(Studi Kasus : Model inlet persegi panjang di bahu jalan)
Disusun Oleh :
TSALITSUN NIDHOMUL KHOIRI
20120110187
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
vii
Persembahan ... iii
Motto ... iv
Kata Pengantar ... v
Daftar Isi ... vii
Daftar Gambar ... ix
Daftar Tabel ... xi
Daftar Lampiran ... xii
Abstrak ... xii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian ... 3
D Manfaat Penelitian ... 3
E. Batasan Penelitian ... 3
F. Batasan Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Desain Street Inlet ... 5
B. Drainase Jalan ... 5
C. Intensitas Hujan ... 7
BAB III LANDASAN TEORI A. Pengertian Hidrologi ... 8
B. Pengertian Intensitas Hujan ... 9
C. Limpasan ... 11
viii BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
A. Tahapan Penelitian ... 19
B. Lokasi Penelitian ... 20
C. Alat dan Bahan ... 20
D. Desain Model Alat Uji Street Inlet ... 27
E. Tahapan Pembuatan Alat Street Inlet ... 29
F. Tahapan Pengujian Inlet ... 30
G. Pelaksanaan Penelitian ... 31
BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Intensitas Hujan ... 33
B. Debit Limpasan ... 38
C. Volume Genangan ... 40
D. Koefisien Limpasan ... 45
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 48
B. Saran ... 48
xii
bangunan penunjang, salah satunya yaitu bangunan inlet. Inlet menerima air permukaan dan menyalurkanya ke saluran drainase. Pada saat musim hujan, sering terjadi banjir atau genangan di ruas-ruas jalan perkotaan. Penyebab genangan bisa bermacam-macam, diantaranya curah hujan yang tinggi, peningkatan lapisan yang tidak tembus air, kapasitas saluran drainase yang tidak memadai dan desain inlet yang tidak sesuai. Untuk menemukan desain street inlet yang sesuai dengan kondisi dilapangan. Kondisi lapangan yang menjadi parameter dalam penelitian ini ialah intensitas hujan, limpasan hujan, genangan air dijalan, jenis street inlet, saluran dan jenis-jenis jalan .
Penelitian dilakukan pada sebuah prototype yang menggambarkan kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi di lapangan. Metode analisis debit limpasan permukaan di gunaan metode rasiona. Penelitian ini membahas tentang kinerja inlet jalan untuk mengurangi genangan akibat limpasan hujan (dengan model street inlet persegi panjang di bahu jalan). Pada penelitian yang dilakukan jenis inlet yang akan di gunakan ialah gutter inlet yang mempunyai bukaan horizontal.
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa pada pengujian intensitas hujan menggunakan 5 nozzel dan 3 noozel dapat di amatai bahwa semakin banyak jumlah nozzel yang di gunakan maka nilai intensitasnya bertambah besar. Dari hasil pengujian debit limpasan menunjukan bahwa debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dan pada pengujian volume genangan di ketahui bahwa jumlah lubang 1 inlet terjadi genangan lebih tinggi dari lubang inlet 2 dan lubang inlet 3.dan nilai koefisien rata rata yang di hasilkan menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran.
1
jalan perkotaan. Penyebab genangan bisa bermacam-macam, diantaranya curah hujan yang tinggi, peningkatan lapisan yang tidak tembus air, kapasitas saluran drainase yang tidak memadai dan desain inlet yang tidak sesuai (Suharyanto, 2006). Berdasarkan pengamatan pada saat musim hujan, genangan yang terjadi di ruas jalan disebabkan aliran air dipermukaan jalan terhambat masuk kedalaam badan drainase yang ada. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa perlu adanya penelitian tentang desain street inlet yang cocok untuk ruas jalan tersebut. Desain street inlet yang dimaksud adalah desain mengenai jenis street inlet yang sesuai jenis inlet.
Drainase berasal dari kata to drain yang berarti mengeringkan atau mengalirkan air. Drainase merupakan salah satu cara pembuangan kelebihan air yang tidak di inginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penanggulangan akibat yang di timbulkan oleh kelebihan air. Dalam sistem drainase diperlukan suatu bangunan penunjang, salah satunya yaitu bangunan inlet. Inlet menerima air permukaan dan menyalurkanya ke saluran drainase. Street inlet adalah bukaan lubang di sisi-sisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang jalan menuju ke saluran. Perncanaan inlet harus benar-benar dipertimbangkan sehingga dapat berfungsi dengan baik. Street inlet harus di letakan pada tempat yang tidak memberikan gangguan terhadap lalu lintas maupun pejalan kaki, di tempatkan pada daerah yang rendah di mana limpasan air hujan menuju ke arah tersebut, air yang masuk ke dalam inlet harus secepatnya masuk ke dalam saluran sehingga tidak menyebabkan genangan. jumlah inlet harus cukup untuk dapat menangkap limpasan air hujan pada jalan yang bersangkutan.
intensitas hujan, limpasan hujan, genangan air di jalan, jenis street inlet, saluran, jenis-jenis jalan dan statistik regresi linear.
Ada dua variabel desain yang perlu dilakukan yaitu jenis dan dimensi inlet serta jumlah inlet (Suharyanto, 2006). Pada umumnya saluran drainase jalan terletak disamping kiri dan atau kanan sepanjang jalan. Air hujan yang turun di jalan raya akan masuk ke saluran drainase melalui inlet atau yang dikenal dengan nama street inlet. Agar debit air hujan dapat masuk kedalam saluran drainase dengan lancar, maka diperlukan bentuk dan letak inlet yang tepat.
Bentuk-bentuk inlet yang sering di gunakan ialah berupa inlet berupa inlet datar dan inlet tegak (grate inlet). Inlet datar ialah inlet yang posisinya dekat kerb dengan posisi sejajar permukaan jalan, sehingga lubang inlet menghadap ke atas. Jenis yang kedua ialah inlet tegak (curb inlet), yaitu inlet yang posisinya tegak lurus atau membentuk sudut tertentu terhadap jalan raya dan berada di bawah kerb.
Penelitian dilakukan pada sebuah prototype yang menggambarkan kondisi ruas jalan raya. Dari penelitian yang akan dilakukan menggunakan inlet jenis persegi panjang di bahu jalan. Dalam kasus ini, penelitan dilakukan untuk jalan kolektor yang mana akan dikaji dalam bentuk prototaype berdasarkan kondisi di lapangan pada umumnya.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka rumusan masalah Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Berapakah besar intensitas hujan yang dihasilkan dari alat simulator hujan? 2. Berapakah besar debit yang masuk ke street inlet dari beberapa variasi uji
intensitas hujan?
3. Berapakah tinggi genangan air yang menggenang pada ruas jalan yang dipengaruhi oleh kondisi street inlet?
C. Tujuan Penelitian
Adapun maksud dan tujuan dilakukanya penelitian adalah sebagai berikut: 1. Menentukan nilai intensitas hujan dari tinggi curah hujan pada ruas jalan. 2. Melakukan pengujian perbandingan nilan debit limpasan terhadap jumlah inlet
street yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan.
3. Mengetahui pengaruh inlet street terhadap volume atau tinggi genangan pada ruas jalan.
4. Menentukan nilai koefisien limpasan yang terjadi apakah sesuai dengan tipe daerah aliran.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat di peroleh dari penelitian ini antara lain sebagai berikut: 1. Dari hasil penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan masukan
dan solusi terhadap fenomena banjir pada ruas jalan yang ada dan mendapatkan desain inlet yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan. 2. Dari hasil penelitian yang di lakukan dabat digunaakan sebagai bahan acuan
dalam mengembangkan ilmu pengetahuan , dan dapat digunakan sebagai bahan kajian untuk penelitian yang akan datang.
E. Batasan Masalah
Penelitian ini dipengaruhi oleh berbagai macam parameter. Oleh karena itu, agar penelitian ini berjalan sesuai dengan tujuan yang diharapkan maka dibuat batasan-batasan masalah guna membatasi ruang lingkup penelitian, antara lain: 1. Penelitian ini dilakukan dengan membuat prototype yang sesuai seperti
kondisi di lapangan..
2. Sumber air hujan merupakan air hujan buatan yang berasal dari Laboratorium Rekayasa Lingkungan, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta..
F .Keaslian Penelitian
5
Menurut Suharyanto (2014) “Desain Street inlet Berdasarkan Geometri Jalan Raya (studi kasus jalan ruas Sukarno-Hatta, Malang, Jawa Timur)”. adalah untuk mengetahui jarak, dimensi, dan jenis inlet yang digunakan yang sesuai dengan kondisi lebar jalan dan curah hujan yang ada. Data input yang digunakan ialah data curah hujan, penggunaan lahan, lebar jalan, geometri jalan, dan jenis lapisan atas jalan. Penelitian ini dilakukan pada sebuah ruas jalan dengan panjang 3,8 km. Penelitian tersebut menghasilkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Dimensi inlet untuk drainase jalan raya tergantung pada alinyemen vertikal jalan.
2. Untuk jenis grate inlet, dimensi tergantung dari kemiringan bahu jalan.
3. Jarak antar inlet ditentukan oleh dimensi jalan (lebar dan panjang jalan) yang ditinjau.
4. Dari hasil perhitungan, diperoleh dimensi inlet untuk jenis curb opening inlet 8 x 10 cm dengan kemiringan memanjang jalan 0,00175, kemiringan bahu jalan 0,0211, jarak inlet 25 m, dan luas daerah 900 m2. Untuk kemiringan memanjang jalan 0.05179 (yang terbesar), diperoleh dimensi inlet 70 x 35 cm.
5. Untuk jenis grate inlet, dengan kemiringan memanjang jalan 0,00175, kemiringan bahu jalan 0,0211, jarak inlet 25 m, dan luas daerah 900 m.
B. Drainase Jalan
permasalahan drainase yang pada akhirnya diperoleh suatu solusi perbaikan, dari hasil studi dapat dimanfaatkan oleh Pemerintah khususnya Pemerintah Kota Palembang, dalam rangka perbaikan jalan drainase. Hasil pengamatan dan hasil studi bahwa hampir semua drainase yang sudah tersumbat akibat sampah dan sedimen. Drainase dibawah trotoar yang tidak memiliki inlet sehingga air menggenang pada badan jalan. Penelitian tersebut menghasilkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Drainase (saluran samping) jalan yang ada dijalan Demang Lebar Daun merupakan drainase yang bermasalah lebih kurang 80% saluran drainase tidak berfungsi sebagaimana mestinya.
2. Permasalahan yang ada pada lokasi jalan Demang Lebar Daun, adalah :
a. Dimensi saluran yang tidak seragam, kontruksi bangunan tidak jelas.
b. Kemiringan saluran drainas sudah tidak sesuai lagi karena terdapat banyak sedimen.
c. Saluran drainase sebagian besar sudah tersumbat akibat sampah dan sedimen.
d. Saluran drainase dibawah trotoaryang tidak memiliki inlet sehingga air menggenang pada badan jalan.
e. Gorong-gorong yang sudah dipenuhi sampah dan sedimen. f. Saluran drainase dibuat asal jadi.
g. Warga yang berjualan diatas saluran drainase membuang sampah kedalam saluran drainase sehinga mengganggu aliran pada saluran.
h. Tanah longsor yang menutup saluran.
i. Tidak adanya koordinasi antar instansi terkait.
3. Sesuai dengan tujuan semoga studi kasus ini bermanfaat untuk perbaikan sistem drainase dikota palembang khususnya dilokasi jalan Demang Lebar Daun.
C. Intensitas Hujan
Menurut Khakimurrahman (2016), Untuk menentukan besarnya intensitas hujan perlu dilakukan simulasi hujan, untuk menunjang didapatnya data-data yang diperlukan. Hujan yang disimulasikan bertujuan untuk mempelajari parameter hidrologi seperti intensitas hujan, infiltrasi dan runoff di bawah pemakaian hujan yang terkontrol. Pada Tugas Akhir ini dilakukan 16 kali pengujian dengan variasi jarak nozzle terhadap cawan, jumlah nozzle (1, 3, dan 5 buah), perbedaan tekanan (10 Psi, 15 Psi dan 20 Psi). Dalam penelitian tersebut menghasilkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Nilai variasi intensitas yang dihasilkan dari simulator hujan yaitu: Pada jarak nozzle terhadap cawan 2,75 m nilai intensitasnya cenderung lebih besar dari pada jarak nozzle terhadap cawan 4 m. Semakin besar tekanan air nilai intensitasnya cenderung semakin kecil. Sedangkan semakin banyak jumlah nozzle yang digunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar (nilai intensitas 5 nozzle > 3 nozzle > 1 nozzle). Dari intensitas hujan yang terjadi masuk kedalam kriteria hujan sangat lebat.
8
air di bumi, baik mengenai terjadinya, peredaran dan penyebarannya, sifat-sifatnya dan hubungan dengan lingkungannya terutama dengan mahluk hidup. Penerapan ilmu hidrologi dapat dijumpai dalam beberapa kegiatan seperti perencanaan dan operasi bangunan air, penyediaan air untuk berbagai keperluan (air bersih, irigasi, perikanan, peternakan), pembangkit listrik tenaga air, pengendalian banjir, pengendalian erosi dan sedimentasi, transportasi air, drainasi, pengendali polusi air limbah, dan sebagainya. Ilmu hidrologi lebih banyak didasarkan pada pengetahuan empiris daripada teoritis. Hal ini karena banyknya parameter yang berpengaruh pada kondisi hidrologi di suatu daerah, seperti kondisi klimatologi (angin, suhu udara, kelembaban udara penyinaran matahari), kondisi lahan, kemiringan lahan, dan lainnya. Banyaknya parameter tersebut mengakibatkan analisis hidrologi sulit diselesaikan secara analitis. Di samping itu kondisi hidrologi juga sangat dinamis yang tergantung pada perubahan/kegiatan yang dilakukan oleh manusia, seperti perubahan tata guna lahan (penggundulan hutan, penghijauan, perubahan lahan sawah menjadi daerah pemukiman atau industry, perubahan hutan menjadi sawah atau fungsi lainnya), perubahan penutup permukaan tanah (dari tanah, rumput, atau pepohonan menjadi permukaan asapal atau beton), dan lain sebagainya.
Gambar 3.1 Siklus hidrologi (Soemarto,1995) Keterangan:
1. Evaporasi 2. Angin 3. Hujan
4. Evapotranspirasi 5. Limpasan Permukaan 6. Infiltrasi
7. Perkolasi 8. Aliran Antara
B. Intensitas Hujan
Intensitas hujan adalah jumlah hujan per satuan waktu. Intensitas hujan atau ketebalan hujan per satuan waktu lazimnya dilaporkan dalam satuan milimeter per jam (Asdak, 1995).
Intensitas hujan sangat menentukan didalam perhitungan limpasan permukaan, yang besarnya dapat diperoleh dari pengamatan di lapangan. Besarnya intensitas hujan akan tergantung pada lebat dan lamanya hujan serta frekuensi hujan dengan membandingkan antara tinggi hujan dengan lamanya hujan dalam satuan mm/jam atau dengan persamaan.
Tabel 3.1 adalah keadaan hujan dan intensitas hujan, menurut (Triatmodjo, 2008). Tabel tersebut menunjukan bahwa curah hujan tidak bertambah sebanding dengan waktu. Jika durasi waktu lebih lama, penambahan curah hujan adalah lebih kecil dibanding dengan penambahan waktu, karena hujan tersebut bisa berkurang atau berhenti
Tabel 3.1. Klasifikasi Intensitas Hujan Keadaan Hujan Intensitas Hujan (mm)
1 Jam 24 Jam Hujan sangat ringan <1 <5
Hujan ringan 1-5 5-20
Hujan normal 5-10 20-50
Hujan lebat 10-20 50-100
Hujan sangat lebat >20 >100 Sumber: Triatmodjo, 2008.
Dengan:
I = Intensitas hujan (mm/menit) d = Tinggi Hujan (mm)
t = Waktu (menit)
V = Volume hujan dalam penampang (mm³) A = Luas penampang hujan (mm²)
C. Limpasan
Debit limpasan adalah volume air hujan per satuan waktu yang tidak mengalami infiltrasi sehingga harus di alirkan melalui saluran drainase. Koefisien yang digunakan untuk menunjukkan berapa bagian dari air hujan yang harus dialirkan melalui saluran drainase karena tidak mengalami penyerapan ke dalam tanah (infiltrasi). Koefisien ini berkisar antara 0-1 yang disesuaikan dengan kepadatan penduduk di daerah tersebut. Semakin padat penduduknya maka koefisien Run-Offnya akan semakin besar sehingga debit air yang harus dialirkan oleh saluran drainase tersebut akan semakin besar pula.
Menurut Sosrodarsono (1978), mengemukakan bahwa Limpasan permukaan terjadi ketika jumlah curah hujan melampaui laju infiltrasi, setelah laju infiltrasi terpenuhi, air mulai mengisi cekungan atau depresi pada permukaan tanah. Setelah pengisian selesai maka air akan mengalir dengan bebas dipermukaan tanah. Faktor – faktor yang mempengaruhi limpasan permukaan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu elemen meteorology dan elemen sifat fisik daerah pengaliran.
D. Koefisien limpasan
Tabel 3.2 Koefisien Aliran
Dalam perencanaan bangunan air pada suatu daerah pengaliran sungai sering di jumpai dalam perkiraan puncak banjir di hitung dengan methode yang sederhan dan praktis. Namun demikian, metode perhitungan ini dalam tehnik penyajianya memasukan faktor curah hujan, keadaan fisik dan sifat hidrolika daerah aaliran sehingga di kenal sebagai metode rational (Subarkah,1980)
Menurut Triatmodjo (2008). Metode rasional banyak di gunakan untuk memperkirakan debit puncak yang di timbulkan oleh hujan deras pada daerah tangkapan, metode rasional di dasarkan pada persamaan berikut:
Q = 0,278.C.I.A...(3.3) Dengan:
Q : Debit puncak
I : Intensitas hujan (mm/jam) A :Luas daerah tangkapan C :Koefisien aliran
E. Klasifikasi Jalan Raya
Klasifikasi jalan raya menunjukkan standar operasi yang dibutuhkan dan merupakan suatu bantuan yang berguna bagi perencana. Dalam buku Silvia Sukirman 1999 menurut fungsinya, jalan raya dapat di bagi menjadi tiga bagian yaitu :
1. Jalan Arteri
Jalan arteri merupakan jalan umum yang berfungsi melayani (angkutan) terutama dengan ciri perjalanan jarak jauh, kecepatan rata – rata tinggi, dan jumlah jalan masuk (akses) dibatasi.
2. Jalan Kolektor
Jalan kolektor merupakan jalan umum yang berfungsi melayani angkutan pengumpul atau pembagi dengan ciri – ciri perjalanan jarak sedang, kecepatan rata – rata sedang, dan jumlah jalan masuk dibatasi. 3. Jalan Lokal
Sesuai dengan Undang – undang tentang jalan, No. 13 tahun 1980 dan peraturan pemerintah No. 26 tahun 1985, sistem jaringan jalan di Indonesia dapat dibedakan atas sistem jaringan primer dan jaringan sekunder. Dengan demikian sistem jaringan primer terdiri dari :
1. Jalan Arteri Lokal
Jalan arteri lokal adalah jalan yang menghubungkan kota jenjang kesatu yang terletak berdampingan. Persyaratan yang harus dipenuhi oleh jalan arteri primer adalah :
a) Kecepatan rencana >60 km/jam. b) Lebar badan jalan >8.0 m 2. Jalan Kolektor Primer
Jalan kolektor primer adalah jalan yang menghubungkan kota jenjang kedua dengan kota jenjang kedua atau kota jenjang kedua dengan kota jenjang ketiga. Persyaratan yang harus dipenuhi oleh jalan kolektor primer diantaranya adalah:
a) Kecepatan rencana jalan > 40 km/jam b) Lebar badan jalan > 7 m
3. Jalan Lokal Primer
Jalan lokal primer adalah jalan yang menghubungkan kota jenjang kesatu dengan persil atau menghubungkan kota jenjang ketiga dengan kota jenjang ketiga, kota jenjang ketiga dengan kota jenjang dibawahnya, kota jenjang ketiga dengan persil, atau kota dibawah jenjang ketiga dengan persil. Adapun persyaratan jalan lokal primer, yaitu :
a) Kecepatan rencana > 20 km/jam b) Lebar badan jalan > 6 m
Selanjutnya adalah sistem jaringan sekunder yang terdiri dari : 1. Jalan Arteri Sekunder
kawasan sekunder kesatu dengan kawasan sekunder kedua. Persyaratan jalan arteri sekunder yaitu :
a) Kecepatan rencana > 30 km/jam. b) Lebar badan jalan > 8 m
2. Jalan Kolektor Sekunder
Jalan kolektor sekunder adalah jalan yang menghubungkan kawasan sekunder kedua dengan kawasan sekunder kedua atau menghubungkan kawasan sekunder kedua dengan kawasan sekunder ketiga. Persyaratan jalan kolektor sekunder yaitu :
a) Kecepatan rencana > 20 km/jam. b) Lebar badan jalan 7 m
3. Jalan Lokal Sekunder
Jalan lokal sekunder adalah jalan yang menghubungkan kawasan sekunder kesatu dengan perumahan, menghubungkan kawasan sekunder kedua dengan perumahan, kawasan sekunder ketiga dan seterusnya sampai ke perumahan. Persyaratan jalan lokal sekunder yaitu :
a) Kecepatan rencana > 10 km/jam. b) Lebar badan jalan > 5 m.
Dalam konstruksi perkerasan jalan dipandang dari segi kemampuannya dalam memikul dan menyebarkan beban dengan memenuhi syarat – syarat yang ada diantaranya yaitu permukaan mudah mengalirkan air, sehingga air hujan yang jatuh di atasnya dapat dialirkan dengan cepat (Sukirman, 1999). Pada kondisi ini, air sangat berperan penting dalam kekuatan terhadap kondisi jalan. Adapun jenis jalan yang akan dilakukan uji coba dalam penelitian ini adalah jalan kolektor.
F. Street Inlet
diperlukan street inlet, karena ambang saluran yang ada merupakan bukaan bebas. Perlengkapan street inlet mempunyai ketentuan – ketentuan sebagai berikut :
1. Ditempatkan pada daerah yang rendah dimana limpasan air hujan menuju ke arah tersebut.
2. Diletakkan pada tempat yang tidak memberikan gangguan lalu lintas dan pejalan kaki.
3. Air yang masuk ke street inlet harus dapat masuk menuju saluran drainase dengan cepat.
4. Jumlah street inlet harus cukup agar dapat menangkap limpasan air hujan pada jalan yang bersangkutan.
Bentuk bentuk inlet yang sering digunakan ialah berupa inlet datar dan inlet tegak (grate inlet). Inlet datar ialah inlet yang posisinya dekat kerb dengan posisi sejajar permukaan jalan, sehingga lubang inlet menghadap ke atas. Jenis yang kedua ialah inlet tegak (curb inlet), yaitu inlet yang posisinya tegak lurus atau membentuk sudut tertentu terhadap jalan raya dan berada di bawah kerb. Ilustrasi dari jenis-jenis inlet ini dapat di lihat pada gambar 3.2.
G. Saluran Drainase
Menurut Suripin (2004), drainase mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal.
Dengan pengertian lain adalah suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air irigasi dari suatu tempat, sehingga fungsi dari suatu tempat tersebut tidak terganggu
Adapun fungsi dari drainase adalah sebagai berikut
1. Membebaskan suatu wilayah dari genangan air erosi dan banjir.
2. Karena aliran lancar, maka drainase juga berfungsi untuk memperkecil resiko kesehatan lingkungan bebas dari malaria dan penyakit lainnya. 3. Kegunaan tanah pemukiman padat akan menjadi baik.
4. Dengan sistem yang baik, tata guna lahan dapat dioptimalkan. Sistem jaringan drainase terbagi menjadi dua bagian, yaitu :
1. Sistem drainase makro yaitu sistem saluran/badan air yang menampung dan mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (catchment area).
2. Sistem drainase mikro yaitu sistem saluran dan bangunan pelengkap drainase yang menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan air hujan.
Bila ditinjau dari segi fisik (hirarki susunan saluran) sistem drainase diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Saluran Primer
Saluran yang memanfaatkan sungai dan anak sungai. Saluran primer adalah saluran utama yang menerima aliran dari saluran sekunder.
2. Saluran Sekunder
3. Saluran Tersier
Saluran untuk mengalirkan limbah rumah tangga ke saluran sekunder, berupa plesteran, pipa dan tanah.
4. Saluran Kuarter
19
Langkah-langkah penelitian yang dilakukan dapat digambarkan dengan skema berikut:
Gambar 4.1 Bagan alir tahapan penelitian. Survey alat dan bahan street inlet
Persiapan alat uji: Pembuatan model street inlet
Percobaan alat uji
Pengujian alat uji
Rekapitulasi data
Analisis dan hitungan
Selesai
Desain pengujian street inlet Mulai
Rumusan masalah
Studi pustaka
B. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Keairan dan Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Kasihan, Bantul.
C. Alat dan Bahan 1. Alat yang digunakan:
a. Simulator hujan:
Alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah seperangkat simulator hujan. Tujuannya adalah untuk menggerakan hujan buatan dengan skala laboratorium dan untuk melihat siklus hidrologi dalam skala kecil. Komponen dari Peralatan ini adalah :
1) Nozzle, yang berfungsi mengatur jumlah besarnya butiran hujan yang jatuh,, nozzle yang digunakan 5 buah
2) Kerangka besi, yang berfungsi sebagai penampang nozzle yang berukuran 3 m x 3 m x 4 m.
3) Pompa air, berfungsi sebagai penggerak air, pompa yang dipakai adalah merk New Shimizu PS 128 BT dengan spesifikasi panjang pipa hisap 9 m, daya output motor 125 W, daya dorong max. 33 m.
4) Pipa, sebagi tempat mengalirkan dan menyalurkan air.Pipa yang digunakan pvc ½ inch.
5) Klep foot pompa, letaknya berada di ujung pipa 1 inch dan harus terendam di dalam air dan berfungsi agar jalur rentang pipa antara sumur dan pompa (jalur pipa hisap),tetap terisi air. 6) Box kontainer kapasitas 150 liter, sebagai tempat menampung
air yang akan digunakan.
Gambar 4.2. Rangkaian simulator hujan (Khakimurrahman 2016)
Gambar 4.4. Rangkaian nozzle (Khakimurrahman 2016) b. Pada alat street inlet :
1) Kayu, digunakan sebagai rangka dari alat street inlet. Kayu yang digunakan yaitu kayu kelapa.
2) Triplek, pada alat street inlet triplek digunakan sebagi jalan. 3) Akrilik, sebagai tempat menampung air yang masuk dari inlet
atau sebagai saluran drainase.
4) Cat, digunakan agar alat terlihat seperti asli.
Gambar 4.5. Alat uji street inlet
c. Pada pengujian inlet :
1) Mistar, digunakan untuk mengukur tinggi dan lebar genangan yang ada di bahu dan trotoar jalan
.
2) Cawan, berfungsi untuk mengetahui intensitas hujan pada saat pengujian.
Gambar 4.7. Cawan
3) Box, berfungsi sebagai penampung air limpasan
4) Gelas ukur 1000 ml, digunakan untuk mengukur air yang terdapat di cawan dan di box.
Gambar 4.9. Gelas ukur
5) Timbangan digital, digunakan untuk mengetahui air yang ada di dalam cawan.
6) Stopwatch, stopwatch yang digunakan untuk menentukan waktu pengujian.
Gambar 4.11. Stopwatch
7) Plastisin, berfungsi sebagai menutup celah-celah yang ada di sambungan trotoar dan bahu jalan.
D. Desain Model Alat Uji Street Inlet
Model street inlet menggunakan ukuran 200 cm x 120 cm x 120 cm dengan kemiringan pada jalan 3% dan bahu jalan 2%. Skala yang dipakai yaitu 1:5, jarak antar inlet 55 cm. Bentuk inlet yang digunakan bentuk inlet persegi panjang di bahu jalan. Pada pengujian ini memakai alat simulator hujan, hujan yang dipakai hujan dengan menggunakan 5 nozzel yang di sebut hujan 1 dan hujan menggunakan 3 nozzel yang disebut hujan 2. Model pengujian alat street inlet dibuat dengan denah yang diberikan dalam Gambar 4.13, 4,14, dan Gambar 4.15.
Gambar 4.14 Rangka jalan alat uji
E. Tahapan Pembuatan Alat Street Inlet
Tahapan pembuatan alat street inlet digambarkan dengan skema berikut:
Gambar 4.16. Bagan alir pembuatan alat Studi Pustaka
Persiapan Alat dan Bahan
Pembuatan Model Street Inlet
Pengujian Awal Terhadap Model
Street Inlet
Pelaksanaan pengujian Berfungsi
Tidak Berfungsi Mulai
F. Tahapan Pengujian Inlet
Tahapan pengujian inlet digambarkan dengan skema sebagai berikut :
Gambar 4.17. Bagan alir pengujian inlet Merapikan alat pengujian
Menempatkan cawan dan box yang akan menampung air hujan
Mengatur nozzle, hujan yang akan dipakai hujan lebat dan sedang
Hidupkan alat simulator hujan
Mengatur stopwatch, per 3 menit dari 30 menit
Selesai
Memasang bentuk inlet kotak atau bulat Mulai
Mengukur tinggi dan lebar genangan yang ada di bahu jalan
Pengambilan air hujan yang ada di cawan dan box
Mengukur dan menimbang air hujan yang ada di cawan dan box
G. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada tanggal 9 juni 2016 ,pengujian ini terbagi atas dua yaitu hujan dengan menggunakan 5 nozzel atau yang di sebut dengan hujan 1 dan menggunakan 3 nozzel atau yang disebut dengan hujan 2. Pengujian dilakukan selama 30 menit per 3 menitnya. Langkah-langkah pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut:
1. Sebelum pengujian dilaksanakan pastikan rangkaian pompa dan alat street inlet telah terrangkai dan terpasang dengan benar dan air untuk pengujian stabil.
2. Lakukan percobaan alat uji terlebih dahulu atu testing guna mengetahui kondisi hujan yang sesuai dengan hujan yang kita tetapkan.
3. Setelah hujan sesuai dengan yang kita inginkan, matikan pompa airnya, selanjutnya memasang bentuk inlet yang akan digunakan.
4. Menempatkan cawan dan box yang menampung air hujan pada posisi nya. 5. Mengatur Stopwatch dengan interval 3 menit dari total waktu 30 menit. 6. Setelah semuanya sudah siap, hidupkan kembali alat simulator hujan.
Pengujian pun dilakukan.
7. Tunggu sampai 3 menit, selanjutnya mengukur tinggi dan lebar genangan yang ada di bahu jalan, catat semua hasilnya
8. Selanjutnya ambil cawan dan box, dan langsung menggantikan cawan dan box tersebut.
Gambar 4.19 letak cawan pada alat uji street inlet
9. Sebelum melakukan penimbangan dan pengukuran keringkan sisi luar cawan dengan cara dilap menggunakan kanebo.
10. Timbang cawan, kurangkan berat cawan terisi air dengan berat cawan kosong untuk mengetahui berat air, catat semua hasil nya. Sedangkan, air yang ada di box hanya diukur saja.
11. Pada saat waktu 30 menit matikan pompa. Ditunggu sampai air yang menggenang di bahu jalan habis, dan biarkan waktu yang ada di stopwatch trus berjalan.
12. Sesudah air yang menggenang di bahu jalan habis, stopkan stopwatch. 13. Lalu ambil box air yang menampung air genangan, catat hasilnya. 14. Selanjutnya lakukan tahapan yang sama pada pengujian berikutnya.
33
dilaksanakan pada tanggal 20-21 Mei 2016 dengan menggunakan hujan 5 nozzle yang disebut dengan hujan 1. Pada pengujian ini, dilakukan sebanyak 3 kali pengujian pada tiap jumlah lubang inlet yang terpasang. Pengujian II dilaksanakan pada tanggal 9 Juni 2016 dengan menggunakan 3 noozle yang disebut dengan hujan 2. Pada pengujian ini juga dilakukan sebanyak 3 kali pengujian pada tiap jumlah lubang inlet yang terpasang. Pada tiap pengujian ada 3 macam pengujian, yang pertama pengujian dengan menggunakan 1 inlet, yang kedua menggunakan 2 inlet dan selanjutnya menggunakan 3 inlet pada jalan tersebut.
A. Intensitas Hujan
Pengujian ini menggunakan 5 nozzle dan 3 nozzle, masing-masing dilakukan 3 kali pengujian. Pada interval waktu 3 menit dalam total waktu 30 menit untuk 1 tahapan pengujian.
1. Perhitungan Intensitas Hujan
Rumus yang digunakan untuk menghitung intensitas hujan sebagai berikut:
t d I
……….. (5.1)
A V d
……….. (5.2)
Dengan:
I = Intensitas hujan (mm/menit) d = Tinggi Hujan (mm)
t = Waktu (menit)
Untuk menentukan volume hujan dalam suatu penampang menggunakan cara mencari massa air dalam penampang terlebih dahulu dengan rumus sebagai berikut:
M. Air = Mt – Mc ……… (5.3) Dengan:
M. Air = Massa Air (gr)
Mt = Massa Cawan+Berat Air (gr) Mc = Massa Cawan (gr)
Rumus untuk menghitung volume hujan dalam penampang sebagai berikut:
V = M.air /
ρ
... (5.4) Dengan:
V = Volume hujan dalam penampang (mm³) M. air = Massa air (gr)
ρ
air bersih=
1000 kg/m³ = 0,001 gr/mm³Rumus untuk menghitung tinggi hujan sebagai berikut:
d = V / A ……… (5.5)
Dengan:
d = Tinggi hujan (mm)
V = Volume hujan dalam penampang (mm³) A = Luas penampang (mm²)
A = 1/4.Ԉ.D² = 9386,53 mm², dengan D = 109,3 mm.
Setelah tinggi hujan diketahui selanjutnya menghitung intensitas hujan dengan durasi hujan t = 3 menit. Untuk hasil selengkapnya bisa dilihat pada Lampiran 1.
2. Hasil Penelitian Intensitas Hujan
Tabel 5.1 Hasil Intensitas Hujan Yang Didapat Selama Pengujian
Intensitas hujan rata rata (mm/menit)
waktu Hujan 1 Hujan 2
Hasil pengujian pertama intensitas hujan disajikan pada Tabel 5.2 dan digambarkan pada Gambar 5.1.
Tabel 5.2 Hasil Intensitas Hujan Dengan Hujan 1
waktu No
Pengujian
intensitas intensitas Rata'' Intensitas
Gambar 5.1 Grafik intensitas hujan dengan hujan 1
Hujan 2
Hasil pengujian pertama intensitas hujan disajikan pada Tabel 5.3 dan digambarkan pada Gambar 5.2.
Tabel 5.3 Hasil Intensitas Hujan Dengan Hujan 2
waktu No
Pengujian
intensitas intensitas Rata'' Intensitas
Gambar 5.2 Grafik intensitas hujan dengan hujan 2
Hasil nilai intensitas hujan dari simulator hujan pada semua nomor pengujian, mendapatkan hasil rata-rata yaitu hujan 1 pada pengujian 1 = 109,90 mm/jam, pengujian 2 = 112,11 mm/jam, dan pengujian 3 = 125,25 mm/jam, dan hujan 2 pada pengujian 1= 98,12 mm/jam, pengujian 2 = 101,87 mm/jam dan pengujian 3 = 99,41 mm/jam. Dari hasil tersebut intensitas hujan yang terjadi masuk kedalam kriteria hujan sangat lebat.
Dari Gambar 5.1 dan 5.2 dapat dilihat bahwa intensitas yang terjadi pada hujan 1 intensitas cawan 1 lebih dominan dibandingkan dengan intensitas pada cawan 2 sedangkan pada hujan 2 intensitas cawan 2 lebih dominan dibandingkan dengan intensitas pada cawan 2. Hal ini disebabkan banyak faktor antara lain perilaku nozzle, tekanan mesin pompa air, dan debit air yang keluar dari tandon. Namun secara keseluruhan bisa diamati pada Tabel 5.1 dan Tabel 5.2 bahwa jumlah nozzel berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin banyak jumlah nozzel yang di gunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar besar (nilai intensitas hujan 1 > hujan 2). Untuk tabel hasil pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 5.
B. Debit Limpasan
Pada pengujian ini dilakukakan pengujian sebanyak 3 kali untuk 5 nozzle yang disebut hujan 1 dan 3 nozzle yang di sebut hujan 2. Pada pengujian pertama telah dipasang lubang inlet dengan jumlah 1 lubang, kemudian setelah itu dipasang 2 lubang, dan selanjutnya dipasang dengan menggunakan 3 lubang. Dimana pada masing – masing pengujian tersebut dihitung dalam interval waktu 3 menit selama kurun waktu 30 menit. Rumus yang digunakan untuk menghitung debit limpasan sebagai berikut:
t V
Q ……… (5.6) Dengan:
Q = Debit Limpasan (liter/menit) V = Volume Limpasan (liter) t = Waktu (menit)
Hasil hubungan antara waktu dengan debit limpasan pada 1 lubang inlet, 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet dengan bentuk persegi panjang adalah sebagai berikut:
Hujan 1
Tabel 5.4 Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Hujan 1
Debit limpasan
Waktu Iinlet 1 Waktu Inlet 2 Waktu Inlet 3
(menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit)
Gambar 5.3 Grafik debit limpasan pada hujan 1 Hujan 2
Tabel 5.5 Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Hujan 2
Debit limpasan
Waktu Inlet 1 Waktu Inlet 2 Waktu Inlet 3 (menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit)
0 0,00 0 0,00 0 0,00
Gambar 5.4 Grafik debit limpasan pada hujan 2
Pada Gambar 5.3 dan Gambar 5.4 menunjukan bahwa debit limpasan pada 3 lubang inlet lebih besar dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 1 lubang inlet. Dari data yang di dapat pada saat pengujian terlihat dari grafik hidrograf laju debit limpasan tidak konstan, hal ini di sebabkan volume hujan yang di aliri dari nozzel pada alat simulator hujan saat pengujian sering berubah-ubah dan mengakibatkan hujan tidak merata.
Untuk tabel hasil perhitungan debit limpasan pada setiap pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 2.
C. Volume Genangan
Pada pengujian ini dilakukakan pengujian sebanyak 3 kali untuk tiap masing-masing kondisi hujan. pada pengujian pertama telah dipasang street inlet dengan jumlah 1 lubang, kemudian setelah itu dipasang 2 lubang, dan selanjutnya dipasang dengan menggunakan 3 lubang. Dimana pada masing – masing pengujian tersebut dihitung dalam waktu 3 menit dalam kurun waktu 30 menit. Rumus yang digunakan untuk menghitung luas genangan sebagai berikut:
LΔ =0,5*h*l...(5.7)
Rumus untuk menghitung volume genangan:
Volume Geanangan = LΔ x Lebar Jalan...(5.8)
Dari hasil penelitian didapat volume genangan pada saat hujan 1 dan hujan 2 sebagai berikut:
Tabel 5.6 Perhitungan Volume Genangan 1 Lubang Inlet Hujan 1
Hujan 1
Tabel 5.7 Hasil Perhitungan Volume Genangan Hujan 1 Waktu volume genangan (liter)
(menit) 1 inlet 2 inlet 3 inlet
3 0,67 0,64 0,43
6 0,83 0,71 0,46
9 0,95 0,80 0,48
12 1,05 0,89 0,50
15 1,17 0,90 0,52
18 1,16 0,90 0,56
21 1,20 0,93 0,55
24 1,19 0,90 0,56
27 1,25 0,93 0,59
Gambar 5.5 Grafik volume genangan pada hujan 1
Hujan 2
Tabel 5.8 Perhitungan Volume Genangan Dengan Hujan 2 Waktu volume genangan (liter)
Gambar 5.6 Grafik volume genangan pada hujan 2
Pada Gambar 5.5 dan Gambar 5.6 menunjukan bahwa pengujian hujan 1 terlihat volume genangan tertingi terjadi pada jumlah lubang 1 inlet pada menit ke-30 yaitu 1,29 liter, dan pada hujan 2 terlihat volume genangan tertingi juga terjadi pada jumlah lubang 1 inlet pada menit ke-30 dan ke-27 yaitu 0,76 liter. Dan dapat diamati bahwa grafik volume genangan pada hujan 1 dan hujan 2 yang dihasilkan dari alat simulator hujan dengan 1 lubang inlet,2 lubang inlet, 3 lubang inlet menunjukan perbedaan. Dimana volume genangan dengan jumlah lubang 1 lubang inlet > 2 lubang inlet > 3 lubang inlet. Untuk tabel hasil perhitungan volume genangan pada setiap pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 3.
Dari data pengujian hubungan volume genangan dan debit limpasan pada jumlah inlet yang didapat bisa diamati bahwa jumlah lubang inlet mempengaruhi jumlah debit limpasan dan volume genangan. Dari hasil penelitian didapat hubungan antara volume genangan terhadap debit untuk setiap lubang inlet dengan hujan 1 dan hujan 2 sebagai berikut:
Hujan 1
Tabel 5.9 Hubungan Volume Genangan Dan Debit Limpasan Hujan 1
Hujan 2
Tabel 5.10 Hubungan Volume Genangan Dan Debit Limpasan Hujan 2
justru akan mengurangi volume genanagan. Dikarenakan semakin banyak jumlah inlet yang di pasang maka akan mempermudah air untuk masuk ke lubang inlet.
D. Koefisien Limpasan
Dalam menentukan nilai koefisien limpasan dapat di hitung menggunakan metode rasional didasarkan pada persamaan sebagai berikut:
Q = 0,278.C.I.A ...(5.9) Dengan:
Q : Debit puncak I : Intensitas hujan
A :Luas daerah tangkapan C :Koefisien aliran
Pada pengujian ini kita menganalisis koefisien limpasan berikut contoh perhitungannya:
Tabel 5.11 Perhitungan Koefisien Limpasan 1 Lubang Inlet Hujan 1 Waktu Debit Limpasan Intensitas rata"
C
(menit) (liter/menit) (mm/menit)
Hujan 1
Tabel 5.12 Koefisien Limpasan Hujan 1
waktu Koefisien Limpasan (menit) 1 inlet 2 inlet 3 inlet
Tabel 5.13 Koefisien Limpasan Hujan 2
Dari data di atas menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran. Untuk tabel hasil pengujian selengkpnya dapat di lihat pada lampiran 4.
48 BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Pada hasil pengujian yang dilaksanakan bisa di amati bahwa perbedaan jumlah noozl berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin banyak jumlah noozel yang di gunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar (nilai intensitas hujan 1 > hujan 2).
2. Hasil pengujian debit limpasan menunjukan bahwa debit limpasan pada 3 lubang inlet lebih besar dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 1 lubang inlet.
3. Pada hasil pengujian volume genangan menunjukan bahwa volume genangan pada hujan 1 dan hujan 2 yang dihasilkan dari alat simulator hujan dengan 1 lubang inlet,2 lubang inlet, 3 lubang inlet menunjukan perbedaan. Dimana volume genangan dengan jumlah lubang 1 lubang inlet > 2 lubang inlet > 3 lubang inlet.
4. Hubungan antara debit limpasan terhadap intensitas hujan dan luas daerah tangkapan, bisa di amati bahwa nilai koefisien limpasan rata rata yang di hasilkan dari pengujian hujan 1 adalah 1 inlet = 0,84, 2 inlet = 0,89, dan 3 inlet = 0,92 dan hujan 2 adalah 1 lubang inlet = 0,74, 2 lubang inlet =0,86 dan 3 inlet = 0,90. Hal ini menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sudah sesuai dengan ketetapan koefisien pengaliran.
B. Saran
Untuk menyempurnakan hasil penelitian dan untuk mengembangkan penelitian lebih lanjut, peneliti dapat menyarankan sebagai berikut :
mengetahui kerusakan dan kelemahan yang terjadi pada alat uji, sehingga kerusakan dan kelemahan dapat diantisipasi terlebih dahulu.
2. Bagi penelitian selanjutnya diharapkan menggunakan nozzle yang lebih baik lagi supaya mendapatkan hujan yang merata.
3. Bagi penelitian selanjutnya dapat melakukan pengujian pada interval waktu yang lebih lebih lama supaya bisa mendapatkan hasil yang maksimal.
xiii Mada University Press, Yogyakarta.
Khakimurrahman, Rijal. 2016. Pemodelan Hujan Sekala Laboratorium Menggunakan Alat Simulator Hujan Untuk Menentukan Intensitas Hujan. Jurusan teknik sipil, universitas muhammadiyah yogyakarta.
Soemarto, 1995. Siklus Hidrologi. Tersedia di: https://bebasbanjir2025. wordpress.com/04-konsep-konsep-dasar/siklus-hidrologi/, diakses tanggal 11 maret 2016.
Sosrodarsono, Suyono. 1978. Hidrologi Untuk Pengairan. Pradnya paramita. Jakarta.
Subarkah, Imam. 1980. Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air. Idea Dharma. Bandung.
Suharyanto, A. 2006, Desain Street Inlet Berdasarkan Geometri Jalan. Jurusan teknik sipil, fakultas teknik. Universitas brawijay, Malang.
Sukirman, silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Nova, Bandung. Suripin. 2004. Drainasi Perkotaan Yang Berkelanjutan. Andi, yogyakarta.
Syapawi, A. 2013. Studi Permasalahan Drainase Jalan (Saluran Samping) Di Lokasi Jalan Demang Lebar Dan Sepanjang 3900 m (Lingkaran SMA Negri 10 Simpang Polda
Tsalitsun Nidhomul Khoiri 1, Burhan Barid 2, Nursetiawan 3
1Mahasiswa (NIM 20120110187) 2Dosen Pembimbing Tugas Akhir
ABSTRAK
Drainase merupakan salah satu cara pembuangan kelebihan air yang tidak di inginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penanggulangan akibat yang di timbulkan oleh kelebihan air. Dalam sistem drainase di perlukan suatu bangunan penunjang, salah satunya yaitu bangunan inlet. Inlet menerima air permukaan dan menyalurkanya ke saluran drainase. Pada saat musim hujan, sering terjadi banjir atau genangan di ruas-ruas jalan perkotaan. Penyebab genangan bisa bermacam-macam, diantaranya curah hujan yang tinggi, peningkatan lapisan yang tidak tembus air, kapasitas saluran drainase yang tidak memadai dan desain inlet yang tidak sesuai. Untuk menemukan desain street inlet yang sesuai dengan kondisi dilapangan. Kondisi lapangan yang menjadi parameter dalam penelitian ini ialah intensitas hujan, limpasan hujan, genangan air dijalan, jenis street inlet, saluran dan jenis-jenis jalan .
Penelitian dilakukan pada sebuah prototype yang menggambarkan kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi di lapangan. Metode analisis debit limpasan permukaan di gunaan metode rasiona. Penelitian ini membahas tentang kinerja inlet jalan untuk mengurangi genangan akibat limpasan hujan (dengan model street inlet persegi panjang di bahu jalan). Pada penelitian yang dilakukan jenis inlet yang akan di gunakan ialah gutter inlet yang mempunyai bukaan horizontal.
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa pada pengujian intensitas hujan menggunakan 5 nozzel dan 3 noozel dapat di amatai bahwa semakin banyak jumlah nozzel yang di gunakan maka nilai intensitasnya bertambah besar. Dari hasil pengujian debit limpasan menunjukan bahwa debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dan pada pengujian volume genangan di ketahui bahwa jumlah lubang 1 inlet terjadi genangan lebih tinggi dari lubang inlet 2 dan lubang inlet 3.dan nilai koefisien rata rata yang di hasilkan menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran.
Kata Kunci : Street Inlet, genangan, limpasan , drainase.
A. PENDAHULUAN
1. Latar Belakang Masalah
Pada saat musim hujan, sering terjadi banjir atau genangan di ruas-ruas jalan perkotaan. Penyebab genangan bisa
disebabkan aliran air dipermukaan jalan terhambat masuk kedalaam badan drainase yang ada. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa perlu adanya penelitian tentang desain street inlet yang cocok untuk ruas jalan tersebut.
Street inlet adalah bukaan lubang di sisi-sisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang jalan menuju ke saluran. Perncanaan inlet harus benar-benar di pertimbangkan sehingga dapat berfungsi dengan baik. Street inlet harus di letakan pada tempat yang tidak memberikan gangguan terhadap lalu lintas maupun pejalan kaki, di tempatkan pada daerah yang rendah di mana limpasan air hujan menuju ke arah tersebut, air yang masuk ke dalam inlet harus secepatnya masuk ke dalam saluran.
2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka rumusan masalah tugas akhir saya adalah sebagai berikut:
1. Berapakah besar intensitas hujan yang dihasilkan dari alat simulator hujan? 2. Berapakah besar debit yang masuk ke street inlet dari beberapa variasi uji intensitas hujan?
3. Berapakah tinggi genangan air yang menggenang pada ruas jalan yang di pengaruhi oleh kondisi street inlet? 4. Berapakah nilai koefisien limpasan
yang dihasilkan dari alat uji?
lakukanya penelitian adalah sebagai berikut:
1. Menentukan nilai intensitas hujan dari tinggi curah hujan pada ruas jalan. 2. Melakukan pengujian perbandingan nilan debit limpasan terhadap jumlah inlet street yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan.
3. Mengetahui pengaruh inlet street terhadap volume atau tinggi genangan pada ruas jalan.
4. Menentukan nilai koefisien limpasan yang sesuai dengan tipe daerah aliran. 4. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat di peroleh dari penelitian ini antara lain:
1. Dari hasil penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan masukan dan solusi terhadap fenomena banjir pada ruas jalan yang ada dan mendapatkan desain inlet yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan.
2. Dari hasil penelitian yang di lakukan dabat di gunaakan sebagai bahan acuan dalam mengembangkan ilmu pengetahuan , dan dapat di gunakan sebagai bahan kajian untuk penelitian yang akan datang. 5. Batasan Masalah
kondisi di lapangan.
2. Sumber air hujan merupakan air hujan buatan yang berasal dari Laboratorium Rekayasa Lingkungan,
Universitas Muhammadiyah
Yogyakarta.
3. Dalam penelitian ini digunakan pemodelan inlet dengan tanpa hambatan
B. KAJIAN PUSTAKA
1. Street inlet
“Desain Street inlet Berdasarkan Geometri Jalan Raya (studi kasus jalan ruas Sukarno-Hatta, Malang, Jawa Timur)” oleh Suharyanto (2014) tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui jarak, dimensi, dan jenis inlet yang digunakan yang sesuai dengan kondisi lebar jalan dan curah hujan yang ada. Data input yang digunakan ialah data curah hujan, penggunaan lahan, lebar jalan, geometri jalan, dan jenis lapisan atas jalan.
2. Drainase jalan
Menurut Syapawi (2013) melakukan penelitian tentang Studi Permasalahan Drainase Jalan (Saluran Samping) Dilokasi Jalan Demang Lebar Daun Sepanjang 3900 m (Lingkaran Sma Negeri 10 S.D Simpang Polda). Tujuan dari penelitian ini adalah mengindentifikasi permasalahan drainase (saluran samping) sepanjang jalan Demang Lebar Daun. Maksud dari studi ini adalah memberikan
gambaran permasalahan drainase yang pada akhirnya diperoleh suatu solusi perbaikan, dari hasil studi dapat
dalam rangka perbaikan jalan drainase. Hasil pengamatan dan hasil studi bahwa hampir semua drainase yang sudah tersumbat akibat sampah dan sedimen. Drainase dibawah trotoar yang tidak memiliki inlet sehingga air menggenang pada badan jalan.
3. Intensitas hujan
Menurut khakimurrahman (2016), Untuk menentukan besarnya intensitas hujan perlu dilakukan simulasi hujan, untuk menunjang didapatnya data-data yang diperlukan. Hujan yang disimulasikan bertujuan untuk mempelajari parameter hidrologi seperti intensitas hujan, infiltrasi dan runoff di bawah pemakaian hujan yang terkontrol. Pada Tugas Akhir ini dilakukan 16 kali pengujian dengan variasi jarak nozzle terhadap cawan, jumlah nozzle (1, 3, dan 5 buah), perbedaan tekanan (10 Psi, 15 Psi dan 20 Psi).
C. LANDASAN TEORI 1. Hidrologi
Menurut (Triatmodjo,
2008:1).Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai terjadinya, peredaran dan penyebarannya, sifat-sifatnya dan hubungan dengan lingkungannya terutama dengan mahluk hidup.
Intensitas hujan adalah jumlah curah hujan dalam suatu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam mm/jam, mm/hari, mm/minggu, mm/bulan, mm/tahun, dan sebagainya, yang berturut-turut sering disebut hujan jam-jaman, harian, mingguan, bulanan, tahunan, dan sebagainya (Triatmojo, 2008:20).
Tabel 1. Klasifikasi intensitas hujan Keadaan
Sumber: Triatmodjo, 2008.
Curah hujan jangka pendek dinyatakan dalam intensitas per jam yang disebut intensitas curah hujan (mm/jam). dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:
I = intensitas hujan (mm/jam) d = tinggi hujan (mm)
t = waktu (jam) 3. Limpasan
Debit limpasan adalah volume air hujan per satuan waktu yang tidak mengalami infiltrasi sehingga harus di alirkan melalui saluran drainase. Koefisien yang
dialirkan melalui saluran drainase karena tidak mengalami penyerapan ke dalam tanah (infiltrasi). Menurut Sosrodarsono (1978) mengemukakan bahwa Limpasan permukaan terjadi
4. Koefisien Limpasan
Koefisien pengaliran adalah koefisien yang besarnya tergantung pada kondisi permukaan tanah, kemiringan medan, jenis tanah, dan lamanya hujan di daerah pengaliran. Besarnya angka koefisien pengaliran pada suatu daerah dapat dilihat pada Tabel berikut:
Tabel 2 Koefisien Aliran Tipe daerah aliran C Jalan beraspal 0,70-0,95 Daerah perkotaan 0,70-0,95 Bahu jalan Sumber : Triatmodjo, 2008
Q : Debit puncak
I : Intensitas hujan (mm/jam) A :Luas daerah tangkapan C :Koefisien aliran
5. Klasifikasi jalan raya
Klasifikasi jalan raya menunjukkan standar operasi yang dibutuhkan dan merupakan suatu bantuan yang berguna bagi perencana. Dalam buku Silvia Sukirman 1999 menurut fungsinya, jalan raya dapat di bagi menjadi tiga bagian yaitu :
1. Jalan Arteri
Jalan arteri merupakan jalan umum yang berfungsi melayani (angkutan) terutama dengan ciri perjalanan jarak jauh, kecepatan rata – rata tinggi, dan jumlah jalan masuk (akses) dibatasi. 2. Jalan Kolektor
Jalan kolektor merupakan jalan umum yang berfungsi melayani angkutan pengumpul atau pembagi dengan ciri – ciri perjalanan jarak sedang, kecepatan rata – rata sedang, dan jumlah jalan masuk dibatasi.
3. Jalan Lokal
Jalan lokal merupakan jalan umum yang berfungsi melayani angkutan setempat dengan ciri perjalanan jarak dekat, kecepatan rata – rata rendah, dan jumlah jalan masuk tidak dibatasi. 6. Street inlet
Street inlet adalah bangunan pelengkap pada sistem drainase yang merupakan lubang atau bukaan pada sisi – sisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan
dalam saluran drainase. Sesuai dengan kondisi dan penempatan saluran serta fungsi jalan yang ada, maka pada jenis saluran terbuka tidak diperlukan street inlet, karena saluran yang ada merupakan bukaan bebas. Perlengkapan street inlet mempunyai ketentuan sebagai berikut :
1. Ditempatkan pada daerah yang rendah dimana limpasan air hujan menuju ke arah tersebut.
2. Diletakkan pada tempat yang tidak memberikan gangguan lalu lintas dan pejalan kaki.
3. Air yang masuk ke street inlet harus dapat masuk menuju saluran drainase dengan cepat.
4. Jumlah street inlet harus cukup agar dapat menangkap limpasan air hujan pada jalan yang bersangkutan.
7. Saluran drainase
Menurut Suripin (2004; 7) drainase mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. D. METODOLOGI PENELITIAN 1. Lokasi penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Keairan dan Lingkungan
Universitas Muhammadiyah
Gambar 1 bagan alir penelitian
Rumus yang digunakan untuk menghitung intensitas hujan sebagai berikut:
I = Intensitas hujan (mm/menit) d = Tinggi Hujan (mm)
t = Waktu (menit)
Penelitian intensitas hujan dengan menggunakan 5 nozzle yang di sebut hujan 1 dan 3 nozzle yang di sebut hujan 2 dilakukan 3 kali pengujian. Masing masing pengujian tersebut di hitung dalam interval waktu 3 menit dalam total waktu 30 menit. hasil pengujian tersebut sebagai berikut :
Tabel 3 Hasil Perhitungan Intensitas Hujan 1
Survey alat street inlet
Persiapan alat uji: Pembuatan model street inlet
Testing alat uji
Pengujian alat uji
Rekapitulasi data
Analisis dan hitungan
selesai
Hujan 2
Hasil nilai intensitas hujan yang di hasilkan dari simulator hujan dengan perbedaan jumlah noozl didapatkan hasil rata-rata pada jumlah 5 noozl yaitu pengujian 1 = 1,83 mm/menit, pengujian 2 = 1,87 mm/menit. dan jumlah 3 noozel pada pengujian 1 = 1,64 mm/menit, pengujian 2 = 1,70 mm/menit, pengujian 3 =1,66 mm/menit.
Pada Tabel 3 dan Tabel 4 bisa di amati bahwa perbedaan jumlah noozl berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin banyak jumlah noozel yang di gunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar besar (nilai intensitas 5 nozzle > 3 nozzle). 2. Nilai Debit Limpasan
Hubungan antara waktu dengan debit limpasan pada jumlah 1 lubang inlet, 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet bentuk persegi pada kondisi hujan 1 dan hujan 2 yang di hasilkan dari alat
Tabel 5 Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Pada Hujan 1
Gambar 2 Grafik debit limpasan pada hujan 1
Gambar 3 Grafik debit limpasan pada hujan 2
Pada Gambar 2 dan gambar 3 menunjukan bahwa debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dari data yang di dapat pada saat pengujian terlihat dari grafik hidrograf laju debit limpasan tidak konstan, hal ini di sebabkan volume hujan yang di aliri dari nozzel pada alat simulator hujan saat
kurangnya ketelitian pada saat pengukuran volume air menggunakan gelas ukur sehingga tidak mendapatkan hasil yang maksimal.
3. Pengaruh Jumlah Lubang Street Inlet Terhadap Genangan
Dari hasil penelitian didapat volume genangan yang disajikan dalam Gambar 4 dan gambar 5.
Tabel 7 Hasil Perhitungan Volume Genangan Pada Hujan 1
Gambar 4 Grafik volume genangan
Waktu Volume genangan (liter) (menit)
Waktu Volume genangan menunjukan bahwa volume genangan tertingi pada hujan 1 yang di hasilkan dari alat simulator hujan terjadai pada jumlah 1 lubang inlet pada menit ke 30 yaitu 1,29 liter dan hujan 2 yang di hasilkan dari alat simulator hujan terjadai pada jumlah lubang 1 inlet pada menit ke-27 dan ke-30 yaitu 0,76. Dan dapat diamati bahwa grafik volume genangan pada kondisi hujan 1 dan hujan 2 yang di hasilkan dari alat simulator lubang inlet dan 2.
4. Koefisien Limpasan
Dalam menentukan nilai koefisien limpasan dapat di hitung menggunakan metode rasional didasarkan pada
persamaan sebagai berikut: C :Koefisien aliran
Pada pengujian koefisien limpasan di sajikan pada tabel di bawah ini;
Tabel 9 Koefisien Limpasan Pada Pengujian 1 Lubang Inlet
C = Q/(I.A) = 2,63/(1,54*2) = 0,86
Pada Tabel 9 dapat kita ketahuai bahwa nilai koefisien limpasan rata rata yang di hasilkan dari pengujian hujan deres menggunakan 1 lubang inlet adalah 0,83 dan menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran.
F. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Pada hasil pengujian yang
dilaksanakan bisa di amati bahwa perbedaan jumlah noozl berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin banyak jumlah noozel yang di gunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar (nilai intensitas hujan 1 > hujan 2).
2. Hasil pengujian debit limpasan menunjukan bahwa bahwa debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet.
3. Pada hasil pengujian volume genangan menunjukan bahwa volume genangan pada hujan 1 dan hujan 2 yang dihasilkan dari alat simulator hujan dengan 1 lubang inlet,2 lubang inlet, 3 lubang inlet menunjukan perbedaan. Dimana volume genangan dengan
4.Hubungan antara debit limpasan terhadap intensitas hujan dan luas daerah tangkapan, bisa di amati bahwa nilai koefisien limpasan rata rata yang di hasilkan dari pengujian hujan 1 adalah 1 inlet = 0,84, 2 inlet = 0,89, dan 3 inlet = 0,92 dan hujan 2 adalah 1 lubang inlet = 0,74, 2 lubang inlet =0,86 dan 3 inlet = 0,90. Hal ini menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sudah sesuai dengan ketetapan koefisien pengaliran.
G. DAFTAR PUSTAKA
Asdak, Chay. 1995. Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Khakimurrahman, Rijal. 2016. Pemodelan Hujan Sekala Laboratorium Menggunakan Alat Simulator Hujan Untuk Menentukan Intensitas Hujan. Jurusan teknik sipil, universitas muhammadiyah yogyakarta.
Soemarto, 1995. Siklus Hidrologi. Tersedia di: https://bebasbanjir2025. wordpress.com/04-konsep-konsep-dasar/siklus-hidrologi/, diakses tanggal 11 maret 2016.
Sosrodarsono, Suyono. 1978. Hidrologi Untuk Pengairan. Pradnya paramita. Jakarta.
Subarkah, Imam. 1980. Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air. Idea Dharma. Bandung.
Sukirman, silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Nova, Bandung. Suripin. 2004. Drainasi Perkotaan Yang Berkelanjutan. Andi, yogyakarta.
Syapawi, A. 2013. Studi Permasalahan Drainase Jalan (Saluran Samping) Di Lokasi Jalan Demang Lebar Dan Sepanjang 3900 m (Lingkaran SMA Negri 10 Simpang Polda
