EVALUASI DAN ANALISA DESAIN KAPASITAS
SALURAN DRAINASE KAWASAN KAMPUS
UNIVERSITAS DARMA AGUNG MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat untuk Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh GUIDO SIMAMORA
12 0424 013
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
EVALUASI DAN ANALISA DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINASE KAWASAN KAMPUS
UNIVERSITAS DARMA AGUNG MEDAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat untuk Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
GUIDO SIMAMORA 12 0424 013
Disetujui oleh: Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc NIP. 19660417 199303 1 004
Penguji I Penguji II
Ivan Indrawan, S.T., M.T. Riza Inanda, S.T., M.T.
NIP. 19761205 200604 1 001 NIP. 19900429 201504 2 004
Mengesahkan:
Koordinator PPSE Ketua
Departemen Teknik Sipil FT. USU Departemen Teknik Sipil FT. USU
Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc. Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP. 19560326 198103 1 003 NIP. 19561224 198103 1 002
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur yang sebesar – besarnya penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik yang harus dipenuhi untuk diajukan dalam ujian sarjana pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah “EVALUASI DAN ANALISA
DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINASE KAWASAN KAMPUS
UNIVERSITAS DARMA AGUNG MEDAN”.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak berupa dukungan moril, materil, spritual dan administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan banyak terima kasih serta penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannnes Tarigan selaku Ketua Jurusan Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc., selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc., sebagai staff pengajar dan pembimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ivan Indrawan, S.T., M.T., dan Ibu Riza Inanda, S.T, M.T., selaku Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini serta kepada Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Sipil dan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh Staff dan Pegawai Departemen Teknik Sipil dan Fakultas Teknik Universitas Darma Agung Medan.
7. Orang tua penulis yang banyak mendukung melalui doa serta nasehatnya. 8. Rekan–rekan mahasiswa di Program Pendidikan Ekstension 2011, 2012 dan
2013.
9. Serta pihak lain yang turut berperan serta dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini, namun tidak tertutup kemungkinan masih terdapat kesalahan-kesalahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini, untuk itu penulis sangat mengharapkan masukan-masukan, segala kritik, saran dan pendapat yang bersifat membangun guna memperbaiki Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membaca.
Medan, Maret 2016 Hormat saya,
Penulis
ABSTRAK
Universitas Darma Agung merupakan salah satu universitas berkembang dan terbesar di Kota Medan dengan visi menjadi menjadi Universitas yang Bermutu, Mandiri, dan Berkarakter di Indonesia. Permasalahan yang sering muncul pada musim penghujan adalah terjadinya genangan air pada beberapa lokasi, seperti pada lokasi tinjauan yaitu kawasan Kampus Universitas Darma Agung Medan. Saluran drainase Universitas Darma Agung perlu dianalisis dengan tujuan untuk mengevaluasi debit yang mengalir pada saluran drainase (Qs) dan debit banjir rencana yang terjadi (Qr). Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan diperoleh bahwa sering terjadi genangan dan sedimentasi yang disebabkan kondisi saluran drainase eksisting tidak berfungsi dengan optimal. Oleh karena itu, perlu dilakukan tinjauan terhadap masalah genangan dan sedimentasi di kawasan tersebut.
Metode analisis yang diterapkan pada penulisan ini meliputi analisis hidrologi yang bertujuan menghitung debit rencana dengan menggunakan metode rasional dan analisa hidrolika untuk menghitung kapasitas debit saluran eksisting dan saluran baru. Kedua hasil ini dibandingkan (Qkaps>Qrencana) untuk melihat kemampuan dari setiap saluran.
Berdasarkan hasil analisis, terungkap bahwa beberapa saluran yang ada sudah tidak mampu lagi menampung debit yang datang ketika hujan sehingga terjadi genangan. Hal itu dikarenakan kecilnya penampang saluran tersebut. Saluran-saluran tersebut antara lain: H10, H11, H12, dan H13 yang berada di jalan Hayam Wuruk. L2, L5, L7 dan L8 yang berada di jalan Letjen. S. Parman. SR1, SR2, SR3, SR4 dan SR5 yang berada di jalan Sriwijaya. MJ1, MJ5, MJ6, MJ2 yang berada di jalan Majapahit dekat Rumah Sakit Herna Pardede. T10, T11, T12, T13, T14, T3, T4, T5, T6, dan T7 yang berada di sepanjang jalan T.D.Pardede depan kantor Administrasi UDA. Demikian pula dengan saluran pembuangan.
Solusi yang diberikan untuk permasalahan ini adalah pengerukan saluran secara rutin agar tidak terjadi pendangkalan, penyumbatan, sedimentasi yang menghambat aliran, penurapan dinding saluran, pelebaran dimensi saluran, perbaikan sistem saluran, membuat resapan air guna mencegah air limpasan di permukaan dan erosi tanah serta menjaga kebersihan dan memelihara saluran.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ………...………... i
ABSTRAK ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR NOTASI ... ix DAFTAR LAMPIRAN ... x BAB I PENDAHULUAN 1.1. Umum ... 1 1.2. Latar Belakang ... 2 1.3. Perumusan Masalah ... 4 1.4. Batasan Masalah ... 4 1.5. Tujuan Penelitian ... 5 1.6. Manfaat Penelitian ... 5
1.7. Ruang Lingkup Penelitian …………..……… 6
1.8. Metode Pengumpulan Data ...……….……. 7
1.9. Sistematika Penulisan …..………..………… 9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum ... 11
2.2. Jenis-jenis Drainase ... 12
2.3. Pola Jaringan Drainase ... 17
2.4. Fungsi Saluran Drainase ... 19
2.5. Permasalahan Drainase ... 20
2.6. Hidrologi ... 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pelaksanaan Penelitian ... 48 3.2. Data dan Bahan Penelitian ... 50
BAB IV ANALISIS DATA
4.1. Kondisi Umum Lokasi Studi ……….………..… 52 4.2. Analisis Hidrologi ... 72 4.3. Analisis Hidrolika ………..……… 79
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 103 5.2. Saran ... 104
DAFTAR KEPUSTAKAAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Nilai K untuk Distribusi Log-Person III ………..……. 28
Tabel 2.2 : Perkiraan Kecepatan Aliran ………. 33
Tabel 2.3 : Koefisien Limpasan Rata-rata untuk Daerah Perkotaan ... 34
Tabel 2.4 : Unsur Geometrik Penampang Hidrolis Terbaik ……….. 37
Tabel 2.5 : Tipikal Harga Koefisien Kekasaran Manning, n, yang sering Digunakan ………..………. 39
Tabel 4.1 : Kondisi Eksisting Saluran D10 di Zona 1 ... 64
Tabel 4.2 : Kondisi Eksisting Saluran D9 di Zona1 ... 65
Tabel 4.3 : Perhitungan Kapasitas Angkut Saluran yang Ada (Debit Eksisting) ……….... 68
Tabel 4.4 : Data Curah Hujan Tahunan Satu Harian Maksimum ……..…. 73
Tabel 4.5 : Analisis Frekuensi Curah Hujan Metode Log Pearson III ... 75
Tabel 4.6 : Analisis Frekuensi Curah Hujan Metode Log Pearson III ... 76
Tabel 4.7 : Koefisien Pengaliran Untuk Setiap Penampang Saluran ….... 78
Tabel 4.8 : Harga-harga Intensitas Hujan untuk Berbagai Durasi dan Periode Ulang ……… 81
Tabel 4.9 : Perhitungan Distribusi Kapasitas Saluran Drainase……….….. 84
Tabel 4.10 : Perhitungan Debit Saluran dalam Periode Ulang 10 Tahun … 89 Tabel 4.11 : Hasil Perhitungan Debit Eksisting dan Debit Rasional ….….. 93
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 : Lingkup Penelitian ……….……… 7
Gambar 2.1 : Drainase Alamiah (natural drainage) ………..………. 12
Gambar 2.2 : Drainase Buatan (artifical drainage) ……….………… 13
Gambar 2.3 : Drainase Permukaan Tanah (surface drainage) ... 15
Gambar 2.4 : Drainase Bawah Permukaan Tanah (subsurface drainage) ... 15
Gambar 2.5 : Saluran Terbuka ……….………..……….. 11
Gambar 2.6 : Saluran Tertutup ……….……….. 17
Gambar 2.7 : Alat Ukur Biasa (manual raingauge) ……….…….………. 22
Gambar 2.8 : Alat Ukur Hujan Otomatis (automatic raingauge) …….…. 23
Gambar 2.9 : Metode Poligon Thiessen ………..……….……….. 24
Gambar 2.10 : Metode Ishoyet ……….. 25
Gambar 2.11 : Penampang Hidrolis Terbaik Penampang Melintang Persegi Panjang dan Penampang Melintang Trapesium…..………… 37
Gambar 2.12 : Penampang Persegi Panjang ………..……… 44
Gambar 2.13 : Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium ……... 45
Gambar 3.1 : Flow Chart Pelaksanaan Penelitian ………..……... 51
Gambar 4.1 : Universitas Darma Agung Diambil dari Google Earth ….… 52 Gambar 4.2 : Peta Lokasi UDA ……….………. 54
Gambar 4.3 : Peta Topografi UDA ………..……..……….. 55
Gambar 4.4 : Lokasi Genangan UDA ……….……….. 58
Gambar 4.6 : Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium …..… 61 Gambar 4.7 : Penampang Melintang Saluran Berbentuk Persegi ……….... 61 Gambar 4.8 : Kondisi Eksisting Saluran Pembuangan O1 ………. 62
Gambar 4.9 : Sketsa Gambar Kondisi Eksisting Saluran D10 di Zona 1 .... 65 Gambar 4.10 : Sketsa Gambar Kondisi Eksisting Saluran D9 di Zona 1…... 66 Gambar 4.11 : Kurva Untuk Berbagai Periode Ulang Berdasarkan Rumus
Mononobe…... 82 Gambar 4.12 : Cara Amplop Pencarian Luas Daerah Aliran …..…………. 83 Gambar 4.13 : Sketsa Gambar Saluran Penampang I3 …..………….……. 85 Gambar 4.14 : Denah Drainase UDA Cara Amplop ………..……….. 87 Gambar 4.15 : Keadaan Daerah Aliran Saluran UDA ………….…………. 88 Gambar 4.16 : Dimensi Saluran Perbaikan ……….………….. 101
DAFTAR NOTASI
A : Luas daerah pengaliran (Ha); Luas tampang basah saluran (m2) B : Lebar tampang atas saluran (m)
b : Lebar dasar saluran C : Koefisien pengaliran
Cs : Koefisien kemencengan (skewness) f : Tinggi jagaan (m)
H : Ketinggian saluran (m) I : Intensitas (mm/jam) k : Faktor frekuensi
L : Panjang saluran yang ditinjau
Log x : Curah hujan harian maksimum rata-rata dalam logaritmik m : Kemiringan sisi saluran
n : Jumlah data; Koefisien kekasaran daerah saluran Q : Debit (m3/dtk)
Qr : Debit rencana (m3/dtk)
RT : Curah hujan untuk periode ulang t tahun (mm) S : Kemiringan saluran (slope)
S log x : Standar deviasi dari rangkaian data dalam harga logaritmik TR : Periode ulang
t : Lama curah hujan (menit; detik) tc : Waktu konsentrasi (jam)
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 : FORMULIR ASISTENSI BIMBINGAN TUGAS AKHIR PEMBIMBING
LAMPIRAN 2 : DATA-DATA PERENCANAAN
LAMPIRAN 3 : FOTO-FOTO DOKUMENTASI
