TINJAUAN KINERJA INLET JALAN UNTUK MENGURANGI GENANGAN AKIBAT LIMPASAN HUJAN (Studi Kasus dengan Menggunakan Model Inlet Persegi Panjang pada Trotoar Jalan dengan Hambatan Rumput)

(Studi Kasus dengan Menggunakan Model Inlet Persegi Panjang pada Trotoar Jalan dengan Hambatan Rumput)

Disusun Oleh :

ELDI TEGAR PRAKOSO

20120110183

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

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 ... 3

C. Tujuan Penelitian ... 3

D Manfaat Penelitian ... 3

E. Batasan Penelitian ... 4

F. Keaslian Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Desain Street Inlet ... 5

B. Drainase Jalan ... 5

BAB III LANDASAN TEORI A. Pengertian Hidrologi ... 8

B. Pengertian Intensitas Hujan ... 9

C. Limpasan ... 11

D. Koefisien Limpasan ... 11

viii

A. Tahapan Penelitian ... 19

B. Lokasi Penelitian ... 20

C. Alat dan Bahan ... 20

D. Desain Model 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 ... 42

D. Koefisien Limpasan ... 47

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 50

B. Saran ... 51

perlukan bangunan penunjang, salah satunya yaitu bangunan inlet. Inlet menerima air permukaan dan menyalurkanya ke saluran drainase.Bila datangnya musim hujan, hampir terjadi banjir atau genangan di ruas-ruas jalan perkotaan. Salah satu faktor terjadinya genangan adalah curah hujan yang tinggi, peningkatan,kurangnya kapasitas saluran drainase dan desain bukaan lubang (inlet) yang tidak sesuai. Dari masalah diatas pemodelan desain street inlet sangat penting agar bentuk dan dimensi inlet dapat sesuai dengan kondisi jalan disekitarnya, parameter penting dalam penelitian ini adalah intensitas hujan, limpasan hujan, genangan air dijalan, jenis street inlet, saluran , jenis-jenis jalan..

Penelitian dilakukan dengan cara membuat sebuah prototype yang menggambarkan kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi aslinya. Metode analisis debit limpasan permukaan di gunakan metode rasional, Penelituan ini untuk mengetahui kinerja inlet jalan untuk mengurangi genangan akibat limpasan hujan (dengan model street inlet persegi panjang di trotoar dengan hambatan rumput). Pada penelitian yang digunakan ialah curb inlet yang mempunyai bukaan vertical.

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini memperlihatkan jika pada pengujian intensitas hujan menggunakan 5 nozzel dan 3 noozel dapat disimpulkan 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

Indonesia adalah negara yang termasuk dalam iklim tropis,daerah tropis sendiri dapat di bedakan menjadi dua yaitu Tropis basah dan Tropis kering,untuk Indonesia sendiri termasuk dalam bagian iklim Tropis basah dengan ciri ciri tingginya kelembaban udara dan curah hujan yang tinggi,oleh sebab itu indonesia sering mengalami bancana banjir yang di akibatkan oleh hujan di setiap tahunnya, banjir yang sering terjadi di indonesia kususnya di daerah perkotaan rata rata disebabkan karena tidak adanya atau kurangnya saluran air dari jalan menuju saluran pembuangan di sekitar jalan atau disebut dengan saluran Drainase,berbicara tentang saluran pembuangan atau Drainase merupakan salah satu fasilitas yang dirancang sebagai suata sistem inrfrastruktur dalam perencanaan jalan,dengan kata lain drainase berfungsi sebagai alat untuk mengalirkan air ke badan jalan (sumber air permukaan dan di bawah permukaan tanah) atau bangunan resapan,selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan dengan kata lain mengurangi daerah genangan air dan banjir.Apa bila sebuah sistem jalan tidak didikung dengan saluran drainase yang optimal maka akan menyebabkan penumpukan air di area jalan yang di sebut genangan.Dari pengamatan pada saat musim hujan, genangan yang terjadi di ruas jalan dikarenakan aliran air dari permukaan jalan terhalang masuk ke inlet yang ada di badan drainase di sekitan ruas jalan. Dengan ini dapat di artikan bahwa perlu adanya penelitian tentang desain sistem Drainase dengan meniliti bagian input air yang disebut inlet, perlu dilakukan modifikasi bentuk dan jarak inlet yang sesuai dengan kondisi untuk jalan tersebut.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka rumusan masalah Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Berapakah besar nilai intensitas hujan yang dihasilkan dari alat simulator hujan? 2. Berapakah besar nilai debit yang masuk ke street inlet dari beberapa macam

variasi uji intensitas hujan?

3. Berapakah genangan air yang menggenang pada ruas jalan yang di pengaruhi oleh kondisi street inlet?

4. Berapakah nilai koefisien limpasan yang dihasilkan dari alat uji?

C. Tujuan Penelitian

Maksud dan tujuan di lakukanya penelitian adalah sebagai berikut: 1. Menentukan nilai intensitas hujan dari tinggi curah hujan pada ruas jalan. 2. Melakukan pengujian perbandingan nilai dari debit limpasan terhadap jumlah

inlet street.

3. Mengetahui hubungan inlet street terhadap volume atau tinggi genangan pada ruas jalan.

4. Menentukan nilai koefisien limpasan yang sesuai dengan tipe daerah aliran.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini antara lain sebagai berikut: 1. Dari hasil penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan masukan

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.

E. Batasan Masalah

Penelitian ini dipengaruhi oleh berbagai macam faktor. Oleh karena itu, agar penelitian ini berjalan sesuai dengan tujuan dan tahapan 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..

3. Dalam penelitian ini digunakan pemodelan inlet pada trotoar dengan dengan hambatan.

F .Keaslian Penelitian

5 BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Penelitian tentang memodifikasi street inlet untuk mengatasi genangan yang ada dijalan belum pernah dilakukan sebelumnya, namun pernah dilakukan beberapa penelitian mengenai street inlet. Adapun penelitian-penelitiannya sebagai berikut : A. “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. 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.

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 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.

j. Kurangnya perhatian dari pemerintah dari pemerintah Kota Palembang, khusus Dinas PU Bina Marga dalam hal pemeliharaan bangunan drainase.

8

Menurut (Triatmodjo, 2008:1).Hidrologi merupakan ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai terjadinya, peredaran dan penyebarannya. 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 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 curah hujan yang dinyatakan dalam suatu satuan waktu,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).. Intensitas hujan bervariasi dalam ruang dan waktu, yang tergantung pada lokasi geografis dan iklim.

Intensitas hujan sangat menentukan dalam 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 Suyono Sosrodarsono (dalam 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.

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/menit) d = Tinggi Hujan (mm)

t = Waktu (menit)

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 sebagai parameter berapa bagian dari air hujan yang harus dialirkan melalui saluran drainase karena tidak mengalami penyerapan ke dalam tanah (infiltrasi). Koefisien ini antara 0-1 yang disesuaikan dengan kepadatan penduduk di daerah tersebut. Semakin padat penduduknya maka koefisien akan semakin besar sehingga debit air yang harus dialirkan oleh saluran drainase tersebut akan semakin besar.

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.

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

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.

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

1. Jalan Arteri Sekunder

Jalan arteri sekunder adalah jalan yang menghubungkan kawasan primer dengan kawasan sekunder kesatu atau menghubungkan kawasan sekunder kesatu dengan kawasan sekunder kesatu atau menghubungkan 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.

F. Street Inlet

Street inlet adalah bangunan pelengkap pada sistem drainase yang merupakan lubang atau bukaan pada sisi – sisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang ruas jalan menuju ke dalam saluran drainase. Sesuai dengan kondisi dan penempatan saluran serta fungsi jalan yang ada, maka pada jenis saluran terbuka tidak diperlukan street inlet, karena ambang saluran yang ada merupakan bukaan bebas. Perlengkapan street inlet mempunyai ketentuan – ketentuan sebagai berikut :

1. Diposisikan pada ruang yang rendah dimana limpasan air hujan menuju ke ruang 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 mampu menampung tanagkapan limpasan air hujan.

G. 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.

Dengan kata lain drainase adalah bangunan untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air irigasi dari suatu tempat.

Fungsi dari drainase adalah sebagai berikut:

1. Membebaskan wilayah dari genangan air dan banjir.

2. Drainase juga berfungsi untuk memperkecil resiko kesehatan lingkungan bebas penyakit.

3. Tanah pada 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

Saluran kolektor jaringan drainase lokal.

H. Hujan

Presipitasi adalah turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi, yang bisa berupa hujan, hujan salju, kabut, embun dan hujan es (Triatmodjo, 2009). Dalam kata yang lain, presipitasi adalah curahan atau turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi dan laut dalam bentuk yang berbeda, yaitu curah hujan di daerah tropis dan curah hujan serta salju di daerah beriklim sedang (Asdak, 1995).

19

Langkah-langkah penelitian yang dilakukan dapat digambarkan dengan skema berikut:

Gambar 4.1 Bagan 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

Tempat dilaksanakannya penilitian ini di Laboratorium Keairan dan Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Kasihan, Bantul.

C. Alat dan Bahan

1. Alat-alat yang digunakan untuk pelaksanaan penilitian ini antara lain: a. Simulator hujan:

Alat yang digunakan merupakan seperangkat simulator hujan. Dengan Tujuan untuk memutar hujan buatan dengan skala laboratorium dan untuk melihat siklus hidrologi namun dengan skala kecil.Berikut adalah Komponen-komponen yang ada pada simulator ini :

1) Nozzle, yang berfungsi mengatur jumlah besarnya intensitas hujan yang jatuh,, nozzle yang digunakan berjumlah 5 buah 2) Pompa air, berfungsi sebagai penyedot 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.

3) Kerangka besi, yang berfungsi sebagai penampang nozzle ,ukuran kerangka adalah 3 m x 3 m x 4 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 pipa antara sumur dan pompa tetap terisi air.

6) Box kontainer kapasitas 150 liter, sebagai tempat menampung air limpasan.

Gambar 4.2. Rangkaian simulator hujan menurut khakikurrahman (2016)

Gambar 4.4. Rangkaian nozzle menurut khakikurrahman (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 menampung butiran air hujan,dan 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 menimbang 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 Street Inlet

Pemodelan alat uji street inlet menggunakan ukuran 200 cm x 120 cm x 120 cm dengan kemiringan pada jalan 3% dan bahu jalan 2%.Alat ini ber skala 1:5. Pada alat sudah terpasang 3buah lubang bukaan street inlet yng di letakan pada trotoar jalan, jarak antar inlet 55 cm. Bentuk inlet yang digunakan adalah inlet kotak persegi, yang dipasang di trotoar jalan. Hambatan yang digunakan adalah rumput, pada pengujian ini hujan yang dipakai ada dua alternative yaitu hujan 1 dengan 5 nozzle dan hujan 2 dengan 3 nozzle. Model pengujian ini dibuat dengan denah yang diberikan dalam Gambar 4.13, 4,14, dan Gambar 4.15.

Gambar 4.14 Kerangka atas jalan alat uji

E. Tahapan Pembuatan Alat Street Inlet

Tahapan pembuatan alat street inlet digambarkan dengan skema berikut:

Gambar 4.16. Bagan tahapan 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 tahapan 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 lebat dan sedang. Pengujian dilakukan selama 30 menit dengan interval 3 menituntuk pengambilan sempel data. Langkah-langkah pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut:

1. Langkah pertama adalah mengkondisikan rangkaian pompa dan alat street inlet telah terpasang dengan benar dan air untuk pengujian stabil.

2. Lakukan percobaan alat uji terlebih dahulu atu testing untuk mengetahui kondisi hujan telah sesuai dengan hujan yang kita inginkan.

3. Setelah hujan sesuai dengan yang kita inginkan, matikan pompa airnya, selanjutnya memasang jumlah inlet yang akan digunakan.

4. Pasang hambatan yang akan digunakan di bahu jalan dengan rumput . 5. Menempatkan cawan dan box yang menampung air hujan pada posisi nya. 6. Mengatur Stopwatch dengan interval 3 menit dari total waktu 30 menit. 7. Setelah semuanya sudah siap, hidupkan kembali alat simulator hujan.

Pengujian pun dilakukan.

8. Tunggu sampai 3 menit, selanjutnya mengukur tinggi dan lebar genangan yang ada di bahu jalan, catat semua hasilnya.

9. Selanjutnya ambil cawan dan box, dan langsung menggantikan cawan dan box tersebut.

10.Gambar 4.19 cara mengambil posisi cawan

11.Sebelum melakukan penimbangan dan pengukuran keringkan sisi luar cawan dengan cara dilap menggunakan kanebo.

12.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.

13.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.

33

dengan menggunakan dua model pengujian,pengujian pertama kita menggunakan contoh hujan 1 dan pengujian dua kita menggunakan contoh hujan 2,dengan keterangan contoh hujan 1 mengaplikasikan dengan menggunakan 5 noozle sebagai acuan tipe hujan,sedangkan contoh hujan 2 di aplikasikan dengan menggunakan 3 nozzle sebagai acuan tipe hujan 2. Pengujian ini dilakukan sebanyak 3 kali masing masing pada tiap jumlah lubang inlet yang terpasang. Untuk pengujian II dilaksanakan pada tanggal 9 Juni 2016, pengambilan data dalam pengujian ini dilakukan sebanyak 3 kali pengujian pada tiap jumlah lubang inlet yang terpasang. Setiap pengujian ada 3 macam sempel yang pertama pengujian dengan menggunakan 1 inlet, yang kedua menggunakan 2 inlet dan selanjutnya menggunakan 3 inlet.

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)

A = Luas penampang hujan (mm²)

Langkah 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/mm³

Rumus 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.

Apabila tinggi hujan sudah diketahui langkah selanjutnya adalah menghitung intensitas hujan pada menit ke-3 sampai dengan menit ke 30.

Penelitian intensitas hujan yang dilakukan di laboratorium telah mendapatkan hasil sebagai berikut :

2. Hasil Penelitian Intensitas Hujan

Penelitian intensitas hujan yang dilakukan di laboratorium telah mendapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 5.1 Intensitas Hujan Selama Pengujian Intensitas Hujan Rata -Rata ( mm/menit)

Waktu Hujan 1 Hujan 2

Menit ke 1 Inlet 2 Inlet 3 Inlet 1 Inlet 2 Inlet 3 Inlet

3 2,06 2,08 2,00 1,49 1,70 1,53

6 2,07 2,12 2,08 1,57 1,70 1,82

9 2,10 2,14 2,10 1,66 1,74 1,74

12 2,10 2,10 2,13 1,68 1,74 1,60

15 2,13 2,10 2,16 1,61 1,73 1,65

18 2,13 2,10 2,16 1,63 1,66 1,62

21 2,12 2,10 2,17 1,61 1,72 1,62

24 2,13 2,10 2,15 1,67 1,62 1,55

27 2,12 2,11 2,15 1,72 1,70 1,49

30 2,07 2,10 2,15 1,69 1,67 1,56

 Hujan 1

Hasil pengujian nilai tertinggi intensitas hujan 1 dengan 3 inlet dapat dilihat pada Tabel 5.2 dan digambarkan pada Gambar 5.1.

Tabel 5.2 Hasil Intensitas Hujan 1

Gambar 5.1 Grafik intensitas hujan hujan 1 dengan 3 inlet 0,00 No Pengujian Intensitas(mm/menit) Intensitas rata rata

 Hujan 2

Hasil pengujian nilai intensitas hujan 2 dengan 3 inlet dapat dilihat pada Tabel 5.3 dan digambarkan pada Gambar Gambar 5.2.

Tabel 5.3 Hasil Intensitas Hujan Dengan Hujan 2

No Pengujian Intensitas(mm/menit) Intensitas rata rata

Cawan 1 Cawan 2 (mm/menit)

Dari hasil perhitungan nilai intensitas hujan pada kedua jenis pengujian yaiutu dengan menggunakan contoh hujan 1 dan menggunakan menggunakan contoh hujan 2 dapat diketahui nilai intensitas tertinggi pada contoh hujan 1 dengan 3 inlet, yaitu pada pengujian nomer 7 dengan rata –rata nilai intensitas = 2,17,sedangkan pada pada pengujian di contoh hujan 2 nilai intensitas tertinggi pada nomer pengujian ke 2 = 1,82 mm/menit,dari data diatas juga tampak terlihat kecenderungan pada pengambilan data hujan 1 dengan 1 inlet 2 inlet 3 inlet dan di hujan 2 dengan 1 inlet intensitas di cawan no 2 lebih besar daripada intensitas di cawan 1,sedangkan pada pengambilan data hujan 2 dengan 2 inlet dan 3 inlet intensitas tertinggi malah di cawan no 1,hal ini disebabkan perilaku hujan di dua titik tersebut tidak merata atau berubah rubah karena kondisi nozzle yang sering sekali tidak stabil antar titik nozzle.

Pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3 bahwa jumlah nozzle berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin banyak jumlah nozzle yang di gunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar besar.

B. Perbandingan Nilai Debit Limpasan

Pengujian ini dilakukakan untuk mengaetahui jumlah aliran yang masuk ke dalam lubang inlet dan mengalir ke saluran drainase lalu ditampung pada sebuah alat ukur, pengujian sebanyak 3 kali untuk tiap masing-masing kondisi hujan. Pertama dipasang lubang inlet dengan jumlah 3 lubang, kemudian setelah itu dipasang 2 lubang, dan lalu dipasang dengan 1 lubang.Masing – masing pengujian dihitung dalam interval waktu 3 menit dalam waktu 30 menit. Hubungan antara waktu dengan debit limpasan pada jumlah 1 lubang inlet, 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet bentuk persegi pada kondisi hujan 1dan hujan 2 yang di hasilkan dari alat simulator hujan,rumus untuk menghitung debit limpasan adalah.

t V

Q ……… (5.6) Dengan:

V = Volume Limpasan (liter) t = Waktu (menit)

Hubungan antara waktu dengan debit limpasan pada 1 lubang inlet, 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet dengan bentuk persegi panjang pada trotoar adalah sebagai berikut:

Tabel 5.4 Contoh Hasil Analisis Limpasan Pada Pengujian 1 Lubang Inlet

Waktu limpasan M air V limpasan Q.limpasan

Tabel 5.5 Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Pada Hujan 1

Waktu Debit Limpasan (Liter/menit)

Gambar 5.3 Grafik debit limpasan pada hujan 1

Tabel 5.6 Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Pada Hujan 2

Waktu Debit Limpasan (Liter/menit)

Gambar 5.4 Grafik debit limpasan pada hujan 2

Pada Gambar 5.3 dan gambar 5.4 menjelasjan perilaku debit limpasan akan semakin banyak jika lubang inlet yang dipasang dengan 3lubang inlet,demikian juga sebaliknya apabila semakin sedikit jumlah inlet yang dipasang maka debit limpasan semakin sedikit, pada 1 lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Data yang di dapat pada pengujian terlihat dari grafik hidrograf laju debit limpasan tidak stabil, hal ini di sebabkan volume hujan yang di aliri dari nozzle pada alat simulator hujan saat pengujian sering berubah – ubah dan mengakibatkan hujan tidak merata dan kurangnya ketelitian pada saat pengukuran volume air menggunakan gelas ukur sehingga tidak mendapatkan hasil yang maksimal.

Untuk tabel hasil pengujian debit limpasan pada setiap pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran.

C. Pengaruh Jumlah Lubang Inlet Street _{Terhadap Genangan}

Pengujian ini dilakukakan untuk mengetahui berapa banyak terjadinya suatu genangan pada masing masing jumlah lubang inlet yg akan dipasang,pelaksanaan pengujian ini di lalkukam sebanyak 3 kali pada tiap macam-macam kondisi hujan. Pengujian pertama dilakukan pada contoh hujan 1 yang telah dipasang inlet dengan jumlah 3 lubang, setelah itu dipasang 2 lubang, dan selanjutnya dipasang dengan menggunakan 1 lubang. masing – masing pengujian tersebut dihitung dalam interval waktu 3 menit dari total waktu pengujian 30 menit didapat volume genangan yang disajikan dalam Gambar 5.5 dan Tabel 5.8 untuk kondisi hujan deras,dengan menggunakan rumus dibawah ini.

Langkah pertama menentukan luasan genangan dengan cara mengukur tinggi dan lebar genangan terjauh dari trotoar yang ada di rumput dengan perhitungan sebagai berikut :

Volume Geanangan = Luas Genangan x Luas daerah tangkapan

……… (5.8)

Dengan Luas daerah tangkapan ( 2000mm / 3)

Untuk luas genangan digunakan rumus segitiga sebagai berikut :

Luas Genangan = 0,5 x tinggi x alas

Dengan :

Tabel 5.7 Perhitungan Volume Genangan Pada Hujan 1 Dengan 1 Inlet

Tabel 5.8 Hasil perhitungan volume genangan hujan 1

Waktu Volume genangan

(menit) 1 2 3

3 1,90 1,57 1,01

6 1,93 1,62 1,08

9 1,98 1,64 1,05

12 1,97 1,76 1,11

15 1,92 1,67 1,00

18 1,89 1,68 1,06

21 2,00 1,58 1,03

24 1,95 1,43 1,01

27 1,80 1,65 1,03

Gambar 5.5 grafik Volume Genangan pada Hujan 1

Tabel 5.9 Hasil Perhitungan Volume Genangan Pada Hujan 2 Waktu Volume Genangan ( liter)

Gambar 5.6 Grafik volume genangan pada hujan 2

Pada Tabel 5.8,Tabel 5.9 dan Gambar 5.5,5.6 menunjukan volume genangan tertingi terjadi pada hujan 1 jumlah 1 lubang inlet pada menit ke 21 yaitu 2,00 liter, sedangkan pada hujan 2 dengan 1 lubang nilai tertinggi pada menit ke 15 dengan 1,94 liter . Dari data diatas diperoleh grafik volume genangan pada kondisi hujan deras dan hujan sedang dari ketiga pengujian lubang inlet menunjukan perbedaan. Dimana volume genangan dengan jumlah lubang inlet 1 terjadi genangan lebih tinggi dari jumlah 2 lubang inlet . Sedangkan 3 lubang inlet terjadi genangan lebih rendah dari 1 lubang inlet dan 2. Untuk tabel hasil volume genangan pada setiap pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 2.

Dari data yang di dapat pada pengujian pengaruh jumlah inlet terhadap debit limpasan dan pengaruh jumlah inlet terhadap volume genangan. Dari hasil penelitian didapat hubungan antara volume genangan terhadap debit. pada pengujian 1 lubang inlet hujan dengan contoh hujan 1 yang di hasilkan dari alat simulator hujan. yang disajikan dalam Gambar 5.7 dan Tabel 5.10

Tabel 5.10 Hubungan Volume Genangan Terhadap Debit Limpasan Pada Hujan 1 No Pengujian Vol Genangan Q limpasan

(liter) (liter/menit)

0 0 0

1 1,90 2,83

2 1,93 2,90

3 1,98 3,17

4 1,97 3,00

5 1,92 3,03

6 1,89 2,97

7 2,00 3,07

8 1,95 3,00

9 1,80 3,07

10 1,81 2,93

Gambar 5.7 Hubungan antara volume genangan terhadap debit limpasan

Dari Tabel 5.10 dan Gambar 5.7 dapat kita tarik kesimpulan bahwa nilai limpasan akan semakin banyak jika lubang inlet yang dipasang semakin banyak,karena jumlah lubang inlet berpengaruh besar terhadap masuknya air ke

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Urutan Pengujian

V Genangan

dalam sanitasi,hal demikian juga berpengaruh pada nilai genangan,semakin sedikit jumlah lubang inletn yang dipasang semakin banyak juga nilai genangan,hal ini disebabkan adanya penumpukan jumlah genangan apabila lubang masukan hanya satu (tidak tersebar).

D. Koefisien Limpasan

Perhitungan ini dilakukan untuk mengetahui apakah limpasan yang kita peroleh sudah masuk dalam koefisien pengaliram, nilai koefisien limpasan dapat di hitung menggunakan metode rasional didasarkan pada persamaan sebagai berikut:

Q = 0,278.C.I.A ...(5.8) Dengan:

Q : Debit puncak I : Intensitas hujan

A :Luas daerah tangkapan C :Koefisien aliran

Pada pengujian ini kita menganalisis koefisien limpasan berikut contoh perhitungannya:

Q = C.I,A

Q = 2,83 liter/menit = 2,83 dm3/menit = 2830000 mm2/menit

A = Luas penampang alat uji = 2000 mm x 1000 mm =2000000 mm2 I = Intensitas hujan = 2,06 mm/menit

C = Q/(I.A)

Tabel 5.11 Koefisien Limpasan Pada Pengujian 1 Lubang Inlet

Tabel 5.12 Koefisien Limpasan Pada Pengujian 1 Lubang Inlet

Waktu Koefisiaen Limpasan

(menit) inlet 1 inlet 2 Inlet 3

Dari data nilai koefisien limpasan diatas hasil rata-koefisiaen pada pengujian dengan contoh hujan 1 dengan 1 lubang inlet adalah 0,71, dengan 2 inlet dalah 0,78 dan 3 inlet adalah 0,80 sedangkan nilai koefisien rata-rata pada hujan 2 dengan 1

Waktu Koefisiaen Limpasan

50 BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Pada pengujian intensitas hujan menggunakan contoh Hujan 1 dengan 3 inlet pada pengujian 3 mendapatkan hasil nilai intensitas hujan rata rata tertingi terjadi pada pengujian ke-7 menit ke-21 yaitu 2,17 sedangkan pada pada pengujian 1 di contoh hujan 2 pada 3inlet nilai intensitas tertinggi pada nomer pengujian ke 2 = 1,82 mm/menit.

2. Hasil pengujian debit limpasan mununjukan bahwa debit limpasan akan semakin banyak jika lubang inlet yang dipasang dengan 3lubang inlet,demikian juga sebaliknya apabila semakin sedikit jumlah inlet yang dipasang maka debit limpasan semakin sedikit, dengan kata lain semakin banyak jumlah inlet yang terpasang semakin banyak limpasan yang masuk. 3. Dari hasil pengujian menunjukan volume genangan tertingi terjadi pada hujan

1 jumlah 1 lubang inlet pada menit ke 21 yaitu 2,00 liter, sedangkan pada hujan 2dengan 1 lubang nilai tertinggi pada menit ke 15 dengan 1,94 liter,bisa disimpulkan semakin sedikit jumlah inlet yang terpasang akan semakin banyak volume genangan yang ada.

B. Saran

Dalam upaya menyempurnakan dan memaksimalkan hasil penelitian untuk lebih lanjut, peneliti menyarankan sebagai berikut :

1. Bagi penelitian selanjutnya diharapkam sebelum melaksanakan penelitian menggunakan alat simulator hujan sebaiknya dilakukan persiapan sebaik mungkin agar dapat meng antisipasi kerusakan dan kelemahan yang terjadi pada alat uji.

2. Bagi penelitian selanjutnya diharapkan menggunakan alat simulator hujan yang lebih baik dari Noozle,dengan tujuan agar mendapatkan intensitas hujan yang lebih merata.

3. Bagi penelitian selanjutnya diharapkan bisa meng inovasi bentuk inlet ysng lebih banyak dengan tujuan bisa memperbanyak opsi pemilihan bentuk inlet yang sesuai dan efektif.

xiv

teknik sipil, fakultas teknik. Universitas brawijay, Malang.

Nicklow,J.W. and Hellman,A.P, 2004. Optimal design of strom weater inlet for hydroinformatics. vol.6,No.4,PP:240-257

Syapawi, A. 2013. Studi permasalahan drainase jalan (saluran samping) di lokasi jalan demang lebar dan sepanjang 3900 m (lingkaran SMA Negri 10 simpang polda

Khakimurrahman, Rijal. 2016. Pemodelan hujan sekala laboratorium menggunakan alat simulator hujan untuk menentukan intensitas hujan. Jurusan teknik sipil, universitas muhammadiyah yogyakarta.

Triadmodjo, Bambang. 2008. Hidrologi terapan. Betta offset, yogyakarta.

Soemarto, 1987. Siklus Hidrologi. Tersedia di: https://bebasbanjir2025. wordpress.com/04-konsep-konsep-dasar/siklus-hidrologi/, diakses tanggal 11 maret 2016.

Asdak, Chay. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Subarkah, Imam. 1980. Hidrologi untuk Perencanaan Bangunan Air. Idea Dharma. Bandung.

Sosrodarsono, Suyono. 1978. Hidrologi untuk pengairan. Pradnya paramita. Jakarta.

Eldi Tegar Prakoso 1, Burhan Barid 2, Nursetiawan 3

1_{Mahasiswa (NIM 20120110183)} 2_{Dosen Pembimbing Tugas Akhir}

INTISARI

Apabila kita melihat sering terjadinya fenomena banjir di daerah Indonesia kususnya di daerah perkotaan yang rata rata disebabkan karena tidak adanya atau kurangnya saluran air dari jalan menuju saluran pembuangan disekitar jalan atau disebut dengan saluran Drainase,berbicara tentang saluran pembuangan atau Drainase merupakan salah satu fasilitas yang dirancang sebagai suata sistem inrfrastruktur dalam perencanaan jalan,dengan kata lain drainase berfungsi sebagai alat untuk mengalirkan air ke badan jalan (sumber air permukaan dan di bawah permukaan tanah) atau bangunan resapan,selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan Drainase,dalam sistem drainase di butuhkan bangunan penunjang, salah satunya yaitu bangunan inlet. Inlet menerima air permukaan dan menyalurkanya ke saluran drainase.Bila datangnya musim hujan, hampir terjadi banjir atau genangan di ruas-ruas jalan perkotaan. Salah satu faktor terjadinya genangan adalah curah hujan yang tinggi, peningkatan,kurangnya kapasitas saluran drainase dan desain bukaan lubang (inlet) yang tidak sesuai. Dari masalah diatas pemodelan desain street inlet sangat penting agar bentuk dan dimensi inlet dapat sesuai dengan kondisi jalan disekitarnya, parameter penting dalam penelitian ini adalah intensitas hujan, limpasan hujan, genangan air dijalan, jenis street inlet, saluran , jenis-jenis jalan dan statistik regresi linear.

Pengaplikasian masalah diatas dilakukan dengan cara membuat sebuah prototype yang menggambarkan kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi aslinya. Metode analisis debit limpasan permukaan di gunakan metode rasional, analisis dimensi inlet di gunakan kaidah hidrolika yang berlaku. Adapun data input yang di gunakan ialah data curah hujan, jenis jalan, jenis inlet street, limpasan hujan atau genangan, kondisi saluran drainase.

Penelituan ini untuk mengetahui kinerja inlet jalan untuk mengurangi genangan akibat limpasan hujan (dengan model street inlet persegi panjang di trotoar dengan hambatan rumput). Pada penelitian yang dilakukan jenis inlet yang akan di gunakan inlet di badan samping trotoar(persegi panjang)l.

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini memperlihatkan jika pada pengujian intensitas hujan menggunakan 5 nozzel dan 3 noozel dapat disimpulkan 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

Dalam suatu sistem drainase di perlukan bangunan penunjang, diantaranya adalah bangunan inlet. Inlet merupakan bagian dari drainase yang menerima air permukaan dan menyalurkanya ke saluran drainase. Street inlet adalah bukaan lubang di sisi-sisi jalan yang berfungsi untuk menerima dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang jalan menuju ke saluran.suatu perncanaan inlet harus benar-benar di pertimbangkan dengam matang sehingga dapat berfungsi dengan baik. Street inlet di letakan pada area yang tidak memberikan gangguan terhadap akifitas pejalan kaki di bagian trotoar, di tempatkan pada area 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 akan menyebabkan genangan yamg dapat menyebabkan banjir dan kerusakan infrastruktur lainnya

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 rasional, analisis dimensi inlet di gunakan kaidah hidrolika yang berlaku. Adapun data input yang di gunakan ialah data curah hujan, jenis jalan, jenis inlet street, limpasan hujan atau genangan, kondisi saluran drainase, regresi linier.

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 macam variasi uji intensitas hujan?

3. Berapakah tinggi genangan air pada ruas jalan yang di pengaruhi oleh kondisi street inlet?

Berapakah nilai koefisien limpasan yang dihasilkan dari alat uji

3. Tujuan penelitian

Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Menentukan nilai intensitas hujan dari tinggi curah hujan pada ruas jalan. 2. Melakukan 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. 5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat di peroleh dari penelitian ini antara lain:

1. Dari hasil penelitian yang dilakukan diharapkan mampu memberikan masukan dan solusi terhadap fenomena banjir pada ruas jalan yang ada dan mendapatkan desain inlet yang sesuai.

6. 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 (skalatis).

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

“Studi Permasalahan Drainase Jalan

(Saluran Samping) Dilokasi Jalan Demang Lebar Daun Sepanjang 3900 m

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 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.

3. Intensitas hujan

Menuru(Triatmodjo,2008:1).Hidrolo gi adalah ilmu yang berkaitan dengan 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.

2. Intensitas Hujan

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 3.1. Klasifikasi intensitas hujan Keadaan

Sumber: Triatmodjo, 2008.

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 digunakan untuk menunjukkan berapa bagian dari air hujan yang harus dialirkan melalui saluran drainase karena tidak mengalami penyerapan ke dalam tanah (infiltrasi). Menurut Sosrodarsono (1978) mengemukakan bahwa Limpasan permukaan terjadi

ketika jumlah curah hujan melampaui laju infiltrasi, setelahlaju infiltrasi terpenuhi, air mulai mengisi cekungan atau depresi pada permukaan tanah. 4. Koefisien Limpasan

Jalan beraspal 0,70-0,95 Daerah perkotaan 0,70-0,95 Bahu jalan Sumber : Triatmodjo, 2008

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).

Koefisien limpasan dapat di hitung dengan menggunakan rumus:

C=tinggi hujan/tinggi limpasan 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.

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 menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang ruas jalan menuju ke 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.

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.

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.

D. Metodologi penelitian 1. Lokasi penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Keairan dan Lingkungan

Universitas Muhammadiyah menghitung intensitas hujan sebagai berikut:

I = Intensitas hujan (mm/menit) d = Tinggi Hujan (mm)

t = Waktu (menit)

dalam total waktu 30 menit. hasil pengujian tersebut sebagai berikut :

Tabel 3 Hasil Perhitungan Nilai Intensitas Hujan 5 nozzle

Tabel 3 Hasil Perhitungan Nilai Intensitas Hujan 3 nozzle

Dari hasil perhitungan nilai intensitas hujan pada kedua jenis pengujian yaiutu dengan menggunakan 5 Nozzle dan menggunakan 3Nozzle dapat diketahui nilai intensitas tertinggi pada jumlah 5 Nozzle adalah pada pengujian nomer 5,6,dan 8 dengan rata –rata nilai intensitas = 2,13,sedangkan pada pada pengujian di jumlah jumlah 3 noozel nilai intensitas tertinggi pada nomer pengujian ke 10 = 1,69 mm/menit.

Dari data pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3 bisa kita pahami bahwa perbedaan jumlah noozle akan berpengaruh pada nilai

intensitasnya juga bertambah besar besar (nilai intensitas 5 nozzle > 3 nozzle).

2.Perbandingan 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 dengan 5 noozel dan 3 noozel yang di hasilkan dari alat simulator hujan dapat di lihat pada gambar di bawah ini.

Tabel 5 Hasil Analisis Nilai Debit 5Nozzle

Gambar 2 Grafik debit limpasan pada hujan 5 noozel

0 3 6 9 121518212427303336 waktu (menit)

Grafik Debit Limpasan

1 inlet

2 inlet

Tabel 6 Hasil Analisis Nilai Debit 5Nozzle

Gambar 3 Grafik debit limpasan pada hujan 3 noozel

Tabel 2 Hasil intensitas hujan nozzle Pada Tabel 2 bisa di amati bahwa semakin banyak jumlah nozzle yang digunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar (nilai intensitas 5 nozzle > 3 nozzle ).

3. Pengaruh jumlah lubang inlet street _{terhadap volume genangan} Dari hasil penelitian didapat volume genangan yang disajikan dalam Gambar 4 dan gambar 5.

Tabel 7 Hasil Perhitungan Volume Genangan Pada Hujan 5 noozel

Gambar 4. Grafik Volume genangan 5

Gambar 5. Grafik Volume genangan 3 Nozzle

Pada Gambar dan Tabel diatasmenunjukan volume genangan tertingi terjadi pada 5 Nozzle jumlah 1 lubang inlet pada menit ke 21 yaitu 2,00 liter, sedangkan pada jumlah 3 Nozzle dengan 1 lubang nilai tertinggi pada menit ke 15 dengan 1,94 liter . Dari data diatas diperoleh grafik volume genangan pada kondisi hujan deras dan hujan sedang dari ketiga pengujian lubang inlet menunjukan perbedaan. Dimana volume genangan dengan jumlah lubang inlet 1 terjadi genangan lebih tinggi dari jumlah 2 lubang inlet . Sedangkan 3 lubang inlet terjadi

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

6. KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

A. Pada pengujian intensitas hujan menggunakan contoh Hujan 1 dengan 3 inlet pada pengujian 3 mendapatkan hasil nilai intensitas hujan rata rata tertingi terjadi pada pengujian ke-7 menit ke-21 yaitu 2,17 sedangkan pada pada pengujian 1 di contoh hujan 2 pada 3inlet nilai intensitas tertinggi pada nomer pengujian ke 2 = 1,82 mm/menit. B. 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.

C. menunjukan volume

genangan tertingi terjadi pada 5 Nozzle jumlah 1 lubang inlet pada menit ke 21 yaitu 2,00 liter, sedangkan pada jumlah 3 Nozzle dengan 1 lubang nilai tertinggi pada menit ke 15 dengan 1,94 liter D. Nilai koefisien limpasan rata rata yang di hasilkan dari pengujian hujan deres menggunakan 1 lubang inlet adalah 0,71 dan menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran

7. DAFTAR PUSTAKA

Triadmodjo, Bambang. 2008. Hidrologi terapan. Betta offset, yogyakarta.

teknik sipil, fakultas teknik. Universitas brawijay, Malang. Nicklow,J.W. and Hellman,A.P, 2004.

Optimal design of strom weater inlet

for hydroinformatics.

vol.6,No.4,PP:240-257

Syapawi, A. 2013. Studi permasalahan drainase jalan (saluran samping) di lokasi jalan demang lebar dan sepanjang 3900 m (lingkaran SMA Negri 10 simpang polda

Khakimurrahman, Rijal. 2016.

Pemodelan hujan sekala

laboratorium menggunakan alat simulator hujan untuk menentukan intensitas hujan. Jurusan teknik sipil, universitas muhammadiyah yogyakarta.

Triadmodjo, Bambang. 2008. Hidrologi terapan. Betta offset, yogyakarta. Soemarto, 1987. Siklus Hidrologi. Tersedia di: https://bebasbanjir2025. wordpress.com/04-konsep-konsep-dasar/siklus-hidrologi/, diakses tanggal 11 maret 2016.

Asdak, Chay. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

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. Soemarto. C.D. 1995. Hidrologi Teknik.