STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN SISTEM DRAINASE KECAMATAN KANIGORO, KABUPATEN BLITAR
Evelin O. Dalentang1, M. Janu Ismoyo2, Suhardjono2 1)
Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya
2)
Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia
Jl. Mayjend Haryono No. 167 Malang (0341) 65145 Email: evdalentang@yahoo.com
ABSTRAK
Kecamatan Kanigoro adalah ibu kota Kabupaten Blitar yang baru. Sebagai wilayah kota yang baru kecamatan Kanigoro memerlukan infrastrukur kota yang mendukung, salah satunya adalah sistem drainase. Sistem drainase adalah serangkaian bangunan air yang berfungsi mengurangi atau membuang kelebihan air dari suatu lahan. Dengan demikian kawasan atau lahan tidak terganggu dan dapat berfungsi secara optimal.
Studi ini bertujuan untuk mengevaluasi sistem drainase dan merencanakan sistem drainase yang mampu menampung debit drainase dengan kala ulang lima (5) tahun. Berdasarkan hasil survei dan perhitungan kapasitas saluran eksisting terhadap debit rancangan, pada beberapa zona tidak terdapat saluran, serta kapasitas saluran eksisiting tidak mencukupi. Dalam perencanaannya dapat dibuat saluran drainase dengan dimensi yang mencukupi dan dapat dikombinasikan sumur resapan.
Kata kunci: sistem drainase, debit rancangan
ABSTRACT
Kanigoro subdistrict is the new capital of Blitar regency. As a new capital, Kanigoro subdistrict needs infrastructures to support it, one of the infrastructure is drainage system. Drainage system is connected buildings that aim to reduce or remove excess water in an area, so the function of the area/land is not disturbed and function optimally.
This study aims to evaluate and to design the drainage system with design drainage discharge in five (5) years returned periode. Based on survey and the calculation show that in some zones there are no drainage channel and most of the existing channel are unable to accomadate the design discharge. The planning of drainage system are make new channel dimension that can accomadate the design discharge and combine with infiltration wells.
PENDAHULUAN Latar Belakang
Kecamatan Kanigoro adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Blitar. Berdasarkan peraturan pemerintah, Kecamatan Kanigoro adalah wilayah Kota Blitar yang baru1). Sebagai wilayah kota yang baru, kecamatan ini memerlukan infrastrukur kota yang mendukung, salah satunya adalah sistem drainase.
Kecamatan Kanigoro memiliki kepadatan penduduk 1347 jiwa/km2. Angka tersebut menunjukan bahwa kecamatan ini padat penduduk. Kepadatan penduduk mengakibatkan beberapa masalah, salah satunya adalah perubahan tata guna lahan. Lahan terbuka beralih fungsi menjadi area tertutup, sekaligus mengurangi ruang terbuka hijau.
Perubahan tata guna lahan akan memberikan dampak respon hidrologi yang berbeda dari sebelumnya. Selanjutnya perubahan ini akan berpengaruh pada sarana-prasarana hidrologi. Salah satu sarana-prasarana hidrologi adalah sistem drainase. Dengan alasan tersebut maka studi ini bertujuan untuk mengevaluasi sistem drainase dan merencanakan sistem drainase yang mampu menampung debit drainase.
Identifikasi Masalah
Materi pembahasan yang menjadi masalah umum dalam studi ini adalah sebagai berikut:
1. Belum dibangunnya saluran drainase di beberapa ruas jalan di daerah studi. 2. Adanya sampah dan rumput-rumputan
pada saluran sehingga mengurangi kapasitas saluran.
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian identifikasi masalah, maka masalah yang dirumuskan dari Studi evaluasi dan Perencanaan Sistem Drainase Kecamatan Kanigoro, Kabupaten Blitar adalah sebagai berikut:
1. Berapa besar limpasan permukaan lahan di Kecamatan Kanigoro?
2. Bagaimana kapasitas saluran drainase eksisting Kecamatan Kanigoro?
3. Bagaimana perencanaan sistem drainase agar mampu menampung beban debit drainase di Kecamatan Kanigoro?
Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah, maka tujuan dari studi ini adalah sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi besarnya limpasan
permukaan lahan di Kecamatan Kanigoro.
2. Mengevaluasi kapasitas saluran drainase eksisting Kecamatan Kanigoro.
3. Merencanakan sistem drainase agar mampu menampung beban debit drainase di Kecamatan Kanigoro.
TINJAUAN PUSTAKA Analisa Curah Hujan Daerah
Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah hujan rata-rata diseluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada satu titik tertentu.
Perhitungan hujan rerata daerah dalam studi ini menggunakan metode Polygon Thiessen dimana luasan Polygon dan koefisien Thiessen yang dilakukan di tiga stasiun hujan, yaitu stasiun hujan Kanigoro, Garum dan Bendogerit.
P = =
(2.1)
Dimana, P adalah curah hujan rata-rata daerah (mm). P1, P2,…,Pn adalah curah
hujan yang tercatat di pos penakar hujan 1, 2,…,n. A1, A2,…,An adalah luas areal
poligon 1, 2,…, n. n adalah banyaknya pos penakar hujan
Analisis Ditribusi Frekuensi
Selanjutnya curah hujan harian maksimum rerata daerah yang telah dihitung, akan dipakai untuk menghitung curah hujan kala ulang tertentu dengan menggunakan distribusi Log-Pearson III.
Dimana,
X = curah hujan rata-rata daerah (mm) K = variabel yang tergantung pada nilai koefisien kepencengan dan kala ulang yang didapatkan dari tabel Log-Person III
S = simpangan baku (standar deviasi)
Analisa Debit Permukaan Lahan
Debit banjir rancangan adalah debit terbesar yang mungkin terjadi di suatu daerah dengan peluang kejadian tertetu yang digunakan sebagai dasar untuk merencanakan suatu bangunan pengairan.
Adapun faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya debit banjir adalah sebagai berikut:
1. Faktor hujan; mencakupi intensitas hujan, durasi hujan, dan distribusi curah hujan.
2. Karakteristik DAS; mencakupi luas dan bentuk DAS, topografi, dan tata guna lahan.
Metode yang dipakai untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak yang umum dipakai adalah metode Rasional USSCS (1973).
QL = 0.278CIA (2-3)
Dimana,
QL = debit limpasan (m3/det)
C = koefisien limpasan (run-off) I = intensitas hujan (mm/jam) A = luas daerah tangkapan (km2)
Intensitas Hujan
Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlansung intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya.
Apabila data hujan jangka pendek tidak tersedia, yang ada hanya data hujan harian maka intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus Mononobe.
I = (2.4) Dimana,
I = intensitas hujan (mm/jam) tc = waktu konsentrasi (jam)
R24 = curah hujan maksimum
harian (selama 24 jam) (mm)
Waktu Konsentrasi
Waktu konsentrasi suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai keluaran DAS (titik kontrol) setelah tanah menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Salah satu metode untuk memperkirakan waktu konsentrasi adalah rumus yang dikembangkan oleh Kirpich (1940). tc =
(2.5) Dimana,
tc = waktu konsentrasi (jam)
L = panjang saluran (km) S = kemiringan rerata saluran
Koefisien Limpasan (Run-Off)
Tidak selamanya air hujan mencapai saluran drainase, ada yang menguap, meresap kedalam tanah (infiltrasi) atau tertunda. Laju dari puncak limpasan
(run-off) hujan deras terhadap intensitas curah
hujan disebut Koefisien Limpasan dan dinotasikan dengan C.
Koefisien limpasan tergantung pada kondisi geografis, geologi dan permukaan tanah.
Analisa Debit Buangan Penduduk
Untuk menghitung debit drainase yang berasal dari air buangan penduduk dapat digunakan persamaan berikut.
QP =
(2.6) Di mana,
QP = debit buangan penduduk atu
debit air kotor (lt/det/km2)
Pn = jumlah penduduk yang
diperkirakan pada tahun n (jiwa)
q = jumlah air buangan (lt/orang/det) A = luas daerah (km2)
Analisa Debit Drainase Sawah
Debit drainase sawah dihitung dengan persamaan berikut:
Qsawah = 1.62*Dm*A0.92 (2.7)
Qsawah= debit drainase sawah (l/det)
Dm = modulus pembuang (l/det.ha) A = luas (ha)
Total Debit Layanan Drainase
Debit layanan drainase adalah debit yang berasal dari air hujan yang melimpas, air buangan penduduk (limbah domestik) dan drainase sawah. Perhitungan debit drainase digunakan untuk perencanaan dimensi saluran drainase selanjutnya. QDrain = QL + QP + Qsawah (2.9) Kapasitas Saluran
Besarnya kapasitas saluran dapat ditentukan berdasarkan bentuk dimensinya. Untuk merencanakan dimensi penampang pada saluran drainase digunakan rumus kontinuitas sebagai berikut:
Q = A * V (2.10) (2-31)
Dimana,
Q = kapasitas saluran (m3/det) A = luas penampang saluran (m2)
V = kecepatan aliran rata-rata di saluran (m/det)
Kecepatan Aliran
Sedangkan kecepatan aliran pada saluran dapat dihitung dengan menggunakan rumus Manning:
V = (2.11)
Besarnya kecepatan aliran yang diijinkan dalam saluran tergantung pada material pembentuk saluran, kondisi fisik dan sifat-sifat hidrolisnya. Kecepatan aliran yang diijinkan dibagi menjadi dua, yaitu saluran tahan erosi dan saluran tak tahan erosi.
Sumur Resapan
Sumur resapan adalah lubang yang dibuat untuk meresapkan air hujan ke dalam tanah dan atau lapisan batuan pembawa air. Konsep dasar sumur resapan adalah memberi kesempatan dan jalan pada air hujan yang jatuh diatap atau lahan kedap air untuk meresap kedalam tanah dengan jalan menampung air tersebut pada suatu sistem resapan. Sumur resapan
ini merupakan sumur kosong dengan maksud kapasitas tampungannya cukup besar sebelum air meresap ke dalam tanah.
Metode untuk mendimensi sumur resapan adalah metode PU.
H = (2.12) dimana:
D = durasi hujan (jam) I = intensitas hujan (m/jam) At = luas tadah hujan (m2), dapat
berupa atap rumah atau
permukaan tanah yangdiperkeras k = permeabilitas tanah (m/jam) P = keliling penampang sumur (m) As = luas penampang sumur (m2)
H = kedalaman sumur (m).
METODE PENELITIAN Lokasi Studi
Lokasi studi berada di kawasan Kecamatan Kanigoro, Kabupaten Blitar. Secara geografis kawasan Kecamatan Kanigoro terletak pada koordinat 08°07’35” intang Selatan dan 112°13’15’’ Bujur Timur.
Data-data yang diperlukan
1. Peta lokasi studi 2. Data curah hujan 3. Peta topografi 4. Peta tata guna lahan 5. Data jumlah penduduk
Gambar 1. Peta Lokasi Studi
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa hidrologi
Perhitungan hujan rerata daerah dalam studi ini menggunakan metode Polygon Thiessen dimana luasan Polygon dan koefisien Thiessen yang dilakukan di tiga stasiun hujan, yaitu stasiun hujan Kanigoro, Garum dan Bendogerit.
Tabel 1. Perhitungan Koefisien Polygon Thiessen Stasiun Hujan Luasan (Km2) Koefisien Thiessen Kanigoro 24.61 0.443 Garum 21.39 0.385 Bendogerit 9.55 0.172 Jumlah 55.55 1
Curah Hujan Rancangan Log-Person III
Selanjutnya curah hujan harian maksimum rerata daerah yang telah dihitung, akan dipakai untuk menghitung curah hujan rancangan 5 tahun dengan menggunakan distribusi Log-Pearson III.
Dengan nilai Cs = 0.9093 dan kala ulang 5 tahun, maka nilai K dapat ditentukan dari tabel, yaitu = 0.768.
Log X og + K.s
= 1.8448 + (0.768x0.1746) Log X = 1.9789
Maka X = 95.2577 mm
Curah hujan rancangan dengan periode ulang 5 tahun adalah 95.2577 mm
Tabel 2. Perhitungan Parameter-parameter Metode Log-Pearson III.
No Tahun Curah Hujan Maksimum Log X og - og )3 (mm) 1 1990 62.33 1.7947 -0.000125545 2 1991 65.15 1.8139 -2.93755E-05 3 1992 107.35 2.0308 0.006438219 4 1993 56.06 1.7487 -0.000887961 5 1994 57.63 1.7606 -0.000595269 6 1995 110.92 2.045 0.008028871 7 1996 59.28 1.7729 -0.000371097 8 1997 55.69 1.7458 -0.000970076 9 1998 77.22 1.8877 7.92864E-05 10 1999 80.24 1.9044 0.000211936 11 2000 48.19 1.683 -0.004236799 12 2001 35.47 1.5499 -0.025648468 13 2002 106.1 2.0257 0.005924416 14 2003 84.05 1.9245 0.00050756 15 2004 197.88 2.2964 0.092120224 16 2005 69.06 1.8392 -1.70308E-07 17 2006 48.19 1.683 -0.004236799 18 2007 50.08 1.6997 -0.003055272 Jumlah 33.206 0.073153683 erata ) 1.8448 Simpangan baku (s) 0.1746 Koefisien kepecengan (Cs) 0.9092615
Analisa Debit Limpasan Permukaan Lahan
Untuk mempermudah perhitungan debit limpasan dilakukan pengelompokan zonasi wilayah layanan. Masing-masing zona yang dibangun adalah dibatasi oleh drainase alam yaitu sungai.
Contoh perhitungan debit limpasan permukaan: Koef. Limpasan = 0.62 Luas = 0.21 Km2 Kemiringan lahan = 0.005 Panjang saluran = 679.15 m Waktu konsentrasi = 0.38
Intensitas hujan = 63.07 mm/jam QL = 0.278CIA
QL = 2.2828 m3/dt
Tabel 3. Pembagian Zona Layanan Saluran Drainase Utama Kecamatan Kanigoro
No Zona
Kanan Aliran Kiri Aliran Koef. Limpasan Luas Koef. Limpasan Luas (C) A (C) A (km2) (km2) 1 I 0.62 0.21 0.65 0.06 2 II 0.61 0.01 0.65 0.05 3 III 0.65 0.26 0.65 0.18 4 IV - - 0.65 0.01 5 V 0.65 0.05 0.65 0.11 6 VI 0.65 0.31 0.65 0.33 7 VII 0.65 0.01 0.65 0.05 8 VIII 0.49 0.07 0.65 0.05 9 IX 0.75 0.09 0.65 0.24 10 X 0.65 0.04 - - 11 XI 0.65 0.06 0.74 0.07 12 XII 0.65 0.13 0.65 0.05 13 XIII 0.65 0.15 0.65 0.1 14 XIV 0.65 0.19 0.65 0.11 15 XV 0.65 0.04 0.68 0.03 16 XVI - 0.65 0.04 17 XVII 0.65 0.27 0.65 0.17 18 XVIII 0.65 0.08 - -
Analisa Debit Limpasan Jalan Raya
Perhitungan debit limpasan jalan raya sama seperti perhitungan debit limpasan permukaan lahan namaun yang berbeda adalah koefisien limpasan yaitu 0.95.
Analisa Debit Drainase Sawah
Besarnya debit drainase sawah ditentukan dari besarnya luasan sawah yang terdapat dalam tiap zonasi. Sawah yang terdapat pada zona VIII Ka mempunyai luasan 5.57 Ha. Perkolasi dan rembesan di sawah berdasarkan Direktorat Jenderal Pengairan (1986), yaitu sebesar 2 mm/hari. Nilai evapotranspirasi digunakan 6.5 mm/hari. Dengan genangan atau tampungan 50 mm (genangan ijin 55-150 mm). Maka D(n) dapat dihitung sebagai berikut:
D(n) = R(n)T + n (IR – ET – P) – Δs D(n) = 95.2577 + 1*(0 – 6.5 – 2) – 50
= 36.7577 mm
Maka Drainage Modulnya adalah: Dm = n n 8. = 3 .7577 1 8. = 4.2544 lt/det.ha Qd = 1.62*Dm*A0.92 = 1.62*4.2544*5.570.92 = 33.4608 l/det Qd = 0.0335 m3/det
Analisa Debit Buangan Penduduk (Limbah)
Penduduk Kecamatan Kanigoro pada tahun 2030 diperkirakan sebesar 93641 jiwa.
Air buangan penduduk (rumah tangga) dihitung berdasarkan kebutuhan air bersih. Diperkirakan air yang masuk melalui saluran pengumpul air buangan adalah sebesar 85% dari dari kebutuhan air bersih. Perhitungan debit drainase penduduk sebagai berikut:
Jumlah penduduk (P2030) = 93641 jiwa
Luas kecamatan Kanigoro = 55.55 km2 Jumlah kebutuhan air penduduk = 130 liter/orang/hari
Jumlah air buangan peduduk (q)
= 85% x 130 liter/orang/hari = 110.5 liter/orang/hari = 0.00128 liter/orang/detik = 0.0013 liter/orang/detik Debit air kotor rata-rata (Qprata-rata)=
= 3 1 0.0013
55.55
= 2.1914 liter/detik/km2 = 0.0022 m3/detik/km2 Debit air buangan penduduk di zona 1 Ka adalah:
Qp = Qprata-rata x luas zona 1 Ka
= 0.0022 x 0.21 = 4.5 x 10-4 m3/detik
Tabel 4. Total Debit Drainase Kecamatan Kanigoro Zona Kanan Aliran
Zona Debit limpasan permukaan Debit Drainasi Sawah Debit Limpasan Jalan Debit buangan pend. Debit Total (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) I 2.2828 0.0593 0.0005 2.3426 II 0.2271 0.0351 0.0000 0.2623 III 2.8466 0.0744 0.0006 2.9216 V 0.7080 0.0652 0.0001 0.7733 VI 3.3223 0.0943 0.0007 3.4172 VII 0.2950 0.0575 0.0000 0.3526 VIII 0.7343 0.033 0.0812 0.0002 0.8486 IX 1.7129 0.0576 0.0002 1.7707 X 0.5798 0.0658 0.0001 0.6457 XI 0.7493 0.0862 0.0001 0.8356 XII 1.7892 0.1016 0.0003 1.8911 XIII 1.3416 0.0605 0.0003 1.4024 XIV 1.4029 0.0536 0.0004 1.4569 XV 0.4755 0.0615 0.0001 0.5371 XVII 3.8970 0.0709 0.0006 3.9685 XVIII 1.3110 0.0434 0.0002 1.3545
Tabel 5. Total Debit Drainase Kecamatan Kanigoro Zona Kiri Aliran
Zona Debit limpasan permukaan Debit Drainasi Sawah Debit Limpasan Jalan Debit buangan penduduk Debit Total (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) I 0.8474 0.0678 0.0001 0.9153 II 0.8142 0.0362 0.0001 0.8504 III 2.1553 0.0589 0.0004 2.2145 IV 0.3499 0.0380 0.0000 0.3880 V 1.4270 0.0650 0.0002 1.4923 VI 3.5614 0.0950 0.0007 3.6572 VII 0.9900 0.0549 0.0001 1.0450 VIII 0.6435 0.0847 0.0001 0.7284 IX 2.5839 0.0859 0.0005 2.6703 XI 0.8977 0.0876 0.0002 0.9855 XII 0.6225 0.0928 0.0001 0.7154 XIII 1.0375 0.0541 0.0002 1.0918 XIV 1.4836 0.0846 0.0002 1.5684 XV 0.3615 0.0615 0.0001 0.4230 XVI 0.7575 0.0652 0.0001 0.8227 XVII 1.7510 0.0643 0.0004 1.8157
Evaluasi Saluran Drainase Eksisting
Contoh perhitungan kapasitas saluran eksisiting 1 Ka:
Saluran eksisting berbentuk segiempat: b = 0.75 m
h = 0.55 m
Menghitung luas penampang (A) A = b*h
A = 0.75*0.55 A = 0.413 m2 Menghitung keliling basah (P)
P = b+2h
P = 0.75+2*0.55 P = 1.85 m
Menghitung jari-jari hidrolis (R) R =
R = 0. 13
1.85
R = 0.223 m
Menghitung kecepatan aliran dalam saluran (V)
V =
V = V = 1.045 m/det
Menghitung kapasitas saluran (Q) Q = A*V
Q = 0.413 *1.045 Q = 0.431 m3/det
Tabel 6. Evaluasi Kapasitas Saluran Eksisting terhadap Debit Rancangan Zona Kanan
Saluran Zona Layanan Saluran
Debit Saluran Rencana
Kapasitas
Sal. Eksisting Qsal >
Qdrain Keterangan
Debit Genangan
Qdrain Qsal (Qdrain-Qsal)
(m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/det)
1 Ka I Ka 1.7685 0.431 Tidak Terjadi genangan 1.337
2 Ka II Ka 0.2333 0.208 Tidak Terjadi genangan 0.025
3 Ka III Ka 2.0451 0.274 Tidak Terjadi genangan 1.771
5 Ka V Ka 0.3867 direncanakan sistem drainase 0.387
6 Ka VI Ka 2.3921 direncanakan sistem drainase 2.392
7 Ka VII Ka 0.1763 direncanakan sistem drainase 0.176
8 Ka VIII Ka 0.4243 direncanakan sistem drainase 0.424
9 ka IX Ka 1.2395 direncanakan sistem drainase 1.239
10 Ka X Ka + IX Ka 1.5623 direncanakan sistem drainase 1.562
11 Ka XI Ka 0.4178 direncanakan sistem drainase 0.418
12 Ka XII Ka 1.3943 0.235 Tidak Terjadi genangan 1.159
13 Ka XIII Ka 0.9081 0.416 Tidak Terjadi genangan 0.492
14 Ka XIV Ka 1.0457 0.088 Tidak Terjadi genangan 0.958
15 Ka IX Ka + XI Ka + X
Ka + XV Ka 2.3758 0.259 Tidak Terjadi genangan 2.116
17 Ka XVII Ka 2.8670 1.137 Tidak Terjadi genangan 1.730
18 Ka XVIII Ka + XVII Ka 3.9176 0.306 Tidak Terjadi genangan 3.612
Tabel 7. Evaluasi Kapasitas Saluran Eksisting terhadap Debit Rancangan Zona Kiri
Saluran Zona Layanan Saluran
Debit Saluran Rencana
Kapasitas
Sal. Eksisting Qsal >
Qdrain Keterangan
Debit Genangan
Qdrain Qsal (Qdrain-Qsal)
(m3/dt) (m3/det) (m3/det) (m3/det)
1 Ki I Ki 0.7290 0.554 Tidak Terjadi genangan 0.175
2 Ki II Ki 0.5329 0.217 Tidak Terjadi genangan 0.316
3 Ki III Ki + IV Ki 1.7959 0.176 Tidak Terjadi genangan 1.620
4 Ki IV Ki 0.1940 0.000 Tidak Terjadi genangan 0.194
5 Ki V Ki 1.0886 0.147 Tidak Terjadi genangan 0.941
6 Ki VI Ki 2.5600 direncanakan sistem drainase 2.560
7 Ki VII Ki 0.7315 direncanakan sistem drainase 0.732
8 Ki VIII ki 0.3642 direncanakan sistem drainase 0.364
9 Ki IX Ki 1.8692 direncanakan sistem drainase 1.869
11 Ki XI Ki 0.4927 direncanakan sistem drainase 0.493
12 Ki XII Ki 0.4584 0.192 Tidak Terjadi genangan 0.266
13 Ki XIII Ki 0.6338 0.180 Tidak Terjadi genangan 0.454
14 Ki XIV Ki 1.2479 0.501 Tidak Terjadi genangan 0.747
15 Ki XI Ki + XV ki 1.0304 0.638 Tidak Terjadi genangan 0.392
16 Ki XVI Ki 0.8227 1.390 Ya Tidak terjadi genangan -
17 Ki XVII Ki 1.3318 0.202 Tidak Terjadi genangan 1.130
Perencanaan Sistem Drainase
Dalam studi ini perbaikan sistem drainase dilakukan dengan cara merencanakan dimensi saluran yang baru dan membuat sumur resapan individu pada tiap zona. Besarnya kapasitas dimensi saluran yang baru dan sumur resapan adalah sebagai berikut:
- Apabila debit genangan kurang dari 1 m3/det maka besarnya kapasitas saluran rencana adalah 50% dari debit genangan
ditambah debit kapasitas eksisting, dan besarnya debit yang direncanakan untuk sumur resapan adalah 50% dari debit genangan.
- Apabila debit genangan lebih dari 1 m3/det maka besarnya kapasitas saluran rencana adalah 70% dari debit genangan ditambah debit kapasitas eksisting, dan besarnya debit yang direncanakan untuk sumur resapan adalah 30% dari debit genangan.
Tabel 8. Tabel Debit Eksisting, Debit Rencana dan Debit Genangan Zona Kanan Zona Debit Eksisting Debit Rencana Debit Genangan 50% Debit Genangan 30% Debit Genangan 70% Debit Genangan Debit Saluran Rencana Debit Rencana Sumur Resapan (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) I 0.4290 2.3426 1.9135 0.9568 0.5741 1.3395 1.7685 0.5741 II 0.2043 0.2623 0.0580 0.0290 0.0174 0.0406 0.2333 0.0290 III 0.0000 2.9216 2.9216 1.4608 0.8765 2.0451 2.0451 0.8765 V 0.0000 0.7733 0.7733 0.3867 0.2320 0.5413 0.3867 0.3867 VI 0.0000 3.4172 3.4172 1.7086 1.0252 2.3921 2.3921 1.0252 VII 0.0000 0.3526 0.3526 0.1763 0.1058 0.2468 0.1763 0.1763 VIII 0.0000 0.8486 0.8486 0.4243 0.2546 0.5940 0.4243 0.4243 IX 0.0000 1.7707 1.7707 0.8853 0.5312 1.2395 1.2395 0.5312 X 0.0000 0.6457 0.6457 0.3229 0.1937 0.4520 0.3229 0.3229 XI 0.0000 0.8356 0.8356 0.4178 0.2507 0.5849 0.4178 0.4178 XII 0.2351 1.8911 1.6560 0.8280 0.4968 1.1592 1.3943 0.4968 XIII 0.4137 1.4024 0.9887 0.4943 0.2966 0.6921 0.9081 0.4943 XIV 0.0863 1.4569 1.3706 0.6853 0.4112 0.9594 1.0457 0.4112 XV 0.2542 0.5371 0.2828 0.1414 0.0848 0.1980 0.3956 0.1414 XVII 0.2969 3.9685 3.6716 1.8358 1.1015 2.5701 2.8670 1.1015 XVIII 0.3414 1.3545 1.0131 0.5065 0.3039 0.7092 1.0506 0.3039
Tabel 9. Debit Eksisting, Debit Rencana dan Debit Genangan Zona Kiri
Zona Debit Eksisting Debit Rencana Debit Genangan 50% Debit Genangan 30% Debit Genangan 70% Debit Genangan Debit Saluran Rencana Debit Rencana Sumur Resapan (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) I 0.5427 0.9153 0.3726 0.1863 0.1118 0.2608 0.7290 0.1863 II 0.2153 0.8504 0.6351 0.3176 0.1905 0.4446 0.5329 0.3176 III 0.1725 2.2145 2.0420 1.0210 0.6126 1.4294 1.6019 0.6126 IV 0.0000 0.3880 0.3880 0.1940 0.1164 0.2716 0.1940 0.1940 V 0.1466 1.4923 1.3457 0.6729 0.4037 0.9420 1.0886 0.4037 VI 0.0000 3.6572 3.6572 1.8286 1.0971 2.5600 2.5600 1.0971 VII 0.0000 1.0450 1.0450 0.5225 0.3135 0.7315 0.7315 0.3135 VIII 0.0000 0.7284 0.7284 0.3642 0.2185 0.5099 0.3642 0.3642 IX 0.0000 2.6703 2.6703 1.3352 0.8011 1.8692 1.8692 0.8011 XI 0.0000 0.9855 0.9855 0.4927 0.2956 0.6898 0.4927 0.4927 XII 0.2013 0.7154 0.5141 0.2571 0.1542 0.3599 0.4584 0.2571 XIII 0.1758 1.0918 0.9160 0.4580 0.2748 0.6412 0.6338 0.4580 XIV 0.4998 1.5684 1.0686 0.5343 0.3206 0.7480 1.2479 0.3206 XV 0.6522 0.4230 -0.2292 -0.1146 -0.0688 -0.1604 0.5376 -0.1146 XVI 1.3882 0.8227 -0.5655 -0.2828 -0.1697 -0.3959 1.1055 -0.2828 XVII 0.2028 1.8157 1.6129 0.8064 0.4839 1.1290 1.3318 0.4839
Dimensi Saluran Baru
Dengan debit beban sebesar 1.7685 m3/dt maka direncanakan dimensi saluran drainasi dengan prinsip saluran tahan erosi dengan pasangan batu kali. Dengan menggunakan persamaan kontinuitas dan persamaan Manning.
Contoh perhitungan dimensi saluran 1 Ka: Direncanakan:
b = 0.8 m h = 0.9 m dengan S = 0.010
Menghitung luas penampang (A) A = (b+zh) h
A = (0.8 + 0.2*0.9)*0.9 A = 0.902 m2
Menghitung keliling basah (P) P = b+2h(1+z2)0.5
P = 0.8 +2*0.9(1+0.22)0.5 P = 2.645 m
Menghitung jari-jari hidrolis (R) R =
R = 0. 02
R = 0.341 m
Menghitung kecepatan aliran dalam saluran (V) V = V = 1 0.025 0.3 1 2 3 0.01 1 2 V = 1.981 m/det Menghitung debit saluran (Q)
Q = A*V
Q = 0.902*1.981 Q = 2.489 m3/det Kontrol debit Qhitung > Qbeban
Qhitung (1.788 m3/det) > Qbeban(1.7685 m3/det)
Perencanan Sumur Resapan
Contoh perhitungan rencana sumur resapan Debit genangan di zona I Ka
= 0.57406 m3/detik Kedalaman sumur (H) = 3 m
Jari-jari sumur (R) = 0.5 m Faktor geometrik sumur (F) = 5.5*R
= 5.5*0.5 = 2.75 m Koefisien permeabilitas tanah (K)
= 0.015 m/detik Waktu Pengaliran (T) = 7200 detik
Debit sumur (Q) = = = 0.1238 m3/detik Jumlah sumur 5 = 5 x 0.1238 = 0.6188 m3/detik Kontrol debit = Qsumur > Qgenangan = (0.6188 m3/detik) > (0.57406 m3/detik) = Ya
Jumlah sumur resapan yang direncanakan sebanyak 128 sumur.
Tabel.10 Perhitungan Sumur Resapan Zona Kanan
Zona Tinggi Muka Air Dalam Sumur Jari-Jari Sumu r Faktor Geometrik Koef. Permeabilitas Tanah Waktu Pengaliran Debit Air Yang Masuk (1 Sumur) Debit Genangan Jumlah Sumur Debit
Sumur Kontrol Debit
H R F K T Q1sumur Qgenangan Qsumur Qsumur >
Qgenangan (m) (m) (m) (m/det) (det) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) I 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.57406 5 0.6188 Ya II 2 0.5 2.75 0.015 7200 0.0825 0.02902 1 0.0825 Ya III 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.87647 8 0.9900 Ya V 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.38665 4 0.4950 Ya VI 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 1.02517 9 1.1138 Ya VII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.17628 2 0.2475 Ya VIII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.42432 4 0.4950 Ya IX 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.53120 5 0.6188 Ya X 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.32287 3 0.3713 Ya XI 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.41780 4 0.4950 Ya XII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.49681 5 0.6188 Ya XIII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.49434 4 0.4950 Ya XIV 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 0.41117 4 0.4950 Ya XV 2 0.5 2.75 0.015 7200 0.0825 0.14142 2 0.1650 Ya XVII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.1238 1.10148 9 1.1138 Ya XVIII 2.5 0.5 2.75 0.015 7200 0.1031 0.30393 3 0.3094 Ya
Tabel.10 Perhitungan Sumur Resapan Zona Kiri Zona Tinggi muka air dalam sumur Jari-jari sumur Faktor Geometrik Koef. Permeabilitas tanah Waktu pengaliran Debit air yang masuk (1 sumur) Debit Genangan Jumlah sumur Debit sumur Kontrol Debit
H R F K T Q1sumur Qgenangan Qsumur Qsumur >
Qgenangan (m) (m) (m) (m/det) (det) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) I 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.18630 2 0.2475 Ya II 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.31757 3 0.3713 Ya III 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.61260 5 0.6188 Ya IV 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.19399 2 0.2475 Ya V 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.40371 4 0.4950 Ya VI 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 1.09715 9 1.1138 Ya VII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.31351 3 0.3713 Ya VIII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.36420 3 0.3713 Ya IX 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.80110 7 0.8663 Ya XI 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.49274 4 0.4950 Ya XII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.25707 3 0.3713 Ya XIII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.45799 4 0.4950 Ya XIV 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.32058 3 0.3713 Ya XVII 3 0.5 2.75 0.015 7200 0.12375 0.48387 4 0.4950 Ya
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Berdasarkan rumusan masalah penelitian, dapat diambil beberapa kesimpulan dari hasil evaluasi saluran drainase eksisting terhadap debit rancangan sebagai berikut:
1. Hasil perhitungan debit limpasan permukaan lahan dengan hujan rancangan periode ulang 5 tahun (Q5)
tiap zona dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5
2. Berdasarkan hasil survei dan perhitungan kapasitas saluran eksisting terhadap debit rancangan, pada beberapa zona tidak terdapat saluran, serta kapasitas saluran eksisiting tidak mencukupi.
3. Direncanakan perbaikan sistem drainase dengan mendimensi saluran baru dan dikombinasikan dengan sumur resapan.
Saran
Berikut merupakan beberapa saran:
1. Perlu direncanakan sistem drainase yang baru, baik pada area yang terjadi genangan maupun pada area/zona dimana belum dibangunnya saluran drainase. Pada beberapa zona yang tidak terdapat saluran dibangun saluran
drainase yang dikombinasikan dengan membuat sumur resapan pada lahan tertentu.
2. Diperlukan kesadaran masyarakat agar
tidak membuang sampah pada saluran drainase karena sampah yang ada dapat mengurangi kapasitas saluran.
3. DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik Kabupaten Blitar. 2013. Kecamatan Kanigoro dalam
Angka 2013. Blitar: Badan Pusat
Statistik Kabupaten Blitar.
Badan Pusat Statistik Kabupaten Blitar. 2014. Statistik Daerah Kecamatan
Kanigoro 2014. Blitar: Badan Pusat
Statistik Kabupaten Blitar.
Br, Sri Harto. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: Gramedia.
Chow, Ven Te. 1985. Hidrolika Saluran
Terbuka. Jakarta: Erlangga.
Departemen Pekerjaan Umum. 1986.
Kriteria Perencanaan Bagian Saluran KP-03. Bandung: Galang Persada.
Kementrian Negara Lingkungan Hidup. 2009. Peraturan Menteri Negara
Lingkungan Hidup Nomor 12 Tahun 2009 tentang Pemanfaatan Air Hujan.
Jakarta: Deputi MENLH Bidang Penaatan Lingkungan.
Kementrian Pekerjaan Umum. 2013. Materi
Bidang Drainase I Diseminasi dan Sosialisasi Keteknikan Bidang PLP.
Jakarta: Kementrian Pekerjaan Umum. Limantara, L. M. dan Soetopo, W. 2009.
Statistik Hidrologi. Malang: Tirta
Media.
Limantara, L. M. 2009. Hidrologi Teknik
Sumberdaya Air-2. Malang: CV Asrori.
Limantara, L. M. 2010. Hidrologi Teknik
Dasar. Malang: CV Citra Malang.
Pemerintah Republik Indonesia. 2010.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 3 Tahun 2010 tentang Pemindahan Ibu Kota Kabupaten Blitar dari Wilayah Kota Blitar ke Wilayah Kecamatan
Kanigoro Kabupaten Blitar Provinsi
Jawa Timur. Jakarta: Sekretariat
Negara.
Soewarno. 2000. Hidrologi Operasional
Jilid Kesatu. Bandung: PT Citra Aditya
Abadi.
Sosrodarsono, S. dan Takeda, K. 1985.
Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta:
Pradnya Paramita.
Standar Nasional Indonesia. 1991. SNI
06-2405-1991 Tata Cara Perencanaan Teknik Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan. Jakarta:
Badan Standar Nasional.
Suhardjono. 2015. Naskah Buku Ajar:
Drainase Perkotaan. Malang:
Universitas Brawijaya.
Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan
