Faktor-faktor yang mempengaruhi debit limpasan terdiri dari tiga faktor yaitu intensitas curah hujan (I), daerah tangkapan air (A) dan koefisien limpasan (C). Data yang diperoleh berfungsi untuk mengetahui data bulanan curah hujan dan hari hujan pada periode 2014-2018. Dari data curah hujan yang diterima dapat dibuat grafik rata-rata curah hujan bulanan pada tahun 2014-2018.
Sebelum menentukan nilai perhitungan intensitas curah hujan di dalam pit, terlebih dahulu perlu ditentukan distribusi yang digunakan untuk menghitung nilai tersebut. Nilai rata-rata koreksi (Yn) diperoleh dari jumlah data (n) dan banyaknya barisan data (m) yang diurutkan dari curah hujan tahunan tertinggi hingga curah hujan terendah. Di bawah ini adalah contoh perhitungan untuk menghitung nilai curah hujan yang direncanakan untuk periode ulang hujan 5 tahun di PT Alam Jaya Bara Pratama.
Intensitas curah hujan ini didasarkan pada data curah hujan yang direncanakan pada masa ulang hujan suatu tahun tertentu, serta lamanya hujan yang terjadi. Berikut contoh perhitungan yang digunakan dalam menghitung intensitas curah hujan dengan kala ulang 5 tahun sebagai berikut.
Analisis Catchment Area dan Koefisien Limpasan
Durasi konsentrasi hujan (Tc) diperoleh pada setiap titik terendah tempat air terkumpul dan diambil pada jarak terjauh agar air dapat mengalir hingga titik terendah. Berdasarkan data tersebut, lokasi dibagi menjadi 2 wilayah pengumpulan hujan, lihat Tabel 4.10 untuk lebih jelasnya. Sumur 10 terbagi menjadi 2 daerah penampung hujan, DAS 10A terletak di bagian tenggara Sumur 10, DAS 10B berada di barat laut. Saat ini, tersedia data yang lebih lengkap mengenai luas daerah tangkapan air di wilayah studi. dan lokasi DAS ditunjukkan pada Gambar 4.3 dan Tabel 4.10 di bawah ini.
Setelah dilakukan observasi peta topografi, dilakukan observasi langsung terhadap kondisi lapangan di setiap DAS untuk menentukan kategori penggunaan lahan. Dari pengamatan langsung terlihat kondisi daerah tangkapan air pada pit 10 yang terdiri dari daerah tangkapan air 10A, daerah tangkapan air 10B, mempunyai kondisi dalam kategori tidak ada vegetasi, daerah TPA dengan kemiringan 3-15%. dan >15%. Penentuan nilai koefisien limpasan dilakukan dari data observasi peta topografi mengenai kemiringan lereng dan observasi lapangan mengenai kondisi penggunaan lahan.
Debit Air Limpasan (Q)
Berdasarkan hasil perhitungan debit air mengalir yang masuk ke pit 10 PT Alam Jaya Bara Pratama pada Tabel 4.15, debit air mengalir yang akan diolah adalah sebesar 46.129,11 m3/hari. Perhitungan debit harian menggunakan rata-rata jam hujan harian terbesar di area Pit 10 PT Alam Jaya Bara Pratama yaitu 5,61 jam.
Penyelidikan Hidrogeologi 1. Pengujian Kelulusan Air (k);
Dari data yang diperoleh dari pengukuran uji kepala jatuh, perhitungan koefisien permeabilitas (K) menggunakan persamaan Hoek dan Bray (1981), seperti pada Tabel 4.17 sebagai berikut. Untuk menghitung debit air tanah yang berpotensi merembes ke dalam Lubang, nilai gradien hidrolik tidak didasarkan pada nilai gradien hidrolik alami, melainkan ditentukan oleh perkiraan rasional lokal. Penentuan nilai hidrolik (i) tentu akan berubah.
Pencegahan Air Limpasan
- Dimensi Saluran Pengalihan
Fungsi pembuatan saluran ini adalah untuk memutus arah aliran air dan mencegah air limpasan langsung masuk ke dalam sumur dan air yang masuk ke saluran pengalihan dapat dialirkan ke lokasi yang lebih rendah. Dimensi saluran pengalihan diukur berdasarkan volume maksimum pada musim hujan lebat dengan memperhatikan kemiringan lereng. Pembangunan saluran pengalihan ini dibagi menjadi 3 segmen. Konstruksi saluran pengalihan menggunakan penampang saluran pengalihan berbentuk trapesium (Gambar 4.6). , kestabilan kemiringan dinding dapat diatur sesuai kondisi wilayah, dan bentuk saluran trapesium juga dapat menampung debit dalam jumlah besar.
Waktu konsentrasi merupakan waktu yang diperlukan air untuk mengalir dari titik tertinggi menuju saluran pengalihan yang direncanakan. Saluran pengalihan yang direncanakan dibagi menjadi outlet segmen A-A' menuju aliran 1, segmen B-SP dengan outlet menuju Cekungan Permukiman, outlet segmen B-B' menuju aliran 1. Untuk hasil intensitas curah hujan yang direncanakan untuk setiap segmen pengalihan saluran yang direncanakan akan dilakukan dapat dilihat pada tabel 4.21.
Berikut hasil perhitungan penyusutan rencana tiap ruas rencana saluran pengalihan seperti terlihat pada Tabel 4.22. Dalam membuat rencana saluran pengalihan diperlukan kemiringan saluran yang dapat digunakan untuk menyalurkan air, terlepas dari perbedaan ketinggian saluran pengalihan. Hal ini bertujuan agar saluran yang dibuat memiliki kemiringan yang sesuai sehingga tidak menimbulkan sedimentasi atau kecepatan aliran air yang berlebihan pada saluran pengalihan sehingga rentan terjadi erosi nantinya.
Berdasarkan nilai kemiringan saluran yang telah dihitung sebelumnya, maka dapat dihitung kecepatan aliran optimum pada saluran pengalihan (V), kedalaman basah saluran pengalihan (Y) dan nilai kedalaman aliran (y). Dengan mengetahui nilai kecepatan optimum yang mengalir pada saluran pengalihan (V), kedalaman basah saluran pengalihan (Y) dan nilai kedalaman. Dalam menentukan dimensi saluran yang akan diterapkan ditentukan dengan menggunakan parameter yang dibuat oleh Chow (1964) dalam bukunya Handbook of Applied Hydrology mengenai kemiringan dinding saluran dengan material tertentu dapat dilihat pada Tabel 4.24 di bawah ini.
Setelah diperoleh parameter-parameter diatas maka dapat dilakukan simulasi perhitungan (trial and error) terhadap laju aliran sehingga nilai debit rencana (Qr) dan debit yang dapat ditampung saluran (Qs) dapat sama nilainya sehingga sehingga diperoleh dimensi saluran pengalihan yang benar seperti pada tabel 4.26 sampai dengan Tabel 4.34 sebagai berikut. Setelah diperoleh nilai kecepatan yang akan mengalir pada saluran pengalihan, selanjutnya menentukan dimensi saluran pengalihan. Dimensi saluran pengalihan ini harus disesuaikan dengan jumlah air yang akan mengalir pada saluran pengalihan tersebut.
Bagian 2 Bagian 3 Kemiringan Dinding
- Total Air yang masuk ke Pit
- Penentuan Spesifikasi Pompa
- Perhitungan Debit Pompa
- Sedimentasi dan Evaporasi 1. Sedimentasi
- Penanggulangan Air yang Masuk ke Pit
- Perhitungan Kapasitas kolam penampungan (Sump)
- Perhitungan Dimensi Sump
- Perencanaan Desain Settling Pond
- Perencanaan Dimensi Settling Pond 1. Perhitungan Kecepatan Pengendapan;
Dari peta daerah tangkapan air dapat dilihat arah aliran air yang masuk ke dalam Lubang, sehingga perlu dibuat 3 saluran air limpasan yang dibuat dalam 3 ruas yaitu. Saluran ruas A-A' dimaksudkan untuk mengalihkan air limpasan pada daerah tangkapan air 10A, yang termasuk dalam rencana saluran ruas A-A' sepanjang 1.238 m dari ketinggian titik masuk 76 meter di atas permukaan laut dan tinggi saluran keluar pada ketinggian. 27 meter di atas permukaan laut. Dari hasil perhitungan sebelumnya mengenai saluran drainase, dapat dikatakan bahwa air limpasan yang masuk ke dalam area Pit akan berkurang karena adanya saluran drainase yang mencegah masuknya air dari daerah tangkapan.
Untuk melihat perbedaan nilai muatan sebelum saluran pengalihan dan sesudah saluran pengalihan, silakan lihat Tabel 4.38 dan Tabel 4.39 sebagai berikut. Terlihat pada Tabel 4.38 dan Tabel 4.39 debit air drainase pada area pit 10 sebelum saluran derivasi adalah 46.129,11 m³/hari, dan setelah saluran derivasi adalah 35.553,53 m³/hari. Total debit air yang masuk ke dalam gua, yang nantinya akan ditangani oleh sistem pemompaan dan pembuatan saluran pengalih, pada dasarnya adalah jumlah air yang meresap ke dalam gua akibat turunnya air hujan dan rembesan dari batu-batu yang ada di dalam gua.
Untuk menentukan nilai tinggi gesekan pada pit 10 berdasarkan perhitungan kecepatan yang dilakukan sebelumnya, maka nilai kecepatan aliran air (V) yang mengalir pada pipa HDPE adalah 3,85. Oleh karena itu, nilai total shock loss head pompa MF 420E dapat dihitung menggunakan (Persamaan 3.45) sebagai berikut. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan terhadap saluran bypass, air limpasan yang masuk ke pit 10 akan berkurang karena adanya saluran bypass yang direncanakan sehingga air limpasan tidak dapat mengalir keluar dari daerah tangkapan.
Tabel 4.45 berikut menjelaskan besarnya aliran pemompaan dan nilai sisa volume air pada pit 10. Berdasarkan hasil perhitungan awal terkait saluran bypass maka dapat dikatakan bahwa air drainase yang masuk ke dalam area pit akan akhirnya mengalir. Debit air drainase pada area pit 10 sebelum dibangunnya saluran bypass sebesar 46.129,11 m³/hari, dan debit air di belakang saluran bypass pada pit 10 sebesar 35.553,53 m³/hari.
Banyaknya air yang masuk ke dalam sumur merupakan total limpasan ditambah debit air tanah. Besar kecilnya waduk dipengaruhi oleh aliran limpasan yang masuk ke dalam waduk dengan asumsi berlangsung selama satu bulan, dan juga laju penurunan muka tanah (vt). Debit limpasan yang masuk ke bendungan sebesar 5.519,38 m3/jam yang berasal dari debit limpasan dan debit saluran B-SP.
Nilai perhitungan berat dan volume padatan yang masuk ke dalam kolam dapat dilihat sebagai berikut pada Tabel 4.55. Karena padatan yang masuk ke kolam adalah 10 ≤40, hukum Stokes digunakan untuk menghitung kecepatan pengendapan. Dimensi kolam pengendapan dipengaruhi oleh aliran air limpasan yang masuk ke kolam pengendapan dan juga kecepatan pengendapan (ft).
Hasil perhitungan volume partikel yang mengendap di dasar kolam dan volume air yang dapat ditampung kolam.
