PERENCANAAN SISTEM DRAINASE PADA RENCANA KAWASAN INDUSTRI DELI SERDANG DI KECAMATAN MEDAN AMPLAS

DI KECAMATAN MEDAN AMPLAS

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat

Untuk Memenuhi ujian sarjana Teknik Sipil

08 0404 169

M. HARRY YUSUF

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

ABSTRAK

Pada kecamatan Medan Amplas akan direncanakan sebuah Kawasan

Industri yang bernama Kawasan Industri Deli Serdang. Awalnya daerah ini hanya

sebuah rawa yang sudah di olah oleh penduduk sekitar untuk dijadikan sawah.

Karena adanya perubahan tata guna lahan yang lahan sebelumnya adalah sawah,

kini akan berubah menjadi sebuah kawasan industry. Penulisan tugas akhir ini

bertujuan untuk untuk mendesain system saluran drainase dan bentuk saluran

drainase agar dapat mengalirkan limpasan air yang terjadi di permukaan secara

grafitasi.

Metode penelitian yang digunakan yaitu metode pengumpulan dan analisis

data. Data yang digunakan adalah data sekunder kemudian dianalisis berdasarkan

analisis hidrologi dan analisis hidrolika dan dievaluasi berdasarkan nilai debit

saluran eksisting dengan nilai debit rencana.

Nilai curah hujan yang digunakan untuk perhitungan intensitas curah

hujan adalah nilai curah hujan Distribusi Log Person III periode ulang 5 tahun.

Waktu konsentrasi ditentukan dengan persamaan Kirpich . Untuk Intensitas curah

hujan digunakan rumus Mononobe, sedangkan untuk evaluasi penampang akan

dihitung apakah debit saluran lebih besar daripada debit rencana.

Dari hasil analisa dan perhitungan saluran dan jaringan drainase yang akan

dibuat sebanyak 11(sebelas) saluran, dimana 1 bentuk saluran tersier, 4 bentuk

saluran sekunder, dan 6 bentuk saluran primer yang akan dibuat. Seluruh saluran

yang ditinjau memiliki luas wilayah sub drainase 310 Ha dengan panjang total

saluran 14372,7 meter. Kawasan Industri Deli Serdang (KIDS) 110 sumur

resapan dengan dia meter 1,5 m, kedalaman 6 m.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini.

Adapun judul dari tugas akhir ini adalah

“Perencanaan Sistem Drainase

Pada Rencana Kawasan Industri Deli Serdang di Kecamatan Medan

Amplas”.

Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan

pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini tidak terlepas

dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Penulis hanya dapat

mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah, motivasi dan doa yang

diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, terutama kepada :

1.

Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang berperan

penting sebagai orang tua bagi penulis yang telah berkenan meluangkan

waktu, tenaga dan pikiran untuk membantu, membimbing dan

mengarahkan penulis hingga selesainya tugas akhir ini.

2.

Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3.

Bapak Syahrizal ST,MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil

4.

Bapak Dr.Ir. A. Perwira Mulia, M.Sc, Emma Patricia, ST, M.Eng selaku

Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan

yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

5.

Kedua orang tua saya Ir. M. Hasnil (ayah) dan Dr. Hariani Adin, (ibu)

yang telah memberikan bimbingan, dukungan, perhatian dan doanya

selama ini

6.

Bapak/Ibu staf pengajar serta pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara.

7.

Abang/ Kakak pegawai Jurusan kak Lince, bang Zul, bang Edi, bang

Amin, kak Dina.

Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya

kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan penulis ucapkan

terima kasih. Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, April 2014

Hormat Saya

DAFTAR ISI

ABSTRAK………..….i

KATA PENGANTAR ………....ii

DAFTAR ISI ……….iv

DAFTAR GAMBAR DAN FOTO ………vi

DAFTAR TABEL ……….vii

DAFTAR NOTASI ………ix

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Umum ………...1

1.2 Latar Belakang ……….2

1.3 Perumusan Masalah ………...4

1.4 Pembatasan Masalah ………..5

1.5 Tujuan Penelitian ………...5

1.6 Manfaat ……….5

1.7 Ruang Lingkup Pembahasan ………...6

1.8 Sistematika Penulisan ……….…………6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Data Umum ………...9

2.1.1 Sistem Drainase ………..…..9

2.2 Analisa Hidrologi ……….13

2.2.1 Siklus Hidrologi ………...14

2.2.2 Analisis Curah Hujan ………...14

2.2.3 Daerah Aliran Sungai (DAS) ………...15

2.2.4 Distribusi Frekuensi Curah Hujan ………19

2.2.5 Uji Kesesuaian Pemilihan Distribusi ………25

2.2.6 Intensitas Curah Hujan Rencana ………...26

2.2.7 Waktu Konsentrasi ...27

2.2.8 Koefisien Limpasan (run off) ………...29

2.2.9 Analisa Debit Banjir Rancangan ………...30

2.3 Perencanaan Debit Banjir ……… ...31

2.4 Analisa Sistem Drainase ………...32

2.4.1 Kapasitas Saluran ………...32

2.5 Kondisi Ekstrim ……….. 35

2.5.1 Sistem Polder ... 35

2.5.2 Sumur resapan ………. 36

2.5.2.1 Pengisian Air tanah (Ground Water Recharge) ..……. 38

BAB 3 Metodologi Penelitian

3.1 Tempat dan waktu ………...………42

3.2 Rancangan Penelitian ………...………...42

3.3 Variabel yang diamati ………...………...46

BAB 4 Analisis Pembahasan

4.1 Analisis Hidrologi ……….…………..……… 47

4.1.1 Curah Hujan Harian Maksimum ………...……. 47

4.1.2 Penentuan Pola Distribusi Hujan ………... 49

4.1.3 Analisa Frekuensi Curah Hujan ………. 58

4.1.3.1 Pemilihan Jenis Distribusi ……….……. 60

4.1.3.2 Menentukan Nilai Chi-Kuadrat ... 61

4.1.3.3 Peritungan Logaritma Hujan Rencana ... 63

4.1.4 Koefisien Pengaliran ……….……….…. 63

4.1.5 Perhitungan Intensitas Hujan Jam-jaman ………...…………...… 64

4.2 Analisa Debit Banjir Rancangan ………...………... 66

4.2.1 Pembagian Catchment area ………...……….… 66

4.2.2 Pembagian Arah Aliran ………...………... 66

4.2.3 Debit Air Hujan ………...………... 66

4.3 Analisa Kapasitas Drainase ……….…..……….. 72

4.4 Analisa Sumur Resapan ……….…...……….. 75

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan ………..………...………... 78

5.1 Saran ………….……….…..………... 78

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi ………. 14

Gambar 2.2 Poligon Thiessen pada DAS ……….. 17

Gambar 2.3 Peta Isohyet ………... 19

Gambar 2.4. Contoh Saluran A – B pada suatu daerah pengaliran (Suyono, 1976) ….. 28

Gambar 2.5. Penampang ekonomis trapezium ……….. 33

Gambar 2.6. Penampang Saluran Persegi ………... 34

Gambar 2.7. Komponen system folder ……….. 36

Gambar 2.8 Sumur resapan ……… 38

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Pemilihan metode analisis sesuai dengan kondisi DAS……….……16

Tabel 2.2 Nilai variable Reduksi Gauss………..……….20

Table 2.3 Nilai K untuk Distribusi Log Normal……..………21

Tabel 2.4 Standar Deviasi (Yn) untuk Gumbel………22

Tabel 2.5 Reduksi Variat (YTR) sebagai fungsi periode ulang Gumbel……….23

Tabel 2.6 Reduksi Standar Deviasi (Sn) untuk distribusi Gumbel……….23

Tabel 2.7 Nilai K untuk distribusi Log Pearson III………24

Tabel 2.8 Nilai X2cr untuk uji Chi-Square ………..………...26

Tabel 2.9 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n)……...35

Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Johor……..………….47

Tabel 4.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Sampali …………....48

Tabel 4.3 Curah Hujan Harian Maksimum (mm/jam) ………...……..48

Tabel 4.4 Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm/jam)……….………49

Tabel 4.5 Analisa curah hujan distribusi normal ...…….………..50

Tabel 4.6 Analisa curah hujan Rencana dengan distribusi normal.…..………..50

Tabel 4.7 Analisa curah hujan dengan distribusi Log normal …………...52

Tabel 4.8 Analisa curah hujan rencana dengan distribusi Log normal...52

Tabel 4.9 Analisa curah hujan dengan distribusi Log Pearson III...54

Tabel 4.10 Analisa curah hujan rencana dengan distribusi Log Pearson III...55

Tabel 4.11 Analisa curah hujan dengan distribusi Gumbel...56

Tabel 4.12 Analisa curah hujan rencana dengan distribusi Gumbel …………...58

Tabel 4.13 Analisa frekuensi curah hujan………...58

Tabel 4.14 Uji parameter statistic untuk menentukan jenis sebaran…………... 60

Tabel 4.16 Hujan Rancangan Periode Ulang 5Tahun Metode Log pearson III..63

Tabel 4.17 Nilai Koefisien Run Off (C) ………..64

Tabel 4.18 Perhitungan Debit (Q) selama 2 tahun ………...68

Tabel 4.19 Perhitungan Debit (Q) selama 5 tahun ………...69

Tabel 4.20 Perhitungan Debit (Q) selama 10 tahun ……….70

Tabel 4.21 Perhitungan Debit (Q) selama 25 tahun ……….71

Tabel 4.22 Perhitungan kapasitas drainase dan perbandingan antara Q rencana dengan Q rasional selama 5 tahun………...74

DAFTAR NOTASI

A

= luas

catchment area

(ha)

A

i

= luas lahan dengan jenis penutup tanah (ha)

A

n

= luas areal antara garis isohyet 1, 2, …, n-1

A

sal

= luas penampang saluran

B

= lebar dasar saluran (m)

C

i

= koefisien aliran permukaan janis penutup tanah

d

= Tinggi curah hujan rata-rata areal

F

= luas penampang basah saluran (m2)

g

= percepatan gravitasi (m/det2)

h

= kedalaman saluran (m)

i

= tahun ke i

I

= intensitas hujan untuk waktu konstan dalam mm/jam

K

= faktor frekwensi

L

= panjang saluran (km)

m

= kemiringan dinding saluran

n

= banyaknya pos penakar

n

= koefisien kekasaran Manning

P

= keliling basah (m)

P

a,b,c

= curah hujan stasiun a, b, c tahun x

Q

= debit banjir rencana (m3/det)

R

= jari jari hidraulik (m)

Rn

= curah hujan pada pos penakar 1, 2, …, n

R

24

= curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm)

S

= kemiringan saluran (m/m)

T

= lamanya curah hujan (jam)