PERENCANAAN SISTEM DRAINASE PADA PROYEK
PEMBANGUNAN JALAN TOL SURABAYA - MOJOKERTO SEKSI 1B DI WILAYAH SEPANJANG - WESTERN RING ROAD 4,3 KILOMETER Prima Santi Nurista1, Dr. Ir. Ussy Andawayanti, MS2, Ir. M. Janu Ismoyo, MT.2
1Mahasiswa Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang 2Dosen Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang
e-mail: primasantinurista@gmail.com ABSTRAK
Akibat adanya pembangunan proyek jalan tol di lokasi tersebut dapat menyebabkan berkurangnya daerah resapan hujan yang tertutup oleh plesteran beton atau aspal. Dibutuhkan suatu perencanaan sistem drainase yang mampu mengalihkan air limpasan hujan dari permukaan jalan menuju saluran pembuang (outlet). Perencanaan drainase pada proyek ini bertujuan untuk melindungi badan jalan dari limpasan air hujan dan limpasan dari area sekitar rencana jalan sehingga umur rencana jalan dapat dicapai. Pada awal perencanaan sistem drainase perlu direncanakan skema saluran drainase yang dibuat dengan memperhatikan tinggi-rendah elevasi-elevasi permukaan lahan. Perencanaan ini menggunakan Kali Mas sebagai saluran pembuangannya. Dari hasil perencanaan besarnya debit limpasan dari hasil perhitungan dengan kala ulang 25 tahun secara keseluruhan yaitu 44,907 m³/detik. Perencanaan dimensi penampang saluran drainase inlet menggunakan pipa PVC dengan diameter 8 inci untuk saluran atas, untuk dimensi pada saluran melintang gorong-gorong menggunakan beton bertulang yang berbentuk lingkaran dengan diameter 60 cm. Bentuk Saluran yang di desain untuk saluran terbuka samping menggunakan saluran berpenampang trapesium pasangan batu.Sistem drainase pada jalan tol ini mengikuti kemiringan muka tanah dan air akan mengalir secara grafitasi menuju outlet. Dengan ini diharapkan adanya Jalan Tol Surabaya–Mojokerto tidak menjadi permasalahan banjir di masa-masa yang akan datang.
Kata Kunci : Drainase, Jalan Tol Surabaya-Mojokerto, Drainase Jalan Tol Surabaya–Mojokerto Seksi IB
ABSTRACT
Due to the construction of highway projects in these locations can lead to reduced rainfall catchment areas covered by stucco concrete or asphalt. It takes planning a drainage system that is able to divert rain water runoff from the road surface to the discharge line (outlet). Drainage planning on this project aims to protect the road from the runoff of rainwater and runoff from the area around the road plan so that the life of the plan can be achieved. In the early planning of the drainage system needs to be planned scheme drainage channels made with regard to high-elevation low-elevation land surface. This plan uses Kali Mas as the discharge channel. From the planning of the magnitude of the discharge runoff from the calculation with a return period of 25 years as a whole, namely 44.907 m³ / sec. Planning dimensions of the inlet cross-section of the drainage channel using PVC pipe with a diameter of 8 inches for the top line, to the dimensions of the channel cross culverts using reinforced concrete circular with a diameter of 60 cm. Channels form which is designed to open channels using the channel side berpenampang trapezoidal drainage batu.Sistem partner on this highway follows the slope of the land surface and the water will flow by gravity towards the outlet. With this expected the Surabaya-Mojokerto toll road is not a problem of flooding in the days to come.
Keywords: Drainage, Surabaya-Mojokerto Toll Road, Drainage Surabaya-Mojokerto toll road Section
IB
PENDAHULUAN
Proyek Pembangunan Jalan Tol Surabaya – Mojokerto (SUMO) adalah perencanaan
pembangunan jalan tol yang akan menghubungkan dua kota besar di Provinsi Jawa Timur yaitu Kota Surabaya dan Kota
Mojokerto. Jalan Tol SUMO nantinya akan melewati empat daerah tingkat II yakni Kabupaten Sidoarjo, Kota Surabaya, Kabupaten Gresik dan Kabupaten Mojokerto, atau melewati 37 desa/kelurahan dengan kebutuhan lahan seluas 310,55 hektare.
Pembangunan jalan tol ini rencananya akan memiliki panjang jalan 36,270 Km dan proses pembangunannya dimulai dari Bundaran Waru (Kabupaten Sidoarjo), masuk ke Kota Mojokerto melalui akses ke jalan nasional Mojokerto yang terbagi menjadi 5 (lima) seksi yaitu Seksi I-A (Waru–Sepanjang) dengan jarak 2,3 kilometer, Seksi I-B (Sepanjang– Western Ring Road, WRR) dengan jarak 4,3 kilometer, Seksi II (WRR–Driyorejo) dengan jarak 5,1 kilometer, Seksi III (Driyorejo–Krian) dengan jarak 6,1 kilometer,dan Seksi IV (Krian– Mojokerto Utara – Mojokerto Kota) sepanjang 18,47 kilometer. Kelima seksi tersebut masing-masing memiliki simpang susun ditambah dengan 'on/off Ramp' di daerah Mastrip. Saat ini pembangunan yang sudah rampung baru di seksi I-A (Waru–Sepanjang). Dalam penulisan ini lokasi studi yang ditinjau adalah perencanaan sistem drainase pada Seksi I-B saja yang bertempat pada proyek pembangunan Jalan Tol Surabaya-Mojokerto di wilayah Sepanjang- Western Ring Road (WRR), dengan panjang jarak 4,3 kilometer.
Perencanaan drainase pada proyek ini bertujuan untuk melindungi badan jalan dari limpasan air hujan, baik limpasan dari badan jalan maupun limpasan dari area sekitar rencana jalan sehingga umur rencana jalan dapat dicapai. Perencanaan sistem drainase pada Jalan Tol Surabaya-Mojokerto (SUMO) harus mampu melayani air limpasan hujan yang terjadi di permukaan jalan tol dan kawasan-kawasan sekitar jalan tol yang membebani saluran-saluran drainase yang direncanakan.
Pada perencanaan sistem drainase jalan akan berkaitan erat dengan site plan jalan, aligment
vertical - horizontal jalan, superelevasi jalan
dan elevasi permukaan jalan. Tujuannya
adalah untuk mengalir-kan limpasan air yang terjadi di permukaan jalan secara gravitasi dan dibuang melalui saluran drainase yang telah ada (eksisting) atau yang belum ada
(non-eksisting) menuju saluran pembuang akhir (outlet). Berkurangnya daerah resapan hujan di suatu tempat akibat adanya pembangunan (proyek) dapat menyebabkan volume air limpasan hujan (run-off) meningkat. Pada proyek jalan raya, hal ini bisa saja terjadi akibat daerah-daerah resapan yang tertutup oleh plesteran beton (rigit pavment) atau aspal. Untuk mengatasi hal tersebut dibutuhkan suatu perencanaan sistem drainase yang mampu mengalihkan air limpasan hujan dari permukaan jalan menuju saluran pembuang (outlet).
TINJAUAN PUSTAKA Perhitungan Hidrologi
Perhitungan hidrologi dibutuhkan sebagai dasar perhitungan untuk menentukan curah hujan yang terjadi di suatu wilayah berdasarkan kala ulang. Dalam Perhitungan ini didasarkan pada beberapa tahapan penting, diantaranya adalah Perhitungan curah hujan, Perhitungan intensitas hujan, dan perhitungan debit rencana dengan memperhitungkan hujan efektif berdasarkan curah hujan dominan yang terjadi. Untuk curah hujan maksimum selama 20 tahun akan dicari tinggi hujan rata-ratanya. Selama rentan waktu 20 tahun tersebut, ada beberapa rentan waktu dimana tidak terjadi hujan. Perlu diperkirakan berapa besar peluang (frekuensi) terjadinya hujan dengan metode Distribusi Gumbel dan Distribusi Log Pearson III dimana metode distribusi tersebut di Perhitungan kebenarannya dengan Uji Chi-Square dan Uji Smirnov Kolmogorov. Maka dalam perhitungan nantinya akan diperoleh tinggi curah hujan yang terjadi. Output dari hasil perhitungan hidrologi adalah mendapatkan besarnya debit air yang melimpas di kawasan proyek. Debit limpasan itu dipakai sebagai input dalam kontrol debit untuk menentukan dimensi penampang saluran drainase jalan berdasarkan perhitungan hidrolika.
Hujan Rata-Rata Daerah
Ada 3 (tiga) macam cara yang umum dipakai untuk menentukan besarnya curah hujan daerah, yaitu metode rata-rata Aljabar, metode poligon Thiessen, dan metode Isohyet.
Pada perhitungan probabilitas curah hujan dalam skripsi ini menggunakan Perhitungan frekuensi Distribusi Gumbel sebagaimana direkomendasikan dalam SNI 03-3424-1994 dan akan dibandingkan dengan perhitungan menggunakan metode Distribusi Log Pearson III. Dalam perencanaan ini dipilih perbandingan menggunakan cara Log Pearson III dengan pertimbangan bahwa cara ini lebih fleksibel dan dapat dipakai untuk semua sebaran data.
Uji Kesesuaian Distribusi
Dalam sebuah uji untuk menjamin bahwa pendekatan empiris (berupa pengeplotan data) benar-benar bisa diwakili oleh kurva teoritis, perlu dilakukan uji kesesuaian distribusi. Ada 2 uji yang bisa dilakukan dalam hal ini, yaitu Uji Smirnov Kolmogorof atau Uji Chi Square.
Intensitas dan Waktu Hujan
Dalam perhitungan intensitas curah hujan, metode yang digunakan adalah Metode Mononobe. Dengan menggunakan rumus
(Suripin : 68)
Dimana :
I = Intensitas curah hujan (mm/jam)
t = Lama hujan (jam)
R24 = Curah hujan maksimum harian (selama
24 jam) (mm)
Koefisien Pengaliran
Koefisien pengaliran (C) akan mempengaruhi debit yang mengalir, sehingga dapat diperkirakan daya tampung saluran. Apabila intensitas hujan tinggi, dapat menyebabkan koefisien C tinggi, sebab infiltrasi dan kehilangan air lainnya hanya berpengaruh kecil pada limpasan. Apabila daerah pengaliran atau daerah layanan terdiri dari beberapa tipe kondisi permukaan yang mempunyai nilai C yang berbeda.
Waktu Konsentrasi
Waktu konsentrasi (Tc) adalah waktu yang diperlukan oleh titik air hujan yang jatuh terjauh pada permukaan tanah dalam Daerah Tangkapan Air ke saluran terdekat (to) dan ditambah waktu untuk mengalir sampai di suatu titik di saluran drainase yang ditinjau (td).
Pada Proyek Pembangunan Jalan Tol Surabaya – Mojokerto Seksi IB penentuan waktu konsentrasi tergantung pada potongan melintang (cross section) dan potongan memanjang (long section) pada permukaan jalan.
Waktu konsentrasi dihitung dengan rumus
(Suripin : 82)
Tc = to + td
Dimana :
to = waktu yang diperlukan untuk mengalir
mencapai inlet (menit)
td = waktu yang diperlukan untuk mengalir
mencapai titik keluaran (menit)
Perumusan yang umum digunakan untuk
menghitung to dengan Rumus Kerby (Suripin :
82)
Dimana :
Lo = jarak dari titik terjauh ke inlet (m)
nd = koefisien hambatan setara koefisien kekasaran
S = kemiringan daerah pengaliran
Kemiringan (S) diperoleh dari data elevasi pada peta kontur ataupun perangkat lunak Google
Earth dan jarak horizontal yang didapatkan dari
hasil observasi di lapangan.
Perumusan yang umum digunakan untuk menghitung td : (Suripin : 82)
Dimana :
Ls = panjang saluran (m)
V = kecepatan air di saluran (m/dt)
Waktu konsentrasi Tc digunakan untuk merencanakan dimensi saluran drainase, yaitu dengan cara mengeplotkan tc rencana saluran pada kurva basis untuk intensitas hujan rencana Ir periode ulang tertentu.
Debit Limpasan
Perhitungan debit rencana untuk saluran drainase di daerah perkotaan dapat dilakukan dengan menggunakan rumus Metode Rasional. Metode ini digunakan terbatas untuk DAS dengan ukuran kecil, yaitu kurang dari 500 ha (Goldman et.al.,1986). Metode ini mempunyai persamaan (Suripin : 79)
Qp = 0,002778 C I A Dimana :
Qp = laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/dt)
C = koefisien pengaliran yang tergantung
dari kondisi permukaan tanah (0 ≤ C ≤ 1)
I = intensitas hujan untuk periode ulang tertentu (mm/jam)
A = luasan Area atau luas DAS (ha)
Perhitungan Hidrolika
Dari data-data long section (potongan memanjang) dan cross section (potongan melintang) diketahui elevasi permukaan jalan dan elevasi permukaan tanah eksisting. Terutama dengan data elevasi permukaan tanah eksisting dapat menjadi patokan dalam menentukan kedalaman dasar saluran yang akan dibuat. Beda tinggi antara dasar saluran rencana di bagian hulu dan hilir saluran (ΔH) jika dibagi dengan panjang saluran rencana (L) diperoleh kemiringan dasar saluran (S) yang menjadi data input rumusan koefisien pengaliran C. Luas basah (A) dan keliling basah (P) penampang saluran dicari dengan metode
trial error (coba-coba) dengan mengganti
besarnya tinggi muka air aktual (haktual) di
saluran drainase.
Output dari hasil perhitungan hidrolika adalah debit hidrolika pada saluran. Kemudian untuk mengetahui kemampuan saluran yang dibebani akan dikontrol antara debit hidrolika pada saluran (Qhidrolika) dengan debit hidrologi air
hujan yang melimpas (Qhidrologi) berupa rumus :
ΔQ = Qhidrolika - Qhidrologi ≈ 0,000
Yang artinya debit yang di rencanakan tidak lebih besar daripada debit yang ada di saluran.
(Sumber:Departemen Pekerjaan Umum (Pd-T-02-2006-B),2006 : 24)
Perhitungan Pipa Drainase
Kapasitas Pipa drainase dihitung dengan rumus Manning :
Q = V . A
Dengan :
Q = kapasitas debit, m3/dt
R = radius hidraulika, R = A/P
A = luas penampang basah, m2
P = keliling basah, m
n = koefisien kekasaran Manning
S = gradient hidraulika, %
Kapasitas maksimum ditetapkan pada kedalaman air sama dengan 0,8 D, dimana D adalah diameter pipa.
Gorong-gorong
Tipe dan bahan gorong-gorong yang permanen dengan desain umur rencana untuk periode ulang atau kala ulang hujan untuk perencanaan disesuaikan dengan fungsi jalan tempat gorong-gorong berlokasi.
METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Daerah Studi
Pembangunan pada seksi 1B.1 ini merupakan
Integral Bridge Section atau Bagian Jembatan
yang dibuat dengan struktur menerus ini terletak pada lokasi yang tepat berada setelah
underpass Rel Kereta Api sampai dengan Kali
Surabaya-Jalan Mastrip dengan panjang jarak ±900 meter, yang masih termasuk di wilayah Kelurahan Bebekan, Kecamatan Taman, Kabupaten Sidoarjo.
Kemudian dilanjutkan seksi 1B.2 yaitu
Embankment Section atau Bagian Tanggul
jalan, yang berada di wilayah Kelurahan Karang Pilang hingga Waru Gunung yang akan direncanakan perlintasan atas pada Western
Ring Road (WRR) dengan panjang jarak ±3400
meter.
Data-data yang digunakan
Data sekunder dalam studi ini diperoleh dari instansi pemerintah dan pihak yang terkait. Jenis data yang dikumpulkan pada dasarnya terdiri dari data primer dan data sekunder yang menggambarkan lokasi proyek. Data primer terdiri dari data arah aliran air dan berupa identifikasi daerah studi/lahan. Sedangkan data sekunder meliputi data curah hujan, peta topografi, dan peta tata guna lahan.
Tahapan pengerjaan studi dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Identifikasi masalah dan survei lapangan 2. Pengumpulan referensi dan literatur 3. Pengumpulan data :
Data Curah Hujan,
Data Eksisting. 4. Perhitungan hidrologi:
a. Penentuan daerah tangkapan hujan (catchment area).
b. Penentuan curah hujan maksimum. c. Perhitungan penyebaran distribusi hujan
berdasarkan periode ulang.
Pada studi ini menggunakan distribusi Gumbel dan Log Pearson III untuk menghitung curah hujan rancangan dengan periode ulang 2-25 tahun.
d. Uji kecocokkan.
Pada studi ini perhitungan uji distribusi menggunakan Chi Square dan Smirnov kolmogorof.
e. Perhitungan intensitas hujan.
Pada studi ini perhitungan intensitas hujan menggunakan rumus Mononobe dengan curah hujan jam-jam an.
f. Pengkajian kategori tata guna lahan yang digunakan untuk menetapkan nilai koefisien limpasan (C).
g. Perhitungan banjir debit rencana.
Pada studi ini perhitungan debit limpasan menggunakan rumus Rasional.
5. Kriteria desain :
Dalam pemilihan kriteria desain perlu melengkapi parameter :
a. Koefisien limpasan b. Periode ulang rencana c. Waktu konsentrasi (Tc) 6. Perhitungan hirolika:
Desain hidraulik mencangkup jenis saluran, ukuran dan kemiringannya.
a.Penggunaan persamaan Manning untuk memperkirakan kapasitas saluran penyalur.
b. Perkiraan kecepatan rencana.
c.Penentuan saluran dan bangunan yang diperlukan seperti halnya jenis dan tipe gorong-gorong.
d. Penetapan kemiringan saluran rencana dari saluran dan perhitungan dimensi yang diperlukan agar aliran rencana bisa disalurkan tanpa melimpas.
e.Desain lubang lubang masuk inlet. f. Perhitungan kapasitas debit pada saluran. 7. Perencanaan teknis:
Perhitungan perencanaan penampang saluran dan bangunan gorong-gorong
8. Pembuatan gambar rencana
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan curah hujan rancangan yang dilakukan dengan metode Gumbel diperoleh hujan rancangan kala ulang 5 dan 25 masing-masing sebesar 157mm dan 232mm. sedangkan perhitungan dengan metode Log Pearson Tipe III diperoleh hujan rancangan kala ulang 5 dan 25 tahun masing-masing sebesar 148mm dan 210mm.
Perhitungan Intensitas Curah Hujan
Dalam perhitungan intensitas curah hujan, metode yang digunakan adalah Metode Mononobe.
Tabel 1. Perhitungan Intensitas Curah Hujan
Durasi Tahun2 Tahun5 Tahun10 Tahun25 (Jam) 106,33 148,32 175,84 210,28 0,08 193,21 269,51 319,52 382,11 0,17 121,71 169,78 201,28 240,71 0,25 92,88 129,57 153,61 183,69 0,50 58,51 81,62 96,76 115,72 0,75 44,65 62,29 73,84 88,31 1,00 36,86 51,42 60,96 72,90 2,00 23,22 32,39 38,40 45,92 3,00 17,72 24,72 29,30 35,04 4,00 14,62 20,40 24,19 28,93 6,00 11,16 15,57 18,46 22,07
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari intensitas hujan rata-rata untuk masing-masing periode ulang diplotkan pada grafik gambar 4.2. Periode ulang yang digunakan untuk perhitungan bangunan jalan tol adalah periode ulang 25 tahun.
Gambar 1. Kurva IDF dengan Metode Mononobe
Pada lokasi studi sta. 14+815 memiliki panjang saluran 513m dengan kemiringan lahan 0,03606 dan titik terjauh 258m. Saluran yang akan direncanakan berupa beton maka didapatkan koefisien Manning saluran sebesar 0,016. Dan untuk koefisien Manning saluran (Nd) pada lahan permukaan daerah sebesar 0,200.
Menurut Suripin, nilai waktu pengaliran dapat dibedakan menjadi waktu pada permukaan (to) dan waktu di saluran (td).
Tc = to + td to = to = = 2,9059 menit td = = = 11,4 menit Tc = to + td Tc = 2,9059 + 11,4 = 14,3059 menit
Dari grafik hujan rancangan ditentukan intensitas hujan (I), untuk kala ulang 25 tahun dan tc = 14,3059 menit diperoleh 190mm/jam. Dua komponen utama yang digunakan pada metode rasional ialah waktu konsentrasi (Tc) dan intensitas curah hujan (I). Metode rasional memperkirakan debit limpasan dengan pendekatan koefisien pengaliran, yang merupakan perbandingan antara debit puncak (debit maksimum) yang dihasilkan dengan intensitas hujan. Luasan untuk daerah tangkapan air hujan pada saluran drainase sebesar 16 Ha. Berikut hasil perhitungan debit untuk kala ulang 25 tahun. Diketahui :
C = 0,75 I = 190 mm/jam A = 16 Ha QRasional = 0,002778 x C x I x A = 0,002778 x 0,75 x 190 x 16 = 6,3338m3/deti k
Perhitungan Dimensi Outlet pada Saluran Box Sta. 14+815
Diketahui :
Lebar box (b) = 2 meter Tinggi box (h) = 2 meter A = b x h = 2 x 2 = 4 m2
P = b + (2 x h) = 2 + (2 x 2) = 6 m
R = A/P = 4/6 = 0,667 m
Perhitungan kapasitas debit saluran dengan kemiringan saluran 0,0261 dan koefisien kekasaran manning dengan tipe saluran berbahan beton sebesar 0,016. Perhitungan menggunakan kala ulang 5 tahun. Diketahui : S = 0,0261 n = 0,016 A = 4 m2 R = 0,667 m Q = = = 30,9015 m3/dt
Perhitungan Dimensi Pipa Saluran Atas
Gambar 2. Memanjang Pipa Saluran Atas
Sumber : Hasil Penggambaran
Diketahui :
Panjang Jalan/bentang pipa = 35,000m (L)
Lebar = 14,000m (w)
Koef. Pengaliran = 0,750 (C) Kond.
Permukaan = 0,013 (Nd)
Kemiringan = 0,02 (i)
Kecepatan Aliran = 1,50m/dt (V)
Perhitungan Waktu Konsentrasi (Tc) To (inlet time) = = = (0,677 x 3,28 x 35 x 0,09192)0,167 = 1,3887 menit Td (conduit time) = = = 0,389 menit Tc = to + td Tc = 1,3887 + 0,389 = 1,7777 menit Perhitungan Intensitas Hujan Jam-Jaman Tc = 1,7777 menit = 0,026295 jam
Dari grafik intensitas hujan kala ulang 5 tahun diperoleh, I = 269,5194 mm/jam
Perhitungan Luas Daerah Pengaliran A= PanjangJalan/BentangPipaxLebar Pipa
= 35 x 14
= 490 m2 = 0,049 Ha
Perhitungan Debit Limpasan QR = 0,002778 . C . I . A
= 0,002778 . 0,75 . 269,5194 . 0,049 = 0,0275 m³/detik
Perhitungan Pipa Saluran PVC Atas
Diameter Pipa PVC = 8 inchi = 0,2032
Slope Pipa = 0,01 A = 0,6733 D2 = 0,6733 . (0,2032)2 = 0,0278 m2 R = 0,3042 D = 0,3042. 0,2032 = 0,0618 m
Kapasitas Debit Pipa Saluran Atas Q =
=
= 0,033 m3/dt
Kontrol Debit = QSaluran > QRencana
= 0,033 > 0,0275
= Aman
Perhitungan Dimensi Saluran Bawah
Kapasitas Saluran Beton Bawah :
Lebar saluran ( b ) = 0,45 m Dalam saluran ( h ) = 0,70 m Kemiringan saluran ( S ) = 0,003 A = b . h = 0,45 . 0,7 = 0,315 m2 P = b + 2h = 0,45 + 2 . 0,7 = 1,85 m R = A / P = 0,315 / 1,85 = 0,17027 m
Kapasitas Debit Saluran
Q =
=
= 76,923 . 0,30163 . 0,05477 . 0,315 = 0,400 m3/dt
Kontrol Debit = QSaluran > QRencana
= 0,400 > 0,0275
= Aman
Perhitungan Kapasitas Debit yang melimpas pada Gorong-Gorong
Diameter 0,60 meter Pipe cross drain
Diameter Pipa = 0,60 m Slope Pipa = 0,005 A = 0,6733 D2 = 0,6733 . (0,6)2 = 0,24239 m2 R = 0,3042 D = 0,3042 . 0,6 = 0,18252 m
Kapasitas Gorong-Gorong Melintang : Q =
=
= 76,92 . 0,31995 . 0,0707 . 0,24239 = 0,4242 m3/dt
Kontrol Debit = QSaluran > QRencana
= 0,4242 > 0,0275
= Aman
Perhitungan Debit Yang Melintas Pada Rencana Badan Jalan
Diketahui :
Panjang jalan diambil ( L ) 500 m
Lebar jalan ( w ) 16,90 m Koef. Pengaliran ( C ) 0,65 Kond. Permukaan ( Nd ) 0,40 Kemiringan ( i ) 0,1667 Kecepatan Aliran ( V ) 0,75m/dt Perhitungan : Waktu Konsentrasi ( Tc ) To (inlet time) = = = (0,677 . 3,28 . 500 . 0,979698)0,167 = 1,8261 menit Td (conduit time) = = = 11,111 menit Tc = To + Td Tc = 1,826 + 11,111 Tc = 12,937 menit
Perhitungan Intensitas Hujan Jam-Jaman Tc = 12,937 menit = 0,2156 jam
Perhitungan Luas Daerah Pengaliran A = Panjang x Lebar
= 500 x 16,90
= 8450 m2 = 0,845 Ha
Perhitungan Debit Limpasan QRencana= 0,002778 x C x I x A
= 0,002778x0,75x143,0112x0,845 = 0,2518 m³/detik
Perhitungan Debit pada Pipa Cross Drain
Diameter Pipa = 0,60 m
Slope Pipa = 0,02
A = 0,6733 D2 = 0,6733 (0,6)2 = 0,6733 . 0,36 = 0,24239 m2 R = 0,3042 D = 0,3042 . 0,6 = 0,18252 m Kapasitas Pipa Cross Drain Q =
=
= 76,92 . 0,31995 . 0,1414 . 0,24239 = 0,8436 m3/dt
Kontrol Debit = QSaluran > QRencana
= 0,8436 > 0,2518
= Aman
Perhitungan Tinggi Muka Air Banjir pada Rencana Badan Jalan
Faktor yang menentukan sampai berapa tinggi genangan air yang diperbolehkan agar tidak menimbulkan kerugian yang berarti, adalah : 1. Berapa luas daerah yang akan tergenang
(sampai batas tinggi yang diperbolehkan). 2. Berapa lama waktu penggenangan.
Untuk mengetahui adanya tinggi genangan (standing water) yang terjadi akibat curah hujan rancangan maka dilakukan perhitungan tinggi muka air aktual dengan meninjau terlebih dahulu kapasitas debit saluran (Qs) yang di kontrol dengan debit limpasan (Qr) dan selisih antara kedua debit tersebut diharapkan tidak terpaut jauh. Syarat kontrol untuk kapasitas debit saluran (Qs) dengan debit limpasan (Qr) sebisa mungkin selisih antara keduanya adalah 0,00.
ΔQ =Kapasitas QSaluran – QRencana ≈ 0,00
Jika kontrol debit (ΔQ) telah terpenuhi, maka tinggi haktual pada trial error sebelumnya telah
benar.
Dengan menambahkan elevasi dasar saluran dan tinggi aktual akan diperoleh profil muka air aktual. Perlu diperhatikan di sini bahwa elevasi muka air aktual setelah ditambahkan tinggi jagaan tidak boleh melebihi elevasi permukaan lahan atau jalan.
Diketahui :
Cathment Area (w) = 0,16 km2 = 16 Ha
Koef. Pengaliran (C) = 0,95
Intensitas Hujan (I25th)= 210,2836 mm/jam
Debit limpasan : Qr = 0,002778 C I A
Qr = 0,002778 . 0,95 . 210,2836 . 16 Qr = 8,880 m3/dt
Asumsi Daerah Limpasan pada badan jalan dengan Panjang Jalan (L) = 100 m.
Dengan lebar badan jalan yang diketahui kemudian untuk mencari luas penampang basah (A) dan keliling basah (P) diperoleh dengan menggunakan metode trial error (coba-coba) dengan mengganti nilai h (tinggi muka air atau tinggi aktual). A = b * h = 100 . 0,102 = 10,2 m2 P = b + (2 * h) = 100 + (2 . 0,102) = 100,204 m R = A / P = 10,2 / 100,204 = 0,1017 m Tinggi Genangan (h) = 0,102 m
Perhitungan Kapasitas Debit (Q) pada rencana badan jalan Sta. 14 + 815
Diketahui :
Kemiringan (S) = 1,00 % = 0,01 Koefisien Manning (n) = 0,025
Luas Penampang Basah (A) = 10,2 m2
Radius Hidraulik (R) = 0,1017 m Penyelesaian : Q = = = 40 . 0,2179 . 0,1 . 10,2 = 8,880 m3/dt
ΔQ = Kapasitas QSaluran – QRencana ≈ 0,00
= 8,880 m3/dt – 8,880 m3/dt ≈ 0,00
KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan dari studi ini maka dapat diambil beberapa kesimpulan, diantaranya adalah:
1. Sistem drainase pada jalan Tol Surabaya– Mojokerto Seksi IB ini mengikuti kemiringan muka tanah,sehingga air akan mengalir secara gravitasi menuju outlet. 2. Perencanaan dimensi penampang saluran
drainase inlet menggunakan pipa PVC dengan diameter 8 inci untuk saluran atas, untuk dimensi pada saluran melintang gorong-gorong menggunakan beton bertulang yang berbentuk lingkaran dengan diameter 60 cm dan dimensi saluran
gorong-gorong (box culvert) ukurannya tergantung dari besarnya debit limpasan yang dialirkan. Bentuk Saluran yang di desain untuk saluran terbuka samping menggunakan saluran berpenampang trapesium pasangan batu. 3. Besarnya debit limpasan pada Proyek
Pembangunan Jalan Tol Surabaya-Mojokerto Seksi 1B dapat diketahui dari hasil perhitungan dengan kala ulang 25 tahun secara keseluruhan yaitu 44,907 m³/detik. 4. Saluran drainase yang direncanakan mampu
untuk menampung air limpasan hujan yang ada di permukaan jalan tol dan air yang akan masuk ke dalam saluran yang ada di sekitar jalan tol.
DAFTAR PUSTAKA
Dewan Standarisasi Nasional. 1994. Tata Cara
Perencanaan Drainase Permukaan Jalan (SNI 03-3424-1994). Jakarta : YBPPU.
Departemen Pekerjaan Umum. 2006.
Perencanaan Sistem Drainase Jalan, Pedoman Konstruksi dan Bangunan (Pd-T-02-2006-B). Jakarta : Departemen Pekerjaan
Umum.
Hendarsin, Shirley. 2000. Perencanaan Teknik
Jalan Raya. Bandung: Politeknik Negeri
Bandung Jurusan Teknik Sipil.
Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan
