BAB IV PENGEMBANGAN MODEL DAN ANALISIS DATA

88

BAB IV

PENGEMBANGAN MODEL DAN ANALISIS DATA

Analisis data merupakan tahapan setelah proses pengumpulan data untuk diseleksi, ditabulasi, dan dikelompokkan secara sistematis sesuai dengan kebutuhan data yang diperlukan. Data yang dicari dan dikumpulkan melalui berbagai proses baik secara langsung ke lokasi penelitian maupun data yang diambil dari pihak lain yang berwenang, kemudian disajikan dalam bentuk tabel maupun grafik, untuk dianalisis sesuai dengan peruntukan dan jenis analisisnya. Analisis data pada hakekatnya merupakan proses mengorganisasikan data ke dalam pola, kategori, dan satuan uraian dasar, sehingga dapat ditemukan tema dan dirumuskan sebagai hasil penelitian. Analisis data bertujuan membuat data menjadi lebih sederhana, mudah dibaca, dan diinterpretasi untuk menjelaskan fenomena, menguji hipotesis kerja, dan mengangkat sebagai temuan berupa verifikasi terhadap teori.

Pada penelitian ini analisis data yang diperlukan berkaitan dengan pengembangan model sistem drainase jalan raya yang berkelanjutan yaitu proses analisis data yang dilakukan secara berurutan mulai dari penyelidikan tanah, analisis hidrologi, dan material yang digunakan untuk filter. Pembuatan model meliputi penentuan dimensi model, pembuatan cetakan model, pembuatan beton, pencetakan model, dan penempatan model dilapangan. Akhir dari analisis yaitu mengenai uji coba model dan pengoperasian model.

Terkait dengan sistem drainase yang berkelanjutan dengan konsep meresapkan air ke dalam tanah maka saluran drainase jalan ini terintegrasi dengan sumur resapan sebagai tampungan akhir. Sumur resapan berfungsi mengumpulkan air dan meresapkannya kedalam tanah.

Penelitian ini diharapkan memberikan kontribusi dalam pengembangan sistem drainase perkotaan khususnya drainase jalan raya dengan konsep drainase yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Pengembangan model ini diharapkan mampu menangani masalah limpasan air permukaan yang ada pada jalan raya, sehingga terhindar dari genangan air yang dapat mengakibatkan kerusakan pada struktur jalan. Sebagai gambaran analisis dan hasil rancangan model berikut disampaikan skema langkah- langkah desain drainase dengan nama model “U-Ditch Filter Drains Integrated Infiltration Wells” dapat dilihat pada Gambar 4.1.

89 Gambar 4.1. Langkah Langkah Desain Saluran Drainase Jalan U-Ditch Filter Drains Integrated Infiltration Wells

Identifikasi Masalah

Koleksi Data &

Tinjauan Lapangan

Data Hidrologi 1. Curah Hujan 2. Tinggi Muka Air,

Debit Sungai, Banjir, Pasang Surut

Data Spasial 1. Peta Topografi,

Foto Udara, Peta Situasi, Peta Jalan.

2. RTRW/RUTRK.

3. Peta Sistem Jaringan Drainase.

4. Data

Kependudukan dan Kondisi Daerah 5. Peta Geologi 6. Peta Air Tanah 7. Peta Genangan

Data Hidrolika 1. Data Keadaan,

Fungsi, Jenis, Geometrik, dan Dimensi Saluran.

2. Bangunan Pelengkap dan Sarana Drainase

Data Laboratorium 1. Permeabilitas Tanah 2. Agregat Untuk filter

Analisis Frekuensi Curah Hujan

Pola Aliran Pembagian Daerah

Aliran

Analisis Tata Guna Lahan &

Rencana Pengembangan

Kota

Perhitungan Intensitas

Hujan

Perhitungan Debit Aliran

Analisis Banjir Analisis Kapasitas

Perhitungan Dimensi

Rancangan Model U-Ditch Filter Drains

Analisis Dengan Rumus Smith d_p=∆Q_cR + P − fT

Vr

Terintegrasi Sumur Resapan

90 4.1. Karakteristik Lokasi

Model sistem drainase jalan raya berkelanjutan yang dikembangkan dalam penelitian merupakan sistem drainase jalan raya dengan saluran drainase berupa U-ditch dengan penambahan tampungan air di bagian bawah saluran dan penambahan filter agregat pada saluran serta terintegrasi dengan sumur resapan. Pada bagian awal pengembangan model disampaikan mengenai penentuan lokasi penelitian, penyelidikan tanah, analisis hidrologi, dan penentuan material agregat untuk filter.

4.1.1. Penentuan Lokasi

Penentuan lokasi sebagai obyek penelitian dan penerapan hasil penelitian sebagai evaluasi dan validasi model sangat menunjang keberhasilan dalam penelitian ini. Lokasi yang dipilih sebagai obyek penelitian adalah kawasan Kampus Universitas Diponegoro, Kecematan Tembalang Kota Semarang. Alasan penentuan kawasan kampus Universitas Diponegoro sebagai obyek penelitian adalah kawasan tersebut mempunyai saluran drainase jalan raya dengan saluran terbuka di kanan dan kiri jalan, dokumentasi dapat dilihat pada Gambar 4.2. dan Gambar 4.3.

Gambar 4.2. Foto Kondisi Saluran Drainase Jalan Raya di Kawasan Kampus Undip Tembalang dengan Bahu Jalan Tanpa Perkerasan

Gambar 4.3. Foto Kondisi Saluran Drainase Jalan Raya Di Kawasan Kampus Undip Tembalang dengan Bahu Jalan Perkerasan Paving Block

91 Ilustrasi kondisi eksisting sistem drainase jalan raya di kawasan kampus Universitas Diponegoro merupakan saluran terbuka yang terletak di kanan dan kiri jalan, dapat dilihat pada Gambar 4.4. dan Gambar 4.5.

Gambar 4.4. Tipikal Potongan Melintang Kondisi Eksisting Saluran Drainase Jalan Raya pada Kawasan Undip Tembalang dengan Bahu Jalan Tanpa Perkerasan

Gambar 4.5. Tipikal Potongan Melintang Kondisi Eksisting Saluran Drainase Jalan Raya Pada Kawasan Undip Tembalang dengan Bahu Jalan Perkerasan Paving block

Penempatan model saluran drainase jalan raya yang berkelanjutan, menggunakan lahan parkir sepeda motor Gedung A Kampus Departemen Teknik Sipil Universitas Diponegoro dengan koordinat lokasi 7º03’11,5” Lintang Selatan dan 110º26’19,2” Bujur Timur, layout dapat dilihat pada Gambar 4.6. Penentuan titik lokasi penelitian berdasarkan bahwa pada lokasi parkir gedung A terdapat jalan beraspal dan kanan kirinya juga ada bahu jalan, yang bisa dianalogikan dengan kondisi jalan raya yang ada di lingkungan Kampus Universitas Diponegoro Tembalang Semarang. Adapun surat persetujuan dari Kepala Departemen Teknik Sipil untuk menggunakan lokasi parkir gedung A sebagai tempat penelitian, dapat dilihat pada Lampiran 1.

92 Gambar 4.6. Layout Penempatan Model

4.1.2. Penyelidikan Tanah

Penyelidikan tanah dilakukan guna mengetahui tingkat permeabilitas tanah yang ada di lokasi penelitian ataupun lokasi yang digunakan untuk menempatkan saluran drainase jalan raya yang berkelanjutan. Tingkat permeabilitas tanah untuk mengetahui jenis tanah dan tingkat infiltrasi pada tanah tersebut. Pengambilan sampel tanah sangat berpengaruh terhadap kebenaran hasil analisis di laboratorium. Metode atau cara pengambilan contoh tanah yang tepat sesuai dengan jenis analisis yang akan dilakukan merupakan persyaratan penting yang perlu diperhatikan. Sehubungan dengan hal tersebut untuk keperluan analisis sifat fisik tanah di laboratorium diperlukan tiga contoh tanah yaitu:

1) Sampel tanah tidak terganggu, untuk penetapan bobot isi, porositas, distribusi ukuran pori, dan permeabilitas tanah.

2) Sampel tanah tidak terganggu dengan agregat alami, untuk penetapan kemantapan agregat alami yang kokoh tidak mudah pecah.

3) Sampel tanah terganggu atau tidak utuh atau tidak biasa, untuk penetapan kadar air, tekstur, konsistensi, batas-batas angka Atterberg dan sifat-sifat lainnya.

Pengambilan contoh tanah merupakan tahapan penting untuk penetapan sifat-sifat fisik tanah di laboratorium. Hasil analisis sifat-sifat fisik tanah di laboratorium harus dapat menggambarkan keadaan sesungguhnya sifat fisik tanah di lapangan. Salah satu hal yang penting dan perlu mendapatkan perhatian dalam pengambilan contoh tanah adalah

93 ukuran dan jumlah contoh agar diperoleh tingkat keterwakilan yang memadai berdasarkan heterogenitas tanah.

Pengambilan sampel tanah dilakukan untuk pengujian tingkat permeabilitas tanah di lokasi penelitian. Tingkat permeabilitas tanah guna mengetahui tingkat porositas tanah dan tingkat rembesan air ke dalam tanah, pengujian tanah di lakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Undip Semarang. Lokasi pengambilan sampel tanah pada sumur resapan 1 (sampel 1) dan sumur resapan 2 (sampel 2) di lokasi penelitian, dapat dilihat pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7. Lokasi Pengambilan Sampel Tanah

Proses pengambilan tanah dilakukan oleh petugas dari staf laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Undip dengan jumlah 3 orang.

Pengambilan tanah pada kedalaman 4 meter dari permukaan tanah sesuai dengan kedalaman sumur resapan. Pengambilan tanah dilakukan dengan cara salah satu staf masuk ke dalam sumur resapan untuk mengambil tanah dengan menggunakan tangga.

Sedangkan staf yang lain menyiapkan tabung besi pengambil tanah dengan diikat tali kemudian dimasukkan ke dalam sumur resapan. Kemudian staf yang di dalam sumur mengambil sampel tanah dengan tabung ditekan kedalam tanah sehingga sampel tanah dalam tabung tidak terganggu, dan setelah terisi tanah diikat dengan tali dan memberi aba-aba pada staf yang diatas untuk mengangkat tali dan tabung besi sampel tanah tersebut, dokumetasi pengambilan sampel tanah dapat dilihat pada Gambar 4.8.

94 Gambar 4.8. Dokumentasi Proses Pengambilan Sampel Tanah

Sedangkan hasil uji laboratorium terhadap permeabiltas tanah pada lokasi penelitian untuk permeabilitas tanah pada sampel 1 ada pada Lampiran 2, untuk permeabilitas tanah pada sampel 2 pada Lampiran 3, serta hasil pemeriksaan berat jenis tanah pada lokasi penelitian pada Lampiran 4. Berat jenis tanah merupakan perbandingan antara berat volume butiran agregat dengan berat volume air pada temperatur 4^oC.

Uji permeabilitas tanah dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Undip Semarang, dan hasil uji permeabilitas tanah lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Uji Laboratorium Permeabilitas Tanah 2 Sampel

Nomor Sampel Berat Jenis

Nilai Permeabilitas k Pada Temperatur 20⁰C

(cm/det) (cm/jam)

1 2,6932 6,895 x 10^-7 0,002482

2 2,6850 1,435 x 10^-6 0,005166

Hasil uji permeabilitas tanah di lokasi penelitian pada dua titik pengambilan tersebut, yang dipakai untuk analisis adalah pada sampel 2 atau pada titik sumur resapan yang ke dua, karena lokasi penempatan model saluran drainase dan tampungan air pada sumur resapan pada titik sampel nomer 2. Sedangkan pada lokasi sampel 1 hasil permeabilitas dipakai sebagai pembanding dan tidak dilakukan pengamatan serta analisis dalam penenlitian ini, dikarenakan pada pengamatan awal lokasi titik sampel nomer 1 kurang memenuhi syarat dalam penentuan cakupan daerah sekitar jalan raya. Hasil uji laboratorium terhadap nilai dan standar permeabilitas tanah pada lokasi penelitian yang dipakai pada sampel nomer 2 dapat dilihat pada Tabel 4.2.

95 Tabel 4.2. Hasil Uji Permeabilitas Tanah pada Sampel Sumur Yang Dipakai

Nomer Sampel

Berat Jenis

Nilai Permeabilitas k Pada Temperatur 20⁰C

Standar (mm/det) (mm/jam) Nilai Permebilitas

(mm/dt)

Berat Jenis Tanah 2 2,6850 1,435 x 10^-5 0,05166 10^-5 – 10^-4

Jenis Tanah Lanau Padat, Lanau Berlempung

2,68 – 2,75 Jenis Tanah Lempung

Anorganik

Tabel 4.2. terdapat nilai permeabilitas tanahnya sebesar 1,435 x 10^-5 mm/det atau 0,05166 mm/jam. Nilai tersebut jika dibandingkan dengan Tabel 2.11. mengenai kisaran nilai permeabilitas tanah pada temperature 20⁰C adalah masuk dalam rentang nilai k 10^-5 – 10^-4 mm/det dengan kategori jenis tanah lanau padat atau lanau berlempung. Tanah lanau merupakan jenis tanah dengan ukuran butiran penyusun antara pasir dan lempung.

Lanau anorganik merupakan tanah berbutir halus dengan plastisitas kecil mengandung butiran kuarsa sedimentasi atau sering disebut dengan tepung batuan (rockflour).

4.1.3. Hidrologi

Analisis hidrologi merupakan bagian analisis awal dalam perancangan bangunan hidraulik, analisis hidrologi yang dilakukan berkaitan dengan curah hujan yang terjadi pada kawasan kampus Universitas Diponegoro Tembalang Kota Semarang dengan menggunakan data sekunder curah hujan dengan stasiun hujan yang terdekat yaitu stasiun hujan Pucang Gading. Ketetapan dalam memilih lokasi dan peralatan baik curah hujan maupun debit merupakan faktor yang menentukan kualitas data yang diperoleh. Analisis data hujan untuk mendapatkan besaran curah hujan dan analisis statistik yang diperhitungkan dalam debit banjir rencana. Data-data hidrologi sebagai masukan dalam menentukan besaran perencanaan seperti curah hujan maksimum dengan periode ulang tertentu.

Perhitungan hujan untuk lokasi studi ini dalam bentuk curah hujan harian tahunan dengan panjang data selama 25 tahun, yaitu mulai tahun 1994 sampai 2018. Jumlah stasiun hujan yang digunakan ada 1 (satu) stasiun hujan yang dekat yaitu stasiun curah hujan Pucang Gading. Data curah hujan maksimum harian dapat lihat pada Tabel 4.3.

Data hujan maksimum tahunan merupakan hujan Area pada Kampus UNDIP Tembalang yang kemudian dilakukan analisis frekuensi hujan. Besarnya derajat dari sebaran nilai di sekitar nilai rata-ratanya disebut dengan variasi atau dispersi suatu data sembarang

96 variabel hidrologi. Analisis frekuensi pada penelitian ini menggunakan perangkat lunak A Prob 4.1. Data hujan DAS tersebut kemudian oleh A Prob secara otomatis teridentifikasi data statistiknya berupa rata-rata (Xrt), Standar Deviasi (SD), Kurva kurtosis, dan Kurva Skewness.

Tabel 4.3.Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (Stasiun Hujan Pucang Gading 2019)

No Tahun Tanggal Kejadian Curah Hujan (mm)

1 1994 25 Januari 54,64

2 1995 25 Nopember 80,00

3 1996 10 September 72,00

4 1997 21 Januari 95,00

5 1998 20 Februari 90,00

6 1999 20 Juni 97,00

7 2000 16 Nopember 56,00

8 2001 12 April 101,80

9 2002 24 Februari 95,82

10 2003 18 Maret 80,76

11 2004 17 Februari 143,33

12 2005 28 Oktober 74,09

13 2006 5 Februari 150,00

14 2007 19 Desember 120,00

15 2008 30 Januari 100,00

16 2009 8 Februari 150,00

17 2010 20 Februari 87,00

18 2011 12 Januari 150,00

19 2012 25 Januari 220,00

20 2013 16 Maret 113,00

21 2014 4 Februari 106,00

22 2015 13 Februari 105,00

23 2016 4 Januari 196,00

24 2017 4 April 165,00

25 2018 10 Maret 164,00

Untuk menjamin bahwa pendekatan empiris benar-benar bisa diwakili oleh kurva teoritis, perlu dilakukan uji kesesuaian distribusi, yang biasa dikenal sebagai testing of goodness of fit. Ada dua jenis uji keselarasan yaitu uji keselarasan chi-kuadrat dan Smirnov Kolmogorof. Pada tes ini yang diamati adalah hasil perhitungan yang diharapkan. A Prob telah mengakomodir uji keselarasan ini dengan tingkat keyakinannya 0,95. Uji keselarasan data hujan memenuhi persyaratan distribusi sebaran Log Pearson III dengan selisih maksimum yang terkecil yaitu 0,085. Dibuktikan pada uji Smirnov- Kolmogorof dan Chi-Kuadrat, sebaran data Log Pearson III dinyatakan lulus, dapat dilihat pada Tabel 4.4. Selanjutnya data inflow dan curah hujan diplot pada Probability

97 Paper untuk melihat data outlayer atau tidak. Berdasarkan output model A Prob tidak ditemukan data hujan DAS yang menyimpang. Gambar plotting data pada Probability Paper dapat dilihat pada Gambar 4.9.

Tabel 4.4. Uji Kecocokan Data (Hasil Analisis)

Uji Kecocokan Sebaran Data

Sebaran Data

Gumbel Log Normal Log Pearson III Normal

Smirnov-Kolmogorov lulus lulus lulus lulus

Selisih maksimum 0,099 0,101 0,085 0,167

Chi-kuadrat lulus lulus lulus lulus

Chi-2 maksimum 2,87 2,87 2,87 7,13

Gambar 4.9. Plotting Log Pearson III Probability Paper (Hasil Analisis)

Berdasarkan penentuan sebaran data pada Gambar 4.9. maka dapat diketahui besaran kala ulang hujan seperti pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5. Kala Ulang Hujan (Hasil Analisis)

Kala Ulang Log Pearson III (mm)

2 102

5 139

10 165

20 190

50 226

100 253

200 282

500 323

1000 356

98 4.1.4. Material Filter

Model Saluran drainase jalan raya yang dikembangkan dalam penelitian ini dengan menambahkan filter agregat pada saluran. Agregat diambil pada quarry yang ada di wilayah kota Semarang, dengan tujuan memanfaatkan material lokal. Lokasi pengambilan sampel agregat ada di dua tempat yaitu Kali Bodri, Pegandon, Kendal dan Kali Damar, Weleri, Kendal. Proses pengambilan sampel langsung ke lokasi masing- masing quarry dengan membawa karung untuk tempat agregat. Jenis agregat yang diambil adalah agregat halus (pasir) dan agregat kasar (kerikil). Masing-masing agregat diambil sebanyak 30 kg dan dibawa ke Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik Departemen Teknik Sipil Undip Semarang untuk dilakukan uji laboratorium terhadap karakteristik material dari masing-masing agregat. Adapun situasi lokasi pengambilan sampel agregat dapat dilihat pada Gambar 4.10. dan Gambar 4.11.

Gambar 4.10. Dokumentasi Lokasi Kali Bodri Untuk Sampel Agregat

Gambar 4.11. Dokumentasi Lokasi Kali Damar Untuk Sampel Agregat

99 Jenis pengujian laboratorium material tentang karakteristik agregat adalah untuk agregat halus yaitu kadar air, kadar lumpur, kotoran organik, berat isi, berat jenis, dan modulus kehalusan. Sedangkan untuk agregat kasar karakteristik yang diuji meliputi modulus kehalusan, kadar lumpur, los angeles, berat jenis, berat isi, dan kadar air.

Sedangkan hasil uji laboratorium terhadap agregat yang diambil di quarry yaitu:

1. Quarry Pada Sungai Bodri

Hasil uji laboratorium material agregat untuk quarry pada Sungai Bodri untuk agregat halus pada Lampiran 5 dan Lampiran 6, dan untuk agregat kasar pada Lampiran 7 dan Lampiran 8.

2. Quarry Pada Sungai Damar

Hasil uji laboratorium material agregat untuk quarry pada Sungai Damar untuk agregat halus pada Lampiran 9. dan untuk agregat kasar pada Lampiran 10.

Agregat yang akan digunakan sebagai bahan konstruksi harus kuat dan memenuhi standart, sehingga konstruksi yang akan dibangun memenuhi syarat. Hasil uji laboratorium terhadap karakteristk agregat halus dan agregat kasar yang digunakan untuk filter dapat dilihat pada Tabel 4.6. dan Tabel 4.7.

Tabel 4.6. Hasil Analisis Laboratorium untuk Agregat Halus

No Jenis Analisis

Asal Material (Quarry) Standart

Kali Bodri Kali Damar

Angka Sumber Spesifikasi Bina

Marga 2018 1. Kadar Air

(Penyerapan)

1,20 % 1,30 % 0% - 10% ACI EI – 3

Tabel 2

Maks. 3%

2. Kadar Lumpur 3,28 % 4,90 % Maks. 5% PBI 71 NI-2

Pasal 33 Ayat 1 3. Kotoran Organik Kuning

Kecoklatan

Kuning Kuning Kecoklatan

No.11

ASTM C 40

4. Berat Isi Asli (Gembur)

1,27 Kg/dm³

1,38 Kg/dm³

1,2 – 1,76 Kg/dm³

ACI EI – 18 5. Berat Isi Asli

(Padat)

1,33 Kg/dm³

1,53 Kg/dm³ 6. Berat Isi SSD

(Gembur)

1,34 Kg/dm³

1,47 Kg/dm³ 7. Berat Isi (Padat) 1,50

Kg/dm³

1,69 Kg/dm³

8. Berat Jenis Asli 2,59 2,43 Min 2,5 SNI 03-1737-

1989 Pasal 5.1.1

9. Berat Jenis SSD 2,69 2,44

10. Modulus Kehalusan

2,50 2,87 2,3 – 3,1 PBI 71 NI-2

Pasal 32 Ayat 5

100 Tabel 4.7. Hasil Analisis Laboratorium untuk Agregat Kasar

No Jenis Analisis

Asal Material (Quarry) Standart

Kali Bodri Kali Damar

Angka Sumber Spesifikasi Bina

Marga 2018 1. Modulus

Kehalusan

4,23 3,91 6 – 7,1 SKSNI S-04-1989-

F 2. Kadar Lumpur 0,88 % 0,62 % Maks. 1% PBI 71 Pasal 3.4

Ayat 1 3. Los Angeles 19,8 % 19,15 % Maks. 50% PBI 71 Pasal 3.4

Ayat 5

Maks. 30%

4. Impact Test 12,64 % 14,10 % Maks. 30% BS.812-112 1990 Pasal 4 Ayat 4 5. Berat Jenis Asli 2,72 2,71 2,3 – 2,9 ACI EI-03 Chapster

3.1.1 Tabel 2

Min. 2,5

6. Berat Jenis SSD 2,75 2,75

7. Berat Isi Asli (Gembur)

1,57 Kg/dm³

1,59 Kg/dm³

1,2 – 1,76 ACI EI-15 Chapter 3.4.2 8. Berat Isi Asli

(Padat)

1,71 Kg/dm³

1,69 Kg/dm³ 9. Berat Isi SSD

(Gembur)

1,70 Kg/dm³

1,70 Kg/dm³ 10. Berat Isi SSD

(Padat)

1,88 Kg/dm³

1,83 Kg/dm³ 11. Kadar Air

(Penyerapan)

1,30 % 1,30 % 0% – 2% ACI EI-03 Chapter 3.1.1. Tabel 2

Maks. 3%

Dari Tabel 4.6. diketahui bahwa hasil analisis laboratorium terhadap berat jenis agregat halus untuk Kali Damar lebih kecil dari standar yaitu minimal 2,5 untuk itu dalam penelitian ini yang digunakan adalah quarry Kali Bodri.

Perbandingan antara agregat dan air yang ada dalam saluran untuk mendapatkan Void Ratio (Vr) dianalogikan dalam kotak yang diisi air dan agregat kemudian dihitung perbandingan skalanya untuk mendapatkan nilai Vr sebagai berikut:

Ukuran kotak tiruan = 30 x 21 x 10,5 cm

Tinggi agregat pada model agregat halus = 30 cm agregat kasar = 100 cm

Tinggi agregat pada kotak tiruan agregat halus = (30 / 130) x 10,5 = 2,4 cm agregat kasar = (100 / 130) x 10,5 = 8,0 cm Volume air dalam kotak tiruan air penuh tanpa agregat = 6,6 lt air dengan agregat = 2,65 lt Perbandingan volume air yang ada dalam kotak = (2,65 / 6,6) = 0,40

dalam persen = 0,40 x 100 = 40 %

101 Hasil dari perhitungan bahwa Vr yaitu 40 % sedangkan gambar ilustrasi dari perbandingan air dan agregat dalam kotak tiruan dapat dilihat pada Gambar 4.12.

Gambar 4.12. Ilustrasi Perbandingan Air dan Agregat dalam Saluran 4.2. Pembuatan Model

Desain model drainase jalan raya yang berkelanjutan dalam penelitian ini merupakan pengembangan lebih lanjut dari model saluran drainase yang menggunakan beton pracetak berbentuk U-ditch yang udah ada di pasaran. Pengembangan yang dibuat adalah menambahkan tampungan air di bagian bawah saluran dengan membuat penyekat saluran berlubang dan terhubung dengan tampungan air, pada titik tertentu dengan panjang segmen 5 meter tampungan air terintegrasi dengan sumur resapan yang dihubungkan dengan pipa diameter 4 inchi. Pengembangan berikutnya dengan menambahkan filter yang terbuat dari susunan agregat kasar dibawah dan agregat halus diatas yang dipisahkan dengan penyekat agregat.

4.2.1. Penentuan Dimensi Model

Proses analisis numerik penentuan dimensi drainase jalan raya yang berkelanjutan untuk kondisi curah maksimum sebagai berikut:

1. Penentuan Luas Daerah Layanan.

Segmen panjang saluran (L), struktur saluran drainase jalan raya dibuat dengan beton pracetak dan dibuat persegmen dengan panjang (L) = 1 meter, dengan tinjauan panjang saluran per 5 meter dengan 1 buah sumur resapan.

Luas daerah layanan (A), perhitungan luas daerah layanan lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.13, Luas daerah layanan terdiri atas:

Lebar badan jalan 7 m, luas setengah badan jalan (A1) = 3,5m x 5m = 17,5 m²

102 Lebar bahu jalan 3 m, luas bahu jalan (A2) = 3m x 5m = 15 m²

Lebar daerah sekitar 10 m, luas daerah sekitar (A3) = 5m x 10m = 50 m².

Sehingga total luas daerah layanan = 82,5 m².

Gambar 4.13. Luasan Daerah Layanan Drainase Jalan Raya 2. Memperkirakan Laju Aliran Puncak

Inetensitas hujan yang terjadi menggunakan rumus Mononobe pad Persamaan 2.5.

𝐼 =¹³⁹

24 𝑥 (²⁴

2,5)^2/3 I = 26,1608 mm/jam

Untuk memperkirkan debit aliran air (Q) menggunakan rumus Metode Rasional dengan terlebih dahulu menentukan nilai koefisien pengaliran (C) yang diambil dari tabel nilai koefisien pengaliran dengan berdasarkan diskripsi lahan atau karakteristik permukaan sehingga diambil nilai (C) = 0,70.

Untuk menghitung debit aliran air (Q) menggunakan rumus pada Persamaan 2.1.

Q = 0,0000002778 x 0,7 x 26,1608 x 82,5 Q = 0,000419 m³/detik

3. Kedalaman agregat

Perhitungan kedalaman agregat digunakan Persamaan 2.33 dengan asumsi jenis tanah pasir dengan nilai infiltrasi (f) 0,06 mm/dtk, luasan daerah permeabel (Ap) 5 x 0,8 = 4 m², luasan daerah tangkapan air (Ac) = 82,5 m² dan void rasio (Vr) untuk agregat 0,4.

103 𝑑_𝑝=0,000419 (82,5

4 ) + 139 − 0,006𝑥2,5

0,4 𝑑_𝑝= 1304,52 𝑚𝑚

4. Saluran terbuka, Perencanaan drainase jalan raya untuk saluran terbuka ada beberapa kriteria yang perlu diperhatikan yaitu:

Komponen perhitungan penampang saluran dengan bentuk segi empat adalah sebagai berikut:

Jari – jari hidrolis (R) = 0,5

Kecepatan aliran pada saluran dengan Persamaan 2.7.

𝑉 = 1

0,013𝑥0,5^2/3𝑥0,05^1/2 V = 10,838 m/detik

Sedangkan debit aliran menggunakan Persamaan 2.8.

Qs = 0,70 x 1,3 x 10,838 Qs = 9,864 m³/detik

Perhitungan debit rembesan, pada bagian bawah saluran drainase dibuat lubang rembesan dengan pipa PVC diameter 1” (2,52 cm) jumlah 12 buah, menggunakan Persamaan 2.8.

𝑄 = 0,25 𝑥 𝛱 𝑥 0,025²𝑥 12 𝑥 1,5 𝑚/𝑑𝑡 𝑄 = 0,00884 𝑚³/𝑑𝑡

Perhitungan debit tampungan, pada bagian bawah saluran drainase dibuat tampungan dengan dimensi sesuai perencanaan 20 cm x 80 cm, menggunakan Persamaan 2.8.

𝑄 = 0,20 𝑥 0,8 𝑥 1,5 𝑚/𝑑𝑡 𝑄 = 0,24 𝑚³/𝑑𝑡

Perhitungan debit pada pipa outlet, pipa outlet penghubung antara saluran drainase dengan sumur resapan, dengan panjang segmen 5 meter dibuat 1 sumur resapan dengan 2 pipa outlet, satu pipa dengan diameter 4” atau 10 cm, menggunakan Persamaan 2.8.

𝑄 = 0,25 𝑥 𝛱 𝑥 0,10² 𝑥 1,5 𝑚/𝑑𝑡 x 2 𝑄 = 0,0236 𝑚³/𝑑𝑡

Dari perhitungan analisis numerik penentuan dimensi model drainase jalan raya yang berkelanjutan maka didapat kriteria saluran drainase sebagai berikut:

1. Saluran Drainase bentuk segi empat (bentuk U-ditch) dengan struktur terbuat dari beton pracetak dengan ukuran lebar 104 cm, tinggi 174 cm, dan panjang 100 cm, dengan ketebalan dinding 12 cm. Pada bagian bawah saluran dibuat ruang tampungan air dengan tinggi 20 cm dan lebar 80 cm, serta alas saluran dengan tebal 12 cm.

2. Untuk menjaga kekokohan struktur antara segmen saluran satu dengan yang lainnya dibuat kait sambungan ketebalan 6 cm.

104 3. Pada bagian penyekat antara saluran dan ruang tampungan dibuat lubang-lubang rembesan air yang masuk ke ruang penampungan, dengan diameter 2,5 cm (1”) dengan jumlah 12 buah.

4. Pada dinding saluran dekat sumur resapan dipasang dua (2) pipa outlet yang terintegrasi ke sumur resapan, dipasang pada dinding saluran bagian tampungan dan dibawah filter agregat, pipa outlet menggunakan PVC diameter 10 cm (4”).

5. Penempatan filter berupa agregat terdiri dari agregat halus (pasir) pada bagian atas dengan ketebalan 30 cm dan agregat kasar dengan ketebalan 100 cm posisi dibawah.

Ukuran agregat kasar dengan diameter butiran antara 2,5-7 cm dan agregat halus dengan diameter butiran lebih kecil dari 2,5 cm.

6. Untuk memisahkan agregat halus dan kasar digunakan paranet sebagai pemisah agregat dan sekaligus sebagai filter air.

7. Sumur resapan sebagai tampungan akhir dengan kriteria terbuat dari buis beton bentuk lingkaran dengan diameter 0,8 meter kedalaman 1 meter dan ketebalan dinding 0,1 meter. Sumur resapan dibuat dengan kedalaman 3 meter.

Untuk lebih jelasnya bentuk model saluran drainase dan sumur resapan dapat dilihat pada Gambar 4.14. sampai dengan Gambar 4.18.

Gambar 4.14. Potongan Melintang Tipikal Jalan

105 Gambar 4.15. Detail Tipikal Model Saluran dan Sumur Resapan

Gambar 4.16. Detail Tampak Depan Model Saluran Drainase

106 Gambar 4.17. Detail Tampak Atas Model Saluran Drainase

Gambar 4.18. Detail Tampak Samping Model Saluran Drainase

107 4.2.2. Pembuatan Cetakan Model

Cetakan model berfungsi untuk membentuk model sesuai dengan perencanaan, terbuat dari baja, kayu, atau bahan lain yang kuat dan mudah dibentuk. Penentuan ukuran dari cetakan harus benar-benar diperhatikan karena akan memengaruhi hasil produksi beton pracetak. Dalam penelitian ini cetakan model dibuat dari plat baja untuk dinding dan baja siku sebagai kerangka.

Dimensi model didapat dari analisis penentuan dimensi kemudian dilakukan pembuatan cetakan model saluran drainase jalan, pembuatan cetakan dilakukan oleh pihak ketiga atau produsen cetakan saluran beton U-Ditch. Pembuatan cetakan model saluran drainase dikerjakan oleh CV. Teknik Berkah dengan alamat Ds. Beku RT 03 RW 04 Wangen, Polanharjo, Klaten, Jawa Tengah. Pembuatan cetakan model saluran drainase ini dari bahan pelat baja yang diperkuat dengan kerangka baja siku, sehingga dengan bahan baja itu cetakan akan kuat untuk dipakai berulang-ulang dalam pembuatan saluran drainase. Proses pembutan cetakan ini dapat dilihat pada Gambar 4.19.

Gambar 4.19. Dokumentasi Pembuatan Cetakan Model 4.2.3. Pembuatan Beton

Pembuatan beton untuk saluran drainase dilakukan di lokasi penelitian dengan terlebih dahulu menyiapan material untuk pembuat beton yang terdiri dari pasir, kerikil, semen dan air. Material yang digunakan telah dipilih untuk membuat beton sesuai dengan spesifikasi beton mutu K-225. Proses pembuatan beton dimulai dengan menyiapkan tempat pengadukan beton dan peralatan pengadukan beton, kemudian material dimasukkan dalam tempat pengadukan dan diaduk hingga rata, prosesnya dapat dilihat pada Gambar 4.20.

108 Gambar 4.20. Dokumentasi Proses Pembuatan Beton

Dalam penelitian ini proses pembuatan beton dilakukan dengan cara manual, tidak menggunakan alat mekanis pengaduk beton (concrete mixer). Hal ini dilakukan karena volume beton yang diaduk dalam penelitian 0,61 m³ sehingga untuk lebih efisien tidak digunakan alat mekanis untuk pengadukan beton. Jumlah volume beton yang dibuat dalam jumlah banyak disarankan untuk menggunakan alat mekanis untuk pengadukan beton.

4.2.4. Pencetakan Model

Pencetakan model dilakukan setelah pengadukan beton betul-betul campur merata dan selesai dilakukan. Sebelum dilakukan pencetakan disiapkan terlebih dahulu cetakan beton dan dirakit dengan sempurna, agar supaya tidak terjadi kebocoran dalam pengecoran beton. Dalam pencetakan beton ini juga dipasang tulangan untuk memperkuat model, untuk itu terlebih dahulu ditempatkan tulangan dalam cetakan model, penempatan tulangan ini juga diatur sedemikian rupa sehingga tulangan tidak menempel pada dinding cetakan atau ditempatkan pada posisi tengah cetakan, dapat dilihat pada Gambar 4.21.

Gambar 4.21. Dokumentasi Pemasangan Tulangan

109 Berikutnya perakitan cetakan, yang perlu diperhatikan adalah cetakan harus betul- betul rata tidak miring, dengan cara alas cetakan ditempatkan pada lahan yang rata dan diukur dengan waterpas, dapat dilihat pada Gambar 4.22.

Gambar 4.22. Dokumentasi Penentuan Posisi Alas Cetakan Supaya Rata

Kemudian disusun cetakan dengan baik pada tempatnya dan diperhatikan pada sambungan betul-betul ditempatkan dengan benar, sehingga tidak terjadi rongga pada sambungan, guna menghindari bocornya adukan beton. Perakitan dan penempatan cetakan model, dapat dilihat pada Gambar 4.23.

Gambar 4.23. Dokumentasi Pemasangan Cetakan Model

Setelah semua cetakan dan besi tulangan terpasang selanjutnya melakukan proses pengecoran beton. Pengocoran dilakukan dengan manual, tidak dengan alat mekanis sehingga diperlukan ketelitian dan kecermatan saat menuangkan cor beton agar mendapatkan hasil yang maksimal, dapat dilihat pada Gambar 4.24.

110 Gambar 4.24. Dokumentasi Pengecoran Beton

Proses berikutnya menunggu pengeringan beton dan siap untuk dilakukan pembongkaran cetakan. Dalam pembongkaran cetakan dilakukan dengan hati-hati untuk menjaga agar permukaan beton tidak rusak, dapat dilihat pada Gambar 4.25.

s Gambar 4.25. Dokumentasi Pembongkaran Cetakan Model

Setelah dilakukan pembongkaran cetakan berarti sudah jadi model saluran drainase jalan raya dapat dilihat pada Gambar 4.26.

Gambar 4.26. Dokumentasi Model Drainase yang Sudah Jadi

111 4.2.5. Penempatan Model di Lapangan

Penempatan model di lapangan merupakan penerapan model drainase jalan raya pada lokasi yang telah direncanakan. Mulai dari penempatan atau pemasangan elemen-elemen drainase sampai dengan analisis dan evaluasi model dilapangan.

1. Penggalian Tanah

Pekerjaan penggalian tanah merupakan pekerjaan yang dilakukan dengan membuat lubang pada tanah, dengan membentuk pola tertentu sesuai dengan perencanaan yang telah ditentukan. Sebelum melakukan penggalian tanah terlebih dahulu dilakukan pembersihan lokasi yang akan dilakukan untuk pelaksanaan penggalian tanah.

Setelah pembersihan baru dilakukan pengukuran terhadap lahan yang akan digali untuk menentukan posisi dan dimensi dari galian yang akan dibuat. Penggalian tanah dilakukan untuk penempatan saluran drainase jalan raya yang disesuaikan dengan lokasi yang telah ditentukan dalam perencanaan. Penggalian tanah dilakukan dengan ukuran sesuai dengan ukuran dan bentuk saluran drainase. Perlu diperhatikan kemudahan dalam pengerjaan dan penempatan saluran drainase agar saluran drainase ditempatkan sesuai dengan ukuran dan level tanah, karena saluran drainase berbentuk segmen-segmen yang harus diperhatikan juga sambungan antar segmen. Dalam penggalian tanah ini bisa dilakukan dengan manual atau dengan cara mekanis menggunakan bantuan alat penggalian tanah jika dalam skala besar. Dalam penelitian ini penggalian tanah menggunakan alat sederhana dan dikerjakan oleh tenaga manusia, yaitu dengan menggunakan alat cangkul dan sekop saja. Poses pelaksanaan pengggalian tanah dapat dilihat pada Gambar 4.27.

Gambar 4.27. Dokumentasi Penggalian Tanah Untuk Penempatan Saluran

112 Dalam penggalian tanah terdapat tanah sisa hasil galian yang harus ditempatkan pada lokasi tertentu agar tidak mengganggu pekerjaan selanjutnya. Disamping itu juga tanah hasil galian digunakan kembali untuk urugan setelah model saluran drainase ditempatkan. Untuk membuat rata dan penempatan saluran drainase supaya tepat sesuai dengan tempat dan rancangannya, maka bagian akhir galian tanah ditempatkan pasir untuk alas saluran drainase. Penempatan pasir ini bertujuan agar permukaan tanah rata dan fleksibel, sehingga saluran drainase yang akan ditempatkan pada posisi yang sesuai dan memenuhi syarat, dapat dilihat pada Gambar 4.28.

Gambar 4.28. Dokumentasi Penempatan Pasir Sebagai Alas Saluran 2. Pemasangan Saluran Drainase

Proses pemasangan U-Ditch bisa dilakukan dengan beberapa cara yaitu manual, menggunakan exavator, atau menggunakan crane, hal ini dapat dilakukan berdasarkan berat dari U-Ditch tersebut. Dalam penelitian ini pemasangan saluran U-Ditch menggunakan alat crane karena beratnya 1440 kg atau 1,44 ton per segmennya. Proses pengangkatan U-Ditch dilakukan dengan memasang rantai atau alat ikat ke dalam lubang dinding U-Ditch yang telah disiapkan waktu pengecoran, kemudian dimasukkan rantai atau alat ikat kedalamnya dan dihubungkan ke sisi dinding yang lain, dari alat ikat tersebut dihubungkan ke lengan crane dan dilakukan proses pengangkatan. Proses pengangkatan perlu diperhatikan keseimbangan U- Ditch agar tidak miring dan tidak terjadi benturan perlu dibantu dipegang dengan tenaga manusia untuk mengarahkan. Setelah betul-betul seimbang lengan crane diarahkan ke galian saluran untuk menempatkan U-Ditch sesuai dengan posisinya, dapat dilihat pada Gambar 4.29.

113 Gambar 4.29. Dokumentasi Pemasangan Saluran Drainase Dengan Alat Mekanis 3. Sambungan Antar Segmen Saluran Drainase

Saluran drainase yang terdiri dari segmen-segmen saluran dengan ukuran per segmen dibuat 1 meter, maka perlu diperhatikan adanya sambungan antar segmen. Dalam cetakan beton udah dibuat kait untuk sambungan antar segmen, akan tetapi dalam pelaksanaan perlu diperhatikan penempatan sambungan yang kurang pas atau masih renggang. Untuk menjaga sambungan antar segmen saluran agar tidak tejadi kebocoran perlu juga dibuat perekat sambungan dengan menggunakan mortar semen.

Dalam sambungan ini perlu diperhatikan karena ada pengaruh rembesan air yang dapat mempengaruhi struktur dari pondasi jalan raya. Pekerjaan penyempurnaan sambungan antar segmen dapat dilihat pada Gambar 4.30.

Gambar 4.30. Dokumentasi Perbaikan Sambungan Antar Segmen 4. Pengembalian Tanah Galian dan Pekerjaan Akhir Saluran

Pengembalian tanah galian perlu dilakukan untuk menutup rongga-rongga yang ada di kanan dan kiri saluran drainase jalan raya. Hal ini dilakukan untuk memperkuat

114 posisi saluran drainase terhadap tanah asli. Disamping itu juga perlu dilakukan pekerjaan akhir untuk merapikan bentuk saluran drainase dan posisinya terhadap bahu jalan dan daerah sekitar saluran drainase, pekerjaan akhir dilakukan dengan membuat perkerasan tanah dengan plesteran yang dibuat dari campuran pasir dan semen. Pekerjaan perkerasan di atas tanah urugan ini diharapkan aliran air bisa langsung masuk ke saluran drainase dan tidak merembes ke dalam tanah yang dapat mempengaruhi kondisi tanah di bawah perkerasan jalan. Pekerjaan pengembalian tanah galian dan pekerjaan akhir dapat dilihat pada Gambar 4.31.

Gambar 4.31. Dokumentasi Pengembalian Tanah Urugan dan Finishing 5. Penempatan Filter Agregat Pada Saluran Drainase

Penempatan agregat kasar dan agregat halus yang akan digunakan sebagai filter untuk penyaring air yang masuk kedalam saluran drainase. Agregat yang digunakan ada dua macam yaitu agregat kasar dan halus. Untuk agregat kasar ditempatkan pada posisi paling bawah saluran. Susunan penempatan agregat ini berdasarkan bahwa sekat penghubung antara saluran dan ruang tampungan pada bagian bawah saluran terdapat lubang-lubang rembesan dengan diameter 2,5 cm (1”) maka agregat kasar atau kerikil diletakkan pada bagian bawah agar lubang tidak tertutup oleh agregat.

Untuk itu diamter agregat kasar yang digunakan juga berdiameter antara 2,75 cm sampai 7 cm. Dengan demikian susunan agregat yang paling atas adalah agregat halus. Untuk penyekat antara agregat kasar dan agregat halus digunakan paranet dengan tujuan untuk memisahkan antara agregat kasar dan agregat halus supaya tidak menyatu. Penempatan agregat dan pemasangan paranet sebagai penyekat dapat dilihat pada Gambar 4.32 sampai dengan Gambar 4.34.

115 Gambar 4.32. Dokumentasi Penempatan Agregat Kasar

Gambar 4.33. Dokumentasi Pemasangan Penyekat Antar Agregat

Gambar 4.34. Dokumentasi Penempatan Agregat Halus 4.2.6. Pembuatan Bangunan Peluap Thompson

Peluap merupakan suatu bukaan pada salah satu sisi kolam atau saluran yang berfungsi untuk mengukur debit yang dari hulu. Debit diukur berdasarkan tinggi elevasi pada muka air yang diukur dari puncak peluap (tinggi peluapan). Kurva lengkung debit sangat berguna untuk perencanaan bangunan air, terutama jika harus merencanakan suatu

116 bangunan air pada daerah tertentu. Debit yang diketahui diperlukan untuk mendimensi saluran tampungan dan menentukan muka air maksimal suatu bangunan air.

Pembuatan peluap segitiga langsung dibangun di bagian depan model saluran drainase, tepatnya pada aliran air sebelum masuk ke model saluran drainase. Pelaksanaan pembuatan peluap didahului dengan menyiapkan material yang akan digunakan sebagai peluap, terutama peluap segitaga dengan ambang tipis dan terbuat dari lempengan baja.

Kemudian ditempatkan di depan saluran dengan membuat pasangan bata untuk menempatkan peluap, Pembuatan bangunan peluap dapat dilihat pada Gambar 4.35.

Gambar 4.35. Dokumentasi Pembuatan Bangunan Peluap Segitiga

Data aliran permukaan didapat dari kapasitas curah hujan yang terjadi pada wilayah tersebut. Analisis aliran permukaan diperoleh dari aliran air buatan dari aliran air pompa yang melalui peluap segitiga. Ilustrasi aliran permukaan melalui peluap, dapat dilihat pada Gambar 4.36.

Gambar 4.36. Aliran Melalui Peluap Segitiga

117 4.2.7. Pembuatan Sumur Resapan

Bangunan sumur resapan adalah salah satu rekayasa teknik konservasi air berupa bangunan yang dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk sumur gali dengan kedalaman tertentu yang berfungsi sebagai tempat menampung air hujan yang jatuh di atas daerah kedap air dan meresapkannya ke dalam tanah. Sumur resapan berfungsi memberikan imbuhan air secara buatan dengan cara menginjeksikan air hujan ke dalam tanah. Sasaran lokasi adalah daerah peresapan air di kawasan budidaya, permukiman, perkantoran, pertokoan, industri, sarana dan prasarana olah raga serta fasilitas umum lainnya.

Sumur resapan difungsikan sebagai tampungan akhir dan untuk meresapkan air kedalam tanah. Dalam penelitian ini sumur resapan terbuat dari galian tanah dengan perkuatan buis beton berbentuk lingkaran dengan diameter dalam 80 cm dan diameter luar 100 cm. Sedangkan kedalaman sumur resapan 4 meter dari permukaan tanah.

Pelaksanaan pembuatan sumur resapan dapat dilihat pada Gambar 4.37.

Gambar 4.37. Dokumentasi Model Sumur Resapan 4.3. Uji Coba Model

Bangunan model drainase jalan raya yang berkelanjutan telah selesai dilakukan dan kemudian dilakukan uji coba model untuk mengetahui kemampuan model dalam operasionalnya. Uji coba model dilakukan untuk mengevaluasi terhadap model yang telah selesai dikerjakan, untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan model tersebut. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan dilakukan dalam uji coba model ini yaitu mengenai uji validasi bangunan peluap Thompson dan kondisi fisik saluran drainase terkait sambungan antar segmen dan rembesan air pada saluran maupun sumur resapan.

118 4.3.1. Kalibrasi Model Peluap Thompson

Peluap Thompson (peluap segitiga) digunakan untuk menentukan debit aliran yang melalui peluap Thompson, dan digunakan sebagai dasar menentukan debit aliran permukaan yang bersumber dari curah hujan yang melalui peluap tersebut. Sebagai penentuan dasar debit aliran permukaan yang terjadi digunakan aliran permukaan yang bersumber dari aliran air pompa yang ada di Depatemen Teknik Sipil Undip. Berikut disampaikan dokumentasi proses pengambilan data debit aliran air permukaan yang melalui peluap Thompson, dapat dilihat pada Gambar 4.38.

Gambar 4.38. Dokumentasi Aliran Melalui Peluap Segitiga

Adapun data yang didapat dari hasil pengukuran pada peluap segitiga yang dilakukan oleh dua orang staf laboratorium untuk mengukur volume air dan waktu pada aliran yang melalui peluap dapat dilihat pada Tabel 4.8.

Tabel 4.8. Hasil Pengukuran Aliran Melalui Peluap Segitiga

Pengukuran P (cm)

H (cm)

Volume (lt)

Waktu (detik)

Q (lt/detik)

4 0,00 0

I 4 1,0 0,59 6,35 0,09

II 4 2,0 0,85 6,10 0,14

III 4 3,0 0,93 3,75 0,25

IV 4 4,0 1,20 2,75 0,44

V 4 5,0 1,60 2,55 0,63

VI 4 6,0 2,05 2,00 1,03

VII 4 7,0 2,60 1,85 1,41

VIII 4 8,0 3,25 1,80 1,81

IX 4 9,0 3,85 1,80 2,14

X 4 10,0 4,45 1,80 2,47

XI 4 11,0 4,80 1,50 3,20

Perhitungan Analisis Thompson untuk mencari koefisien debit (cd) menggunakan Persamaan 2.40. dengan contoh perhitungan pada Pengukuran I:

119 𝑐𝑑₁ = ^0,00009

(₁₅⁸)𝑥 0,01^2,5𝑥 √2.9,81 𝑐𝑑₁ = 3,814

Perhitungan koefisien debit untuk pengukuran selanjutnya ada pada Tabel 4.9. berikut:

Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Koefisien Debit

Pengukuran H (cm)

Q (lt/detik)

Perhitungan Nilai cd

I 1,0 0,09 3,814

II 2,0 0,14 1,048

III 3,0 0,25 0,679

IV 4,0 0,44 0,583

V 5,0 0,63 0,446

VI 6,0 1,03 0,495

VII 7,0 1,41 0,463

VIII 8,0 1,81 0,424

IX 9,0 2,14 0,373

X 10,0 2,47 0,331

XI 11,0 3,20 0,338

Rata-Rata 0,817

Koefisien cd rata-rata = 0,817

Perhitungan Q Thompson dengan cd rata-rata menggunakan Persamaan 2.38. dengan contoh perhitungan pada Pengukuran I:

𝑄₁ = ( 8

15) 𝑥 𝑐𝑑 𝑥 𝐻^2,5 𝑥 √2. 𝑔 𝑄₁ = ( 8

15) 𝑥 0,817 𝑥 0,01^2,5 𝑥 √2 . 9,81 𝑄₁ = 0,000019

Perhitungan selengkapnya mengenai debit Thompson dapat dilihat pada Tabel 4.10.

Tabel 4.10. Hasil Perhitungan Debit Thompson

Pengukuran H

(cm)

Qpengukuran (m³/detik)

QThompson (m³/detik)

I 1,0 0,00009 0,000019

II 2,0 0,00014 0,000109

III 3,0 0,00025 0,00030

IV 4,0 0,00044 0,00062

V 5,0 0,00063 0,00108

VI 6,0 0,00103 0,00170

VII 7,0 0,00141 0,00249

VIII 8,0 0,00181 0,00349

IX 9,0 0,00214 0,00468

X 10,0 0,00247 0,00609

XI 11,0 0,00320 0,00773

120 Grafik hasil perhitungan analisis debit Thompson dapat dilihat pada Gambar 4.39.

Gambar 4.39. Grafik Hasil Perhitungan Debit Pada Pengaliran Peluap Segitiga 4.3.2. Uji Coba Saluran Drainase

Pada saat selesai pekerjaan konstruksi drainase jalan raya dan siap untuk dilakukan pemasangan agregat sebagai filter, terjadi hujan dengan curah hujan yang cukup tinggi dilokasi penelitian. Hal ini dapat digunakan untuk mengevaluasi bagaimana kondisi saluran drainase dan sumur resapan yang telah selesai dikerjakan. Disamping itu juga untuk mengevaluasi kondisi sambungan antar segmen saluran drainase dan tingkat rembesan yang terjadi. Proses uji coba dan kejadian hujan pada tanggal 29 April 2019 dapat dilihat pada Gambar 4.40.

Gambar 4.40. Dokementasi Uji Coba dan Evaluasi Saluran Drainase

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008

Tinggi Pada Peluap (cm)

DebitThompson(m3/dt)

121 Dari Gambar 4.40 foto dokumentasi dapat dilihat bahwa pada saat hujan terjadi ketinggian air yang ada di saluran drainase dan sumur resapan dengan level yang sama, dengan demikian berlaku hukum bejana berhubungan. Dapat disimpulkan bahwa saluran drainase, lubang pada saluran drainase menuju tampungan air, pipa outlet penghubung saluran drainase dengan sumur resapan bekerja dengan baik. Demikian juga pada sambungan antar segmen saluran drainase kemungkinan kecil terjadi kebocoran ataupun rembesan, dan rembesan terjadi pada sumur resapan.

4.4. Pengoperasian Model

Operasional model sistem drainase jalan raya yang berkelanjutan ini merupakan kegiatan memfungsikan sistem drainase jalan raya di lapangan atau lokasi yang telah direncanakan setelah dilakukan uji coba, guna mengetahui kinerja dari sistem drainase yang telah dibuat atau selesai dikerjakan konstruksinya. Pada operasional model ini dilakukan dalam dua kondisi yaitu kondisi saat musim kemarau dengan menggunakan aliran permukaan yang bersumber dari sumur pompa dan pada musim hujan dengan menggunakan aliran permukaan dari curah hujan. Air yang masuk ke dalam saluran drainase dan sumur resapan terlebih dahulu melalui peluap Thompson sehingga dapat diketahui debit aliran permukaannya.

Pada musim kemarau hasil pengukuran inflow dan outflow melalui pengamatan pada alat ukur piezometer yang ditempatkan pada saluran drainase dan sumur resapan sebagai contah hasil pengukuran I dapat dilihat pada Lampiran 16, jumlah pengukuran yang dilakukan sebanyak 3 kali. Sedangkan pengukuran data Inflow dan Ouflow dilakukan pada musim hujan periode tahun 2019 – 2020 sebagai contoh pada pengukuran kesepuluh dapat dilihat pada Lampiran 17, jumlah pengukuran dilakukan sebanyak 10 kali. Rekapitulasi hasil analisis pengukuran laju resapan yang terjadi pada sumur resapan dan perhitungan validasi menggunakan RMSE (Root Mean Square Error) dapat dilihat pada Tabel 4.11. untuk musim kemarau, sedangkan untuk musim hujan dapat dilihat pada Tabel 4.12. Sedangkan contoh perhitungan penentuan validasi menggunakan RMSE dapat dilihat pada Lampiran 18.

Pada saat musim hujan pengambilan data terbatas oleh waktu yang sampai malam dan tidak sampai pada kondisi pizemoter pada titik nol, dengan perhitungan statistik menggunakan metode regresi nonliner power didapat persamaan hubungan antara nilai H terukur dengan Laju Resapan dengan validasi RMSE yang mendekati nol. Perbandingan

122 nilai laju resapan yang sesungguhnya dan hasil analisis regresi power dan dirata-ratakan dan hasilnya sebagai angka koefisien untuk mengalikan nilai laju resapan yang sesungguhnya, Sedangkan contoh perhitungan penentuan nilai koefisien laju resapan dapat dilihat pada Lampiran 19.

Tabel 4.11. Nilai Tinggi Air Terukur, Laju Resapan pada Sumur Resapan dan RMSE untuk Musim Kemarau

No

Hari/

Tanggal

H (m)

Laju Resapan

(l/dtk)

RMSE Grafik Hubungan H dengan Laju Resapan

1 Rabu

24-07-2019

2,45 0,169 0,0143

2,25 0,167

2,06 0,159

1,88 0,151

1,70 0,151

1,53 0,142

1,37 0,134

1,23 0,116

1,12 0,090

1,03 0,082

0,94 0,075

0,86 0,063

0,79 0,059

0,72 0,058

0,65 0,056

0,60 0,049

0,54 0,049

0,48 0,044

0,43 0,043

0,38 0,041

0,34 0,035

0,30 0,033

0,26 0,037

0,22 0,030

0,19 0,026

0,16 0,025

0,13 0,023

0,11 0,021

0,09 0,018

0,07 0,015

0,05 0,014

0,04 0,010

0,03 0,007

0,02 0,004

I = 0.0852H^0.6717 R² = 0.9649

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

0.000 0.050 0.100 0.150 0.200

H Terukur (m)

Laju Resapan, I (l/dtk)

123 Tabel 4.11. Nilai Tinggi Air Terukur, Laju Resapan Pada Sumur Resapan dan RMSE

Untuk Musim Kemarau (Lanjutan)

No

Hari/

Tanggal

H (m)

Laju Resapan

(l/dtk)

RMSE Grafik Hubungan H dengan Laju Resapan

2 Rabu

07-08-2019

2,53 0,142 0,0082

2,37 0,131

2,23 0,121

2,09 0,117

1,94 0,126

1,80 0,117

1,67 0,109

1,55 0,100

1,42 0,109

1,31 0,092

1,20 0,092

1,10 0,084

1,00 0,084

0,89 0,092

0,79 0,084

0,69 0,084

0,59 0,084

0,51 0,067

0,46 0,046

0,41 0,038

0,36 0,040

0,32 0,039

0,28 0,029

0,24 0,033

0,21 0,029

0,17 0,028

0,13 0,035

0,09 0,033

0,06 0,023

0,04 0,018

0,02 0,018

0,01 0,007

0,01 0,004

0,0 0,00

I = 0.0834H^0.5295 R² = 0.9585

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

0.000 0.050 0.100 0.150

H Terukur (m)

Laju Resapan, I (l/dtk)