(Studi Kasus : Model inlet bulat di bahu jalan)
Disusun Oleh :
ANDRI HERDYAWAN UTOMO
20120110194
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 ... 20
B. Lokasi Penelitian ... 21
C. Alat dan Bahan ... 21
D. Desain Model Alat Uji Street Inlet ... 28
E. Tahapan Pembuatan Alat Street Inlet ... 30
F. Tahapan Pengujian Inlet ... 31
G. Pelaksanaan Penelitian ... 32
BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Intensitas Hujan ... 34
B. Debit Limpasan ... 39
C. Volume Genangan ... 41
D. Koefisien Limpasan ... 46
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 50
B. Saran ... 51
yang tidak di inginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penanggulangan akibat yang di timbulkan oleh kelebihan air. Saluran drainase pada jalan raya berfungsi untuk mengalirkan air yang dapat mengganggu pengguna jalan, Dalam beberapa kasus di jalan banyak terjadinya suatu genangan, Genangan di ruas jalan masih sering terjadi di beberapa kota, khususnya kota padat penduduk. Genangan di ruas jalan akan mengganggu masyarakat yang menggunakan ruas jalan tersebut untuk melakukan aktivitas perekonomian. Jika masalah genangan tersebut tidak teratasi, maka dapat memungkinkan terjadi bencana yang lebih besar hingga merugikan masyarakat setempat baik harta benda maupun nyawa. Genangan biasanya terjadi karena disebabkan oleh curah hujan yang tinggi, peningkatan lapisan yang tidak tembus air, kapasitas saluran drainase yang tidak memadai dan desain inlet yang tidak sesuai. Untuk menentukan desain street inlet yang sesuai dengan kondisi dilapangan. Yang menjadi parameter dalam penelitian ini ialah intensitas hujan, limpasan hujan, genangan air dijalan, jenis street inlet, saluran , jenis-jenis jalan dan statistik regresi linear.
Percobaan Penelitian ini dilakukan pada sebuah alat uji yang menggambarkan pada kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi di lapangan. Pada penelitian street inlet ini yang di lakukan adalah dengan menggunakan jenis inlet bulat,dengan menggunakan jenis jalan kolektor yang mana akan di kaji seperti kondisi lapangan yang ada.
Penelitian ini menunjukkan bahwa pada setiap pengujian dengan menggunakan 5 nozzle dan 3 nozzle dapat di amati bahwa semakin banyak jumlah nozzle yang dipakai maka nilai initensitasnya bertambah besar. Pada pengujian debit limpasan menunjukkan bahwa debit limpasan dengan menggunakan 1 lubang inlet lebih kceil dari pada debit limpasan menggunakan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dalam pengujian volume genangan bias di amati bahwa jumlah lubang 1 inlet terjadi genangan lebih tinggi dari lubang inlet 2 dan lubang inlet 3. Nilai koefisien rata-rata yang di hasilkan menunjukkan bahwa nilai koefisein limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran.
.
1
Saluran drainase adalah salah satu bangunan pelengkap pada ruas jalan dalam
memenuhi salah satu persyaratan teknis prasarana jalan. Saluran drainase jalan raya
berfungsi untuk mengalirkan air yang dapat mengganggu pengguna jalan, sehingga badan jalan tetap kering. Dan dalam beberapa kasus di jalan banyak terjadinya suatu genangan, Genangan di ruas jalan masih sering terjadi di beberapa kota, khususnya kota padat penduduk. Genangan di ruas jalan akan mengganggu masyarakat yang menggunakan ruas jalan tersebut untuk melakukan aktivitas perekonomian. Jika masalah genangan tersebut tidak teratasi, maka dapat memungkinkan terjadi bencana yang lebih besar hingga merugikan masyarakat setempat baik harta benda maupun nyawa. 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 disebakan 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.
ini ialah 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 , jenis-jenis jalan dan statistik regresi linear.
Ada dua variabel desain yang perlu dilakukan yaitu jenis dan dimensi inlet serta jumlah inlet (Nicklow dan Hellman dalam Suharyanto,2004). 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 di perlukan bentuk dan letak inlet yang tepat. Bentuk-bentuk inlet yang sering di gunakan 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 keatas. Jenis yang kedua ialah inlet tegak (inlet curb opening inlet),yaitu inlet yang posisinya tegak lurus atau membentuk sudut tertentu terhadap jalan raya dan berada di bawah kerb.
Penelitian ini dilakukan pada sebuah alat uji yang menggambarkan pada kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi di lapangan. Pada penelitian street inlet ini yang di lakukan adalah dengan menggunakan jenis inlet bulat,dengan menggunakan jenis jalan kolektor yang mana akan di kaji seperti kondisi lapangan yang ada.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka rumusan masalah Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Berapakah besar intesitas hujan yang dihasilkan dari alat simulator hujan ? 2. Berapakah besar debit yang masuk ke sreet inlet dari beberapa variasi uji
intensitas hujan?
3. Berapakah tinggi genangan air yang menggenang pada ruas jalan yang dipengaruhi oleh kondisi street inlet?
Adapun 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 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
D. Manfaat Penelitians
Manfaat yang di peroleh dari penelitian ini anatara lain sebagai berikut:
1. Hasil penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan solusi terhadap fenomena banjir pada ruas jalan yang ada dan mendapatkan desain inlet yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan.
2. Manfaat dalam penelitian genangan ini adalah dapat mengetahui penyebab genangan dan memberi alternatif solusi untuk menangani permasalahan pada saluran di Jalan.
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 alat uji 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
Berdasarkan pengetahuan penulis, penelitian dengan judul “Tinjauan kinerja inlet jalan untuk mengurangi genangan akibat limpasan hujan (dengan model street inlet bulat di bahu jalan)”, belum pernah dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Akan tetapi terdapat penelitian yang relevan dengan penelitian ”Desain Street Inlet
Berdasarkan Geometri Jalan”, yang diteliti oleh Agus Suharyanto, (Jurusan Teknik
5
beberapa penelitian mengenai street inlet. Adapun penelitian-penelitiannya sebagai berikut :
A. 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. 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.
B. Drainase jalan
“Studi Permasalahan Drainase Jalan (Saluran Samping) Dilokasi Jalan Demang Lebar Daun Sepanjang 3900 m (Lingkaran Sma Negeri 10 S.D Simpang Polda)” oleh 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 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.
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.
j. Kurangnya perhatian dari pemerintah dari pemerintah Kota Palembang, khusus Dinas PU Bina Marga dalam hal pemeliharaan bangunan drainase.
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:
9
BAB III
LANDASAN TEORI
A. Hidrologi
Menurut Triatmodjo (2008), 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. 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
20
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 total 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 nozzle atau yang di sebut dengan intensitas 1 dan menggunakan 3 nozlle atau yang disebut dengan intensitas 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 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.
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.
34
kategorikan dengan tahapan pengujian menggunakan 5 nozzle dan yang kedua intensitas 2 di kategorikan dengan tahapan pengujian menggunakan 3 nozzle. Pada tahap ini, dilakukan sebanyak 3 kali pengujian pada tiap jumlah lubang inlet dan dalam setiap 1 kali pengujian di uji dengan rentang waktu selama 30 menit .. 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.
1. Intensitas Hujan
Pada pengujian intensitas hujan ini menggunakan variasi nozzle di mana pada pegujian ini menggunakan 5 nozzle dan 3 nozzle masing –masing pengujian di lakukan selama 3 kali, pada interval waktu 3 menit dalalm total waktu 30 menit untuk setap 1 kali pengujian.
A. 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 pada menit ke-3 sampai dengan menit ke 30.
B. Hasil Penelitian Intensitas Hujan
Tabel 5.1 Hasil Intensitas Hujan Yang Didapat Selama Pengujian
Intensitas 1
Hasil pengujian pertama intensitas hujan disajikan pada Tabel 5.2 dan di gambarkan pada Gambar 5.1
Tabel 5.2 Hasil Intensitas Hujan Dengan Intensitas 1 Intensitas hujan rata-rata (mm/menit)
Waktu Intensitas 1 Intensitas 2
(menit) 1 inlet 2 inlet 3 inlet 1 inlet 2 inlet 3 inlet
3 1.76 1.81 1.88 1.57 1.63 1.78
Rata"(mm/menit) 1.76 1.78 1.94 1.55 1.63 1.73 Rata"(mm/jam) 105.38 106.76 116.14 93.12 97.72 104.07
waktu intensitas intensitas Rata'' Intensitas
(menit) cawan 1 cawan 2 (mm/menit)
3 1 1.92 1.60 1.76
Rata Rata 2.00 1.51 1.76
Gambar 5.1 Grafik Intensitas hujan dengan Intensitas 1
Intensitas 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 Intensitas 2 Hasil nilai intensitas hujan dari simulator hujan pada semua nomor pengujian, mendapatkan hasil rata-rata yaitu intensitas 1 pada pengujian 1 = 105,38 mm/jam, pengujian 2 = 106,76 mm/jam, dan pengujian 3 = 116,14 mm/jam, dan intensitas 2 pada pengujian 1= 93,12 mm/jam, pengujian 2 = 97,72 mm/jam dan pengujian 3 = 104,07 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.
2. Debit Limpasan
Pada tahap pengujian ini dilakukakan pengujian sebanyak 3 kali untuk tiap masing-masing kondisi hujan. Pada pelaksanaa pengujian pertama telah dipasang dengan inlet 3 lubang, kemudian setelah pengujian pertama selesai, setelah itu dipasang dengan 2 lubang inlet, dan selanjutnya dipasang dengan menggunakan 1 lubang. Dimana pada setiap pengujian tersebut dihitung dalam waktu 3 menit dalam 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)
Hubungan antara waktu dengan debit limpasan dengan jumlah 1 lubang inlet, 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet bentuk bulat adalah sebagai berikut:
Intensitas 1
Tabel 5.4 Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Intensitas 1
Waktu Inlet 1 Waktu Inlet 2 Waktu Inlet3
(menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit)
0 0.00 0 0.00 0 0.00
Gambar 5.3 Grafik debit limpasan Intensitas 1 Intensitas 2
Tabel 5.5Hasil Analisis Nilai De bit Limpasan Intensitas 2
0.00
Waktu Inlet1 Waktu Inilet 2 Waktu Inlet3
(menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit) (menit) (liter/menit)
0 0.00 0 0.00 0 0.00
Gambar 5.4 Grafik debit limpasan Intensitas 2
Pada Gambar dan Tabel di atas menunjukan bahwa pada saat pengujian debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari pada debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dari data yang di peroleh pada saat pengujian terlihat dari grafik hidrograf laju debit limpasan tidak konstan, hal ini di sebabkan karena volume hujan yang di aliri dari nozzle pada pengujian alat simulator hujan saat pengujian sering berubah–ubah.
3. 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 3 lubang, kemudian setelah itu dipasang 2 lubang, dan selanjutnya dipasang dengan menggunakan 1 lubang. Dimana pada masing – masing pengujian tersebut dihitung dalam waktu 3 menit dalam kurun waktu 30 menit. Rumus yang di gunakan untuk menghitung volume genangan sebagai berikut:
Rumus untuk menghitung volume genangan:
Volume Geanangan = LΔ x Lebar Jalan ………(5.8)
Dari hasil penelitian didapat volume genangan pada saat Intensitas 1 dan hujan 2 sebagai berikut:
Tabel 5.6 Perhitungan Volume Genangan 1 Lubang Inlet Intensitas 1
Waktu No L A. Genangan V. GenanganJ.A.Genangan
(menit) Inlet h (mm) l (mm) (mm) (mm²) (mm³) (mm²) (mm³) (liter)
1 8.1 113 666.666667 457.65 305100.00
2 5.2 102 666.666667 265.20 176800.00
3 6.1 107 666.666667 326.35 217566.67
1 9.2 122 666.666667 561.20 374133.33
2 6 104 666.666667 312.00 208000.00
3 7.1 115 666.666667 408.25 272166.67
1 10 119 666.666667 595.00 396666.67
2 7.2 102 666.666667 367.20 244800.00
3 8.6 112 666.666667 481.60 321066.67
1 11.3 121 666.666667 683.65 455766.67
2 8 102 666.666667 408.00 272000.00
3 9.1 117 666.666667 532.35 354900.00
1 11 126 666.666667 693.00 462000.00
2 9 113 666.666667 508.50 339000.00
3 10.1 116 666.666667 585.80 390533.33
1 11 129 666.666667 709.50 473000.00
2 9.2 111 666.666667 510.60 340400.00
3 10.1 117 666.666667 590.85 393900.00
1 11.1 127 666.666667 704.85 469900.00
2 9 112 666.666667 504.00 336000.00
3 10.5 127 666.666667 666.75 444500.00
1 11.4 134 666.666667 763.80 509200.00
2 8 116 666.666667 464.00 309333.33
3 10.2 122 666.666667 622.20 414800.00
1 11 133 666.666667 731.50 487666.67
2 9.7 118 666.666667 572.30 381533.33
3 10.2 121 666.666667 617.10 411400.00
1 11 130 666.666667 715.00 476666.67
2 10.2 123 666.666667 627.30 418200.00
3 10 125 666.666667 625.00 416666.67
Intensitas 1
Tabel 5.7 Hasil Perhitungan Volume Genangan Intensitas 1
Gambar 5.5 Grafik Volume Genangan Intensitas 1
0.00
Waktu Volume genangan
Intensitas 2
Tabel 5.8 Hasil Perhitungan Volume Genangan Intensitas 2 Waktu Volume genangan
(menit) 1 2 3
Gambar 5.4 Grafik volume genangan Intensitsas 2
simulator hujan dengan jumlah lubang 1 inlet pada menit ke-30 yaitu 0,81. Dan dapat dilhat bahwa grafik volume genangan pada kondisi hujan dengan intensitas 1 dan intensitas 2 yang di hasilkan dari alat simulator pada setiap masing-masing pengujian menunjukan perbedaan. Dimana pada lubang inlet 1 terjadi volume genangan yang tinggi dari pada lubang inlet 2 dan lubang inlet 3. Sedangkan terjadi volume genangan yang terendah pada saat menggunakan lubang inlet 3. .
Dari data yang di peroleh 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 inlet dengan menggunakan intensitas 1 lubang dan intensitas 2 yang di hasilkan dari alat simulator hujan, yang disajikan dalam tabel sebagai berikut.
Intensitas 1
Tabel 5.9 Hubungan Anatar Volume Genanagn Terhadap Debit Limpasan Intensitas 1
1 lubang inlet 2 lubang inlet 3 lubang inlet
Vol genangan Q limpasan Vol genangan Q limpasan Vol genangan Q limpasan (liter) (liter/menit) (liter) (liter/menit) (liter) (liter/menit)
0 0 0 0 0 0 0
1 0.70 2.50 0.68 2.57 0.45 2.67
2 0.85 2.83 0.73 2.97 0.48 3.33
3 0.96 3.00 0.84 3.00 0.50 3.50
4 1.08 3.07 0.94 3.07 0.52 3.33
5 1.19 3.00 0.93 3.03 0.54 3.37
6 1.21 3.07 0.94 3.03 0.58 3.33
7 1.25 3.00 0.94 3.03 0.57 3.33
8 1.23 3.00 0.96 3.10 0.58 3.40
9 1.28 3.00 0.97 3.10 0.61 3.37
10 1.31 3.17 1.00 3.20 0.62 3.47
Intensitas 2
`Tabel 5.10 Hubungan Anatar Volume Genanagn Terhadap Debit Limpasan Intensitas 2
Dari Tabel di atas dapat kita ketahui bahwa dengan semakin banyak jumlah lubang inlet yang terpasang maka debit limpasan semakin besar, dan sangat berbanding terbalik apabila dengan kita menghubungkan volume genangan, dimana semakin banyak jumlah inlet yang di pasang maka genangan yang terjadi semakin sedikit. Karena semakin banyak jumlah inlet yang di pasang maka akan mempermudah air untuk masuk ke lubang inlet.
4. Koefisien Limpasan
Dalam menentukan nilai koefisien limpasan dapat di hitung menggunakan metode rasional didasarkan pada persamaan sebagai berikut:
Q = 0,278.C.A...(3.7) Dengan:
Q : Debit puncak
I : Intensitas hujan (mm/jam) A :Luas daerah tangkapan C :Koefisien aliran
1 lubang inlet 2 lubang inlet 3 lubang inlet
Vol genangan Q limpasan Vol genangan Q limpasan Vol genangan Q limpasan (liter) (liter/menit) (liter) (liter/menit) (liter) (liter/menit)
Pada pengujian ini kita menganalisis koefisien limpasan berikut contoh perhitungananya:
Q: C.I.A
Q: 2,50 liter/menit=2,50 dm3/menit=2500000 mm2/menit
A: Luas penampang alat uji =2000mm x 1000 mm =2000000 mm2 I: Intensitas hujan = 1,76 mm/menit
C = Q/(I.A)
= 2,50/(1,76*2) = 0,71
Tabel 5.11 Koefisien Limpasan Pada Pengujian 1 Lubang Inlet
Waktu Debit
Limpasan
Intensitas Hujan Rata-rata
Koefisien Limpasan (menit) (liter/menit) (mm/menit)
0 0 0 0
3 2.50 1.76 0.71
6 2.83 1.79 0.79
9 3.00 1.76 0.85
12 3.07 1.86 0.82
15 3.00 1.73 0.87
18 3.07 1.75 0.88
21 3.00 1.69 0.89
24 3.00 1.66 0.90
27 3.00 1.71 0.88
30 3.33 1.85 0.90
33.76 0.36
Intensitas 1
Tabel 5.12 Koefisien Limpasan Intensitas 1
Intensitas 2
Tabel 5.13 Koefisien Limpasan Intensitas 2
Pada Tabel di atas dapat kita ketahui bahwa nilai koefisien limpasan rata-rata yang di hasilkan dari pengujian intensitas 1 dengan 1 inlet =0,84, 2 inlet =0,85, 3 inlet =0,86. Dengan saat menggunakan intensitas 2 nilai koefisien limpasan rata-ratanya adalah pada saat 1 inlet = 0,77, 2 inlet = 0,80, dan 3 inlet = 0,82. Dari data yang di peroleh bahwa nilai koefisien limpasan rata-rata sudah
Waktu Koefisien Limpasan (menit) 1 inlet 2 inlet 3 inlet
0 0,00 0 0 (menit) 1 inlet 2 inlet 3 inlet
48
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Pada pengujian intensitas hujan ini terlihat dimana perbedaan pada jumlah nozzle berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin dengan banyaknya jumlah nozzle yang di gunakan maka nilai intensitasnya juga bertambah besar maka nilai intensitas 1 > intensitas 2. Dan mempunyai nilai intensitas rata-rata yang berbeda pada penggunaan setiap nozzle.
2. Hasil saat pengujian pada debit limpasan menunjukan bahwa pada saat pengujian debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari pada debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dari data yang di peroleh pada saat pengujian terlihat dari grafik hidrograf, laju dari pada debit limpasan tidak konstan, hal ini di sebabkan karena volume hujan yang di aliri dari nozzle pada pengujian alat simulator hujan saat pengujian sering berubah– ubah dan dapat mengakibatkan hujan tidak merata
4. Dari nilai koefisien limpasan rata-rata yang di hasilkan dari pengujian hujan deres menggunakan 1 lubang inlet di peroleh data adalah 0,85 dan menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran
B. Saran
Untuk lebih memaksimalkan hasil dari penelitian tersebut dan dapat memperoleh hasil yang lebih sempurna untuk penelitian lebih lanjut, peneliti dapat menyarankan sebagai berikut :
1. Untuk penelitian berikutnya sebelum memulai melakukan penelitian menggunakan alat simulator hujan di laboratorium sebaiknya dilakukan pengujian pertama guna untuk mengetahui masalah yang terjadi pada alat simulator hujan karena kerusakan dan kelemahan yang terjadi pada alat uji, bias mempengaruhi dalam proses pengambilan data.
2. Untuk melakukan penelitian, diharapkan selanjutnya menggunakan nozzle yang lebih baik lagi supaya mendapatkan hujan yang merata. Atau mengganti nya dengan nozzle yang baru.
3. Buat penelitian selanjutnya bisa menggunakan interval waktu yang lebih lebih lama sehingga hasil dari data yang dapat diperoleh lebih maksimal dengan menggunakan interval waktu yang lebih lama.
4. Dalam melakukan penelitian dengan menggunakan simulator hujan ini sebaiknya peneliti diharapkan lebih teliti dalam tahap proses pengambilan data.
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.
Andri Herdyawan Utomo 1, Burhan Barid 2, Nursetiawan 3
1
Mahasiswa (NIM 20120110194) 2Dosen Pembimbing Tugas Akhir INTISARI
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. Saluran drainase pada jalan raya berfungsi untuk mengalirkan air yang dapat mengganggu pengguna jalan, Dalam beberapa kasus di jalan banyak terjadinya suatu genangan, Genangan di ruas jalan masih sering terjadi di beberapa kota, khususnya kota padat penduduk. Genangan di ruas jalan akan mengganggu masyarakat yang menggunakan ruas jalan tersebut untuk melakukan aktivitas perekonomian. Jika masalah genangan tersebut tidak teratasi, maka dapat memungkinkan terjadi bencana yang lebih besar hingga merugikan masyarakat setempat baik harta benda maupun nyawa. Genangan biasanya terjadi karena disebabkan oleh curah hujan yang tinggi, peningkatan lapisan yang tidak tembus air, kapasitas saluran drainase yang tidak memadai dan desain inlet yang tidak sesuai. Untuk menentukan desain street inlet yang sesuai dengan kondisi dilapangan. Yang menjadi parameter dalam penelitian ini ialah intensitas hujan, limpasan hujan, genangan air dijalan, jenis street inlet, saluran , jenis-jenis jalan dan statistik regresi linear.
Percobaan Penelitian ini dilakukan pada sebuah alat uji yang menggambarkan pada kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi di lapangan. Pada penelitian street inlet ini yang di lakukan adalah dengan menggunakan jenis inlet bulat,dengan menggunakan jenis jalan kolektor yang mana akan di kaji seperti kondisi lapangan yang ada.
Penelitian ini menunjukkan bahwa pada setiap pengujian dengan menggunakan 5 nozzle dan 3 nozzle dapat di amati bahwa semakin banyak jumlah nozzle yang dipakai maka nilai initensitasnya bertambah besar. Pada pengujian debit limpasan menunjukkan bahwa debit limpasan dengan menggunakan 1 lubang inlet lebih kceil dari pada debit limpasan menggunakan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dalam pengujian volume genangan bias di amati bahwa jumlah lubang 1 inlet terjadi genangan lebih tinggi dari lubang inlet 2 dan lubang inlet 3. Nilai koefisien rata-rata yang di hasilkan menunjukkan bahwa nilai koefisein limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran.
.
1. Latar Belakang Masalah
Saluran drainase adalah salah satu bangunan pelengkap pada ruas jalan dalam memenuhi salah satu persyaratan teknis prasarana jalan. Saluran drainase jalan raya berfungsi untuk mengalirkan air yang dapat mengganggu pengguna jalan, sehingga badan jalan tetap kering
Genangan di ruas jalan masih sering terjadi di beberapa kota, khususnya kota padat penduduk. 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.
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.
Penelitian ini dilakukan pada sebuah alat uji yang menggambarkan pada kondisi ruas jalan raya dengan modifikasi street inlet seperti kondisi di lapangan. Pada penelitian
bulat,dengan menggunakan jenis jalan kolektor yang mana akan di kaji seperti kondisi lapangan yang ada.
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?
3. Tujuan penelitian
Adapun 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 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.
penelitian ini antara lain:
1. Diharapkan dapat memberikan solusi terhadap fenomena banjir pada ruas jalan yang ada dan mendapatkan desain inlet yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan.
2. Manfaat dalam penelitian genangan ini adalah dapat mengetahui penyebab genangan dan memberi alternatif solusi untuk menangani permasalahan pada saluran di Jalan.
5. 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 alat uji 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 bulat 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
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 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
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),
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.
Daur atau siklus hidrologi adalah gerakan air laut ke udara, kemudian jatuh ke permukaan tanah, dan akhirnya mengalir ke laut kembali (Soemarto,1995).
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).
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 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
4. Koefisien Limpasan
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
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).
5. Klasifikasi jalan raya
Klasifikasi jalan raya menunjukkan standar operasi yang dibutuhkan dan merupakan suatu bantuan yang berguna bagi perencana. Dalam buku Silvia
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
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
Yogyakarta, Kasihan, Bantul.
Gambar 1 bagan alir penelitian Mulai
Rumusan masalah
Studi pustaka
Desain pengujian street inlet
Survey alat street inlet
Persiapan alat uji: Pembuatan model street inlet
Testing alat uji
Pengujian alat uji
Rekapitulasi data
Analisis dan hitungan
selesai
1. Intensitas Hujan
Rumus yang digunakan untuk menghitung intensitas hujan sebagai berikut:
Penelitian intensitas hujan dengan menggunakan 5 nozzle dan 3 nozzle 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 Nilai Intensitas Hujan 5 nozzle
Tabel 4 Hasil Perhitungan Nilai Intensitas Hujan 3 nozzle
Pada Tabel 3 dan Tabel 4 bisa di lihat bahwa perbedaan pada jumlah nozzle berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin dengan banyaknya jumlah nozzle yang di gunakan maka nilai intensitasnya juga bertambah besar maka nilai intensitas 5 nozzle > 3 nozzle. Dimana pada saat penggunaan 5 nozzle nilai intensitas nya lenih besar dari pada saat menggunakan 3 nozzle. Untuk tabel hasil pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran.
2. Perbandingan Nilai Debit
Limpasan
Limpasan Pada Hujan 5 nozzle
Gambar 2 Grafik debit limpasan pada hujan 5 nozzle
Gambar 3 Grafik debit limpasan pada hujan 5 nozzle
pengujian sering berubah–ubah dan dapat mengakibatkan hujan tidak merata dan 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 5 nozzle
Gambar 4 Grafik volume genangan pada hujan 5 nozzle
Tabel 8 Hasil Perhitungan Volume Genangan Pada Hujan 3 nozzle
Waktu Volume genangan
(menit) 1 2 3
3 0.70 0.68 0.45
6 0.85 0.73 0.48
9 0.96 0.84 0.50
12 1.08 0.94 0.52
15 1.19 0.93 0.54
18 1.21 0.94 0.58
21 1.25 0.94 0.57
24 1.23 0.96 0.58
27 1.28 0.97 0.61
Gambar 5 Grafik volume genangan pada hujan 3 noozel
Pada Gambar 4 dan Gambar 5 di atas menunjukan bahwa volume genangan tertingi pada hujan dengan menggunakan 5 nozzle yang di hasilkan dari alat simulator hujan terjadi pada saat jumlah 1 lubang inlet pada menit ke 30 yaitu 1,31 liter dan sedangkan hujan dengan menggunakan 3 nozzle yang di hasilkan dari alat simulator hujan dengan jumlah lubang 1 inlet pada menit ke-30 yaitu 0,81. Dan dapat dilhat bahwa grafik volume genangan pada kondisi hujan dengan 5 nozzle dan 3 nozzle yang di hasilkan dari alat simulator pada setiap masing-masing pengujian menunjukan perbedaan. Dimana pada lubang inlet 1 terjadi volume genangan yang tinggi dari pada lubang inlet 2 dan lubang inlet 3. Sedangkan terjadi volume genangan yang terendah pada saat menggunakan lubang inlet 3.
4. Koefisien Limpasan
Dalam menentukan nilai koefisien limpasan dapat di hitung menggunakan metode rasional didasarkan pada
persamaan sebagai berikut:
Q : Debit puncak
I : Intensitas hujan (mm/jam) A :Luas daerah tangkapan C :Koefisien aliran
Pada pengujian koefisien limpasan di sajikan pada tabel di bawah ini;
Tabel 9 Koefisien Limpasan Pada Pengujian 1 Lubang Inlet
ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran.
F. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Pada pengujian intensitas hujan ini terlihat dimana perbedaan pada jumlah nozzle berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi. Semakin dengan banyaknya jumlah nozzle yang di gunakan maka nilai intensitasnya juga bertambah besar maka nilai intensitas 5 nozzle > 3 nozzle. Dan mempunyai nilai intensitas rata-rata yang berbeda pada penggunaan setiap nozzle.
2. Hasil saat pengujian pada debit limpasan menunjukan bahwa pada saat pengujian debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari pada debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dari data yang di peroleh pada saat pengujian terlihat dari grafik hidrograf, laju dari pada debit limpasan tidak konstan, hal ini di sebabkan karena volume hujan yang di aliri dari nozzle pada pengujian alat simulator hujan saat pengujian sering berubah–ubah dan dapat mengakibatkan hujan tidak merata 3. Dari hasil pengujian pada volume
genangan menunjukan bahwa volume genangan tertingi pada hujan deras terjadi pada jumlah inlet dengan menggunakan 1 lubang inlet, Yaitu
menggunakan jumlah 1 lubang inlet ,2 lubang inlet ,3 lubang inlet menunjukan terjadi adanya suatu perbedaan. Pada pengujian tersebut, terlihat dimana bahwa volume genangan dengan jumlah 1 lubang inlet terjadi genangan lebih tinggi dari pada dengan menggunakan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Dan sebaliknya dengan menggunakan jumlah 3 lubang inlet genangan yang terjadi lebih sedikit dari pada 1 lubang dan 2 lubang inlet.
4. Dari nilai koefisien limpasan rata-rata yang di hasilkan dari pengujian hujan deres menggunakan 1 lubang inlet di peroleh data adalah 0,85 dan menunjukan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran
2. Saran
Untuk lebih memaksimalkan hasil dari penelitian tersebut dan dapat memperoleh hasil yang lebih sempurna untuk penelitian lebih lanjut, peneliti dapat menyarankan sebagai berikut :
