ANALISIS DRAINASE BANDARA UDARA MUTIARA PALU SULAWESI TENGAH
Darmadi. Ir.MT dan Merry Sukaesi Napitu & Ari Sudaryanto ABSTRAK
Bandar udara (bandara) mempunyai luasan areal yang cukup besar. Disamping lebar dan panjang, mempunyai posisi yang relatif datar sehingga menyulitkan dalam pengaliran limpasan air hujan (run off). Untuk itu perlu direncanakan suatu saluran drainase yang dapat mengalirkan limpasan air hujan dengan cepat.
Saluran drainase yang dipakai adalah saluran berdasar saluran terbuka (open channel flow), dimana saluran yang dipakai berbentuk pipa yang ditanam dalam tanah agar tidak mengganggu dalam proses pendaratan darurat pesawat. Pada tempat-tempat tertentu dibuat inlet-inlet untuk memasukkan limpasan air hujan ke dalam pipa-pipa dalam tanah.
Untuk dimensi saluran drainase apabila ditetapkan dengan Debit Rencana 5 tahunan (QR 5Tahun) sebesar 22,55 m3/det dengan inlet berdimensi 2,7 m x 2,7 m, dan untuk Debit Rencana (QR 50Tahun) sebesar 30,66 m3/det dengan inlet berdimensi 3,1 m x 3,1 m
Kata kunci : debit rencana, inlet, open channel flow.
1. Pendahuluan
Air hujan yang menggenang di landasan pacu (runway) mempunyai pengaruh yang besar terhadap pengoperasian pesawat terbang, mengakibatkan landasan pacu menjadi licin, sehingga pengereman pesawat terbang menjadi sangat buruk (landing) serta dapat merusak perkerasan. Selain itu rena air hujan dipindahkan oleh roda yang melaluinya, yang menimbulkan gaya penahan yang besar terutama pada saat lepas landas (take off). Oleh sebab itu diupayakan untuk menyediakan drainase yang optimal untuk membuang air secara cepat.
U
0 100 200 300 400 500m
U
0 100 200 300 400 500m
R 22222222222222222222222222222
2
S FLS FLS FLS FLS FLSFLSFLSFLSFLSFLS FLS FLS FLSFLSFLSFLSFLSFLS FLS FLS FL
22
S R 5
S L O
Bandara dengan permukaan perkerasan yang rata dalam arah memanjang dan melintang yang cukup besar, sering menimbulkan kesulitan dalam merencanakan drainasenya. Drainase pada Bandar Udara Mutiara – Palu direncanakan dengan menggunakan sistem yang sedemikian rupa sehingga sewaktu aliran air dalam jumlah besar yang disebabkan oleh hujan lebat yang terjadi, tidak mengganggu lalulintas penerbangan pesawat dan perkerasan landasan pacu tidak cepat rusak.
2. Perumusan Masalah
Perencanaan Drainase Bandar Udara Mutiara – Palu ini dilakukan mengacu pada standar Airport Drainage Advisory CircularAC No.150/5320-5B, Departement of Transportation FAA. Jaringan drainase air hujan dirancang utuk membebaskan kawasan bandar udara yang dikembangkan terhadap gangguan genangan–genangan sampai batas toleransi yang diijinkan.
Untuk menghindari perluasan permasalahan dalam penulisan ini, dilakukan pembatasan masalah hanya sampai perhitungan dimensi saluran dan debit aliran drainase untuk daerahrunwaydanshoulder.
3. Metodologi Penulisan
Dalam penulisan ini , dilakukan secara skematis dan dapat disajikan pada bagan alir di bawah ini.
Gambar 2. : Bagan Alir Analisis
4. Perhitungan dan Analisa
Data curah hujan diambil dari stasiun pengamatan curah hujan di Bandara Udara Mutiara – Palu.
Jumlah Pengamatan diambil sebanyak 10 tahun yaitu dari tahun 1999 sampai dengan 2008 (Tabel 1.).
Mulai
Data Hujan (Xi) Hitungan X,S,Xt
Test Kelayakan Jenis Distribusi Data
Lay Out Catchment
Plot Luas Catchment Area PadaTopografi Map Analisis Intensitas Per
Catchment Saluran Debit Banjir Rencana Dimensi Saluran Selesai
Tabel 1. : Data Curah Hujan Rata – rata
Tahun Jan Peb Mrt Apr Mei Jun Jul Agst Sep Okt Nop Des Rata2
Tahunan 1999 45,00 19,00 24,00 40,00 19,00 64,00 22,00 47,00 8,00 28,00 16,00 2,00 27,83 2000 30,00 1,00 31,60 11,10 4,90 47,90 9,40 12,00 5,00 41,00 30,00 34,00 21,49 2001 11,00 23,70 18,00 16,50 23,00 8,40 14,20 15,00 30,00 46,00 14,70 14,70 19,60 2002 45.00 6,00 11,50 53,00 33,00 12,00 2,00 10,80 16,00 2,00 49,00 4,00 20,36 2003 12.00 24,00 17,60 9,60 12,00 15,00 37,20 34,40 15,60 13,80 12,80 17,70 18,48 2004 25,30 10,30 15,60 14,30 15,00 4,00 20,00 0,00 22,00 0,00 6,00 8,00 11,71 2005 18,00 3,00 84,00 16,00 32,00 62,20 22,00 10,00 8,70 54,30 14,00 25,10 22,81 2006 15,00 14,00 72,20 49,10 22,70 14,40 3,50 5,40 27,50 2,50 13,60 8,70 20,72 2007 25,00 31,50 13,20 13,00 16,20 56,70 41,50 33,70 9,00 16,80 21,40 17,70 24,64 2008 8,00 5,00 53,00 23,90 7,50 15,70 42,30 37,50 18,60 22,70 14,60 5,50 21,19
Tabel 2. : Curah Hujan Harian Maksimum Tahun Xi
XiX
XiX
21999 64,00 12,25 150,06
2000 47,90 - 3,85 14,82
2001 46,00 - 5,75 33,06
2002 53,00 1,25 1,56
2003 37,20 - 14,55 211,70 2004 25,30 - 26,45 699,60
2005 62,20 10,45 109,20
2006 72,20 20,45 418,20
2007 56,70 4,95 24,50
2008 53,00 1,25 1,56
∑ 517,50 1.664,29
75 , 10 51
5 , 517
n
X Xi
9 , 10 12
20 , 1664
2
n Xt Sx Xti
Dimana :
Xi = data curah hujan per tahun
X = curah hujan maksimum rata-rata selama tahun pengamatan (mm) Sx = standar deviasi
Xt = debit banjir dengan waktu balik T tahun
Tabel 3. : Hubungan Reduced Standar Deviation Sn Dan Reduced MeanYnDengan Besarnya Sampel Besar Sampel (n)
Sn Yn
10 0,9496 0,4952
11 0,9676 0,4996
12 0,9833 0,5035
13 0,9971 0,5070
14 1,0095 0,5100
Sumber : J.Nemec / Engineering Hydrology
Tabel 4. : Hubungan Reduced Variate
Yt Dengan Periode Ulang
TPeriode Ulang
T Yt2 0,36651
5 1,9940
10 2,25037
20 2,97019
50 3,90194
Dari tabel di dapat : 9496 ,
0 Sn
4952 ,
0 Yn
9940 ,
51 Ytr
90194 ,
503 Ytr
Untuk mencari hujan rancangan digunakan rumusan :
n n tr
tr S
Y
K Y ………..……… 1.
S K X
Xtr tr. ………..………. 2.
58 , 9496 1
, 0
4952 , 0 9940 , 1
5
Ktr
59 , 9496 3
, 0
4952 , 0 90194 , 3
50
Ktr
1,58.12,9 72,082 7,
551
Xtr
3,59
.12,9 98,0117 ,
5051
Xtr
4.1. Intensitas Hujan
Dari Data curah hujan harian (mm) Intensitas hujan dicari dengan menggunakan metode Mononobe sebagai berikut :
3 / 2
24 24
24.
tc
I R ………..…………. 3.
Dimana :
I = intensitas hujan dengan periode ulang T tahun (mm/jam)
R24 = curah hujan harian maksimum dengan periode ulang T tahun (mm) tc = waktu konsentrasi (jam)
Untuk menghitung waktu konsentrasi digunakan rumus :
V
tc L ………. 4.
Dimana :
L = panjang aliran (m)
V = kecepatan aliran permukaan
Didapat waktu konsentrasi : tc 2.977,69detik0,83jam Sehingga curah hujan 5 tahunan dan 50 tahunan didapat :
09 ,
5th 30
I mm/jam
91 ,
50th 40
I mm/jam
Gambar 3. : Denah Bandara Mutiara Palu
Dari Gambar 3 dapat dikelompokkan bangunan-bangunan kedap air dan tidak kedap air sesuai dengan Tabel 5 di bawah ini.
Tabel 5. : Luasan Bangunan Bandara Mutiara Palu
No Catchment Area Nama Area
Luasan (m2)
Luas Total (m2) Pavement Turf
1. A Aki
Aka
1.317 8.631
48.762
86.671 145.381
2. B Bki
Bka
11.067 1.278
67.403
48.895 128.643
3. C Cki
Cka
2.082 15.615
73.564
93.343 184.604
4. D Dki
Dka
1.017 7.628
35.934
45.596 90.174
5. E Eki
Eka
1.536 12.635
54.272
67.749 136.192
6. F Fki
Fka
6.455 888
79.927
24.179 111.449
7. G Gki
Gka
3.756 1.325
49.745
21.179 76.005
8. H Hki
Hka
19.078 20.185
67.462
98.063 205.418
9. I Iki
Ika
5.645 7.988
31.171
24.816 69.620
10. J Jki
Jka
5.431 4.360
19.217
17.602 46.610
11. K Kki
Kka
9.832 30.705
36.968
10.995 88.500
12. L Lki
Lka
10.710 10.960
42.175
36.161 100.005
13. M Mki
Mka
13.061 16.782
66.811
54.386 151.040
14. N Nki
Nka
8.482 5.969
77.900
19.099 111.449
∑ 245.047 1.400.043 1.645.090
4.2. Perhitungan Debit Rencana
QrBesarnya debit rencana untuk perencanaan drainase bandara ini dihitung dengan memakai Metode Rasional.
A I
Qr.. . ………..……….. 5
dimana:
Qr = debit rencana, dengan masa ulang T tahun (m3/det)
= koefisien pengaliran
= koefisien penyebaran hujan
I = intensitas hujan selama waktu konsentrasi (m3/det/km2) A = luas daerah aliran (km2)
4.2.1. Perhitungan Koefisien Pengaliran (α) Luas Total Bandar Udara : A = 2.036.472,32 m2 Luas Total Bangunan : Ab = 265.777 m2
Luas kedap air : x100%13,05% A
Aka Ab
Luas Lolos Air = 100% - 13,05% = 86,95 % Didapat : α kedap air= 0,90
α lolos air= 0,30
Maka : α kedap airx 13,05% = 0,90 x 13,05% = 11,75 %
α lolos air x 86,95% = 0,30 x 86,95% = 26,09 % +
α total = 37,84 % 4.2.3. Perhitungan Nilai
Nilai adalah koefisien penyebaran hujan yang merupakan fungsi dari luasan daerah aliran drainase. Nilai koefisien tersebut dapat disajikan pada Tabel 6 di bawah ini.
Tabel 6. : Nilai Koefisien Penyebaran Hujan Luas Daerah Pengaliran
(km2)
Koefisien Penyebaran Hujan ()
0 – 4 1,000
4 – 5 0,995
6 – 10 0,980
10 – 15 0,995
15 – 20 0,920
20 – 25 0,975
25 – 30 0,820
30 – 50 0,500
Sumber : Drainase Perkotaan (1997)
4.2.4. Perhitungan Debir Rencana
Setelah didapat nilai , ,I dan A, maka besaran debit rencana daoat dihitung. Besarnya debit rencana dapat disajikan seperti berikut :
a. QR5 Tahun = 22,55 m3/det b. QR20 Tahun = 30,66 m3/det 4.3. Perhitungan Dimensi Inlet
a. Dimensi Inlet untuk Q5Th: Q5th = 22,55 m3/det
Ditetapkan V = 2,5 m/det, maka : 51
,
5 4
V
A Qth m2 Lubang inlet = 65%; sehingga :
b. Dimensi Inlet untuk Q50th: Q50th = 30,66 m3/det
Ditetapkan V = 2,5 m/det, maka : 26
,
50 12
V
A Q th m2 Lubang inlet = 65%, sehingga :
Ainlet= 9,43 m2
Dipakai inlet : 3, 07 x 3,07 = 9,43 m2→̴ 3,1 m x 3,1 m
5. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari analisis drainase bandara Mutiara Palu ini adalah sebagai berikut :
1. Debit rencana untuk 5 tahunan sebesar 22,55 m3/det, dengan lubang inlet untuk saluran drainasenya sebesar 2,70 x 2,70 m2.
2. Debit rencana untuk 50 tahunan sebesar 30,66 m3/det, dengan lubang inlet untuk saluran drainasenya sebesar 3,10 x 3,10 m2.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan dalam analisis drainase bandara Mutiara Palu ini adalah sebagai berikut :
1. Pemeriksaan yang rutin pada setiap sistem drainase dapat mencegah terjadinya kegagalan dalam sistem drainase tersebut
2. Perlu diadakan tinjauan ulang setiap tahun baik dari segi perencanaan maupun perawatannya terutama jika pada saat Bandara Mutiara Palu akan dikembangkan.
DAFTAR PUSTAKA
___________, 1999, Desain Drainase, Bahan Bacaan dan Referensi, Departemen Pekerjaan Umum ___________, 1975 Drainase,Direktorat Jenderal Bina Marga Proyek Training Support Service I.D.A,
Juni 1975 Departemen Pekerjaan Umum
Ari Sud., 2004,Diktat Kuliah Drainase, (tidak dipublikasi) Universitas Jayabaya Jakarta M.syahril B.K, 2005 ,Rekayasa Hidrologi dan Drainase, Institut Teknologi Bandung
R. Horonjeff, F. X. McKelvey, 1993, Perencanaan dan Perancangan Bandar Udara, Erlangga, Jakarta
Lampiran :
SHOULDER RUNWAY SHOULDER
INLET LIMPASAN AIR HUJAN
