ANALISA DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINAS

(1)

ANALISA DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINASE

DI JALAN YOS. SUDARSO KOTA LUBUKLINGGAU

Nanda Prayoga

Jurusan Teknik Sipil. Universitas Musi Rawas (Kompleks Perkantoran PemKab Musi Rawas Sumatera Selatan)

Email :nprayoga35@gmail.com

ABSTRACT

Flooding that occurred on Jalan Yos. Sudarso is the basis of the background for the implementation of this study. The purpose of this study was analyzed the capacity of existing drainage channel on Yos. Sudarso at Lubuklinggau adequate or not by comparing of capacity in the field, between the dimensions of existing channels, slope, length of the track, time of concentration, and land use. In analyzing secondary data necessary calculations for statistical parameter analysis, frequency analysis, determination of rain plans, and analyzing the intensity of the rain plan. From the results has obtained length of the channel through fail of on Jalan Yos. Sudarso in Lubuklinggau is 6,400 km with time of concentration at 2.94 hours. Rainfall intensity analysis of for return period 10, 15, 20, 25 years in a row is 102,017 mm / hour; 106,336 mm / hour; 109,025 mm / hour; 110,908 mm / hour. After checking, it was found not that the capacity available is not sufficient to accommodate the maximum runoff discharge so that the necessary improvement of the drainage system. One of solution that can be applied is widening of existing channels.

Keywords: Flood, Runoff, Drainage, Dimensions Channel, Capacity.

1. PENDAHULUAN.

Dewasa ini, masalah lingkungan telah menjadi isu pokok di kota-kota besar di Indonesia. Mulai dari banjir, polusi udara, longsor, hingga kurangnya air bersih. Berbagai permasalahan ini terjadi akibat kelalaian

manusia dalam menjaga kelestarian

lingkungannya. Kini banjir sudah sangat umum terjadi di kawasan perkotaan. Persoalan ini diakibatkan karena berbagai hal, salah satunya adalah kurangnya perhatian dalam mengelola sistem drainase. Banyak yang menjadi permasalahan dan kendala dalam sistem drainase perkotaan, seperti sampah, sungai tercemar, pembuangan limbah di saluran drainase, dan sebagainya. Selain itu, faktor pertambahan penduduk juga ikut memberikan konstribusi dalam permasalahan sistem drainase di perkotaan.

(2)

Kota Lubuklinggau yang beriklim sangat basah dengan intensitas curah hujan tahunan

antara 1.200 – 3000 mm per tahun,

menyebabkan Kota Lubuklinggau sering terjadi limpasan air pada saat terjadi hujan (

Lubuklinggau Dalam Angka, 2013). Limpasan yang terjadi di kawasan tersebut terjadi karena perubahan fungsi lahan dari kawasan tak terbangun menjadi kawasan terbangun yang cukup padat sehingga menguurangi daerah resapan air didaerah tersebut. Kemudian keadaan ini diperparah lagi dengan kondisi eksisting saluran drainase di daerah tersebut yang kurang berfungsi secara maksimal ketika menerima debit air sehingga menyebabkan kelebihan kapasitas air pada saluran drainase. Maka, dari permasalahan tersebut maka dipandang perlu untuk melakukan studi kasus untuk mengevaluasi saluran drainase sekunder yang telah ada di Kota Lubuklinggau.

Studi ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi faktor-faktor penyebab terjadinya limpasan air di wilayah Kota Lubuklinggau, dan merupakan bagian dari tugas akhir yang bertujuan untuk memberikan alternatif penanganan terhadap permasalahan drainase dan meminimalisasi limpasan air di Kota Lubuklinggau.

2. Tinjauan Pustaka.

2.1 Pengertian Drainase

Drainase merupakan salah satu fasilitas dasar yang dirancang sebagai system guna

memenuhi kebutuhan masyarakat dan

merupakan komponen penting dalam

perencanaan kota (perencanaan infrastruktur khususnya). 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 dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal Sistem jaringan drainase perkotaan umumnya dibagi atas 2 bagian, yaitu

sistem drainase makro dan sistem drainase

mikro sedangkan saluran drainase

dibedakan menjadi 3 bagian yaitu saluran drainase primer, saluran drainase sekunder dan saluran drainase tersier.

2.2 Analisis Curah Hujan

Jumlah hujan yang terjadi dalam suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan besaran yang sangat penting dalam sistem DAS tersebut, karena hujan merupakan masukan utama ke dalam suatu DAS. Maka pengukuran hujan harus dilakukan dengan secermat mungkin. Untuk memperoleh data-data atau perkiraan besaran hujan yang baik

terjadi dalam suatu DAS, maka

diperlukan sejumlah stasiun

hujan.(Triatmodjo,2010)

2.3 Analisis Hidrologi

Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air bumi , baik mengenai terjadinya, peredaran dan penyebarannya , sifat-sifatnya

dan hubungan dengan lingkungannya

terutama dengan makhluk hidup. Analisis hidrologi merupakan bidang yang sangat rumit dan kompleks. Hal ini disebabkan oleh ketidakpastian siklus hidrologi, rekaman data dan kualitas data.(Triatmodjo,2010).

2.4 Uji Konsistensi Data

Sebelum data hujan digunakan terlebih dahulu harus lewat pengujian untuk konsistensi data tersebut, karena hal ini dapat mempengaruhi ketelitian hasil analisa. Metode yang digunakan untuk pengujian

data yaitu metode RAPS (Rescaled

Adjusted Partial Sums)yaitu pengujian dengan menggunakan data hujan tahunan rata rata dari stasiun itu sendiri yaitu dengan pengujian kumulatif penyimpangan kuadrat terhadap nilai reratanya. (Sri Harto,1993)

2.5 Penentuan Distribusi Frekuensi

Penentuan jenis distribusi frekuensi

diperlukan untuk mengetahui suatu

(3)

suatu jenis sebaran tertentu, perlu dikaji terlebih dahulu ketentuan ketentuan yang ada (Suripin,2004)

2.6 Analisis Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung maka intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi intensitasnya. Untuk menghitung intensitas curah hujan tersebut maka digunakan rumus Mononobe yaitu :

I = R24 ( 24 ) 24t

Selanjutnya, berdasarkan data hujan jangka pendek tersebut lengkung IDF dapat dibuat dengan s a la h s a t u d a r i p e r sa ma a n be r i ku t : (Suripin,2004) Rumus Thalbot :

ܫ= ܽ

ݐ+ܾ

Shearmen :

ܫ= ܽ

ݐ௡

2.7 Analisis Debit Banjir Rencana

Metode yang digunakan untuk

menghitung debit banjir rencana adalah Metode Rasional. Perhitungan debit rencana menggunakan Metode Rasional adalah sebagai berikutQ=0,278.C.I.A

(m3/detik) (Suripin,2004)

2.8 Analisis Hidraulika

Penentuan dimensi saluran baik yang ada (eksisting) atau yang direncanakan, berdasarkan debit maksimum yang akan dialirkan.Rumus y a n g d i g u n a k a n a d a l a h : Q = A . V (Triatmodjo,2003).

a. Kapasitas Pengaliran

Dalam studi evaluasi sistem drainase di Jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau ini dipakai debit banjir rancangan hasil perhitungan dengan kala ulang 25 tahun.

b. Kapasitas Saluran

Perhitungan yang dipakai dalam menghitung kapasitas saluran drainase adalah menggunakan rumus manning (Suripin, 2003 : 144) :

Q = V x A

dengan :

R = jari-jari hidrolis (m)

V = kecepatan aliran rata-rata (m/dt) n = koefisien kekasaran Manning Q = kapasitas saluran (m3/dt) A = luas penampang (m2) S = kemiringan dasar saluran

3. Metode Penelitian.

Studi Pustaka

Pengumpulan Data

Kesimpulan Data Primer 1. Pengukuran dimensi saluran. 2. Kemiringan saluran.

Data Sekunder 1. Data curah hujan. 2. Data Catchment area. 3. Data tata guna lahan. 4. Peta saluran drainase.

Pengolahan Data

Mulai

Desain Ulang Tidak Memenuhi

(4)

4. Hasil dan pembahasan.

4.1 Kondisi Umum.

Pada jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau merupakan wilayah pusat kota lubuklinggau, dalam hal ini kegiatan penduduk atau pemukiman sangat banyak. Sehingga sistem drainase di jalan Yos. Sudarso tersebut

penggunaannya tidak optimal untuk

mengalirkan air genangan karena banyaknya sedimentasi dalam saluran, kontur lokasi yang berbeda elevasi, kurangnya daerah resapan air, serta kurangnya saluran pembuang yang menghubungkan saluran primer ke daerah aliran sungai (DAS). Pada penulisan tugas akhir ini penulis membahas apa saja penyebab terjadinya banjir, untuk mengetahui apakah saluran eksisting layak untuk mengalirkan limpasan air ke daerah aliran sungai (DAS) atau tidak, serta untuk mengetahui sistem penampang drainase yang efektif.

4.2 Kondisi sistem drainase yang ada.

Hal ini sangat dibutuhkan dalam menganalisis sistem jaringan drainase pada jalan Yos.

Sudarso Kota Lubuklinggau adalah

perhitungan curah hujan sehingga dapat dihitung debit limpasan air hujan, dan perhitungan saluran yang ada pada jalan Yos. Sudarso. Sehingga sistem jaringan drainase tersebut dapat diketahui apakah pada saluran tersebut mampu menampung debit limpasan total untuk periode 1, 3, 5 tahun yang akan datang. Adapun sistem drainase di daerah tersebut dapat dirumuskan secara garis besar sebagai berikut :

1. Lokasi pembuangan utama adalah

Sungai Kelingi.

2. Saluran drainase primernya adalah saluran yang terletak sisi samping jalan Yos. Sudarso.

3. Saluran drainase sekunder adalah saluran sisi samping jalan yang menuju jalan Yos. Sudarso.

4. Saluran drainase tersier adalah saluran yang terletak sisi samping gang-gang kecil.

Berdasarkan pengamatan di lapangan diketahui kondisi drainase yang ada pada jalan Yos. Sudarso adalah :

1. Ditinjau dari dimensinya, bentuk saluran drainase yang ada pada jalan Yos. Sudarso yaitu disesuaikan

dengan kondisi tanah dan

wilayahnya. Tipe salurannya sendiri seluruhnya terbuat dari pasangan batu kali yang ditutup dengan lapisan beton atau saluran drainase tertutup.

2. Bentuk salurannya berbentuk

trapesium tertutup.

3. Kondisi bagian dalam saluran

sebagian besar tertutupi oleh endapan lumpur.

4.3 Data Curah Hujan.

No

1 2005 341 531 471 204 253 221 196 226 92 164 212 155 255,50

2 2006 434 389 115 315 60 136 121 84 80 33 419 187 197,80

3 2007 239 409 156 369 256 103 126 55 184 266 113 397 222,80

4 2008 117 32 286 182 57 83 63 165 213 133,2 212 98 136,80

5 2009 124 145 80 177 65 19 218 188 61 187 143 473 156,70

6 2010 627 889 568 529 183 147 248 153 376 410 673 76 406,58

7 2011 800 792 349 528 313 841 400 215 302 868 311 839 546,50

8 2012 160 221 109 562 241 60 266 28 57 236 373 467 231,75

9 2013 270 421 271 383 221 23 170 103 426 269 274 300 261,04

10 2014 303 157 540 375 579 166 136 455 146 110 351 545 322,21

4.4 Analisa Frekuensi.

(5)

rata-ratanya. Pengukuran dispersi meliputi perhitungan parameter statistik.

a. Distribusi Normal dan Distribusi

Gumbel.

Pengukuran besarnya dispersi dilakukan dengan menghitung (Ri-R), (Ri-R)2, (Ri-R)3, dan (Ri-R)4 terlebih dahulu. Pengukuran dispersi ini digunakan untuk analisis distribusi Normal danGumbel.

Dimana :

Ri = besarnya curah hujan harian

maksimum.

R = rata-rata curah hujan harian

maksimum tahunan.

Perhitungan parameter statistik untuk analisis distribusi Normal dan Gumbel dapat dilihat pada tabel 4.2

1. Besarnya Curah Hujan maksimum (R). Untuk mencari nilai R pada tahun 2005, caranya yaitu dengan menggunakan rumus rata-rata. Menghitung rata-rata dengan mengunakan rumus :

ܴ=∑ோ௧௔௛௨௡ ଶ଴଴ହ

௡

ܴ=ଷ଴଺଺

ଵଶ = 255,50.

Dengan langkah perhitungan yang sama, akan didapatkan pula nilai Ri rencana untuk tahun 2006 sampai 2014 adalah sebagai berikut :

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Curah Hujan Maksimum (R)

Tahun Ri

2005 255,50

2006 197,80

2007 222,80

2008 136,80

2009 156,70

2010 406,58

2011 546,50

2012 231,75

2013 261,04

2014 322,21

Jumlah 2737,68

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Parameter Statistik Untuk Distribusi Normal dan Distribusi Gumbel.

Parameter Hasil

Perhitungan

Ri 273,77

S 123,59

Cs 1,320

Ck 5,740

Cv 0,451

(Sumber :Hasil Analisis, 2015)

4.5 Intensitas Hujan

Intensitas curah hujan untuk perhitungan kapasitas saluran eksisting jalan Yos. Sudarso adalah sebagai berikut :

102,017 53,086

-0,014 -50

0 50 100 150

Intensitas Hujan

Mononobe

Thalbot

(6)

4.6 Debit Rencana.

10 110,224 102,017 0,259

15 114,891 106,336 0,270

20 117,796 109,025 0,277

25 119,831 110,908 0,282

(Sumber : Hasil Perhitungan, 2015)

Dari hasil perhitungan saluran debit air limpasan hujan pada saluran eksisting maka dibuatlah debit banjir rencana total pada saluran eksisting yang didapat dari hasil perhitungan debit air hujan rencana yang ada pada tabel 4.10

Tabel 4.10 Debit Banjir Rencana Total Pada Saluran Eksisting

10 0,259 0,259

15 0,270 0,270

20 0,277 0,277

25 0,282 0,282

(Sumber : Hasil Perhitungan, 2015)

4.7 Perhitungan Kapasitas Saluran

Eksisting Jalan Yos. Sudarso.

a. Saluran Primer.

Data-data yang ada dilapangan adalah sebagai berikut :

Lebar dasar saluran (b1) = 0,60 m. Lebar permukaan saluran (b2) = 0,80 m.

Tinggi Saluran (y) = 0,40 m.

Kemiringan dasar saluran (S) = 0,0002. Koefisien manning (n) = 0,012.

Tabel 4.11 Beda Debit Saluran Eksisting Terhadap Debit Banjir Rencana Total

Periode

10 0,110 0,259

15 0,110 0,270

20 0,110 0,277

25 0,110 0,282

( Sumber : Hasil Perhitungan )

b. Saluran Sekunder.

Lebar dasar saluran (b) = 0,60 m

Tinggi Saluran(y) = 0,60 m

Periode

10 0,217 0,259

15 0,217 0,270

20 0,217 0,277

25 0,217 0,282

c. Saluran Tersier.

Lebar dasar saluran (b) = 0,50 m Tinggi Saluran (y) = 0,50 m

(7)

Periode

10 0,089 0,259

15 0,089 0,270

20 0,089 0,277

25 0,089 0,282

Dari tabel dapat dilihat bahwa beda debit saluran eksisting tipe III terhadap debit banjir rencana total tidak sesuai dengan daya tampung pada rencana eksisting yang ada. Dari analisa diatas diketahui bahwa permasalahan yang terjadi di lapangan adalah kapasitas saluran yang digunakan tidak layak lagi dipergunakan karena tidak dapat menampung debit air hujan banjir sehingga

menyebabkan menimbulkan limpasan.

Kemudian hal ini diperparah dengan tumpukan sampah yang memenuhi seluruh bagian drainase, sedimentasi akibat lumpur pada saluran drainase, serta penyempitan saluran drainase akibat perubahan tata guna lahan sekitar saluran. Saluran yang digunakan hanya menggunakan 2 tipe. Hasil analisa ini menunjukkan bahwa permasalahan tersebut menyebabkan perbedaan debit antara limpasan yang terjadi dan eksisting, sehingga saluran tidak dapat mengalirkan air hujan untuk jangka waktu 10, 15, 20, dan 25 tahun yang akan datang.

4.8 Perhitungan Rencana Ulang Dimensi Saluran Eksisting.

a. Saluaran Primer.

Data-data yang dibutuhkan adalah sebagai berikut :

Lebar dasar saluran (b1) = 0,90 m. Lebar permukaan saluran (b2)= 1,10 m.

Tinggi Saluran (y) = 0,70 m.

Kemiringan dasar saluran (S) = 0,0002 Koefisien manning (n) = 0,012

4.14 Tabel Beda Debit Saluran Eksisting Terhadap Debit Banjir Rencana Total

Periode

10 0,370 0,259

15 0,370 0,270

20 0,370 0,277

25 0,370 0,282

b. Saluran Sekunder.

Data-data yang dibutuhkan adalah sebagai berikut :

Lebar dasar saluran (b) = 0,80 m

Tinggi Saluran (y) = 0,80 m

4.15 Tabel Beda Debit Saluran Eksisting Terhadap Debit Banjir Rencana Total

Periode

10 0,311 0,259

15 0,311 0,270

20 0,311 0,277

25 0,311 0,282

5. Kesimpulan Dan Saran.

5.1 Kesimpulan.

a. Analisa debit rencana untuk saluran eksisting di jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau untuk periode ulang masing-masing 10 tahun, 15 tahun, 20 tahun dan 25 tahun adalah sebagai berikut :

(8)

b. Untuk perhitungan kapasitas saluran eksisting di Jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau adalah untuk saluran primer debit yang bisa ditampung sebesar 0,11 m3/detik., untuk saluran sekunder debit yang bisa ditampung sebesar 0,217 m3/detik., untuk saluran tersier debit yang bisa ditampung adalah sebesar 0,089 m3/detik. Bila dibandingkan dengan debit rencana maka saluran eksisting di jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau tidak layak untuk menampung debit air hujan. c. Untuk perhitungan rencana kapasitas

salurana eksisting di Jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau adalah untuk saluran primer debit yang bisa ditampung sebesar 0,370 m3/detik., untuk saluran sekunder debit yang bisa ditampung sebesar 0,311 m3/detik., untuk saluran tersier debit yang bisa ditampung adalah sebesar 0,311 m3/detik. Bila dibandingkan dengan debit rencana maka rencana saluran eksisting di jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau layak untuk menampung debit air hujan.

5.2 Saran.

a. Hasil penelitian skripsi ini dapat diharapkan menjadi masukan Pemerintah

Kota Lubuklinggau dalam proses

pengambilan keputusan untuk

kepentingan perencanaan sistem drainase yang berkelanjutan khususnya pada saluran eksisting di Jalas Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau.

b. Bagi peneliti selanjutnya diharapkan agar melanjutkan penelitian analisa sedimentasi saluran drainase di Jalan Yos. Sudarso Kota Lubuklinggau.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011, Diktat kuliah Drainase Perkotaan Universitas Atma Jaya

Yogyakarta, Fakultas Teknik

Universitas Atma jaya. Yogyakarta.

Anonim, 1977, Direktorat Jendral Bina Marga, Depatemen Pekerjaan Umum dan Pekerjaan Listrik. 1977, Drainase Cetakan Ke-2, Jakarta.

Anonim, 2014, Pedoman Penulisan Skripsi, Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Musi Rawas. Lubuklinggau.

Dewi, I.A.A, Kertaarsana, IGN. 2013. “Analisis Kapasitas Saluran Drainase Sekunder dan Penanganana Banjir di Jalan Gatot Subroto Denpasar.”Jurnal Ilmiah Elektronik Teknik Sipil 2 (2): 1-5.

Emiliawati, Anna, 2011. Skripsi Studi Kasus Banjir Jalan Colombo Yogyakarta. Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Yogyakarta.

Hasmar, Halim, 2012.Drainase Terapan. UII Press. Yogyakarta.

Hendarsin, S, L. 2000. Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya. Lentera Karya. Jawa Barat.

Prayogi Akbar Putra dan Marisa Handajani, 2008, “Evaluasi Permasalahan Sistem

Drainase Kawasan Jeruk Purut,

Kecamatan Pasar Minggu, Kotamadya Jakarta Selatan”. Insitut Teknologi Bandung, Bandung.

Sri Harto, 1993,Analisis Hidrologi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Subarkah, Imam. 1978. Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air. Idea Dharma. Bandung.

Suripin. 2004 .Sistem Drainase Kota Yang Berkelanjutan. Andi. Jakarta.

Suryaman, Heri. 2013.”Evaluasi Sistem

Drainase Kecamatan Ponorogo

Kabupaten Ponorogo. “Jurnal Penelitian 2 (22): 0-07.

Triatmodjo, Bambang. 1993. Hidrolika II. Beta Offset. Yogyakarta.

Triatmodjo, Bambang. 2010. Hidrologi Terapan. Beta Offset. Yogyakarta. Wilson. E, M, 1990. Hidrologi Teknik. ITB

Bandung. Jawa Barat.