PERENCANAAN SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN TAMAN ARCADIA MEDITERANIA DEPOK JAWA BARAT

(1)

PERENCANAAN SALURAN DRAINASE DI PERUMAHAN TAMAN

ARCADIA MEDITERANIA DEPOK JAWA BARAT

Muhammad Irzal Dwi Putra1

Diyanti2

1.,2

Fakultas Teknik Sipil Universitas Gunadarma Indonesia Jl. Margonda Raya No. 100, Depok, 16424, Jawa Barat

e-mail: 1muhirzaldp@gmail.com, 2diyanti@staff.gunadarma.ac.id

Abstrak

Perubahan tata guna lahan adalah faktor terbesar dalam meningkatnya air limpasan permukaan. Tujuan dari perencanaan ini adalah merencanakan saluran drainase yang cukup untuk menampung debit banjir yang melewati Perumahan Taman Arcadia Mediterania. Debit banjir rencana dihitung berdasarkan data curah hujan yang diambil dari tiga stasiun hujan terdekat. Saluran yang direncanakan adalah saluran sekunder yang terdapat pada sisi kanan kiri jalan utama. Saluran yang direncanakan ada empat yaitu saluran Sekunder 1, Sekunder 2, Sekunder 3, dan Sekunder 4 dengan panjang total 2.412 m. Saluran sekunder 1 sampai dengan 4 mempunyai debit banjir rencana berturut-turut adalah sebesar 0,247 m3/detik, 0,275 m3/detik, 0,587 m3/detik, 0,685 m3/detik. Saluran yang direncanakan menggunakan bahan U-Ditch Beton Pracetak. Dimensi yang direncanakan untuk saluran sekunder 1 dan 2 dengan lebar 60 cm dan tinggi 70 cm dan untuk saluran sekunder 3 dan 4 dengan lebar100 cm dan tinggi 100 cm. Pemodelan pada aplikasi HEC-RAS menunjukkan hasil bahwa tinggi muka air pada setiap saluran tidak melebihi dimensi saluran yang direncanakan.

Kata Kunci: Perencanaan, Drainase Perumahan, HEC-RAS PENDAHULUAN

Perubahan tata guna lahan merupakan penyebab utama tingginya runoff dibandingkan dengan faktor lainnya. Apabila suatu hutan yang berada dalam suatu daerah aliran sungai diubah menjadi pemukiman, maka debit puncak sungai akan meningkat 6 sampai 20 kali. Angka tersebut tergantung dari jenis hutan danjenis pemukiman (Kodatie dan Rustam, 2008).

Drainase merupakan sebuah sistem yang dibuat untuk menangani persoalan kelebihan air baik kelebihan air yang berada di atas permukaan tanah maupun air yang berada di bawah permukaan tanah. Kelebihan air dapat disebabkan oleh intensitas hujan yang tinggi atau akibat dari waktu hujan yang lama. Secara umum drainase didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan pada suatu kawasan (Wesli, 2008).

Perumahan Taman Arcadia Mediterania sebagai perumahan baru yang akan dihuni harus memiliki fasilitas-fasilitas yang diperlukan untuk menunjang kinerja perumahan. Penelitian ini bertujuan untuk merencanakan saluran drainase di Perumahan Taman Arcadia Mediterania dimana output yang akan didapatkan nanti adalah dimensi saluran dan bahan.

LITERATURE REVIEW

Drainase yang berasal dari bahasa inggris drainage yang mempunyai arti mengalirkan, membuang, atau mengalihkan air. Dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari hujan, rembesan maupun kelebihan air irigasi di suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan tidak terganggu. Drainase juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan salinitas. Jadi, drainase menyangkut tidak hanya air permukaan tapi juga air tanah. (Suripin, 2004).

(2)

Lokasi Penelitian

Lokasi yang digunakan untuk perencanaan ini adalah Perumahan Taman Arcadia Mediterania. Perumahan Taman Arcadia Mediterania terletak di Jl. Raya Tapos, Cimanggis, Depok, Jawa Barat.

Gambar 1. Peta Lokasi Perumahan Taman Arcadia Mediterania Sumber: Google Maps, 2018

Data Yang Digunakan

1. Data Curah Hujan

Data curah hujan diambil dari tiga stasiun hujan yang paling dekat dengan lokasi yaitu stasiun hujan Cibinong, Cawang, dan Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Data curah hujan yang digunakan adalah pada 10 tahun terakhir yaitu dari tahun 2008 hingga 2017.

2. Data Site Plan dan Tata Guna Lahan

Data diperlukan untuk perhitungan debit banjir rencana dan dimensi penampang saluran.

Metode Analisis Analisis Hidrologi

Data yang telah didapat kemudian diolah dalam analisa hidrologi. Analisa hidrologi ini bertujuan untuk menentukan debit banjir yang akan melewati saluran.

Analisis Hidrolika

Debit banjir yang telah didapat diolah pada analisa hidrolika agar mendapatkan dimensi penampang saluran yang sesuai. Pemodelan menggunakan aplikasi HEC-RAS pun dilakukan setelah mendapatkan dimensi penampang.

HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Hidrologi

Curah Hujan Harian Maksimum Rata-rata

Perhitungan curah hujan Harian maksimum rata-rata menggunakan Metode Rata-Rata Aljabar. Curah hujan maksimum pada setiap stasiun hujan pada setiap tahunnya dikelompokkan. Lalu curah hujan maksimum tersebut diolah menjadi curah hujan rata-rata dengan menggunakan rumus: n 3 R 2 R 1 R R  

Tabel 1. Curah Hujan Harian Rata-rata

Tahun Bulan

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 2008 50,0 87,3 67,5 55,0 38,8 29,4 7,1 67,6 48,3 36,1 93,5 73,0 2009 75,0 63,2 92,0 66,5 83,3 56,3 63,5 14,4 40,3 56,0 63,8 45,8

(3)

Tahun Bulan

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 2010 67,0 74,3 49,0 23,3 48,7 65,5 44,3 41,4 58,3 66,0 58,8 53,5 2011 44,7 49,0 24,0 50,8 71,8 32,6 33,7 20,2 36,8 57,3 68,5 64,1 2012 52,0 78,8 74,7 78,4 71,2 53,2 39,4 4,4 21,7 49,7 68,3 88,4 2013 91,8 51,0 41,3 59,1 43,4 40,2 52,1 55,5 41,2 50,3 55,8 76,9 2014 120,8 96,5 73,9 68,3 73,5 54,1 79,7 56,4 26,2 52,3 106,8 87,7 2015 60,3 85,7 93,0 63,4 42,2 17,2 0,0 11,8 0,0 0,8 14,0 28,4 2016 72,3 85,4 54,9 88,5 47,5 67,5 94,2 105,9 83,9 84,2 63,5 68,7 2017 46,6 107,8 72,2 52,1 54,9 57,9 37,6 28,3 47,0 75,8 87,4 154,2

Dari data curah hujan harian rata-rata diatas ditentukan curah hujan maksimum rata-rata. Cara menentukannya adalah dengan memilih curah hujan terbesar diantara setiap bulan pada setiap tahun.

Tabel 2. Curah Hujan Harian Maksimum Rata-rata No Tahun Curah Hujan Maksimum (mm)

1 2008 93,5 2 2009 92,0 3 2010 74,3 4 2011 71,8 5 2012 88,4 6 2013 91,8 7 2014 120,8 8 2015 93,0 9 2016 105,9 10 2017 154,2 Parameter Statistik

Perhitungan parameter statistik untuk distribusi Normal dan Gumbel adalah sebagai berikut. 1. Nilai Rata-Rata n n X .... 2 X 1 X X     10 71,83 74,33 88,40 91,83 92,00 93,00 93,50 105,87 120,77 154,17 X          mm 98,57 X 2. Standar Deviasi 1 -n 2 ) _ X -(Xi S  1 -10 89 , 5187 S 24,01 S

(4)

3. Koefisien Variasi _ X S V C  57 , 98 24,01 V C  0,24 V C  4. Koefisien Kemencengan

  

_n_-₁ _n_-₂



_S3 3 ) _ X -(Xi n Cs     



₁₀_-₁

 

₁₀_-₂



_24,013 147879,29 10 Cs     48 , 1 Cs 5. Koefisien Kurtosis

  

_n_-₁ _n_-₂

  

_n_-₃ _S4 4 ) _ X -(Xi 2 n K C      



₁₀_-₁

 

₁₀_-₂

 

₁₀_-₃



_24,014 6 10672105,9 2 10 K C      6,37 K C 

Tabel 3. Parameter Statistik Distribusi Normal dan Gumbel

Parameter Statistik Nilai

Nilai Rata-rata Curah Hujan 98,57 Standar deviasi (S) 24,01 Koefisien Variasi (Cv) 0,24 Koefisien Kemencengan (Cs) 1,48 Koefisien Kurtosis (Ck) 6,37

Tabel 4. Parameter Statistik Distribusi Log Normal dan Log Pearson III

Parameter Statistik Nilai

Log Nilai Rata-rata Curah Hujan 1,98 Standar deviasi (S) 0,10 Koefisien Variasi (Cv) 0,05 Koefisien Kemencengan (Cs) 0,9 Koefisien Kurtosis (Ck) 5,10

Berdasarkan hasil perhitungan parameter statistik diatas ditentukan distribusi yang memenuhi persyaratan.

Tabel 5. Pemilihan Jenis Distribusi

Jenis Distribusi Frekuensi Syarat Distribusi Nilai Cs Nilai Ck Hasil

(5)

Distribusi Log Normal Cs > 0 dan Ck > 3 0,92 5,10 Tidak Memenuhi Distribusi Gumbel Cs = 1,139 dan Ck = 5,402 1,48 6,37 Tidak Memenuhi Distribusi Log Person III Cs antara 0-0,9 0,9 5,10 Memenuhi

Uji Kecocokan Uji Chi-Kuadrat

Uji ini dilakukan dengan membandingkan nilai chi kritis dan nilai chi hitung dari masing-masing distribusi. Apabila nilai chi kritis yang lebih besar, maka distribusi dapat diterima. Berikut adalah hasil dari uji kecocokan chi kuadrat.

Tabel 6. Hasil Uji Chi Kuadrat Distribusi Log Normal dan Log Pearson III

No. Kelas Ei Oi X2

1 1,80 < X < 1,91 2,5 2 0,1

2 1,91 < X < 2,02 2,5 5 2,5

3 2,02 < X < 2,13 2,5 2 0,1

4 2,13 < X < 2,24 2,5 1 0,9

Nilai Chi Kuadrat Hitung X2 = 3,6 Tabel 7. Hasil Uji Chi Kuadrat

Syarat Chi Hitung < Chi Kritik

Jenis Distribusi _{Normal dan Gumbel} _{Log Normal dan Log Person III}

Hasil 6,8 3,8 3,6 3,8

Kesimpulan Distribusi Tidak Dapat Diterima Distribusi Dapat Diterima

Pemilihan Kala Ulang

Pemilihan kala ulang ditentukan berdasarkan tipologi kota dan daerah tangkapan air berdasarkan dari Permen PU No.12/PRT/M/2014.

Tabel 8. Tabel Pemilihan Kala Ulang

TIPOLOGI KOTA

DAERAH TANGKAPAN AIR (Ha)

< 10 10 – 100 101 – 500 > 500 Kota Metropolitan

Kota Besar Kota Sedang Kota Kecil 2 Th 2 Th 2 Th 2 Th 2 – 5 Th 2 – 5 Th 2 – 5 Th 2 Th 5 – 10 Th 2 – 5 Th 2 – 5 Th 2 Th 10 – 25 Th 5 – 20 Th 5 – 10 Th 2 - 5 Th

Kota Depok masuk dalam kategori kota metropolitan dan luas lahan sebesar 19,79 Ha sehingga kala ulang yang diambil adalah 2 sampai 5 tahun.

Analisis Distribusi Frekuensi dengan jenis Distribusi Log Pearson III

Nilai curah hujan rencana pada distribusi log pearson III dihitung menggunakan rumus sebagai berikut.

(6)

S T K Y T Y    Dimana:

YT = Curah hujan rencana

Y = Nilai rata-rata curah hujan (Y = Log X) S = Deviasi standar nilai Y

KT = Faktor frekuensi

Tabel 9. Nilai Curah Hujan Rencana Distribusi Log Pearson III

Kala Ulang KT Log X (YTr)

XTr

(mm)

2 -0,15 1,97 93,07

5 0,77 2,06 114,24

Intensitas Curah Hujan

Intensitas curah hujan dihitung menggunakan rumus Mononobe, dengan kemiringan saluran 0,0039 dan panjang saluran 0,775 km didapatkan waktu konsentrasi 0,463 jam.

Tabel 10. Hasil Perhitungan Intensitas Curah Hujan

Kala Ulang Curah Hujan

(mm) Intensitas Curah Hujan (I) (mm/jam)

2 93,07 53,95

5 114,24 66,21

Debit Banjir Rencana

Luas lahan dari Perumahan Taman Arcadia Mediterania sebesar 197.969 m2. Lahan dibagi menjadi tiga jenis yaitu lahan hijau, jalan aspal, dan rumah atau bangunan. Nilai koefisien pengaliran masing-masing jenis lahan berurutan adalah 0,25, 0,8, dan 0,4. Perencanaan saluran meliputi saluran sekunder yang berada di jalan utama perumahan. Saluran ini dibagi menjadi 4 bagian yaitu saluran sekunder 1 sampai 4 dimana saluran sekunder 1 dan 3 saling menyambung begitu juga dengan saluran 2 dan 4. Masing-masing saluran memiliki sub das masing-masing yang dihitung koefisien pengalirannya berdasarkan luas masing-masing jenis lahan pada tiap sub das. Debit banjir dihitung menggunakan metode Rasional. Debit banjir yang diambil adalah pada periode ulang 5 tahun.

A I C 0,00278

Q   

Tabel 11. Hasil Perhitungan Debit Banjir Rencana

No Nama Saluran Debit (m3/detik)

1 Saluran Sekunder 1 0,247 2 Saluran Sekunder 2 0,275 3 Saluran Sekunder 3 0,587 4 Saluran Sekunder 4 0,685

Analisis Hidrolika

Saluran direncanakan dengan bentuk penampang persegi dan bahan dari beton precast (U-Ditch). Dimensi penampang dihitung menggunakan paham saluran ekonomis. Hasil perhitungan penampang diselaraskan dengan ukuran U-Ditch yang ada di pasaran.

(7)

Tabel 12. Hasil Perhitungan Dimensi Saluran

No Nama Saluran Dimensi Hasil Perhitungan (m) Dimensi yang Digunakan (m)

Lebar (b) Tinggi (h) Lebar (b) Tinggi (h)

1 Saluran Sekunder 1 0,618 0,702 0,60 0,70

Pemodelan dengan Aplikasi HEC-RAS

Dimensi yang telah didapat dimodelkan pada aplikasi HEC-RAS agar dapat diketahui apakah debit banjir rencana yang mengalir meluap atau tidak. Berikut hasil simulasi tinggi muka air berdasarkan data debit banjir rencana periode ulang 5 tahun:

Saluran Sekunder 1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

SA LURA N SE KUNDER 1 Plan: HA SIL S1 30/11/2018

HULU Station (m) E le v a ti o n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground Bank Sta ,013 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

HILIR Station (m) E le v a ti o n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground Bank Sta ,013

Gambar 2. Pemodelan HEC-RAS Saluran Sekunder 1 Bagian Hulu dan Hilir

Saluran Sekunder 2 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

HULU Station (m) E le v a ti o n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground Bank Sta ,013 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Saluran Sekunder 3 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8

Station (m) E le v a ti o n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground Bank Sta ,013 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

(8)

Saluran Sekunder 4 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8

HULU Station (m) E le v a ti o n ( m ) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground Bank Sta ,013 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan

Perencanaan saluran drainase Perumahan Taman Arcadia Mediterania Depok Jawa Barat yang dilakukan pada saluran sekunder yang terdapat pada sisi kanan dan kiri jalan utama yang membawa air dari saluran tersier ke saluran primer. Saluran yang direncanakan ada empat yaitu saluran sekunder 1, sekunder 2, sekunder 3, dan sekunder 4 dengan panjang total 2.412 m. Saluran sekunder 1 sampai dengan 4 mempunyai debit banjir rencana berturut-turut adalah sebesar 0,247 m3/detik, 0,275 m3/detik, 0,587 m3/detik, dan 0,685 m3/detik. Dimensi yang direncanakan untuk saluran sekunder 1 dan 2 adalah lebar 60 cm dan tinggi = 70 cm dan untuk saluran sekunder 3 dan 4 adalah lebar 100 cm dan tinggi 100 cm. Saluran menggunakan bahan U-Ditch beton pracetak.

Saran

Adapun saran yang diberikan adalah perlu dilakukan simulasi 3 Dimensi dan perencanaan tidak hanya berdasarkan data curah hujan, melainkan limbah rumah tangga juga diperhitungkan.

DAFTAR PUSTAKA

Kodoatie, R.J. dan Sjarief, Rustam. 2008. Pengelolaan Sumber Daya Air terpadu. Andi: Yogyakarta.

Peraturan Menteri pekerjaan Umum Republik Indonesia No. 12/PRT/M/2014 tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan

Prihandono, Aris. 2009. Tinjauan Sosial Kebijakan Penyediaan Ruang terbuka Hijau di Kawasan Perkotaan, Jurnal Sosial Ekonomi Pekerjaan Umum, Volume 1 Nomor 3. Departemen Pekerjaan Umum: Jakarta.

Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Sandi Offset: Yogyakarta Wesli, 2008. Drainase Perkotaan. PT Graha Ilmu: Yogyakarta.