i
GENANGAN AKIBAT LIMPASAN HUJAN
(Studi Kasus dengan Menggunakan Model Inlet Persegi Panjang pada Bahu Jalan dengan Hambatan Batu Kerikil)
Disusun guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat kesarjanaan Strata-1
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh :
SALASIA TAJUNNISA SETIYA UTAMI 20120110111
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
i
TUGAS AKHIR
TINJAUAN KINERJA INLET JALAN UNTUK MENGURANGI
GENANGAN AKIBAT LIMPASAN HUJAN
(Studi Kasus dengan Menggunakan Model Inlet Persegi Panjang pada Bahu Jalan dengan Hambatan Batu Kerikil)
Disusun guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat kesarjanaan Strata-1
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh :
SALASIA TAJUNNISA SETIYA UTAMI 20120110111
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
ii
“
Senantiasa bertasbih kepada Allah apa yang ada di langit dan apa yang ada di bumi. Raja Yang Maha Suci, Yang Maha Perkasa lagi Maha Bijaksana.”(QS Al-Jumu’ah-1)
“Jadilah penyebar kebahagiaan”
(Tajunnisaa)
“Pada dasarnya kebahagiaan itu menular, berkumpullah dengan mereka yang selalu membuatmu bahagia.”
“Akan selalu ada jalan menuju bahagia atas segala hal yang pedih. Atas semua perih yang belajar pulih.”
(Boy Candra)
“Hebat adalah kalian yang berhasil survive menjalani hidup dengan ketulusan, kerja keras, namun tetap istiqamah di jalan – Nya dan selalu mensyukuri setiap lapis keberhan
– Nya”
iii
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, rasa syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
karunia – Nya tanpa hingga, rasa cinta yang teramat luar biasa, Allah yang Maha
Adil atas segala keputusan – Nya. Terima kasih untuk kesempatan pada setiap
detiknya dan untuk ilmu yang Kau berikan. Semoga selalu tercurah rasa syukur
pada setiap hembusan nafas ini. Akhirnya saya mampu menyelesaikan Tugas
Akhir ini atas seizing – Nya. Tugas Akhir ini saya persembahkan kepada manusia
hebat yang luar biasa dalam hidup saya.
1. Ibu (Ny Nashiroh) terima kasih atas kasih tumpah ruah, cinta tanpa batas serta
pengorbanan yang tiada habisnya. Sampai kapanpun, beliaulah ladang amalku
dan disanalah surgaku.
2. Bapak (H. Muhammad Muhadjir Mukhson), sosok yang selalu hidup dalam
hati saya. Istirahatlah yang tenang, temuilah Rabb – Mu dengan penuh
kerinduan. Seandainya ada kebaikan dalam kata yang berantai – rantai ini,
semoga menjadikan sahabat abadimu.
3. Teruntuk Mas Wahyu Heni Kurniawan, Mbak Maulida Helmi Isnaini, dan
kedua adik saya Riza Fauzan, Muamar Faik Hamada, terima kasih atas doa
dan semangat kalian.
4. Untuk Mbak Uus terima kasih atas kebaikan-kebaikan yang telah diberikan.
Kedua keponakan Nakeisha dan Aisha, terima kasih untuk hiburannya disaat
penat.
5. Terima kasih kepada keluarga besar Bani Mukhson dan Bani Djarmudi
Maryam.
6. Teman – teman seperjuangan, Lusy Santri, Iska Istianingsih, Ika Novia,
Andini Paramita, Asih Puji, Hesti Pangesti, Fitratil Laila, Achmad Hambali,
Rizky Eko Astafa, Sigit Syusanto, Ridwan Roihan, Dede Agung, Nur Kiswan,
Achmad Khomaini, Fandy Reza, Denny Arlian, terima kasih untuk ketulusan
kalian selama ini. Ayok kapan naik puncak gunung lagi hehe.
7. Teman – teman tim inlet, Tsalitsun Nidhomul Khoiri, Eldi Prakoso Tegar,
iv
– teman yang telah membantu selama jalannya pengujian di laboratorium. 8. Terima kasih untuk teman – teman Teknik Sipil angkatan 2012 kelas B, dan
untuk semua teman – teman seangkatan.
9. Terima kasih kepada Unires dan seisinya, terlalu singkat 4 tahun kita selalu
v DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Lembar Pengesahan ... ii
Lembar Persembahan ... iii
Motto ... v
Kata Pengantar ... vi
Daftar Isi ... viii
Daftar Gambar ... x
Daftar Tabel ... xi
Daftar Lampiran ... xii
Abstrak ... xiii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian ... 3
D Manfaat Penelitian ... 3
E. Batasan Masalah ... 3
F. Keaslian Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Desain Street Inlet ... 5
vi
BAB III LANDASAN TEORI
A. Hidrologi ... 9
B. Intensitas Hujan ... 10
C. Limpasan ... 11
D. Koefisien Limpasan ... 13
E. Hujan ... 14
F. Drainase ... 15
G. Street Inlet ... 16
H. Klasifikasi Jalan Raya ... 17
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN A. Tahapan Penelitian ... 20
B. Lokasi Penelitian ... 21
C. Alat dan Bahan ... 21
D. Desain Model Alat Uji Street Inlet ... 29
E. Tahapan Pembuatan Alat Street Inlet ... 31
F. Tahapan Pengujian Inlet ... 32
G. Pelaksanaan Penelitian ... 33
BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Nilai Intensitas Hujan Dari Tinggi Curah Hujan ... 36
vii
C. Pengaruh Jumlah Street Inlet Terhadap Genangan ... 42
D. Nilai Koefisien Limpasan ... 47
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ... 49
B. Saran ... 50
Daftar Pustaka ... xiv
viii
Gambar 3.1. Siklus Hidrologi ... 10
Gambar 3.2. Jenis – Jenis Inlet... 17
Gambar 4.1. Bagan Alir Tahapan Penelitian ... 21
Gambar 4.2. Rangkaian Simulator Hujan ... 23
Gambar 4.3. Rangkaian Pompa Air ... 23
Gambar 4.4. Rangkaian Nozzle ... 24
Gambar 4.10. Timbangan Digital... 27
Gambar 4.11. Stopwatch ... 28
Gambar 4.12. Plastisin ... 28
Gambar 4.13. Sebaran batu kerikil ... 29
Gambar 4.14. Rangka Alat Uji Street 1nlet ... 29
Gambar 4.15. Alat Street Inlet ... 30
Gambar 4.16. Model jalan ... 30
Gambar 4.17. Detail desain inlet ... 30
Gambar 4.18. Bagan Alir Pembuatan Alat ... 31
Gambar 4.19. Bagan Alir Pengujian Street Inlet ... 32
Gambar 4.20. Cara Mengukur Lebar Dan Tinggi Genangan ... 34
Gambar 4.20..Letak Genangan Pada Alat Street Inlet ... 34
Gambar 5.1. Grafik Inensitas Hujan Dengan alternatif 1 ... 37
Gambar 5.2. Grafik Inensitas Hujan Dengan Alternatif 2 ... 38
Gambar 5.3. Grafik Debit Limpasan Alternatif 1 ... 40
Gambar 5.4. Grafik Debit Limpasan Alternatif 2 ... 41
Gambar 5.5. Grafik Volume Genangan Alternatif 1 ... 43
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Klasifikasi intensitas hujan ... 11
Tabel 3.2. Koefisien Aliran ... 13
Tabel 3.3. Koefisien Aliran (Lanjutan) ... 14
Tabel 5.1. Perhitungan Intensitas Hujan ... 36
Tabel 5.2. Perhitungan Intensitas Hujan(Lanjutan) ... 37
Tabel 5.3. Hasil Intensitas Hujan Dengan Alternatif 1 ... 37
Tabel 5.4. Hasil Intensitas Hujan Dengan Alternatif 2 ... 38
Tabel 5.5. Perhitungan Debit Limpasan ... 39
Tabel 5.6. Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Alternatif 1 ... 40
Tabel 5.7. Hasil Analisis Nilai Debit Limpasan Alternatif 2 ... 41
Tabel 5.8. Perhitungan Volume Genangan 1 Lubang Inlet Alternatif 1 ... 42
Tabel 5.9. Perhitungan Volume Genangan 1 Lubang Inlet Alternatif 1 ... 43
Tabel 5.10. HasilPerhitungan Volume Genangan Alternatif 1 ... 43
Tabel 5.11. Hasil Perhitungan Volume Genangan Alternatif 2 ... 44
Tabel 5.12. Hubungan Volume Genangan Dan Debit Limpasan Al. 1... 45
Tabel 5.13. Hubungan Volume Genangan Dan Debit Limpasan Al. 2... 46
Tabel 5.14. Perhitungan Koefisisen Limpasan 1 Lubang Inlet Al. 1 ... 47
Tabel 5.15. Koefisien Limpasan Alternatif 1...47
x
Lampiran 1. Rincian pengambilan data intensitas hujan setiap pengujian
Lampiran 2. Rincian pengambilan data debit limpasan setiap pengujian
Lampiran 3. Rincian pengambilan data volume genangan setiap pengujian
Lampiran 4. Rincian hasil koefisien limpasan pada setiap pengujian
Lampiran 5. Hasil nilai intensitas hujan pada setiap pengujian
Lampiran 6. Tabel dan grafik debit limpasan
Lampiran 7. Tabel dan grafik volume genangan
Lampiran 8. Tabel dan grafik koefisien limpasan
Lampiran 9. Analisis Rumus pada Excel
xiii
musim hujan sering terjadi genangan pada ruas jalan. Adapun penyebab dari genangan tersebut dapat bermacam – macam, diantaranya curah hujan yang tinggi, peningkatan lapisan yang tidak tembus air, kapasitas saluran drainase yang tidak memadahi, desain inlet yang tidak sesuai (Suharyanto, 2006).
Tujuan dari Penelitian ini diantaranya adalah umtuk menentukan nilai intensitas hujan dari tinggi curah hujan pada jalan, melakukan pengujian perbandingan nilai debit limpasan terhadap jumlah street inlet yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan. Kemudian untuk mengetahui pengaruh street inlet terhadap volume atau tinggi genangan pada jalan. Selanjutnya untuk menentukan koefisien limpasan yang sesuai dengan daerah tipe aliran.
Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa, dalam pengujian intensitas hujan pada alternatif 1 nilai rata-rata yang didapat dari 1 lubang inlet adalah 1,87 mm/menit, 2 lubang inlet yaitu 1,90 mm/menit, dan 3 lubang inlet sebesar 2,06 mm/menit. Untuk hasil pengujian intensitas hujan pada alternatif 2 nilai rata-rata dari 1 lubang inlet adalah 1,55 mm/menit, 2 lubang inlet 1,77 mm/menit, dan 3 lubang inlet 1,77 mm/menit. Kemudian hasil analisis debit limpasan menunjukkan bahwa debit limpasan pada 1 lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Untuk pengujian volume genangan dapat disimpulkan bahwa volume genangan dengan jumlah 1 lubang inlet terjadi genangan lebih tinggi dari jumlah 2 inlet, sedangkan 3 inlet lebih rendah genangannya. Selanjutnya hasil pengujian koefisien limpasan pada alternatif 1 yang dihasilkan dari 1 lubang inlet adalah 0,80 kemudian 2 lubang inlet sebesar 0,88, dan 3 lubang inlet sebesar 0,91. Sedangkan untuk alternatif 2 yang menggunakan 1 lubang inlet yaitu 0,85, kemudian 2 lubang inlet sebesar 0,84, dan 3 lubang inlet 0,89. Hal ini dapat menunjukkan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel koefisien aliran.
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian
Pada penelitian tugas akhir ini dilatar belakangi oleh suatu kondisi dimana
ketika musim hujan sering terjadi banjir sehingga air yang menggenang pada ruas
jalan dapat mengakibatkan terganggunya aktivitas manusia. Adapun penyebab
dari genangan tersebut dapat bermacam – macam, diantaranya curah hujan yang
tinggi, peningkatan lapisan yang tidak tembus air, kapasitas saluran drainase yang
tidak memadahi, desain inlet yang tidak sesuai (Suharyanto, 2006). Seperti yang
kita ketahui bahwa genangan yang terjadi pada ruas jalan disebabkan karena
terhambatnya aliran air yang masuk melalui lubang inlet. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa desain inlet yang ada pada jalan raya tidak sesuai dengan
kapasitas limpasan air hujan yang terjadi sehingga terjadi genangan pada jalan.
Oleh karena itu, perlu dilakukan peneltian mengenai inlet dengan pemodelan
sederhana yang menggunakan prototype sebagai alat uji laboratorium. Dalam
penelitian ini akan dilakukan analisis mengenai intensitas hujan, debit limpasan,
dan volume genangan yang terjadi dan koefisien limpasan hujan. Salah satu cara
yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengujian di laboratorium. Model
street inlet dibuat pada skala percobaan di laboratorium dengan membuat suatu
perangkat pengujian yang meniru model street inlet di jalan.
Street Inlet ini merupakan lubang di sisi-sisi jalan yang berfungsi untuk
menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang jalan
pada jarak tertentu menuju ke dalam saluran drainase. Sesuai dengan kondisi dan
penempatan saluran serta fungsi jalan yang ada, maka pada jenis penggunaan
saluran terbuka, tidak diperlukan street inlet, karena ambang saluran yang ada
merupakan bukaan bebas. Dalam penelitian ini dibutuhkan desain street inlet yang
ada pada bahu jalan untuk menyalurkan limpasan hujan ke saluran drainase
melalui lubang inlet tersebut.
Perlengkapan street inlet mempunyai ketentuan–ketentuan diantaranya,
ditempatkan pada daerah yang rendah dimana limpasan air hujan menuju ke arah
tersebut, sehingga penempatan pada bahu jalan lebih terfungsikan karena pada
yang masuk melalui street inlet ini harus dapat secepatnya masuk ke dalam
saluran drainase serta jumlah inlet yang harus cukup agar dapat menangkap
limpasan air hujan pada jalan yang bersangkutan. Pada umumnya saluran
drainase jalan terletak disamping kanan dan/atau kiri jalan. Pada penelitian ini
digunakan model street inlet persegi panjang yang berada di bahu jalan dengan
hambatan batu kerikil pada area sekitarnya. Air hujan yang turun di jalan raya
akan masuk ke saluran drainase melalui lubang inlet atau yang dikenal dengan
street inlet (lubang pada sisi bahu jalan).
Metode analisis debit limpasan permukaan digunakan metode rasional,
analisis dimensi inlet digunakan kaidah hidrolika yang berlaku. Adapun data input
yang digunakan ialah data intensitas hujan, jenis jalan, jenis street inlet, luas
genangan pada jalan dan volume limpasan. Dalam kasus ini, penelitian dilakukan
untuk jalan kolektor yang mana akan dikaji dalam bentuk prototype berdasarkan
kondisi di lapangan pada umumnya. Adapun permasalahan yang akan dikaji yaitu
bagiamanakah kondisi yang terjadi pada desain inlet terhadap kondisi di lapangan
dengan hambatan samping batu kerikil.
Analisis hidrologi yang akan dilakukan seperti, perhitungan intensitas
hujan dalam menitan, nilai genangan yang didapat, debit yang masuk melalui
street inlet, dan nilai koefisien limpasan yang didapat. Kemudian analisis
hidrolika yang digunakan adalah untuk mengevaluasi kinerja street inlet pada
pengujian tersebut apakah layak untuk dipakai di lapangan atau tidak. Pada
pengujian tersebut, jumlah dan jarak antar inlet tidak diseragamkan untuk
mengetahui perbandingan nilai hasil kelayakan street inlet yang dapat mengurangi
genangan pada jalan akibat limpasan hujan.
B. Rumusan Masalah
Untuk mengetahui kinerja dari street inlet pada jalan, maka rumusan
masalah yang ada dalam penelitian 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 variasi
3
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?
C. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian mengenai kinerja street inlet tersebut dapat
dilihat di bawah ini, antara lain yaitu :
1. Menentukan nilai intensitas hujan dari tinggi curah hujan pada ruas jalan.
2. Melakukan pengujian perbandingan nilai debit limpasan terhadap jumlah
streetinlet yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan.
3. Mengetahui pengaruh street inlet terhadap volume atau tinggi genangan pada
ruas jalan yang ada dengan hambatan batu kerikil.
4. Menentukan nilai koefisien limpasan yang sesuai dengan tipe daerah aliran.
D. Manfaat Penelitian
Dengan dilakukannya penelitian ini, maka diharapkan dapat memberikan
beberapa manfaat diantaranya adalah sebagai berikut.
1. Dari hasil penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan masukan
dan solusi terhadap fenomena banjir pada ruas jalan yang ada dan
mendapatkan desain inlet yang sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan.
2. Dari hasil penelitian yang di lakukan dapat digunakan sebagai bahan acuan
dalam mengembangkan ilmu pengetahuan , dan dapat di gunakan sebagai
bahan kajian untuk penelitian yang selanjutnya.
E. Batasan Masalah
Penelitian ini dipengaruhi oleh berbagai macam parameter. Oleh karena
itu, agar penelitian ini berjalan sesuai dengan tujuan yang diharapkan maka
diperlukan beberapa batasan masalah sebagai berikut :
1. Penelitian ini dilakukan dengan membuat model street inlet pada skala
percobaan di laboratorium.
2. Sumber air hujan merupakan air hujan buatan yang berasal dari Laboratorium
3. Dalam penelitian ini digunakan model inlet berbentuk persegi panjang dengan
hambatan batu kerikil.
F. Keaslian Penelitian
Berdasarkan pengetahuan penulis, penelitian dengan judul “Tinjauan
Kinerja Inlet Jalan untuk Mengurangi Genangan Akibat Limpasan Hujan (Dengan
Model Street Inlet Persegi Panjang pada Bahu Jalan dengan Hambatan Batu
Kerikil)”, belum pernah dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Akan tetapi
terdapat penelitian yang relevan dengan penelitian yang berjudul ”Desain Street
Inlet Berdasarkan Geometri Jalan”, yang diteliti oleh Agus Suharyanto, (Jurusan
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Desain Street inlet
Pada penelitian sebelumnya mengenai desain inlet terdapat dalam
penelitian berjudul “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 alinemen vertikal
jalan.
2. Untuk jenis grate inlet, dimensi tergantung dari kemiringan bahu jalan.
3. Jarak antar inlet ditentukan oleh dimensi jalan (lebar dan panjang jalan)
yang ditinjau.
4. Dari hasil perhitungan, diperoleh dimensi inlet untuk jenis curb opening inlet
8 x 10 cm dengan kemiringan memanjang jalan 0,00175, kemiringan bahu
jalan 0,0211, jarak inlet 25 m, dan luas daerah 900 m2. Untuk kemiringan
memanjang jalan 0.05179 (yang terbesar), diperoleh dimensi inlet 70 x 35 cm.
5. Untuk jenis grate inlet, dengan kemiringan memanjang jalan 0,00175,
kemiringan bahu jalan 0,0211, jarak inlet 25 m, dan luas daerah 900 m.
B. Penelitian Drainase jalan 1. Syapawi (2013)
Adapun penelitian sebelumnya mengenai saluran drainase yaitu penelitian
dengan judul “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
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 diantaranya ialah drainase (saluran samping) jalan yang
ada dijalan Demang Lebar Daun merupakan drainase yang bermasalah lebih
kurang 80% saluran drainase tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Kemudian
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 trotoar yang tidak memiliki inlet sehingga air
menggenang pada badan jalan.
e. Gorong-gorong yang sudah dipenuhi sampah dan sedimen.
f. Saluran drainase dibuat asal jadi.
g. Warga yang berjualan diatas saluran drainase membuang sampah kedalam
saluran drainase sehinga mengganggu aliran pada saluran.
h. Tanah longsor yang menutup saluran.
i. Tidak adanya koordinasi antar instansi terkait.
j. Kurangnya perhatian dari pemerintah dari pemerintah Kota Palembang,
khusus Dinas PU Bina Marga dalam hal pemeliharaan bangunan drainase.
2. Apriliana Kurniasari (2015)
7
Sistem drainase dirancang untuk mengurangi atau membuang kelebihan
air permukaan pada suatu kawasan, terutama pada saat musim hujan. Namun fakta
dilapangan menunjukan sering terjadi permasalahan drainase di suatu kawasan
yakni banjir dan genangan baik yang bersifat lokal (setempat) atau yang bersifat
lebih luas. Salah satu penyebab banjir atau genangan adalah kurang terpeliharanya
bangunan drainase.
Pemeliharaan jaringan drainase oleh pihak terkait sangat diperlukan agar
keberfungsian bangunan tetap terjaga. Penelitian ini dilakukan untuk
mengevaluasi tingkat kinerja jaringan drainase di Kelurahan Gandekan,
Kecamatan Jebres, Surakarta berdasarkan parameter penilaian kondisi fisik dan
partisipasi dari pihak terkait yaitu lembaga berwenang dan masyarakat. Penelitian
ini merupakan penelitian deskriptif evaluatif. Pengumpulan data dilakukan dengan
menyebarkan kuesioner kepada 96 responden,wawancara dan survey langsung ke
lokasi penelitian untuk mengumpulkan data primer kondisi fisik jaringan drainase
di Kelurahan Gandekan. Analisis data dilakukan dengan memberikan penilaian
terhadap kondisi fisik di lapangan berdasarkan hasil observasi langsung (data
primer). Selain itu analisis data juga dilakukan untuk menilai tingkat partisipasi
pihak terkait berdasarkan hasil kuesioner. Penilaian kuesioner dalam penelitian ini
menggunakan skala Guttman dan Linkert.
Hasil analisis dan pengumpulan data menunjukkan bahwa kondisi fisik
jaringan drainase untuk Kelurahan Gandekan saat ini adalah 61,90% masuk dalam
kategori cukup,dan telah terjadi kerusakan/penurunan kondisi infrastruktur
jaringan drainase di Kelurahan Gandekan sebesar 38,10%. Tingkat partisipasi
lembaga terkait sebesar 75,83% masuk kategori sedang, dan tingkat partisipasi
masyarakat sebesar 81,28% masuk kategori tinggi. Kinerja jaringan drainase
Kelurahan Gandekan dinilai berdasarkan kondisi fisik, partisipasi lembaga terkait
dan partisipasi masyarakat adalah sebesar 67,65% masuk katagori cukup.
C. Penelitian 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
yang terkontrol. Pada Tugas Akhir ini dilakukan 16 kali pengujian dengan variasi
jarak nozzle terhadap cawan, jumlah nozzle (1, 3, dan 5 buah), perbedaan tekanan
(10 Psi, 15 Psi dan 20 Psi). Dalam penelitian tersebut menghasilkan kesimpulan
sebagai berikut:
1. Nilai variasi intensitas yang dihasilkan dari simulator hujan yaitu:
Pada jarak nozzle terhadap cawan 2,75 m nilai intensitasnya cenderung lebih
besar dari pada jarak nozzle terhadap cawan 4 m. Semakin besar tekanan air
nilai intensitasnya cenderung semakin kecil. Sedangkan semakin banyak
jumlah nozzle yang digunakan nilai intensitasnya juga bertambah besar (nilai
intensitas 5 nozzle > 3 nozzle > 1 nozzle). Dari intensitas hujan yang terjadi
masuk kedalam kriteria hujan sangat lebat.
2. Dari hasil intensitas hujan dilakukan evaluasi terhadap kinerja simulator hujan
menggunakan koefisien keseragaman (CU). Dari hasil nilai CU semua
pengujian didapat nilai CU tertinggi 79,79% (kondisi jarak nozzle 4 m, 1
nozzle, 33,5 Psi), dengan kriteria cukup dan nilai CU terendah 43,59%
9 BAB III LANDASAN TEORI
A. Hidrologi
Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai
terjadinya, peredaran dan penyebarannya, sifat – sifatnya dan hubungan dengan
lingkungannya terutama dengan makhluk hidup (Triatmodjo, 2008:1). Secara
umum hidrologi dimaksudkan sebagai ilmu yang menyangkut masalah air, baik di
atmosfer, di bumi, dan di dalam bumi, tentang bagaimana siklusnya, kejadiannya,
serta pengaruh terhadap kehidupan yang ada di alam ini.
Siklus hidrologi merupakan proses kontinyu dimana air bergerak dari
bumi ke atmosfer dan kemudian kembali ke bumi lagi. Air di permukaan tanah,
sungai, danau, dan air laut menguap ke udara. Uap air tersebut bergerak dan naik
ke atmosfer, yang kemudian mengalami kondensasi dan berubah menjadi tiitk –
titik air yang berbentuk awan. Selanjutnya tiitk – titik air tersebut jatuh sebagai
hujan ke permukaan laut dan daratan. Hujan yang jatuh sebagian tertahan oleh
tumbuh – tumbuhan (intersepsi) dan selebihnya sampai ke permukaan tanah.
Sebagian air hujan yang sampai ke permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah
(infiltrasi) dan sebagian lainnya mengalir di atas permukaan tanah (aliran
permukaan atau surface runoff) mengisi cekungan tanah, danau dan masuk ke
sungai dan akhirnya mengalir ke laut. Air yang mengalir ke dalam tanah sebagian
mengalir di dalam tanah (perkolasi) mengisi air tanah yang kemudian keluar
sebagai mat air dan mengalir ke sungai. Akhirnya aliran air di sungai akan sampai
di sungai sampai ke laut. Proses tersebut berlangsung terus menerus yang disebut
dengan siklus hidrologi. (Triatmodjo, 2008:2)
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,
B. 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 (Triatmodjo, 2008). Jumlah
hujan yang jatuh di permukaan bumi dinyatakan dalam kedalaman air (biasanya
mm), yang dianggap terdistribusi secara merata pada seluruh daerah tangkapan
air. Intensitas hujan bervariasi dalam ruang dan waktu, yang tergantung pada
lokasi geografis dan iklim.
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.
Gambar 3.1. Siklus Hidrologi (Soemarto, 2005)
11
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)
V : Volume hujan dalam penampang (mm³)
A : Luas penampang hujan (mm²)
C. Limpasan
Limpasan merupakan aliran air yang mengalir diatas permukaan tanah
infiltrasi terpenuhi, air akan mengisi pada cekungan – cekungan yang ada pada
permukaan tanah. Limpasan permukaan (surface runoff) yang merupakan air
hujan tersebut akan mengalir dalam bentuk lapisan tipis di atas permukaan lahan
akan masuk ke parit – parit dan selokan yang kemudian bergabung menjadi anak
sungai dan akhirnya menjadi aliran sungai. Limpasan dinyatakan dalam volume
atau debit. Satuan dari volume limpasan adalah meter kubik, sedangkan debit
adalah volume per satuan waktu yang melalui sustu luasan tertentu, dan
dinyatakan dalam meter kubik per detik. Di dalam hidrologi, sering limpasan
dinyatakan dalam satuan kedalaman. Hal ini dilakukan dengan membagi volume
limpasan dengan luas aliran sungai untuk memperoleh kedalaman limpasan
ekivalen yang terdistribusi pada seluruh daerah aliran. Limpasan terdiri dari air
yang berasal dari tiga sumber antara lain yaitu aliran permukaan, aliran antara,
dan aliran air tanah (Triatmodjo, 2008).
Aliran permukaan (surface flow) adalah bagian dari air hujan yang
mengalir dalam bentuk lapisan tipis di atas permukaan tanah. Aliran permukaan
disebut juga dengan aliran langsung (direct runoff). Aliran permukaan dapat
terkonsentrasi menuju sungai dalam waktu yang singkat, sehingga aliran
permukaan merupakan penyebab utama terjadinya banjir. Aliran antara (interflow)
adalah aliran dalam arah lateral yang terjadi di bawah permukaan tanah. Aliran
antara terdiri dari gerakan air dan lengas tanah secara lateral menuju elevasi yang
lebih rendah, yang akhirnya masuk ke sungai. Proses aliran antara ini lebih lambat
dari aliran permukaan, dengan tingkat kelambatan dalam beberapa jam sampai
hari. Aliran air tanah adalah aliran yang terjadi di bawah permukaan air tanah ke
elevasi yang lebih rendah yang akhirnya menuju ke sungai atau langsung ke laut.
Air hujan yang terinfiltrasi melalui permukaan tanah sebagian menjadi aliran
antara dan sebagian yang lain mengalir ke bawah (perkolasi) sehingga mencapai
muka air tanah. Muka air tanah mempunyai kemiringan yang sangat kecil, dan
aliran air searah dengan kemiringan tersebut menuju ke sungai sebagai aliran
dasar (base flow). Proses aliran air tanah ini lebih lambat dari aliran antara,
dengan tingkat kelambatan dalam mingguan sampai tahunan.
Limpasan permukaan sangat berhubungan dengan infiltrasi, oleh karena
13
berpengaruh, akan bisa dilakukan analisis limpasan permukaan serta kaitannya
dengan erosi dan sedimentasi. Faktor – faktor yang mempengaruhi infiltrasi juga
akan berpengaruh pada limpasan permukaan. Laju infiltrasi dipengaruhi oleh jenis
tanah, kandungan bahan organik, kepadatan tanah, kadar air awal tanah dan tipe
hujan yang terjadi.
Menurut Sosrodarsono (1978) dalam Trihandoko (2015) 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
Koefisien limpasan adalah koefisien yang besarnya tergantung pada
kondisi permukaan tanah, kemiringan medan, jenis tanah, dan lamanya hujan di
daerah pengaliran. Besarnya angka koefisien pengaliran pada suatu daerah dapat
Taman, kuburan 0,10 – 0,25
Dalam perencanaan bangunan air pada suatu daerah pengaliran sungai
sering di jumpai dalam perkiraan puncak banjir di hitung dengan metode yang
sederhana dan praktis. Namun demikian, metode perhitungan ini dalam teknik
penyajianya memasukan faktor curah hujan, keadaan fisik dan sifat hidrolika
daerah aliran sehingga di kenal sebagai metode rasional (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:
A
termasuk di Indonesia, yang memberikan sumbangan paling besar adalah hujan
air, sehinga sering seringkali hujanlah yang dianggap sebagai presipitasi
(Triatmodjo, 2008:17).
Hujan terjadi karena penguapan air, terutama air dari permukaan laut, yang
naik ke atmosfer, dan mendingin kemudian menyuling dan jatuh sebagian di atas
15
meresap ke dalam tanah (infiltrasi), sebagian ditahan tumbuh-tumbuhan
(intersepsi), sebagian menguap kembali (evaporasi) dan sebagian menjadi lembab.
Air yang meresap ke dalam tanah untuk sebagian menguap melalui pori – pori di
dalam tanah (evaporasi), menguap (transpirasi). Air hujan yang menguap, yang
meresap ke dalam tanah, yang ditahan tumbuh – tumbuhan dan transpirasi tidak
permukaan tanah. Adapun jumlah dan variasi debit aliran tergantung pada jumlah,
intensitas, dan distribusi hujan.
F. Drainase
Secara umum sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian
bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air
dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal
(Suripin, 2004 dalam hasmar 2012).
Drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan yang
mempelajari usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan dalam suatu konteks
pemanfaatan tertentu (Hasmar, 2012).
Drainase perkotaan adalah ilmu yang diterapkan dengan mengkhususkan
pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi
lingkungan sosial yang ada di kawasan kota (Hasmar, 2012).
Adapun tujuan dari perencanaan drainase adalah sebagai berikut.
1. Untuk meningkatkan kesehatan lingkungan.
2. Pengendalian kelebihan air dapat dilakukan secara aman, lancar, dan efisien
serta sejauh mungkin dapat mendukung kelestarian lingkungan.
3. Dapat mengurangi/menghilangkan genangan – genangan air yang
menyebabkan terjadinya sumber penyakit (Hasmar, 2012)
Selanjutnya adalah fungsi dari drainase diantaranya sebagai berikut.
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.
Pada 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.
Apabila 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
Saluran yang menghubungkan saluran tersier dengan saluran primer (dibangun
dengan beton/plesteran semen).
3. Saluran Tersier
Saluran untuk mengalirkan limbah rumah tangga ke saluran sekunder, berupa
plesteran, pipa dan tanah.
4. Saluran Kuarter
Saluran yang merupakan kolektor jaringan drainase lokal.
G. 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
17
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 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 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 dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Jenis-jenis inlet menurut Suharyanto (2006)
H. Klasifikasi Jalan Raya
Klasifikasi jalan raya menunjukkan standar operasi yang dibutuhkan dan
merupakan suatu bantuan yang berguna bagi perencana. Di Indonesia berdasarkan
peraturan perencanaan geometrik jalan raya yang dikeluarkan oleh Bina Marga,
jalan dibagi dalam kelas – kelas yang penetapannya berdasarkan fungsinya.
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
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.
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.
19
b. Lebar badan jalan > 6 m
Selanjutnya adalah sistem jaringan sekunder yang terdiri dari :
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.
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. 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 (Silvia Sukirman,
21 A. Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dapat digambarkan dengan skema
berikut:
Gambar 4.1. Bagan alir tahapan penelitian Studi Pustaka
Desain Alat Uji
Persiapan Alat Uji: Pembuatan model street inlet
Percobaan Alat Uji:
Rekapitulasi Data
Tidak Mulai
Survey Alat Uji
Pengujian Alat Uji:
Ya
Analisis dan Hitungan
Selesai Persiapan
22
B. Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukakan di Laboratorium Keairan dan Lingkungan, Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Kasihan,
Bantul, Yogyakarta.
C. Alat dan Bahan 1. Alat
a. Simulator hujan.
Alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah seperangkat simulator
hujan. Tujuan dari alat ini adalah mensimulasikan hujan buatan dengan skala
laboratorium dan memungkinkan untuk melihat siklus hidrologi dalam skala
kecil. Komponen dari Peralatan ini adalah,
1) Nozzle, yang berfungsi mengatur besarnya butiran hujan yang jatuh, dan
nozzle yang digunakan untuk alternatif 1 sebanyak 5 nozzle dan untuk
alternatif 2 sebanyak 3 nozzle.
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, yang berfungsi sebagai tempat mengalirkan dan menyalurkan
air.Pipa yang digunakan pvc ½ inch.
5) Manometer, nepel dan T drat merupakan satu pasang yang berfungsi
sebagai pembacaan tekanan.
6) 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.
7) Box container kapasitas 150 liter, sebagai tempat menampung air yang
akan digunakan.
8) Terpal, berfungsi untuk menutup kerangka nozzle dan menghalangi
masuknya angin yang dapat menggangu keluarnya air hujan dari nozzle
Gambar 4.2. Desain Simulator Hujan.
4,
24
Gambar 4.4 Rangkaian nozzle
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 sebagai jalan.
3) Akrilik, digunakan sebagai tempat menampung air yang masuk dari inlet
atau sebagai saluran drainase.
4) Cat, digunakan agar alat terlihat seperti asli.
Gambar 4.5. Alat Street Inlet
c. Pada pengujian inlet :
1) Mistar, digunakan untuk mengukur tinggi dan lebar genangan yang ada di
bahu jalan.
26
2) Cawan, berfungsi untuk mengetahui intensitas hujan pada saat pengujian.
Gambar 4.7. Cawan
3) Box, digunakan sebagai penampung air.
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.
28
6) Stopwatch, stopwatch yang digunakan yaitu stopwatch yang terdapat di
handphone.
7) Plastisin, berfungsi sebagai menutup celah-celah yang ada di sambungan
trotoar dan bahu jalan.
8) Batu kerikil, digunakan sebagai hambatan pada alat uji.
Gambar 4.13 Sebaran kerikil pada bahu jalan
D. Desain Model Street Inlet
Model street inlet yang dibuat dalam skala percobaan ini menggunakan
model inlet yang berbentuk persegi panjang dengan ukuran 60 mm x 30 mm
dengan jarak 55 cm pada skala 1:5. Street inlet ini terletak pada bahu jalan yang
mana terdapat hambatan kerikil pada daerah tersebut. Kerikil yang digunakan
merupakan kerikil yang lolos saringan 1. Pada alat tersebut digunakan model
street inlet berjumlah 3. Prototype yang dibuat untuk pengujian ini menggunakan
jalan kolektor dengan kemiringan pada jalan 3% dan pada bahu jalan 2%.
Pengujian ini memakai alat simulator hujan, yang mana terdapat 2 alternatif dalam
pengujiannya. Hujan yang digunakan sebagai alternatif 1 yaitu dengan
menggunakan 5 nozzle sedangkan alternatif 2 dengan menggunakan 3 nozzle
sebagai perbandingannya.
30
E. Tahapan Pembuatan Alat Street Inlet
Tahapan dalam pembuatan alat street inlet digambarkan dengan skema
berikut ini,
Gambar 4. 18 Bagan alir pembuatan alat uji Studi Pustaka
Persiapan Alat dan Bahan
Pembuatan Model Street Inlet
Pengujian Awal Terhadap Model
Street Inlet
Pelaksanaan pengujian Berfungsi
Tidak Berfungsi Mulai
32
F. Tahapan Pengujian Inlet
Tahapan dalam pengujian inlet digambarkan dengan skema sebagai
berikut :
Gambar 4. 19 Bagan alir pengujian inlet Memasang bentuk inlet
Memasang hambatan yang akan digunakan yaitu kerikil
Menempatkan cawan dan box yang akan menampung air hujan
Mengatur nozzle, dengan alternatif 1 atau alternatif 2
Menghidupkan alat simulator
Mengatur stopwatch, per 3 menit dari 30 menit 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
Pengambilan Data
G. Pelaksanaan Penelitian
selama 30 menit. Pada setiap alternatif dilakukan sebanyak 3 kali pengujian, yaitu
dengan menggunakan 1 lubang inlet, 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet. Berikut ini
merupakan tahapan – tahapan dalam pelaksanaan penelitian selama di
laboratorium.
1. Sebelum pengujian dilaksanakan pastikan rangkaian pompa dan alat street
inlet telah terangkai dan terpasang dengan baik, dan pastikan air untuk
pengujian yang ada dalam tampungan bak air dengan kapasitas stabil serta
bersih dari kotoran apapun.
2. Lakukan percobaan terlebih dahulu untuk mengetahui kondisi hujan yang
sesuai dengan hujan yang kita inginkan.
3. Setelah hujan sesuai dengan yang kita inginkan, matikan pompa airnya,
selanjutnya memasang bentuk inlet yang akan digunakan.
4. Pasang hambatan yang akan digunakan di bahu jalan yaitu dengan batu
kerikil.
5. Selanjutnya tempatkan cawan pada area jalan dan box yang digunakan
menampung air hujan yang melalui saluran drainase guna mengetahui volume
limpasannya.
6. Mengatur Stopwatch per-3 menit dalam kurun waktu 30 menit.
7. Pastikan semua alat sudah siap untuk digunakan dengan baik.
8. Setelah semuanya sudah siap, hidupkan kembali alat simulator hujan.
9. Pengujian siap dilakukan.
10.Tunggu sampai 3 menit, selanjutnya setiap 3 menitnya kita mengukur tinggi
34
Gambar 4.20 Cara mengukur lebar dan tinggi genangan
Gambar 4.21 Genangan pada Street Inlet dengan hambatan batu
11.Setelah itu ambil cawan dan box, dan langsung menggantikan cawan dan box
tersebut secepat mungkin agar aliran yang masuk tetap konstan. Lebar genangan
12.Sebelum melakukan penimbangan dan pengukuran keringkan terlebih dahulu
sisi luar cawan dengan menggunakan kanebo.
13.Timbang cawan, kurangkan berat cawan terisi air dengan berat cawan kosong
untuk mengetahui berat airnya, catat semua hasilnya. Sedangkan, air yang ada
di box hanya diukur saja dengan menggunakan gelas ukur.
14.Begitu seterusnya sampai dengan waktu 30 menit.
15.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.
16.Sesudah air yang menggenang di bahu jalan habis, matikan stopwatch.
36 BAB V
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Intensitas Hujan dari Tinggi Curah Hujan
Pada pengujian di Laboratorium, nilai intensitas hujan didapat melalui 2
alternatif pengujian. Adapun alternatif 1 digunakan 5 nozzle untuk pengujiannya,
sedangkan alternatif 2 digunakan dengan 3 nozzle. Hal ini bertujuan untuk
membandingkan nilai intensitas hujan dari 2 alternatif tersebut. Pengujian ini di
laksanakan pada tanggal 31 Mei 2016 untuk alternatif 1, sedangkan untuk
alternatif 2 dilaksanakan pada tanggal 9 Juni 2016. Pada pengujian ini juga
dilakukan sebanyak 3 kali pengujian pada tiap jumlah lubang inlet yang terpasang.
Pada tiap tahap ada 3 macam pengujian, yang pertama pengujian dengan
menggunakan 1 inlet, yang kedua menggunakan 2 inlet dan selanjutnya
menggunakan 3 inlet pada jalan tersebut.
Setelah tinggi hujan diketahui, selanjutnya menghitung intensitas hujan
pada menit ke-3 sampai dengan menit ke 30.
Penelitian intensitas hujan dengan alternatif 1 dan alternatif 2 dilakukan 3
kali pengujian. Untuk pengujian 1 kita menggunakan 1 lubang inlet, pengujian 2
menggunakan 2 lubang inlet, dan pengujian 3 menggunakan 3 lubang inlet.
Masing masing pengujian tersebut di hitung dalam interval waktu 3 menit dalam
kurun waktu 30 menit. Adapun hasil dari pengujian tersebut adalah sebagai
berikut.
Tabel 5.1 Perhitungan nilai intensitas hujan pada alternatif 1 dengan 1 lubang inlet
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Tabel 5.3 Hasil perhitungan nilai intensitas hujan rata – rata pada alternatif 1
untuk pengujian 1
waktu
(menit) No Pengujian
Intensitas (I) mm/menit Rata" Intensitas
(mm/menit)
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Gambar 5.1 Grafik intensitas hujan pada alternatif 1 untuk pengujian 1
38
Tabel 5.4 Hasil perhitungan nilai intensitas hujan rata – rata pada alternatif 2
untuk pengujian 1
Waktu (menit)
No Pengujian Intensitas Rata" Intensitas
(mm/menit)
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Gambar 5.1 Grafik intensitas hujan pada alternatif 2 untuk pengujian 1
Nilai intensitas hujan yang di hasilkan dari simulator hujan dengan
perbedaan jumlah nozzle telah didapatkan nilai rata-rata pada pada alternatif 1
yaitu pengujian ke-1 = 1,87 mm/menit, pengujian ke-2 = 1,90 mm/menit dan
pengujian ke-3 = 2,06 mm/menit. Kemudian nilai intensitas hujan rata-rata pada
alternatif 2 untuk pengujian ke-1 = 1,55 mm/menit, pengujian ke-2 = 1,77
Dari Tabel 5.3 dan Tabel 5.4 dapat di lihat bahwa perbedaan jumlah
nozzle berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan hujan yang terjadi. Semakin
banyak jumlah nozzel yang di gunakan, maka nilai intensitas hujannya akan
bertambah besar (nilai intensitas dengan 5 nozzle > 3 nozzle). Untuk tabel hasil
pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 5.
B. Perbandingan Nilai Debit Limpasan
Pada pengujian ini dilakukakan pengujian sebanyak 3 kali untuk tiap
masing-masing kondisi hujan. Pengujian ini masih dengan menggunakan 2
alternatif yang sama. Pada pengujian pertama telah dipasang lubang inlet dengan
jumlah 1 lubang, kemudian setelah itu pengujian kedua dipasang 2 lubang, dan
selanjutnya pengujian ketiga dipasang dengan menggunakan 3 lubang inlet.
Dimana pada masing – masing pengujian tersebut dihitung dalam waktu 3 menit
dalam kurun waktu 30 menit. Hubungan antara waktu dengan debit limpasan pada
1 lubang inlet, 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet yang berbentuk persegi panjang
pada alternatif 1 dan alternatif 2yang di hasilkan dari alat simulator hujan dapat di
lihat di bawah ini.
Tabel 5.5 Perhitungan debit limpasan alternatif 1 pada pengujian ke-1
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Volume limpasan Debit limpasan
40
Tabel 5.6 Hasil analisis nilai debit limpasan alternatif 1 pada pengujian ke-1, ke-2,
dan ke-3
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Tabel 5.7 Hasil analisis nilai debit limpasan hujan dengan alternatif 2 pada pengujian ke-1, ke-2, dan ke-3
Waktu
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Gambar 5.4 Grafik debit limpasan hujan pada alternatif 2
Pada Gambar 5.3 dan Gambar 5.4 menunjukan bahwa debit limpasan pada
1 lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet.
Dari data yang di dapat pada saat pengujian terlihat dari grafik hidrograf laju debit
42
nozzle pada alat simulator hujan saat pengujian sering berubah – ubah dan
mengakibatkan hujan tidak merata. Naik turunnya tegangan listrik yang
mengakibatkan keluarnya air dari nozzle bisa fluktuatif.
Untuk tabel hasil pengujian debit limpasan pada setiap pengujian
selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 6.
C. Pengaruh Jumlah Street inlet Terhadap Volume Genangan
Pada pengujian ini dilakukakan pengujian sebanyak 3 kali untuk tiap
masing – masing kondisi hujan. Pada pengujian pertama telah dipasang street inlet
dengan jumlah 1 lubang, kemudian setelah itu dipasang 2 lubang, dan selanjutnya
dipasang dengan menggunakan 3 lubang inlet. Dimana pada masing – masing
pengujian tersebut dihitung dalam waktu 3 menit dalam kurun waktu 30 menit.
Dari hasil penelitian telah didapat volume genangan yang disajikan dalam Gambar
5.5 dan Gambar 5.6.
Tabel 5.8 Perhitungan volume genangan pada alternatif 1 untuk pengujian
ke-1
3395.00 2263333.33 2.26
2 7 242 666.666667 847.00 564666.67
3 12 254 666.666667 1524.00 1016000.00
6
1 8 248 666.666667 992.00 661333.33
3572.00 2381333.33 2.38
2 8 252 666.666667 1008.00 672000.00
3 12 262 666.666667 1572.00 1048000.00
9
1 8 258 666.666667 1032.00 688000.00
3506.00 2337333.33 2.34
2 8 242 666.666667 968.00 645333.33
3 12 251 666.666667 1506.00 1004000.00
12
1 8.5 258 666.666667 1096.50 731000.00
3454.50 2303000.00 2.30
2 8 243 666.666667 972.00 648000.00
3 11 252 666.666667 1386.00 924000.00
15
1 10 246 666.666667 1230.00 820000.00
3561.50 2374333.33 2.37
2 8 235 666.666667 940.00 626666.67
3 11 253 666.666667 1391.50 927666.67
18
1 9.5 252 666.666667 1197.00 798000.00
3582.50 2388333.33 2.39
2 8 243 666.666667 972.00 648000.00
3 11 257 666.666667 1413.50 942333.33
21
1 9.2 256 666.666667 1177.60 785066.67
3541.10 2360733.33 2.36
2 8 243 666.666667 972.00 648000.00
24
1 8.9 256 666.666667 1139.20 759466.67
3493.20 2328800.00 2.33
2 8 242 666.666667 968.00 645333.33
3 11 252 666.666667 1386.00 924000.00
27
1 9 259 666.666667 1165.50 777000.00
3554.50 2369666.67 2.37
2 8.5 236 666.666667 1003.00 668666.67
3 11 252 666.666667 1386.00 924000.00
30
1 9 257 666.666667 1156.50 771000.00
3595.20 2396800.00 2.40
2 8.7 242 666.666667 1052.70 701800.00
3 11 252 666.666667 1386.00 924000.00
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Tabel 5.10 Hasil analisis volume genangan dengan pada alternatif 1 untuk
pengujian ke-1, ke-2, dan ke-3
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Gambar 5.5 Grafik volume genangan pada alternatif 1 Waktu
44
Tabel 5.11 Hasil analisis volume genangan pada alternatif 2 untuk pengujian ke-1, ke-2, dan ke-3
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Gambar 5.6 Grafik volume genangan pada alternatif 2
Pada Gambar 5.5 dan Gambar 5.6 telah menunjukan bahwa nilai volume
genangan tertinggi pada alternatif 1 yang di hasilkan dari alat simulator hujan
dengan menggunakan 1 lubang inlet pada menit ke-30 yaitu 2,40 liter. Begitu juga
menggunakan pada alternatif 1 dan alternatif 2 yang di hasilkan dari alat simulator
hujan dengan 1 lubang inlet, 2 lubang inlet, 3 lubang inlet telah menunjukan
perbedaan. Dimana volume genangan dengan 1 lubang inlet terjadi genangan
lebih tinggi dari jumlah 2 lubang inlet. Sedangkan 3 lubang inlet terjadi genangan
lebih rendah dari 1 lubang inlet dan 2 lubang inlet. Untuk tabel hasil volume
genangan pada setiap pengujian selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 7.
Dari data yang diperoleh pada pengujian pengaruh jumlah inlet terhadap
debit limpasan dan pengaruh jumlah inlet terhadap volume genangan, maka
didapat hubungan antara volume genangan terhadap debit limpasan untuk setiap
lubang inlet dengan dengan alternatif 1 yang menggunakan 5 buah nozzle dan
alternatif 2 dengan menggunakan 3 buah nozzle yang di hasilkan dari alat
simulator hujan. Hasil tersebut dapat dilihat dibawah ini.
Tabel 5.12 Nilai volume genangan dan debit limpasan dengan alternatif 1
No. Uji
1 Lubang Inlet 2 Lubang Inlet 3 Lubang Inlet
Volume
46
Tabel 5.13 Nilai volume genangan dan debit limpasan dengan alternatif 2
No. Uji
1 Lubang Inlet 2 Lubang Inlet 3 Lubang Inlet
Volume
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Dari Tabel 5.12 dan 5.13 dapat diketahui bahwa semakin banyak jumlah
lubang inlet yang di pasang maka debit limpasannya akan semakin banyak.
Dengan demikian, apabila jumlah lubang inlet yang terpasang semakin banyak
maka volume genangannya akan semakin berkurang. Hal tersebut dikarenakan
apabila jumlah inlet yang terpasang semakin banyak maka akan mempermudah air
untuk masuk mengalir melalui lubang inlet menuju ke saluran drainase sehingga
D. Nilai Koefisien Limpasan
Untuk pengujian koefisien limpasan dapat di sajikan pada tabel yang ada
di bawah ini,
Tabel 5.14 Koefisien limpasan pada alternatif 1 untuk pengujian ke-1
Waktu Q Limpasan Intensitas Rata''
C
(menit) (Liter/menit) (mm/menit)
0 0.00 0.00 0
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Tabel 5.15 Koefisien limpasan pada alternatif 1
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
48
Tabel 5.16 Koefisien limpasan pada alternatif 2
Sumber : Hasil pengolahan data, 2016
Contoh perhitungan :
yang di hasilkan dari alternatif 1 dengan 1 lubang inlet = 0,80, 2 inlet = 0,88 dan 3
inlet = 0,91. Pada alternative 2 untuk 1 inlet = 0,85 , 2 inlet = 0,84 dan 3 inlet =
0,89, hal ini dapat menunjukkan bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan
ketetapan yang ada pada tabel koefisien pengaliran. Untuk tabel hasil pengujian
selengkapnya dapat di lihat pada lampiran 4.
49
1. Pada pengujian intensitas hujan dengan alternatif 1 telah didapatkan nilai
rata-rata intensitas hujan, yaitu pada pengujian 1 = 1,87 mm/menit, pengujian 2 =
1,90 mm/menit, pengujian 3= 2,06. Kemudian pada alternatif 2 untuk
pengujian 1 = 1,55 mm/menit, pengujian 2 = 1,77 mm/menit, dan pengujian 3
=1,77 mm/menit. Dari hasil pengujian dapat diamati bahwa perbedaan jumlah
noozle dapat berpengaruh terhadap jumlah intensitas hujan yang terjadi.
Semakin banyak jumlah nozzle yang di gunakan maka nilai intensitasnya akan
semakin bertambah besar (nilai intensitas dengan 5 nozzle > 3 nozzle).
2. Hasil pengujian debit limpasan menunjukan bahwa debit limpasan pada 1
lubang inlet lebih kecil dari debit limpasan 2 lubang inlet dan 3 lubang inlet.
3. Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa, nilai volume genangan
tertinggi pada alternatif 1 yang terjadi ketika terpasang hanya 1 buah lubang
inlet yaitu dengan volume genangan sebesar 2,40 liter pada menit ke-30.
Kemudian pada alternatif 2 yang dihasilkan dari alat simulator hujan terjadi
pada 1 lubang inlet pada menit ke-30 yaitu 1,35 liter. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa grafik volume genangan pada kondisi hujan untuk
alternatif 1 dan alternatif 2 yang di hasilkan dari alat simulator hujan dengan 1
lubang inlet, 2 lubang inlet, dan 3 lubang inlet menunjukkan adanya
perbedaan. Dimana volume genangan dengan 1 lubang inlet terjadi genangan
lebih tinggi dari 2 lubang inlet. Sedangkan dengan menggunakan 3 lubang
inlet terjadi genangan lebih rendah dari 1 lubang inlet dan 2 lubang inlet.
4. Nilai koefisien limpasan rata rata yang di hasilkan dari alternatif 1 dengan 1
lubang inlet = 0,80, 2 inlet = 0,88 dan 3 inlet = 0,91. Pada alternative 2 untuk
1 inlet = 0,85 , 2 inlet = 0,84 dan 3 inlet = 0,89, hal ini dapat menunjukkan
bahwa nilai koefisien limpasan sesuai dengan ketetapan yang ada pada tabel
50
B. Saran
Untuk menyempurnakan hasil penelitian dan untuk mengembangkan
penelitian lebih lanjut, peneliti dapat menyarankan sebagai berikut :
1. Bagi penelitian selanjutnya sebelum melakukan penelitian menggunakan alat
street inlet di laboratorium sebaiknya dilakukan pengujian awal untuk
mengetahui kerusakan dan kelemahan yang terjadi pada alat uji, sehingga
kerusakan dan kelemahan dapat diantisipasi terlebih dahulu.
2. Bagi penelitian selanjutnya diharapkan menggunakan nozzle yang lebih baik
agar mendapatkan hujan yang merata.
3. Bagi penelitian selanjutnya dapat melakukan pengujian pada interval waktu
yang lebih lama supaya bisa mendapatkan hasil yang maksimal.
4. Air yang ada dalam bak tampungan diusahakan selalu bersih dan terhindar
dari kotoran apapun karena hal ini dapat menyebabkan tersumbatnya aliran air
yang dialirkan melalui pompa, sehingga air yang mengalir melalui nozzle
