton (pemasukan menyudut pada
aliran)
3.4.8 Sumur resapan air hujan
Fasilitas resapan air hujan adalah prasarana untuk menampung dan meresapkan air hujan ke dalam tanah.
Fasilitas ini digunakan jika daerah stabil, jika jenuh air dan memiliki tingkat permeabilitas yang tinggi dan
pengisian air tanah tidak mengganggu stabilitas geologi.
Kedalaman sumur resapan harus lebih dalam daripada elevasi subgrade jalan yaitu 1m-1,5m di bawah
permukaan jalan. Hal ini dimaksudkan agar tidak mengganggu stabilitas konstruksi jalan raya. Perencanaan
sumur resapan dilakukan sesuai SNI 03-2453-2002 Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan untuk
Lahan Pekarangan dan SNI 06-2459-2002 Spesifikasi Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan
aliran arus)masuk bersudut untukdan apron beton (sisi(penahan) dari bataDinding ujung
arahan aliran air
salurandrainase
apron beton
dinding sisi
arahan aliran air
apron
(penahan)dinding ujung
(a) (b) (c)
(d)
41
Gambar 32 Sumur resapan di jalur hijau (Irianto, Eko)
3.4.9 Kolam tampungan limpasan air hujan sementara
Kolam tampungan cukup besar manfaatnya bila dipelihara dengan baik, yaitu dapat mengurangi besarnya
debit limpasan di saluran. Dilihat dari ukuran kolam, kolam berukuran luas sekali sampai ratusan hektar
disebut waduk. Kolam berukuran lebih kecil disebut situ, kolam yang berukuran kecil dari situ disebut kolam
retensi.
3.4.9.1 Prinsip
1. Air yang masuk ke dalam kolam drainase tampungan air sementara dibatasi hanya untuk air dari
saluran samping jalan
2. Manfaat kolam drainase
- Menampung air limpasan yang tidak dapat ditampung oleh gorong-gorong maupun saluran yang
terpasang (selisih debit yang masuk dan debit yang dialirkan oleh gorong-gorong pada waktu banjir)
sehingga debit puncak air banjir tidak menggenangi sampai di kawasan pemukiman di hulu saluran
atau di sisi jalan. Setelah hujan reda volume air pada kolam akan dialirkan melewati gorong-gorong.
- Tempat resapan air (sesuai jenis material pada dasar dan dinding kolam)
- Rekreasi masyarakat.
3. Penempatan
- Kolam dapat ditempatkan pada atau di luar aliran air seperti sungai.
- Kebijakan penempatan kolam drainase harus dikonsultasikan sesuai kebutuhan data dan ukuran dan
konstruksi kolam drainase.
3.4.9.2 Jenis kolam
Jenis kolam terbagi atas:
1. Kolam kering yang hanya sementara menampung air limpasan dapat berupa lapangan sepak bola atau
lapangan bermain yang dilapisi rumput
2. Kolam basah yang merupakan kolam permanen menampung air limpasan yang tidak memerlukan
rencana besar seperti dam kecuali jika tinggi, atau jenis tanah yang bermasalah.
42
(a) (b)
(a) Contoh kolam kering, bak tanaman yang juga berfungsi sebagai kolam tampungan (Portland)
(b) Contoh kolam kering, jalur hijau yang berfungsi sebagai kolam tampungan (Greenroad, 2011)
Gambar 33 Sumur Resapan dan Kolam Tampungan Air
3.4.9.3 Komponen kolam
a. Tipikal bentuk kolam ditunjukkan pada Gambar 34.
� Gambar tersebut menunjukkan bentuk kemiringan dinding kolam pada sudut yang tepat pada
kedalaman kolam dan sesuai dengan stabilitas tanah. Hal ini mempertahankan dinding kolam dari
kelongsoran.
� Jika memungkinkan, batu pecah (crushed stone) dapat ditempatkan pada dasar kolam dan sebagian
sisi ke atas untuk memfasilitasi drainase dan untuk mempersiapkan sisi intact.
Gambar 34 Tipikal bentuk kolam drainase
Potongan melintang
Tampak atas
43
b. Komponen-komponen yang perlu diperhatikan diuraikan pada Tabel 38.
Tabel 13 Uraian komponen kolam drainase
Komponen Uraian
Fasilitas inlet dan
outlet
tergantung pada penggunaan kolam
jika tidak ada fasilitas rekreasi yang akan disediakan, aliran air dibendung
(dammed) oleh embankment dan aliran air mengalir ke penampungan tanpat
struktur inlet khusus.
Daerah penyimpanan
air
Jika digunakan sebagai lapangan bermain:
-permukaan tempat bermain harus dibuat bertahap
-disediakan saluran untuk memindahkan air hujan.
Saluran masukan
kolam
Jenis saluran terbuka, struktur inlet tidak diperlukan.
Arus masuk melalui pipa special pits dan struktur penyebaran pengaliran air harus dapat
menghindarkan erosi
Pipa (weir) banjir yang
besar
elevasi dan spillway harus disediakan kurang lebih 0,5 meter lebih rendah dari
ketinggian embankment
Aliran yang keluar − bawah kolam (a low level pipe) oleh pipa
− bagian tertinggi oleh gorong-gorong dan spillway
Sambungan pipa menggunakan karet ring
Tanah pemadatan sesuai standar yang berlaku
c. Jenis permukaan saluran pada daerah yang khusus untuk menghindari erosi ditunjukkan pada Tabel 39
Tabel 14 Jenis permukaan saluran berdasarkan daerah tertentu
Jenis permukaan saluran Lokasi
Semen, rip-rap atau pelindung Daerah puncak dan turunan /keluaran (downstream).
Rumput kemiringan spillway relatif datar
d. Kemiringan talud (sisi kolam) dan spillway yang dilapisi rumput ditunjukkan pada Tabel 40.
Tabel 15 Kemiringan untuk permukaan bahan lapisan rumput
Kemiringan Persyaratan Keterangan
Sisi kolam Maks. 1:6
Spillway (pada
downstream side) Maks. 1:6
kemiringan datar lebih baik terutama yang
sering digunakan
3.4.9.4 Cara Pengerjaan penentuan debit yang masuk kolam
a. Volume air banjir
Untuk menghitung debit air yang masuk ke dalam kolam, gunakan hidrograf banjir. Dengan perhitungan
Metode Rasional, bentuk hidrograf adalah garis lurus. Seperti Gambar 35 dan rumus di bawah ini.
44
Gambar 35 Hidrograf Rational
Besarnya volume banjir pada saat:
a. t = tc ���� cb tQV ××= max2
1 ( 17 )
b. t = tc + tc + t2 ���� )2(max2
12ttQV cb +×××= ( 18 )
dengan pengertian:
Vb volume banjir
Q max debit maksimum pada saat banjir
tc waktu konsentrasi
t2 waktu aliran dalam saluran
b. Luas kolam drainase
� Data yang dibutuhkan untuk menentukan luas kolam sementara dengan mengetahui volume banjir
yang masuk dan volume air yang keluar lewat gorong-gorong dengan metode penelusuran banjir
� Selisih volume air yang masuk dan keluar dari gorong-gorong dengan menggambar garis lengkung
massa debit (mass curve) (Gambar 36)
� Perhitungan banjir dengan metode Rational bentuk lengkungan massa hidrograf mendekati huruf
S. Lengkungan massa menggambarkan jumlah kumulatif volume air banjir menurut waktu.
Debit , Q (m3/detik)
Waktu, t (menit)
Qmaks
tc menit tc+t2 menit
45
Gambar 36 Kumulatif inflow, outflow dan volume tampungan
c. Langkah-langkah perancangan tampungan air sementara:
1. Hitung debit puncak banjir yang masuk dan buat hidrograf
2. Hitung volume kumulatif dengan selang waktu sebesar t menit
3. Asumsikan bahwa debit yang keluar dari gorong-gorong atau kapasitas saluran di hilir gorong-
gorong konstan,
4. Buat hidrograf serta hitung volume air kumulatif dengan selang waktu t menit.
5. Dengan membuat grafik kurva massa dari volume air yang masuk dan keluar serta membuat garis
sejajar dengan garis kumulatif air yang keluar dan bersinggungan di puncak kurva dari garis
kumulatif air yang masuk, didapatkan total volume air yang harus ditampung dalam kolam
(Gambar 37).
6. Tentukan luas kolam yang dibutuhkan dengan batasan tinggi muka air maksimum yang diijinkan
pada kolam
7. Jika kolam dianggap segi empat luas kolam didapatkan dari volume air yang ditampung dalam
kolam dibagi dengan tinggi air maksimum yang diijinkan.
volume tampungan yang dibutuhkan
kumulatif inflow
kumulatif outflow
Waktu (menit)
Kumulatif inflow and out flow (m3.103)
46
Gambar 37 Skema penentuan luas kolam drainase
Hitung debit puncak banjir (Inflow) buat hidrograf
Hitung volume kumulatif (t menit)
Hitung debit yang keluar (outflow) dari
gorong-gorong/ kapasitas saluran di hilir buat hidrograf
Hitung volume kumulatif (t menit)
Buat grafik massa volume air yang
masuk dan keluar total volume air yang
harus ditampung dalam kolam
Tentukan luas kolam
Dengan batas tinggi muka air yang
diijinkan
47
Daftar Pustaka
Irianto, Eko W, Membangun SaRASS Upaya Konservasi dan Proteksi Air Tanah Akibat Limpasan Hujan untuk
Pengembangan SNI 06-2459-2002.
Sailendra, Agus Bari, 2012, Perencanaan Drainase dan Bahu Jalan Yang Berwawasan Lingkungan, Serial
Optimalisasi Pemeliharaan Jaringan Jalan Yang Berwawasan Lingkungan, Pusat Litbang Jalan dan Jembatan.
48
Lampiran
Contoh Perhitungan
Drainase Permukaan Dengan Saluran Terbuka Samping Jalan
Contoh Perhitungan saluran terbuka samping jalan dan tidak memiliki air bawah permukaan. Di daerah tersebut terdapat sungai yang akan dijadikan sebagai tempat pembuang air hujan. 1. Data kondisi
2. Penentuan daerah layanan
• Plot rute jalan di peta topografi.
• Panjang segmen 1 saluran (L) = 200 m ditentukan dari rute jalan yang telah diplot di peta topografi dan
topografi daerah tersebut memungkinkan adanya pembuangan ke sungai di ujung segmen.
Gambar A2 Tampak Atas
0,5 - 2%
Pipa kanal
Tembok Kepala
Saluran samping
2% 2% 3%
Gorong-gorong
Sungai
Saluran samping
Perkerasan (A1) Bahu (A2)
Daerah sekitar (A3)
Tembok sayap
Gambar A1 Potongan Melintang
Batas pengaliran Gorong-gorong Perumahan
A1 A2
A3
49
• Dianggap segmen saluran ini adalah awal dari sistem drainase sehingga tidak ada debit masuk (Q
masuk) selain dari A1, A2, A3.
• Gorong-gorong merupakan pipa terbuat dari beton
• Direncanakan di ujung segmen aliran air akan dibuang ke sungai melalui gorong-gorong melintang
badan jalan.
• Perancangan gorong-gorong, menampung debit air dari segmen yang ditinjau dan segmen sesudah itu.
3. Kondisi eksisting permukaan jalan Panjang saluran drainase (L) = 200 meter
l1 = perkerasan jalan (aspal) = 5 meter
l2 = bahu jalan = 2 meter
l3 = bagian luar jalan (perumahan) = 10 meter
Selanjutnya tentukan besarnya koefisien C:
- Aspal : l1 , koefisien C1 = 0,70
- Bahu jalan : l2 , koefisien C2 = 0,65
- Perumahan : l3 , koefisien C3 = 0,60
Kemudian tentukan luas daerah pengairan diambil per meter panjang:
- Aspal A1 = 5,00 x 200 m2 = 1000 m
2
- Bahu jalan A2 = 2,00 x 200 m2 = 400 m
2
- Perumahan A3 = 10,00 x 200 m2 = 2000 m
2
- fk perumahan padat = 2,0
- Koefisien pengaliran rata-rata:
C = 321
.332211
AAA
fkA.CA.CA.C
++++
= 20004001000
0,2.2000.60,0400.65,01000.70,0
++++
= 0,988
4. Hitung waktu konsentrasi
Q segmen
1
Q segmen
2
Q gorong-gorong
Q gorong-gorong =
Qsegmen1 +Q segmen 2
Gambar A3 Pertemuan saluran dengan gorong-gorong
50
Untuk menentukan waktu konsentrasi (Tc) digunakan rumus (3), (4), dan (5):
t aspal = (2/3 x 3,28 x 5,0 x 02,0
013,0 )
0,167 = 1,00 menit
t bahu = (2/3 x 3,28 x 2,0 x 02,0
013,0 )
0,167 = 0,86 menit
t perumahan = (2/3 x 3,28 x 10,0 x 03,0
01,0 )
0,167 = 1,04 menit
t1 dari badan jalan = 1,86 menit t1 dari perumahan = 1,04 menit
t2 = 5,160
200
x = 2,2 menit
Tc = t1 + t2 = 4,06 menit
5. Data curah hujan
Data curah hujan dari pos pengamatan adalah sebagai berikut:
6. Hitung dan gambar lengkung intensitas curah hujan
Dilakukan sesuai SNI 03-2415-1991, Metode perhitungan Debit Banjir pada beberapa periode ulang 5, 10, 15
tahunan
7. Tentukan intensitas curah hujan maksimum
Menentukan intensitas curah hujan maksimum (mm/jam) dengan cara memplotkan harga Tc = 4,06 menit,
kemudian tarik garis ke atas sampai memotong lengkung intensitas hujan rencana pada periode ulang 5
tahun didapat: I = 190 mm/jam
8. Hitung besarnya debit
A = (1000 + 400 + 2000) = 3400 m2 = 0,0034 km
2
C = 0,988
I = 190 mm/jam
Q = 1/3,6 x C.I.A
Tahun Data Curah Hujan Maksimum Rata-rata per Tahun (mm)
1993 176,3 1994 100,0 1995 37,6 1996 157,0 1997 89,0 1998 127,7 1999 149,6 2000 92,5 2001 107,5 2002 128,0
51
= 1/3,6 x 0,988 x 190 x 0,0034
= 0,177 m3/detik
9. Penentuan dimensi saluran
Penentuan dimensi diawali dengan penentuan bahan
• Saluran direncanakan dibuat dari beton dengan kecepatan aliran yang diijinkan 1,50 m/detik.
• Bentuk penampang : segi empat
• Kemiringan saluran yang diijinkan : sampai dengan 7,5%
• Angka kekasaran permukaan saluran Manning (n) (Tabel 10) =0,013
10. Tentukan kecepatan saluran <kec ijin, kemiringan saluran (is)
• V = 1,3 m/detik,
• is= 3% (disesuaikan dengan kemiringan memanjang jalan, is)
• 2/13/21siR
nV ××= (rumus (14) Dimensi : h =0,5m (ditentukan
dari persamaan tersebut maka:
1,3 = (1/0,013) x [0,5b/(1+b)]^(2/3) x (3%)^(1/2)
maka lebar saluran (b) = 0,7m
11. Tentukan tinggi jagaan
W = h5,0 = S(0,5x0,5) = 0,5 m
Jadi gambar dimensi saluran drainase:
12. Hitung dimensi gorong-gorong ke sungai • Direncanakan gorong-gorong dari jenis Portlan Cement (PC). • Gorong-gorong menampung aliran debit dari segmen sebelum dan sesudahnya (rumus (15). • Perhitungan debit yang masuk
Debit Segmen 1 = Q= FxV =0,35x1,3=0,455 m3/detik Debit segmen 2 = 0,400 m3/detik (diasumsikan)
• Gorong-gorong dianggap saluran terbuka • Digunakan PC dengan D=0,8m, n=0,012 (angka kekasaran Manning, Tabel 10) • h = 0,8D = 0,64m • Q gorong-gorong = 0,455+0,545 = 1,0 m3/detik • Hitung sudut dengan rumus (18)
W = 0,5 m
h=0,5m
b=0,7m
52
θ = cos -1
−D
Dh
5,0
5,0 = cos -1
−8,05,0
8,05,064,0
x
x=53,13
• Luas Basah dengan rumus (20)
F=4
2Dπ
−180
1θ
+(h-0,5D)2 tanθ = 4
8,0 2xπ
−180
13,531 +(0,64-0,5x0,8)2 tan53,13 = 0,338 m2
• Keliling basah dengan rumus (22)
P = πD
−180
1θ
= πx 0,8x
−180
13,531 = 1,77m
• Jari-jari hidrolis rumus (24) R = F/P = 0,338 / 1,77 = 0,19 • Kecepatan aliran pada gorong-gorong :
V = Q gorong-gorong /F = 1,0/0,338 =2,958 m/detik • Kemiringan gorong-gorong, rumus (27)
is = ( 3/2R
nV × )
2 = (
3/219,0
012,0958,2 × )
2 = 0,01154 = 1,1%
(masih dalam rentang kemiringan 0,5%-2% yang diijinkan)
13. Periksa kemiringan tanah eksisting penempatan saluran di lapangan
Sta : 5 + 100 ; elev1 = 8,800 meter Sta : 5 + 300 ; elev2 = 8,400 meter
is lapangan = L
elevelev 21 −
is lapangan = 200
400,8800,8 − x 100% = 0,20%
is digunakan (0,3%) < is di lapangan (0,20%) maka tidak diperlukan saluran pematah arus
i (%)
+8800 (m)
Sta.5+100 Sta.5+300
+ 8400 (m)
200 (m)
53
Lampiran Contoh Perhitungan
Kolam Drainase
Diketahui debit banjir = 10 m3/det Waktu konsentrasi (tc) = 60 menit Waktu (td) = 15 menit Kapasitas gorong-gorong maksimum = 5 m3/det Dari data di atas hitung volume air yang ditampung dalam saluran: Dari gambar hidrograf di atas dengan perbandingan segitiga diperoleh : t1= 30 menit t2 = 37,5 menit Volume air yang harus ditampung = luas segitiga arsiran Volume air = (Q max – Q gorong-gorong) x (t1 + t2)/2 x 60 = (10-5) x (67,5)/2 x 60 = 10.125 m3 Jadi volume yang harus ditampung = 10.125 m3
Apabila tinggi air yang diijinkan dalam kolam tampungan 3 meter maka:
Dibutuhkan lahan untuk kolam seluas 10.125 m3/3 = 3.375 m2
Q (m3/det)
Volume air yang harus ditampung
Q = gorong-gorong = 5m3/det
t (menit)
Qmaks = 10 m3/det
tc = 60 menit tc+td = 75 menit
t1 = 30 t2 = 37,5
