Pola jaringan drainase pada suatu wilayah atau wilayah tergantung pada topografi wilayah tersebut dan penggunaan lahan pada wilayah tersebut. Pada daerah perbukitan terjadi pola jaringan drainase radial sehingga pola selokan menyebar ke segala arah dan dapat dilihat pada Gambar 2.4 sebagai berikut. Pola jaringan drainase siku tercipta pada daerah yang topografinya sedikit lebih tinggi dibandingkan sungai.
Faktor-Faktor Perencanaan Drainase
Sistem drainase lokal merupakan sistem drainase perkotaan yang melayani kepentingan sejumlah kecil penduduk kota. Sistem drainase utama merupakan sistem drainase perkotaan yang melayani kepentingan sebagian besar penduduk kota. Rencana drainase perkotaan yang aman bagi lingkungan disetujui oleh badan atau lembaga yang berwenang.
Kriteria Hidrologis
Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan rangkaian proses yang terjadi pada air yang terdiri dari evaporasi, presipitasi, infiltrasi dan outflow. Sebagian air yang masuk ke dalam tanah akan keluar kembali ke sungai yang disebut intraflow. Sebagian akan tenggelam dan masuk ke dalam air tanah sedikit demi sedikit dan masuk ke sungai sebagai aliran bawah tanah (groundwater flow) (Soemarto, 1995).
Analisis Hidrologi
Untuk berbagai keperluan perencanaan drainase, data curah hujan yang dibutuhkan tidak hanya data curah hujan harian saja, namun juga distribusi per jam atau menit. Desain saluran drainase yang digunakan pada periode ulang tergantung pada fungsi saluran dan daerah tangkapan air hujan yang akan dialirkan. Intensitas (i) adalah laju curah hujan yaitu tinggi air per satuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam, mm/hari.
Analisis Data Curah Hujan
- Melengkapi Data Curah Hujan
- Curah Hujan Wilayah
- Uji Konsistensi
- Uji Homogenitas
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk memperhitungkan data curah hujan yang hilang adalah metode rata-rata aljabar. Metode rata-rata aljabar merupakan metode yang paling praktis digunakan untuk mencari data curah hujan yang hilang. Uji homogenitas bertujuan untuk melihat sebaran data yang paling akurat dari data curah hujan yang tersedia.
Analisis Frekuensi Curah Hujan Harian Maksimum
- Metoda Log Person III
- Metoda Gumbel
Prinsipnya berdasarkan metode lognormal yaitu mengubah variabel (x) kurva probabilitas kepadatan dari curah hujan harian maksimum menjadi log x atau mengubah dari kurva distribusi asimetris ke kurva distribusi normal. Oleh karena itu, untuk memastikan nilai kurva densitas tidak kurang dari nilai minimum (-b), diambil x + b untuk setiap suku, dengan memperkirakan nilai log (x + b) berdistribusi normal. Xi = Harga pengamatan nomor urut (m) dari yang terbesar Xt = Harga pengamatan nomor urut (m) dari terkecil n = Jumlah data.
Berdasarkan nilai Cs (koefisien skew) yang diperoleh dan harga yang ditetapkan untuk periode ulang (T), maka dihitung nilai Kx (variabel baku x) dengan menggunakan tabel karakteristik nilai Kx distribusi Log Pearson Tipe III pada Tabel 2.4. Nilai Kx yang diperoleh dapat digunakan untuk menghitung curah hujan maksimum harian yang direncanakan dengan metode Log Pearson Tipe III. Metode Gumbel merupakan metode yang didasarkan pada distribusi harga ekstrim atau distribusi normal yang banyak digunakan di Indonesia.
Namun metode ini memungkinkan terjadinya kesalahan yang besar, sehingga perlu menggunakan persamaan Gumbel secara matematis pada persamaan berikut (Hardjosuprapto, 1998). Sebelum menghitung curah hujan maksimum harian dengan menggunakan PUH yang berbeda, perlu dilakukan pengecekan selang kepercayaan bahwa perkiraan harga mempunyai selang harga pada persamaan berikut (Hardjosuprapto, 1998). Sebelum mendapatkan nilai interval kepercayaan, perlu dihitung nilai Se (probability error) yaitu pada persamaan berikut.
Sn = Pengurangan standar deviasi berdasarkan n sampel (pada tabel 2.5) Yn = Pengurangan mean berdasarkan n sampel (pada tabel 2.6).
Analisis Intensitas Curah Hujan
Luas Daerah Pengaliran
Daerah tangkapan air (catchment area) adalah daerah tadah hujan dimana air yang mengalir di permukaan ditampung oleh saluran yang bersangkutan. Sistem drainase yang baik artinya jika terjadi hujan di suatu daerah harus segera mengalirkan air, oleh karena itu dibuatlah saluran yang mengarah ke saluran utama. Penentuan daerah tangkapan hujan tergantung pada kondisi lapangan suatu daerah dan kondisi topografi/elevasi permukaan tanah daerah sekitar saluran yang bersangkutan yang merupakan daerah tangkapan hujan dan membawa air hujan melalui saluran drainase.
Untuk menentukan daerah pengumpulan hujan (contributory area) di sekitar drainase dapat diasumsikan dengan membagi daerah yang akan disurvei.
Koefisien Limpasan
Untuk setiap daerah yang mempunyai koefisien berbeda-beda, maka akan diambil rata-rata koefisien tersebut dikalikan dengan luas daerah tersebut sehingga dalam pemodelan hanya digunakan satu bilangan representatif. Menurut Hardjosuprapto (1998), untuk wilayah yang mempunyai penggunaan lahan yang berbeda, koefisien limpasan ditentukan dengan mengambil rata-rata menggunakan persamaan berikut.
Perhitungan Debit Banjir
Pemilihan Rumus Intensitas Hujan
Kurva IDF (Intensitas Duration Frequency)
Setiap sebaran mempunyai sifat yang unik, sehingga data curah hujan harus diuji kecocokannya dengan sifat statistik masing-masing sebaran. Pemilihan jenis distribusi yang salah dapat menimbulkan kesalahan estimasi yang cukup besar, baik overestimation maupun underestimation (Harto, 1993). Periode ulang didefinisikan sebagai waktu ketika curah hujan atau debit dengan satuan besaran tertentu akan sama atau melebihi rata-rata satu kali dalam jangka waktu tersebut.
Dalam hal ini, hal ini tidak berarti bahwa selama periode ulang (misalnya T tahun) hanya satu peristiwa yang akan menyamai atau melampauinya, namun ini merupakan perkiraan bahwa curah hujan atau limpasan jangka panjang akan sama atau melebihi K kali. , dimana K/L kurang lebih sama dengan 1/T (Harto, 1993). Jalankan pengujian dengan Chi Square dan Smirnov Kolmogorov untuk mengetahui apakah jenis distribusi yang Anda pilih sudah benar. Kurva aliran IDF biasanya dibuat dengan mengukur langsung debit aliran dan ketinggian air di sungai yang diinginkan.
Kurva aliran yang melengkung akan dihasilkan berdasarkan tren yang terjadi pada aliran yang dimasukkan ke dalam model, kemudian akan ditentukan nilai head aliran dari kurva ini untuk mendapatkan aliran maksimum yang dapat ditampung dalam saluran.
Kriteria Hidrolika
- Kapasitas Saluran
- Waktu Konsentrasi
- Koefisien Storasi
- Debit Rencana
Waktu konsentrasinya dalam format tc, dengan satuan menit, yaitu waktu yang dibutuhkan air hujan dari daerah terjauh dalam suatu wilayah. Waktu rambat permukaan tanah adalah waktu yang diperlukan titik air terjauh dalam DPS untuk mengalir di atas permukaan tanah sampai ke aliran saluran awal terdekat. Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan air untuk mengalir dari titik terjauh dalam DAS ke titik kendali tertentu di bagian hilir suatu saluran.
Waktu masuk (to) adalah waktu yang diperlukan air untuk mengalir melewati permukaan tanah menuju saluran pembuangan. Debit sebenarnya yang akan terjadi pada ujung saluran adalah debit total dikurangi massa air yang masih berada dalam saluran. Kemiringan saluran yang dimaksud dalam perencanaan ini adalah kemiringan dasar saluran, sedangkan tanggul saluran adalah kemiringan dinding saluran.
Kemiringan dasar minimum yang diperbolehkan adalah 0,001. Kemiringan yang lebih curam dari 0,005 untuk tanah padat akan menyebabkan erosi. Penentuan debit air pada saluran yang direncanakan didasarkan pada debit minimum yang harus tetap bersih dan debit maksimum yang diperbolehkan agar struktur tetap aman dari erosi pada dasar dan dinding saluran. Kecepatan maksimum yang diperbolehkan adalah 3,0 m3/detik yang merupakan kecepatan aliran terbesar yang tidak mengakibatkan gerusan pada tanah saluran.
Kecepatan minimum yang diperbolehkan adalah 0,6 m3/detik, yang merupakan kecepatan aliran terendah di mana tidak terjadi sedimentasi di saluran (tercapai pembersihan sendiri) dan tidak mendorong pertumbuhan tanaman air dan alga.
Persamaan Rumus Chezy
Hal ini disebabkan adanya tegangan geser pada dasar dan dinding saluran serta adanya permukaan bebas yang menunjukkan distribusi kecepatan pada berbagai jenis penampang saluran.
Persamaan Rumus Manning (Suripin, 2004)
Penampang Saluran
Ukuran saluran yang terlalu besar berarti tidak ekonomis, sedangkan ukuran yang terlalu kecil menyebabkan masalah aliran. Penampang saluran yang paling ekonomis adalah saluran yang mampu mengalirkan debit maksimum untuk penampang basah, kekasaran dan kemiringan tertentu. Rumus Manning dan Chezy menunjukkan bahwa untuk kemiringan dan dasar saluran tetap, kecepatan maksimum dicapai ketika jari-jari hidrolik R maksimum.
Pada penampang saluran berbentuk persegi panjang dengan lebar dasar B dan kedalaman air h, luas penampang basah, A, dan keliling basah, P, dapat ditulis dengan rumus sebagai berikut (Suripin, 2004). Luas penampang, A, dan keliling basah, P, suatu saluran berpenampang trapesium dengan lebar alas B. Saluran Terbuka Lebar adalah saluran terbuka sangat lebar yang diserang sebagai saluran terbuka berbentuk persegi penampang saluran, empat dengan lebar , yang jauh lebih besar dari kedalaman (B>>>h), dan keliling basah P sama dengan lebar saluran B.
Jika suatu saluran dengan kekasaran n, kemiringan S dan luas penampang basah tertentu mencapai debit maksimum, maka penampang basah tersebut juga harus mempunyai bentuk dengan radius hidrolik maksimum untuk mencapai daya dukung aliran maksimum.
Ambang Bebas
Perlengkapan Saluran
Dalam perencanaan, kapasitas saluran masuk talang dan tepi jalan harus dikurangi (10-30)% untuk memperhitungkan gangguan penyekatan, dimana pengurangan ini tergantung pada kondisi jalan dan jenis saluran masuk seperti pada Tabel 2.24.
Gorong-Gorong
Gorong-gorong yang mengalir bebas memungkinkan benda-benda yang terapung dapat melewatinya dengan mudah, namun biaya pembuatannya umumnya lebih mahal dibandingkan dengan gorong-gorong yang terendam. Untuk keperluan pemeliharaan dimana gorong-gorong harus dibersihkan dari endapan lumpur, batas kecepatan dalam gorong-gorong harus lebih besar atau sama dengan kecepatan pembersihan sendiri. Δh = Selisih tinggi muka air di depan dan di belakang penyelam (m) v = Kecepatan air di dalam penyelam (m/detik).
Bangunan Terjunan
Drainase Berwawasan Lingkungan
- Sumur Resapan
- Kegunaan Sumur Resapan
- Persyaratan Penggunaan Sumur Resapan
- Perhitungan dan Penentuan Sumur Resapan A. Perhitungan sumur resapan air hujan
- Lubang Resapan Biopori
- Persyaratan Lokasi Lubang Resapan Biopori
- Konstruksi Lubang Resapan Biopori
- Perawatan Lubang Resapan Biopori
Sumur resapan merupakan sumur atau lubang pada permukaan tanah yang dibuat untuk menampung air hujan agar dapat meresap ke dalam tanah. Sumur resapan berfungsi sebagai pelindung air tanah, diharapkan lebih banyak air hujan yang terserap ke dalam tanah dan menjadi cadangan air tanah. Sumur resapan air hujan ditempatkan pada permukaan yang relatif datar, dengan perbedaan ketinggian antara 0,03 hingga 3%.
Pemanenan air hujan adalah kegiatan mengumpulkan, memanfaatkan dan/atau menyerap air hujan ke dalam tanah (PERMEN LH No. 12 Tahun 2009). Air hujan yang ditampung juga relatif lebih bersih tanpa media karena adanya pengolahan langsung terhadap air hujan. Air hujan juga dapat dimanfaatkan dalam keadaan darurat, terutama pada saat terjadi bencana alam, banjir, dan lain-lain.
Pemanenan air hujan merupakan teknologi yang mudah dan fleksibel serta dapat dibangun sesuai kebutuhan. Tempat yang biasa digunakan untuk menampung air hujan adalah atap bangunan, lapangan terbuka, jalan raya, dan kanal. Air hujan yang ditampung biasanya masih bercampur dengan tanah, pasir, dedaunan, sampah, kotoran hewan, dan lain-lain.
Air hujan yang dikumpulkan dari jalan mengandung lebih banyak kotoran dibandingkan air hujan yang dikumpulkan dari atap bangunan.
