BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Debit Hujan
2.2.1.4. Metode Rasional
Metode untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak yang umum dipakai adalah metode Rasional USSCS (1973). Model ini sangat simpel dan mudah dalam penggunaannya, namun penggunaannya terbatas untuk DAS-DAS dengan ukuran kecil kurang dari 300ha. Model ini tidak dapat menerangkan hubungan curah hujan dan aliran permukaan dalam bentuk hidrograf. Persamaan metode rasional dapat ditulis dalam bentuk:
Q = 0,002778 C . I . A ... (2.15) Dengan: Q = laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/detik),
C = koefisien aliran permukaan (0≤ C ≤1), I = intensitas hujan (mm/jam),
A = luas DAS (ha),
2.2.2. Penampang Melintang Saluran
Pada umumnya tipe aliran melalui saluran terbuka adalah turbulen, karena kecepatan aliran dan kekerasan dinding relatif besar. Aliran melalui saluran terbuka akan turbulen apabila angka Reynolds Re > 2.000 dan laminer apabila Re < 500. Rumus Reynolds dapat ditulis sebagai berikut:
L
ReV. ... (2.16)
Dengan: V = kecepatam aliran (m/detik),
L = panjang karakteristik (m), pada saluran muka air bebas L=R,
= kekentalan kinematik (m2/detik),
Nilai R dapat dicari dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
R ... (2.17) Dengan: R = jari-jari hidraulik (m)
A = luas penampang basah (m2) P = keliling penampang basah (m)
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan5 BAB II Tinjauan Pustaka Dan Landasan Teori
Untuk mencari nilai kecepatan aliran dapat menggunakan rumus Manning yang dapat ditulis sebagai berikut:
2 Dengan: R = jari-jari hidraulik (m),
S = kemiringan dasar saluran, n = koefisien Manning,
Nilai koefisien Manning dapat dicari dengan melihat tabel di bawah ini:
Tabel 2.10 Nilai Koefisien Manning
Bahan Koefisien Manning
Saluran dengan dasar batu dan tebing rumput Saluran pada galian batu padas
0,014
(Sumber: B. Triatmodjo, 1993)
Untuk mencari debit aliran pada saluran dapat menggunakan rumus:
Qsal= V. A ... (2.19) Dengan: Qsal = debit aliran pada saluran (m3/detik),
V = kecepatan aliran (m/detik),
A = luas penampang basah saluran (m2),
Penampang melintang saluran yang paling ekonomis adalah saluran yang dapat melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran dan kemiringan dasar tertentu.
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan5 BAB II Tinjauan Pustaka Dan Landasan Teori
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
2.2.3. Perencanaan Dimensi Saluran
Dimensi saluran drainase yang sesuai untuk menampung debit hujan dilokasi perumahan sangatlah penting. Selain untuk menghindari lokasi tersebut dari banjir, juga dapat menghemat biaya pembuatan saluran drainase tersebut.
Saluran persegi ekonomis
Pada penampang melintang saluran berbentuk persegi dengan lebar dasar (B) dan kedalaman air (h), luas penampang basah (A) dan keliling basah (P) dapat dituliskan sebagai berikut:
Luas penampang melintang (A) =.h... (2.20) Atau
Lebar dasar saluran (B) = h
... (2.21)
Keliling basah (P) =2h... (2.22) Subtitusikan Persamaan (2.21) ke dalam Persamaan (2.22), maka diperoleh persamaan:
P = h h 2
... (2.23)
Dengan asumsi luas penampang (A) adalah konstan, maka Persamaan (2.23) dapat dideferensialkan terhadap h dan dibuat sama dengan nol untuk memperoleh harga P minimum.
2 20
h dh
d ... (2.24)
B
h
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan5 BAB II Tinjauan Pustaka Dan Landasan Teori
2h2 h ... (2.25) Atau
2h atau 2
h ... (2.26) Jari-jari hidraulik
R =
h h
2
... (2.27)
Atau
R =
2 2 2
2 2 h
h h
h
... (2.28) Perhatikan, bentuk penampang melintang persegi yang paling ekonomis adalah jika kedalaman air setengah dari lebar dasar saluran atau jari-jari hidrauliknya setengah dari kedalaman air.
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB III Metode Penelitian
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Metode Yang Digunakan
Metode yang digunakan adalah metode deskriftif dan evaluatif, yaitu mengamati dan mengevaluasi kinerja jaringan drainase di Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar.
Waktu survey dilaksanakan pada bulan Februari 2011.
3.2. Obyek Penelitian
Obyek penelitian ini adalah:
Meneliti/mengamati kinerja saluran drainase di Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar.
3.3. Langkah-langkah Penelitian
Penelitian ini dilakukan secara bertahap, langkah-langkah penelitian ini adalah:
a. Permohonan ijin.
b. Mencari data atau informasi c. Survey lapangan.
d. Mengolah data.
e. Penyusunan laporan.
3.4. Permohonan Ijin
Permohonan ijin ditujukan Kepada Kepala Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar supaya mendapat ijin untuk melakukan penelitian di lokasi tersebut.
20
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB III Metode Penelitian
3.5. Mencari Data atau Informasi
a. Tahap Persiapan
Tahap persiapan dimaksudkan untuk mempermudah jalanya penelitian, seperti pengumpulan data, analisis, dan penyusunan laporan.
Tahap persiapan meliputi:
a. Studi Pustaka
Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan arahan dan wawasan dehingga mempermudah dalam pengumpulan data, analisis data maupun dalam penyusunan hasil penelitian.
b. Observasi Lapangan
Observasi lapangan dilakukan untuk mengetahui dimana lokasi atau tempat dilakukannya pengumpulan data yang diperlukan dalam penelitian.
Data yang digunakan adalah:
Data Primer, meliputi: - Pengukuran lokasi - Pengukuran beda tinggi - Kondisi saluran
Data Sekunder, meliputi: - Peta lokasi - Curah hujan b. Pengolahan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan data yang dimiliki oleh kantor kelurahan serta melakukan pengukuran langsung di lapangan sebagai pembanding dan pelengkap.
c. Peralatan
Peralatan yang digunakan adalah peralatan untuk mencatat hasil penelitian dan alat ukur berupa waterpass..
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB III Metode Penelitian
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
3.6. Mengolah Data
Setelah mendapatkan data yang diprlukan, langkah selanjutnya adalah mengolah data tersebut. Pada tahap mengolah atau menganalisis data dilakukan dengan menghitung data yang ada dengan rumus yang sesuai.
Hasil dari suatu pengolahan data digunakan kembali sebagai data untuk menganalisis yang lainnya dan berlanjut seterusnya sampai mendapatkan hasil akhir tentang kinerja saluran drainase tersebut. Adapun urutan dalam analisis data dapat dilihat pada diagram alir pada Gambar 3.1 dibawah.
3.7. Penyusunan Laporan
Seluruh data atau informasi primer maupun sekunder yang telah terkumpul kemudian diolah atau dianalisis dan disusun untuk mendapatkan hasil akhir yang dapat memberikan solusi mengenai permasalahan saluran drainase di Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV di Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar.
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB III Metode Penelitian
Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Data Evaluasi Saluran Drainase
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Selesai Mulai
Perngumpulan Data:
1. Peta Kelurahan Malangjiwan.
2. Data Luas Wilayah dan Data Curah Hujan 3. Survey Lapangan (beda tinggi lokasi)
Penghitungan dan Analisis Saluran Drainase Study Pustaka
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengumpulan Data
Pengumpulan data pada penelitian ini meliputi:
a. Pengumpulan data primer.
b. Pengumpulan data sekunder.
4.1.1. Pengumpulan Data Primer
Pengumpulan data primer di Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan dilakukan dengan pengamatan langsung di lapangan.
a. Pada saluran drainase di Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan berbentuk segi empat. Saluran tersebut terbuat dari bahan bata lapis mortar, sehingga sesuai dengan Tabel 2.3 nilai koefisien Manning (n) adalah 0,015.
b. Pengumpulan data beda tinggi dan panjang saluran drainase, yang nantinya akan digunakan untuk mengetahui kemiringan dasar saluran drainasenya. Alat yang digunakan untuk pengukuran adalah rool meter dan alat ukur waterpass.
Ditabulasikan dalam Tabel 4.1 berikut:
Tabel 4.1 Data Beda Tinggi dan Panjang Saluran Drainase
No. Segmen Saluran h1 h2 ΔL (m)
Saluran Pengumpul
1 1-2 1,71 1,83 34,83
2 2-3 1,83 2,22 114,04
3 3-4 1,75 1,98 67,26
4 4-5 1,85 2,28 125,82
Saluran Penerima
5 A – E’ 1,64 2,19 156,97
6 B – O 1,57 2,00 146,16
dilanjutkan
24
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Lanjutan Tabel 4.1
7 C - P 1,56 1,97 142,69
8 D - Q 1,58 2,01 126,45
9 E - R 1,58 2,01 125,98
10 F - T 1,55 1,93 119,25
11 G - U 1,56 1,94 121,08
12 H - W 1,54 1,89 117,68
13 I - X 1,54 1,89 117,70
14 J - Y 1,55 1,95 116,23
15 K - L 1,44 1,62 64,98
16 M - N 1,44 1,62 65,03
17 P - Q 1,48 1,73 71,06
18 R - S 1,45 1,63 51,46
19 V - Y 1,58 2,03 131,56
20 O - B' 1,58 2,02 128,73
21 C' - U 1,41 1,49 16,34
22 U - D' 1,60 2,05 132,05
23 Z - G' 1,40 1,49 27,13
24 A' - H' 1,45 1,61 52,25
25 B' - I' 1,43 1,58 43,64
26 C - J' 1,41 1,53 36,19
27 D' - K' 1,46 1,65 40,06
28 E - F' 1,58 2,01 146,24
29 H' - I' 1,44 1,61 73,15
30 J' - K' 1,58 2,03 149,27
Dari Tabel 4.1 dapat diketahui panjang total lokasi penelitian adalah 385,40 m dan beda tinggi lokasi penelitian adalah 1,79 m.
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
c. Pengumpulan data kondisi saluran digunakan untuk mengetahui dimensi dan kerusakan yang terjadi pada saluran tersebut, yang nantinya akan digunakan untuk perhitungan rencana agaran biaya (RAB) pada saat kegiatan perbaikan (rehabilitasi) saluran drainase tersebut. Ditabulasikan dalam Tabel 4.2 berikut:
Tabel 4.2 Data Kondisi Saluran Drainase No. Segmen
Saluran B h Jenis Kerusakan Luas Kerusakan
Saluran Pengumpul
1 1-2 0,410 0,445 Dinding Ambrol 2,892 m2
2 2-3 0,405 0,440 -
-3 3-4 0,400 0,440 -
-4 4-5 0,400 0,440 -
-Saluran Penerima
5 A – E’ 0,213 0,158 Dinding Ambrol 1,281 m2
6 B – O 0,207 0,161 Sedimen 0,088 m3
7 C – P 0,201 0,154 -
-8 D - Q 0,227 0,163 -
-9 E - R 0,219 0,168 -
-10 F - T 0,216 0,161 -
-11 G - U 0,225 0,163 -
-12 H - W 0,198 0,160 -
-13 I - X 0,198 0,160 -
-14 J - Y 0,224 0,153 Dinding Ambrol 1,459 m2
15 K - L 0,205 0,150 -
-16 M - N 0,205 0,150 -
-17 P - Q 0,215 0,158 Sedimen 0,041 m3
18 R - S 0,213 0,162 -
-19 V - Y 0,226 0,161 -
- dilanjutkan
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Lanjutan Tabel 4.2
20 O - B' 0,217 0,155 Sedimen 0,091 m3
21 C' - U 0,215 0,164 -
-22 U - D' 0,216 0,170 Sedimen 0,155 m3
23 Z - G' 0,215 0,163 -
-24 A' - H' 0,205 0,168 -
-25 B' - I' 0,215 0,160 -
-26 C - J' 0,207 0,154 -
-27 D' - K' 0,210 0,161 -
-28 E - F' 0,218 0,162 Sedimen 0,115 m3
29 H' - I' 0,200 0,163 -
-30 J' - K' 0,211 0,156 Sedimen 0,102 m3
Dari Tabel 4.2 dapat diketahui, saluran yang mengalami kerusakan adalah 5,632 m2 dan saluran yang terisi sedimen adalah 0,592 m3.
4.1.2. Pengumpulan Data Sekunder
a. Peta lokasi digunakan untuk mengetahui letak wilayah yang akan digunakan untuk penelitian. Peta lokasi diperoleh dari instansi terkait, yaitu Kantor Kepala Desa Malangjiwan Kecamatan Colomadu.
b. Data curah hujan yang digunakan selama 17 tahun dari tahun 1994 hingga tahun 2010. Data curah hujan yang didapat merupakan data curah hujan maksimum harian dari Stasiun terdekat, yang terletak disekitar lokasi Pemukiman. Data hujan yang diambil adalah hujan terbesar pada setiap tahun pengamatan dengan koefisien Sta A = 0,31; Sta B = 0,36; dan Sta C = 0,33.
Data tersebut dapat dilihat pada Tabel di bawah ini:
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Tabel 4.3 Data Curah Hujan
Sumber: Pembimbing
4.2. Analisis Saluran Drainase
a. Pengolahan Data Beda Tinggi (Kemiringan Lahan)
Untuk saluran A – E’ Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan.
h1= 1,64 m; h2= 2,19 m;
Beda Tinggi (Δh) = | h1- h2| = 0,55 m Panjang Saluran (ΔL) = 156,97 m
Tahun Sta A
(mm)
Sta B (mm)
Sta C (mm)
1994 19,0 15,0 75,0
1995 150,0 125,0 60,0
1996 118,0 186,0 128,0
1997 85,0 95,0 69,0
1998 83,0 84,0 75,0
1999 70,0 92,0 51,0
2000 48,0 124,0 95,0
2001 137,0 70,0 56,0
2002 69,0 86,0 40,0
2003 164,0 119,0 158,0
2004 80,0 50,0 52,0
2005 90,0 54,0 75,0
2006 85,0 55,0 60,0
2007 120,0 46,0 46,0
2008 66,0 53,0 68,0
2009 42,0 61,0 85,0
2010 74,0 61,0 64,0
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Kemiringan Saluran (So) = h L
= 0,55156,97 = 0,0035
Untuk hasil perhitungan saluran yang lainnya dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut:
Tabel 4.4 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Kemiringan Saluran.
No. Segmen
Saluran h1 h2 ΔL (m) Δh Kemiringan
Saluran Saluran Pengumpul
1 1-2 1,83 1,71 34,83 0,13 0,0036
2 2-3 2,22 1,83 114,04 0,39 0,0034
3 3-4 1,98 1,75 67,26 0,23 0,0034
4 4-5 2,28 1,85 125,82 0,43 0,0034
Saluran Penerima
5 A – E’ 1,64 2,19 156,97 0,56 0,0035
6 B – O 1,57 2,00 146,16 0,43 0,0029
7 C - P 1,56 1,97 142,69 0,41 0,0029
8 D - Q 1,58 2,01 126,45 0,43 0,0034
9 E - R 1,58 2,01 125,98 0,43 0,0034
10 F - T 1,55 1,93 119,25 0,38 0,0032
11 G - U 1,56 1,94 121,08 0,39 0,0032
12 H - W 1,54 1,89 117,68 0,36 0,0030
13 I - X 1,54 1,89 117,70 0,36 0,0030
14 J - Y 1,55 1,95 116,23 0,40 0,0034
15 K - L 1,44 1,62 64,98 0,18 0,0027
16 M - N 1,44 1,62 65,03 0,18 0,0027
17 P - Q 1,48 1,73 71,06 0,25 0,0034
18 R - S 1,45 1,63 51,46 0,18 0,0034
19 V - Y 1,58 2,03 131,56 0,45 0,0034
20 O - B' 1,58 2,02 128,73 0,44 0,0034
dilanjutkan
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Lanjutan Tabel 4.4
21 C' - U 1,41 1,49 16,34 0,08 0,0050
22 U - D' 1,60 2,05 132,05 0,46 0,0035
23 Z - G' 1,40 1,49 27,13 0,08 0,0031
24 A' - H' 1,45 1,61 52,25 0,16 0,0031
25 B' - I' 1,43 1,58 43,64 0,15 0,0033
26 C - J' 1,41 1,53 36,19 0,12 0,0033
27 D' - K' 1,46 1,65 40,06 0,19 0,0048
28 E - F' 1,58 2,01 146,24 0,43 0,0029
29 H' - I' 1,44 1,61 73,15 0,16 0,0022
30 J' - K' 1,58 2,03 149,27 0,45 0,0030
Dari Tabel 4.1 dapat diketahui panjang total lokasi penelitian dari titik tertinggi sampai titik terendah adalah 385,40 m dengan beda tinggi 1,79 m, sehingga;
Kemiringan Saluran (So) = h L
= 1,79385,40 = 0,0046
b. Pencarian Nilai Koefisien Aliran ( C )
Luas area Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan mencapai 6,140 ha. Koefisien aliran pada Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan termasuk dalam karakter permukaan perkampungan, sehingga sesuai dengan Tabel 2.9 nilai koefisien aliran (C) adalah 0,25 – 0,40 diambil 0,325.
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
4.3. Debit Saluran Drainase
Dari data curah hujan yang didapat, kemudian dicari hujan maksimum harian rata-rata pada setiap tahunnya dengan koefisien Sta A= 0,31; Sta B = 0,36; dan Sta C = 0,33. Contoh perhitungan pada tahun 1994;
Hujan maksimum harian rata-rata = (19 x 0,31) + (15x 0,36) + (75 x 0,33)
= 36,00 mm
Hasil perhitungan pada tahun yang lainnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 4.5 Rekapitulasi Hujan Maksimum Harian Rata-Rata (mm)
Tahun Sta A
1994 19,0 15,0 75,0 36,04
1995 150,0 125,0 60,0 111,30
1996 118,0 186,0 128,0 145,78
1997 85,0 95,0 69,0 83,32
1998 83,0 84,0 75,0 80,72
1999 70,0 92,0 51,0 71,65
2000 48,0 124,0 95,0 90,87
2001 137,0 70,0 56,0 86,15
2002 69,0 86,0 40,0 65,55
2003 164,0 119,0 158,0 145,82
2004 80,0 50,0 52,0 59,96
2005 90,0 54,0 75,0 72,09
2006 85,0 55,0 60,0 65,95
2007 120,0 46,0 46,0 68,94
2008 66,0 53,0 68,0 61,98
2009 42,0 61,0 85,0 63,03
2010 74,0 61,0 64,0 66,02
Untuk menentukan distribusi frekuensi yang akan digunakan dalam menganalisis data, diperlukan pendekatan dengan parameter-parameter statistik pada Persamaan 2.6 sampai dengan Persamaan 2.10. Seperti Tabel 4.6 berikut:
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Tabel 4.6 Perhitungan Parameter Statistik
No Xi (Xi - Χ) (Xi - Χ)2 (Xi - Χ)3 (Xi - Χ)4 1 36,04 -44,8524 2011,7336 -90230,9839 4047071,9340
2 111,30 30,4076 924,6250 28115,6707 854931,3900
3 145,78 64,8876 4210,4067 273203,3866 17727524,9232
4 83,32 2,4276 5,8935 14,3073 34,7330
5 80,72 -0,1724 0,0297 -0,0051 0,0009
6 71,65 -9,2424 85,4211 -789,4918 7296,7623
7 90,87 9,9776 99,5534 993,3091 9910,8876
8 86,15 5,2576 27,6429 145,3364 764,1273
9 65,55 -15,3424 235,3878 -3611,4026 55407,4135
10 145,82 64,9276 4215,5994 273708,9469 17771277,9016
11 59,96 -20,9324 438,1634 -9171,7909 191987,1648
12 72,09 -8,8024 77,4814 -682,0188 6003,3700
13 65,95 -14,9424 223,2739 -3336,2376 49851,2395
14 68,94 -11,9524 142,8587 -1707,4981 20408,6198
15 61,98 -18,9124 357,6771 -6764,5154 127932,9034
16 63,03 -17,8624 319,0637 -5699,2276 101801,6144
17 66,02 -14,8724 221,1869 -3289,5694 48923,6368
Jumlah 1375,17 13595,9981 450898,2157 41021128,6220
Rata-rata (R) =
Simpangan baku (Sd) =
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Koefisien variasi (Cv) = R
Koefisien skewness (Cs) =
Koefisien ketajaman (Ck) =
Dari perhitungan di atas didapat nilai Cs = 1,2893 dan Ck = 4,8863, maka dapat disimpulkan bahwa sesuai dengan Tabel 2.7, persamaan distribusi yang dipakai dalam analisis data curah hujan adalah distribusi Log Normal.
Hujan maksimum harian rata-rata yang telah diperoleh diurutkan dari besar ke kecil, kemudian dianalisis berdasarkan distribusi yang dipilih untuk mendapatkan hujan dengan periode ulang tertentu. Seperti Tabel 4.7 berikut:
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Tabel 4.7 Nilai-Nilai Pada Persamaan Distribusi Log Normal
No Tahun X Y=log X (Y - Y) (Y - Y)2
1 2003 145,82 2,1638 0,2798 0,0783
2 1996 145,78 2,1637 0,2796 0,0782
3 1995 111,30 2,0465 0,1624 0,0264
4 2000 90,87 1,9584 0,0744 0,0055
5 2001 86,15 1,9353 0,0512 0,0026
6 1997 83,32 1,9207 0,0367 0,0013
7 1998 80,72 1,9070 0,0229 0,0005
8 2005 72,09 1,8579 -0,0262 0,0007
9 1999 71,65 1,8552 -0,0288 0,0008
10 2007 68,94 1,8385 -0,0456 0,0021
11 2010 66,02 1,8197 -0,0644 0,0041
12 2006 65,95 1,8192 -0,0648 0,0042
13 2002 65,55 1,8166 -0,0675 0,0046
14 2009 63,03 1,7995 -0,0845 0,0071
15 2008 61,98 1,7923 -0,0918 0,0084
16 2004 59,96 1,7779 -0,1062 0,0113
17 1994 36,04 1,5568 -0,3273 0,1071
Jumlah 1375,17 32,0289 0,3433
Y =
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dari Persamaan 2.2 serta harga variabel reduksi Gauss dalam Tabel 2.2 dapat dihitung ketinggian hujan dengan periode ulang tertentu, sebagai berikut:
Y2 = Log X2 = 1,8841 + 0 x 0,1465 Log X2 = 1,8841
X2 = 76,5689
Selajutnya hasil perhitungan dengan periode ulang yang lainnya dapat dilihat pada Tabel 4.8 di bawah ini:
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Data Hujan Dengan Distribusi Log Normal
Periode Ulang Y KT Sy Y = Log XTr XTr(mm)
T2 1,8841 0 0,1465 1,8841 76,5689
T5 1,8841 0,84 0,1465 2,0071 101,6483
T10 1,8841 1,28 0,1465 2,0716 117,9108
T20 1,8841 1,64 0,1465 2,1243 133,1338
T50 1,8841 2,05 0,1465 2,1843 152,8788
T100 1,8841 2,33 0,1465 2,2254 168,0209
Hasil dari distribusi tersebut perlu diuji kecocokannya antara distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut.
Tabel 4.9 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov
m X P(X)
n 1
m
KT
Sy
Y
- Y P’(X) D
1 2 3 4 5 6 = 3-5
1 145,82 0,0556 1,91 0,0397 0,0158
2 145,78 0,1111 1,91 0,0397 0,0714
3 111,3 0,1667 1,11 0,1611 0,0055
4 90,87 0,2222 0,51 0,3954 -0,1732
5 86,15 0,2778 0,35 0,3369 -0,0591
dilanjutkan
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Lanjutan Tabel 4.9
6 83,32 0,3333 0,25 0,3002 0,0331
7 80,72 0,3889 0,16 0,4626 -0,0737
8 72,09 0,4444 -0,18 0,5285 -0,0841
9 71,65 0,5000 -0,20 0,5213 -0,0213
10 68,94 0,5556 -0,31 0,6773 -0,1218
11 66,02 0,6111 -0,44 0,6298 -0,0187
12 65,95 0,6667 -0,44 0,6287 0,0380
13 65,55 0,7222 -0,46 0,6220 0,1002
14 63,03 0,7778 -0,58 0,7310 0,0467
15 61,98 0,8333 -0,63 0,7144 0,1189
16 59,96 0,8889 -0,72 0,7838 0,1050
17 36,04 0,9444 -2,23 0,9556 -0,0111
Jumlah 1375,17
Uji kecocokan menggunakan derajat kepercayaan 5% yang artinya hasil dari perhitungan tidak diterima atau diterima dengan kepercayaan 95%. Dari nilai banyaknya sampel data (N) = 17 dan nilai derajat kepercayaan (α) = 0,05 dengan menggunakan rumus interpolasi pada Tabel 2.8 didapat nilai Do = 0,32. Dapat dilihat nilai Dmaks = 0,1189 < Do = 0,32, sehingga hasil perhitungan distribusi dapat diterima.
Perhitungan selanjutnya mencari waktu konsentrasi dengan menggunakan Persamaan 2.14:
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Data hujan yang ada adalah data hujan maksimum harian rata-rata, sehingga dalam perhitungan intensitas hujan menggunakan rumus dari Mononobe sesuai dengan Persamaan 2.12, yang mana lamanya hujan diasumsikan sama dengan nilai waktu konsentrasi yang telah didapat pada perhitungan sebelumnya.
Perhitungan intensitas hujan menggunakan periode ulang 2 tahun, karena sesuai dengan luas DAS< 10 ha, yaitu 6,140 ha. Perhitungan dapat dilihat di bawah ini:
Intensitas hujan (I) = 3
Dengan Persamaan 2.15 debit hujan dapat dihitung yang mana menggunakan rumus metode rasional. Berikut perhitungan debit hujan dengan periode ulang 2 tahun:
a. Untuk segmen saluran 1-5 (saluran pengumpul) QH= 0,022778 x C x I x A
= 0,002778 x 0,325 x 66,4015 x 6.1408
= 0,3681 m3/dt
b. Untuk segmen saluran A-E’ (saluran penerima) QH= 0,022778 x C x I x A
= 0,002778 x 0,325 x 66,4015 x 0,4769
= 0,0286 m3/dt
Debit saluran A-E’ dapat tambahan dari debit saluran K-L; M-N; E’-F’. Sehingga debit menjadi:
QH = 0,0286+0,0035+0,0072+0,0114
= 0,0507 m3/dt
Untuk hasil perhitungan pada setiap saluran dapat dilihat pada Tabel berikut:
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Tabel 4.10 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Debit
No. Segmen
1 1-2 0,325 66,4015
6,1408 0,3681
2 2-3 0,325 66,4015
3 3-4 0,325 66,4015
4 4-5 0,325 66,4015
Saluran Penerima
10 F - T 0,325 66,4015 0,3297 0,0198
11 G - U 0,325 66,4015 0,2936 0,0698
12 H - W 0,325 66,4015 0,2941 0,0176
13 I - X 0,325 66,4015 0,3014 0,0181
14 J - Y 0,325 66,4015 0,2997 0,0180
15 K - L 0,325 66,4015 0,0577 0,0035
16 M - N 0,325 66,4015 0,1199 0,0072
17 P - Q 0,325 66,4015 0,1349 0,0081
18 R - S 0,325 66,4015 0,0976 0,0058
19 V - Y 0,325 66,4015 0,2315 0,0139
20 O - B' 0,325 66,4015 0,2634 0,0325
21 C' - U 0,325 66,4015 0,0123 0,0202
22 U - D' 0,325 66,4015 0,2564 0,0181
23 Z - G' 0,325 66,4015 0,0390 0,0023
24 A' - H' 0,325 66,4015 0,0742 0,0109
25 B' - I' 0,325 66,4015 0,0575 0,0034
dilanjutkan
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Lanjutan Tabel 4.10
26 C - J' 0,325 66,4015 0,0390 0,0195
27 D' - K' 0,325 66,4015 0,0449 0,0027
28 E - F' 0,325 66,4015 0,1906 0,0114
29 H' - I' 0,325 66,4015 0,1078 0,0065
30 J' - K' 0,325 66,4015 0,2858 0,0171
4.4. Dimensi Saluran.
Setelah mengetahui debit hujan pada Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan, maka kita dapat menghitung dimensi saluran drainase yang dapat menampung air hujan pada lingkungan tersebut.
a. Saluran Pengumpul
Diketahui :
QH = 0,3681 m3/dt. (hasil analisis)
n = 0.015
S = 0,00345
Bentuk penampang melintang persegi yang paling ekonomis adalah jika kedalaman air setengah dari lebar dasar saluran, atau jari-jari hidrauliknya setengah dari kedalaman air. Berdasarkan persamaan 2.20 dan 2.23 diperoleh persamaan berikut:
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Dengan menggunakan persamaan Manning, maka:
Q = A x V Dari Persamaan 2.26 diperoleh:
Lebar saluran (B) = 2h
= 20,3778
= 0,7557 m b. Saluran Penerima
Diketahui :
QH = 0,0698 m3/dt. (hasil analisis diambil yang terbesar)
n = 0.015
S = 0,0033
Dengan menggunakan persamaan Manning, maka:
Q = A x V
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
0,0698 m3/dt = 3 12 Dari Persamaan 2.26 diperoleh:
Lebar saluran (B) = 2h
= 20,2044
= 0,4087 m
Hasil perhitungan dimensi segmen saluran yang lainnya dapat dilihat dari Tabel berikut:
Tabel 4.11 Perbandingan Antara Dimensi Existing Dengan Hasil Analisis.
No. Segmen
1 1-2 0,410 0,445 0,182 0,7557 0,3779 0,2856 Tidak Memenuhi Syarat 2 2-3 0,405 0,440 0,178 0,7557 0,3779 0,2856 Tidak Memenuhi Syarat 3 3-4 0,400 0,440 0,176 0,7557 0,3779 0,2856 Tidak Memenuhi Syarat 4 4-5 0,400 0,440 0,176 0,7557 0,3779 0,2856 Tidak Memenuhi Syarat Saluran Penerima
5 A – E’ 0,213 0,158 0,034 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 6 B – O 0,207 0,161 0,033 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 7 C – P 0,201 0,154 0,031 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 8 D – Q 0,227 0,163 0,037 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 9 E – R 0,219 0,168 0,037 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 10 F – T 0,216 0,161 0,035 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat
dilanjutkan
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
Lanjutan Tabel 4.11
11 G – U 0,225 0,163 0,037 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 12 H - W 0,198 0,160 0,032 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 13 I – X 0,198 0,160 0,032 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 14 J – Y 0,224 0,153 0,034 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 15 K – L 0,205 0,150 0,031 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 16 M - N 0,205 0,150 0,031 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 17 P – Q 0,215 0,158 0,034 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 18 R – S 0,213 0,162 0,035 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 19 V – Y 0,226 0,161 0,036 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 20 O - B' 0,217 0,155 0,034 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 21 C' - U 0,215 0,164 0,035 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 22 U - D' 0,216 0,170 0,037 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 23 Z - G' 0,215 0,163 0,035 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 24 A' - H' 0,205 0,168 0,034 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 25 B' - I' 0,215 0,160 0,034 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 26 C - J' 0,207 0,154 0,032 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 27 D' - K' 0,210 0,161 0,034 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 28 E - F' 0,218 0,162 0,035 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 29 H' - I' 0,200 0,163 0,033 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat 30 J' - K' 0,211 0,156 0,033 0,4087 0,2044 0,0835 Tidak Memenuhi Syarat
Berdasarkan Tabel 4.11 diatas kondisi saluran drainase di lokasi penelitian, untuk Saluran Pengumpul perlu dilakukan rehabilitasi dengan cara menambah lebar saluran. Pada sebagian besar Saluran Penerima juga perlu rehabilitasi, untuk keseragaman dimensi saluran maka semua Saluran Penerima perlu dilakukan rehabilitasi total.
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
c. Pada Pelaksanaan, dimensi saluran sebagai berikut:
a. Saluran Pengumpul
Tinggi saluran (h) = 0,4450 m dibulatkan 0,45 m (Existing) Lebar saluran (B) = 0,7557 m dibulatkan 0,75 m (Analisis)
12,5 75 12,5
45
75 100
5 Beton
(1Pc:2Ps:3Kr)
Pasir
10 60
Gambar 4.1 Dimensi Saluran Pengumpul
b. Saluran Penerima
Tinggi saluran (h) = 0,2044 m dibulatkan 0,21 m (Analisis) Lebar dasar (B) = 0,4087 m dibulatkan 0,40 m (Analisis)
7,5 40 7,5
21
3 40
55 Beton
(1Pc:2Ps:3Kr)
Pasir
6 30
Gambar 4.2 Dimensi Saluran Penerima
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
4.5. Rencana Anggaran Biaya.
Sebelum menghitung Rencana Anggaran Biaya (RAB), maka perlu melakukan perhitungan analisa Harga Satuan Pekerjaan (HSP). Harga Satuan Pekerjaan dibuat untuk mengetahui harga satu pekerjaan per satu satuan volume. Hasil perhitungan analisa Harga Satuan Pekerjaan dapat dilihat dalam Tabel berikut:
Tabel 4.12 Harga Satuan Pekerjaan (HSP)
Macam Pekerjaan Koefisien Satuan Jumlah Harga (Rp.)
Total (Rp.) I. Pekerjaan Tanah
1. Galian Tanah (1 M³)
Pekerja 0,400 OH 30.000,-
12.000,-Mandor 0,040 OH 41.000,-
1.640,-Jumlah 13.640,-2. Urugan Kembali (1 M³)
Pekerja 0,192 OH 30.000,-
5.760,-Mandor 0,019 OH 41.000,-
779,-Jumlah
6.539,-3. Urugan Pasir (1 M³)
Pasir Urug 1,200 M³ 80.500,-
96.600,-Pekerja 0,300 OH 30.000,-
9.000,-Mandor 0,010 OH 41.000,-
410,-Jumlah 106.010,-II. Pekerjaan Saluran
1. Pemasangan bekisting (1 M²)
Kayu terentang 0,030 M³ 1.187.500,-
35.625,-Paku biasa 2" - 5" 0,400 Kg 13.500,-
5.400,-Palywood tebal 9mm 0,350 Lbr 67.410,-
23.594,-Pekerja 0,320 OH 30.000,-
9.600,-Tukang Kayu 0,330 OH 40.000,-
13.200,-Kepala Tukang 0,033 OH 40.000,-
1.320,-Mandor 0,006 OH 41.000,-
246,-Jumlah
88.985,- dilanjutkan
commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis & Pembahasan
Lanjutan Tabel 4.12 2. Beton 1Pc:2Ps:3Kr (1 M³)
Semen portland 232,000 Kg 1.300,-
301.600,-Pasir Beton 0,520 M³ 100.000,-
52.000,-Koral Beton 0,780 M³ 100.000,-
78.000,-Pekerja 1,650 OH 30.000,-
49.500,-Tukang Batu 0,250 OH 36.000,-
9.000,-Kepala tukang 0,025 OH 40.000,-
1.000,-Mandor 0,080 OH 41.000,-
3.280,-Jumlah
494.380,-commit to user
Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB V Kesimpulan & Saran
Dimas Dwi Permana (I 8708060)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari perhitungan bab sebelumnya dapat disimpulkan bahwa:
Karakteristik saluran drainase Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar adalah:
a. Besarnya debit pada saluran pengumpul adalah 0,3681 m3/dt b. Besarnya debit pada saluran penerima adalah 0,0698 m3/dt
c. Luas penampang saluran Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar tidak memenuhi, karena rata-rata penampang yang ada (Aext) < penampang hasil analisis (Aanalisis) yaitu:
-Saluran pengumpul Aext= 0,178 m2< Aanalisis= 0,286 m2 -Saluran penerima Aext= 0,034 m2< Aanalisis= 0,084 m2
d. Dimensi saluran ekonomis untuk saluran pengumpul adalah dengan lebar saluran (B) = 0,750 m dan tinggi saluran (h) = 0,450 m.
e. Dimensi saluran ekonomis untuk saluran penenerima adalah dengan lebar saluran (B) = 0,400 m dan tinggi saluran (h) = 0,210 m.
f. Saluran berbentuk persegi ekonomis yang terbuat dari beton bertulang.
g. Rencana anggaran biaya untuk rehabilitasi saluran drainase pada Pemukiman Penduduk RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar adalah Rp.
185.208.597,-5.2. Saran
Perawatan saluran drainase secara berkala sangat penting untuk menghindari kerusakan yang lebih parah dan juga untuk mempertahankan kinerja saluran drainase agar dapat berfungsi secara maksimal.
47
commit to user
PENUTUP
Demikian Tugas Akhir Evaluasi Kinerja Jaringan Drainase RW I dan RW XIV Desa Malangjiwan, Kecamatan Colomadu, Kabupaten Karanganyar telah selesai Penulis susun.
Semoga apa yang telah Penulis sajikan dapat menambah pengetahuan dan wawasan mengenai infrastruktur perkotaan khususnya masalah jaringan drainase perumahan, baik dibangku kuliah maupun di lapangan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, namun Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi Penulis khususnya dan bagi semua civitas akademika Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas Maret pada umumnya.
Penyusun mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan survey lapangan dan penyusunan Tugas Akhir ini..