penataan drainase perkotaan hr mulyanto compress

USTAKAAN RSIPAI\

IilA TIMUR t.52

Ut

.4

M*nAHAILMU

Penataan Drainase Perkotaan

H,R. Mulyanto

PENATAAN DRAI NASE PERKOTAAN

Oleh :

H.R. MulYanto

Edisi Pertama

Cetakan Pertama, 2013

I{A[A PENGANT&R

Buku ini ditulis dengan maksud untuk

Menyediakan buku ajar bagi para mahasiswa tingkat S-1 Teknik Sipil yang singkat dan mudah dirnengerti tentang penataan systenl drainase perkotaan

Melengkapi buku-buku yang ada yang umumnya

lebih

hanyak memberikan pengetahuan tentang drainase perkotaan

dari

^sisi

merencranakan bangunan-bangunan

hidrolik

^yang, dipakai ci":ian-r

system drainase perkotaan yang

telah

lekrih banyak diuraikan

dalam llmu Hidrolika, llmu

Bangurran

Hidro!ik dan

^jr:g,i

perhitungan-perhitungan penentuan

dehir

secara

rationai

vantl banyak diuraikan dalarn llmu Hidrologi"

Menrherikan wawasan

tentang

problematika. slistcrn drainascr perkotaan

dan

penataannya khususnya

yang

banyak dihadan;

di

perkotaan daerah pantai yang bersentuhan dengarr pengarul, pasang yang sangat dominan berpengaruh pada efektifitas fungsi drainase perkotaan di daerah tersebui

Harapan Fenulis buku kecil ini dapat hcrmanfaat b.rgi para praktisi bidang yang terkait.

Semarang,

)uli

²⁰¹²

Hak Cipta O 2013 Pada Penulis,

Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak ^atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk ^apa pun, secara elektronis maupun mekinis, ^termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, ^tanpa izin tertulis dari Penerbit.

GRAHA ILMU

Ruko Jambusari No. 7A Yogyakarta 55283

Telp. :

0274-889836;0274-889398

Fax. :

0274-889057

E-mail :

info@grahailmu'co'id

di

Mulyanto, lI.F.

PENATAAN DRAINASE PERKOTAAN/H.R. ^MUIYANIO

-Edisi

^Pertama

-

Yogyakarta,' Graha

Ilmu'

²⁰¹³

viii +

^{54 hJ-m,}

1 Jil. : 23

^cm'

lSBN:

^{91 B'91 9-1 56-917-2}

L.

Teknik

I.

JuduI

Penulis

DAT'TAR ISI

Fungsi

^"!

Sistem Drainase

Perkotaaan

10

Susunan Sistem Drainase

Kota

^'*4

Kornbinasi Metode Pembuangan

Air

Lewat

Outfall

³⁹

Kolam

Retensi

4?

Kapasitas Dari Sistem

Drainase

^,.i,6

Saluran Drainase

lnduk

Sd

Bebarapa Gangguan Terhadap Sistem Drainase

Perkotaan

58

PEI{ATAAI{ DRAII{ASE PERKOTAAII

ebuah kota yang layak dan nyaman untuk dijadikan tempat tinggal harus mempunyai beberapa ^prasarana pendukung kehidupan salah satunya adalah prasarana sistem drainase Sistem drainase perkotaan nrenjadi suatu prasarana untuk menciptakan kehidupan yang bersih sehat dan menyenangkan bagi penghuni kota yang dilayaninya.

Bagi tujuan

tersebut

suatu

sistem drainase

harus

memenuhi beberapa fungsinya yang harus dapat dipenuhinya

1. Fungsi

F un gs i-fu ngsi si stem d rai nase tersebut adalah

1.1 Membuang air lebih

Fungsi ini berjalan dengan mengalirkan air lebih ke tujuan akhirnya yaitu perairan bebas yang dapat berupa sungai danau maupun laut, ke dalamnya

air lebih ini

dapat dialirkan.

Ini

merupakan fungsi utama untuk rnencegah menggenangnya

air

pada lahan perkotaan maupun

di

dalam parit-parit (saluran-saluran) yang menjadi bagian dari sistem drainase.

I

il

Penataan Drainase ^Fe rkot san

Air

lebih tersebut dapat ^berasal dari ^:

Air

hu.ian yang

tidak

dapat terserap ke dalam tanah,

tidak

mengisi waduk-waduk penyimpan air

maupun

kolam-kolam retensi,

yaitu kolam

^yang sengaja

dibuat bagi menyimpan air

^sementara

,"bulrrn dialirkan ke

perairan bebas'

Air

^hujan

dapat berasal dari

a. Hujan yang jatuh

langsung

di atas

^lahan

perkotaan itu

b.

^Air hujan yang meluap ^ke luar dari saluran yang berasal dari luar lahan perkotaan yang meluap ke dalam daerah perkotaan' Volume

air

hujan

ini

dapat ditaksir iumlahnya

tetapi

sebaiknya dibuat prasarana pencegahannya karena dapat

menimbulkan

^kerusakan

yang cukup

^parah

pada kota,

prasarananya, serta harta ^bahkan .iiwa penghuninya.

Air ini

misalnya melimpas dari alur-alur sungai alam maupun buatan yang mengalir melewati pinggiran atau tengah ^lahan perkotaan

c.

^Air hujan yang mengalir langsung memasuki ^la- han perkotaan sebagai runoff (permukaan mau- pun air tanah) dari daerah di sekelilingnya yang sering disebut hujan kiriman' Sebaiknya dibuat sistem drainase terpisah bagi hujan kiriman ⁱⁿⁱ

untuk

menghemat pembuatan'

maupun

^OP sistem drainase perkotaan'

Hujan kiriman

ⁱⁿⁱ akan dapat menambah ^besar kapasitas rencana sistem drainase perkotaan karena harus mem- pertimbangkan terjadinya hujan serentak ^pada daerah perkotaan maupun daerah ^tangkapan

di

luarnya.

Di

samping itu hujan kiriman dapat membawa masuk

ke dalam

^{sistem drainase}

ir

1i

Penataan D rai nase Pe rkotoon

perkotaan sampah

maupun

zat-zat pencemar cukup banyak dari luar daerah perkotaan

1.2 Mengangkut limbah dan mencuci polusi dari daerah perkotaan

Di

atas lahan perkotaan tertumpuk bahan po- lutan berupa debu dan sampah organik yang ber-

potensi

mencemari

lingkungan hidup. Oleh

air hujan yang jatuh, polutan akan terbawa ke dalam sistem drainase dan dialirkan pergi sambil dinetrali- sir secara alami. Secara alami suatu badan air seper-

ti

sungai, saluran drainase mempunyai kemampuan

untuk

menetralisasi cemaran

yang

memasuki/ter- bawa alirannya dalam

jumlah

terbatas/batas-batas teftentu menjadi zat-zat anorganik yang

tidak

ber- bahaya/tidak mencemari I ingkungan.

AIiran air

akan menangkap/mengikat oksigen dari udara yang akan bermanfaat dalam penguraian zat-zat organik dalam proses oksidasi ^(proses aero- bik). Tetapi kemampuan ini sangat terbatas, sehing- ga tidak dibenarkan membuang limbah khususnya yang _bersifat

83

(bahan beracun

dan

berbahaya) dan atau limbah padat/sampah yang sukar terurai dan mengganggu kelancaran aliran.

Ada dua jenis limbah yang memasuki/terbawa aliran yaitu

o .

Limbah padat yang terdiri

dari

limbah organik

yang akan dapat mengalami

dekomposisi/

penguraian seperti daun, bangkai binatang

o

Limbah padat anorganik yang sukar/tidak dapat terurai seperti logam, kaca hasil industri seperti plastik.

t

4 Penataan Drai ^nase Perkotoan

Limbah ini dapat berasal dari

a.

Limbah proses industri yang sangat menimbul- kan gangguan terhadap kesehatan masyarakat.

berupa

debu dari

asap cerobong

pabrik

dari pembakaran bahan bakar fosil dan limbah cair dari hasil produksi hasil pencucian bahan dan lain lain

b. Limbah rumah

tangga serta

yang

dihasilkan oleh aktivitas kehidupan lainnya seperti limbah pasar, restoran, usaha cuci mobil dan bengkel, usaha pencucian pakaian, limbah padatan ^asap mesin-mesin kendaraan dan lain-lain

c.

Limbah padat berupa sampah-sampah rumah

tangga, pasar, guguran daun

pohon-pohon perindang kota sisa bahan baku dan ^kemasan industri.

Kalau jenis-jenis limbah di atas masuk

^ke

dalam

sistem drainase secara

berlebihan

^proses

aerobik akan tidak dapat berjalan dengan

^baik karena oksigen

yang terikat oleh air tidak

^akan

mencukupi bahkan pengikatan oksigen akan ^sangat terharnbat. Banyaknya Iimbah yang masuk ^ke dalam saluran-saluran drainase disebabkan oleh perlakuan masyarakat yang menganggap sistem drainase dan sungai-su ngai sebagai tempat ^{pem buan gan sam pah.}

Limbah terutama limbah padat akan

^sangat mengganggu kecepatan aliran bahkan menyumbat alur-alur dan menghambat penyerapan oksigen ^dan menghhambat proses aerobik. Terjadi dekomposisi

oleh bakteri-bakteri anaerobik tanpa

^bantuan

oksigen. Proses anaerobik

ini

akan menimbulkan pencemaran

lain yaitu dihasilkannya zal

yang

Penotaon Drai nase Perkotaan

beracun bagi kehidupan akuatik dan manusia seperti nitrit, sulfat serta gas-gas berbau busuk yang sangat mengganggu seperti sulfur dioksida, ammoniak.

Kehidupan akuatik di dalam air akan terhambat

dan

bahkan musnah, sumur-sumur tercemar oleh rembesan

air kotor

tersebut, serta meningkatnya penyebaran penyakit yang terbawa air (water borne disease seperti kolera, disentri, muntaber, gatal serta malaria dan demam dengue)..

Karenanya fungsi kedua ⁽²⁾ mengangkut limbah

harus disikapi dengan bijaksana bahwa

sistem drainase sesungguhnya bukan tempat pembuangan sampah.

Limbah cair yang terpaksa dialirkan ke dalam

sistem

drainase

harus terlebih dulu

dilewatkan melalui suatu instalasi pengolah

air

limbah ^(IPAL)

untuk

menurunkan kandungan zal-zat pencemar agar dapat mencapai kadar

di

bawah ambang batas maksimum sebelum dialirkan/dibuang

ke

dalam perairan bebas.

1.3. Mengatur arah &

kecepatan

aliran

Air

buangan berupa

air

hujan

dan

limbah ha- rus diatur alirannya melewati sistem drainase dan diarahkan ke tempat penampungan akhir atau per-

airan

beban

di

mana sistem drainase bermuara.

Arah aliran akan ditentukan melewati sistem drai- nase sehingga tidak menimbulkan kekumuhan. Di- samping itu kecepatan alirannya dapat diatur sebaik mungkin sehingga

tidak

akan

terjadi

penggerusan atau pengendapan pada saluran-saluran drainase.

B,

Penatoan Drai ^{nase Pe} rkotoan Pada saluran drainase dari tanah dapat ditentukan kecepatan aliran di antara 0.8 m/detik ^agar tidak ter-

jadi

sedimentasi dan tumbuhnya gulma yang ^akan mengurangi pemeliharaan, sampai dengan

1'5

m/

detik

agar aliran

tidak

menggerus lereng maupun dasar saluran. Aliran dengan kecepatan ini diharap- kan dapat juga membawa kotoran dengan jumlah tidak berlebihan.

Untuk menghemat lebar saluran,

^apabila

tersedia kemiringan lahan yang cukup, dapat dibuat saluran pasangan sehingga luas profil saluran dapat dikurangi. Kecepatan aliran dalam saluran ^pasangan dapat ditentukan antara

2.5 m/detik bagi

^saluran pasangan batu atau bata sampai

3-5

m/detik bagi saluran dari beton beftulang.

Q:VxF

di

mana

Q :

debit saluran

V :

kecepatan aliran F

:

luas penampang basah

V :

C (Rxllo'

C disebut koefisien kekasaran Chezy

--

untuk saluran tanah ^kasar

C :

30 untuk saluran tanah berumPut

:

40

untuk saluran pasangan/beton nilai ^C dapat mecapai

:90

R

:

^jari-jari

hidrolik :

luas

/

keliling basah penam- pang aliran

Misalnya saluran berbentuk ^segi empat ^:

C saluran beton/C saluran tanah

:

90140

:

2'25

Penataan Drai nose Perkotaon

Maka misalnya dimensi saluran dibuat sama ^--+ V sal

beton

:

_{2.25 V} sal tarrah.

Q ^sal.beton

:

2.25 Qsal tanah.

1.4. Mengatur

elevasi nnuka

air

tanah

Muka air

tanah yang dangkal dapat meresap

ke dalam

ruangan-ruangan bangunan

dan

naik

ke

tembok secara kapiler atau menggenang pada tempat-tempat rendah. Pada kondisi muka air tanah dangkal, daya serap lahan terhadap hujan kecil dan dapat menambah potensi banjir.

Muka air tanah yang dalam akan menyulitkan tetumbuhan penghijauan kota untuk menyerapnya khususnya pada musim kemarau tetapi daya serap terhadap hujan tinggi.

Disamping itu kalau terjadi penurunan muka air tanah akan terjadi pemadatan atau subsidensi yaitu menurunnya muka tanah

di

atas muka

air

tanah.

Pemadatan

ini

disebabkan ruang antar butir dalam tanah yang tadinya terisi air akan menjadi kosong sehingga tanah memadat.

1.5. Menjadi

sumberdaya

air alternatif

Makin bertambahnya kebutuhan akan air makin dibutuhkannya sumberdaya air. Daur ulang air dari sistem drainase dapat menjadi alternatif pemenuhan akan sumberdaya air dengan beberapa syarat

a.

^Sistem drainase tidak tercemar limbah 83.

b. Sistem drainase tidak tercemar oleh

atau menjadi penyebar

bakteri

patogen penyebab penyakit menular"

c.

Pencemaran

masih dalam tingkat

ekonomis untuk diolah sebagai sumber daya air.

7

8 Pe nataan Drai nase Pe r kotaon

1.6. Di daerah pebukitan sistem

drainase

menjadi salah satu prasarana

mencegah

erosi

dan gangguan

stabilitas

lereng Runoff permukaan akibat hujan yang jatuh jatuh pada daerah pebukitan akan mengalir dengan ke- cepatan tinggi kalau tidak mengalami hambatan cu- kup dan menimbulkan erosi permukaan. Kecepatan aliran runoff akan melebihi kecepatan kritis tanah permukaan apalagi kalau tanah sudah mengalami penggemburan di musim kemarau sebelumnya atau tidak cukup terlindung dari ^proses erosi membentuk alur-alur erosi berupa

rills

(rivulets) maupun galur- galur yang lebih besar (gullies). Runoff yang mem- bawa hasil erosi akan memasuki drainase ^(alam)

di

daerah tersebut

yang

mempunyai kelandaian aliran yang

juga

_{biasanya cukup curam.}

Aliran

di dalamnya akan mempunyai kecepatan yang deras sehingga menimbulkan erosi terhadap dasar dan kaki tebing sungai. Kikisan pada kaki tebing akan menimbulkan longsoran tebing

di situ.

Longsoran tebing sungai

dan

lainnya juga

dipicu

oleh tekan- an air pori yang menjadi jenuh pada lereng-lereng yang akan menyebabkan Iiquefaksi yaitu _hilangnya tegangan geser antar butir tanah pada lereng yang tersusun dari tanah non kohesif atau dilampauinya limit cair (liquid limit) ^pada tanah lempung yang ko- hesif.

Untuk mengendalikannya diperlukan pembuat- an sistem drainase teknis bagi menata aliran runoff permukaan maupun aliran di dalam saluran.

Penataan Drai nase pe rkotoan

Sistem drainase teknis akan meliputi

i.

mengarahkan

runoff

permukaan _semaksimal

mungkin ke dalam

saluran drainase (tersier) terdekat

ii.

membatasi kecepatan

aliran dalam

sistem drainase tidak melebihi kecepatan kritis tanah saluran.

iii.

Mengusahakan pematusan air dari tanah lereng agar tidak menimbulkan tekanan

pori

_berlebih misalnya dengan pematusan

horizontal

dan lain-lain

Kalau kecuraman dasar aliran terlalu besar dan menimbulkan _kecepatan aliran yang

terlalu

besar dapat dilakukan

i.

penjenjangan aliran dengan membuat saluran berjenjang (cascade)

ii.

membuat bangunan2 pelenyap

enerji

(drop structure)

iii.

membuat parit deras yang dilapisi pasangan atau beton bertulang agar dapat menahan kecepatan yang besar ( untuk pasangan batu +/_ sld 2.5 m/

dt. Lapisan beton bertulang 3.5 m/dt atau lebih) Dengan ditata dan diaturnya arah serta kecepa- tan aliran pada daerah pebukitan serta dipasangnya bangunan-bangunan

revetment pelindung

maka erosi dan longsoran akan dapat terkontrol di situ.

10 Penatoan Drai nase Perkataan

2. Sistem Drainase Ferkotaaan

2.X. Sistem drainase perkotaan menurut ke' gunaannya dapat digolongkan meniadi dua

macam

i.

^System yang hanya melayani pembuangan bagi air hujan ^saia (storm drainage)

System

ini

direncanakan dengan kapasitas cu-

kup untuk

rnengevakr:asi

air huian

dengan frekuensi ^yang direncanakan- ^Penentuan frekue- nsi

di

bawah

ini

tergantung

dari

kondisi lokal setempat

dan pada

^keyakinan perencananya tetapi juga dipertimbangkan biaya pembuatan sistem drainase-

a. Daerah penrukiman curah huian

^yang

harus dievakuasi dari frekuensi

makimum

5 tahunan

b.

Bagi daerah komersial

diambil

^frekuensi curah hujan maksimum '10 tahunan yang harus daPat dievakuasi

c. Untuk

^daerah

industri diambil

^frekuensi

curah hujan maksimum '10 tahunan yang harus daPat dievakuasi

Pada daerah dengan

dua

musim yang ^sangat berbeda, musim huian dan kemarau keberadaan sistem drainase

ini

nampak seperti suatu pem- borosan karena akan

kering

pada musim ke- marau. tetapi dengan system

ini

pencemaran

ke

dalam

air

tanah dapat sangat dibatasi-

Air

tanah masih men.iadi sumber daya air yang ^sa- ngat penting di daerah perkotaan dan ^pedesaan

di

lndonesia.

Untuk

memberikan

nilai

lebih,

Penotaan Drai nase Perkotaan

system

ini

dapat

di beri

fungsi tambahan se- bagai system pengisian ulang air tanah apabila terdapat sumberdaya air yang dapat dimanfaat- kan untuk keperluan tersebut rnisalnya dengan mengalirkan

air

sungai

di

dekat perkotaan ke daerah perkotaan untuk nnengisi air tanah.

Keuntungar) sistem drainase air hujan ini mudah dibuat dan dibersihkan

Kerugiannya adalah memerlukan lahan dengan luasan yang cukup besar, mudah kemasukan dan dimasuki limbah khususnya sampah perkotaan

ii"

^Sistem drainase untuk air limbah ^(sewerage) System

ini

melayani penampungan

dan

pem- buangan air limbah perkotaan untuk kemudian

dialirkan ke

dalam sebuah instalasi pengolah

air limbah

(IPAL).

Di

dalam |PAL

air

limbah akan diproses

untuk

diturunkan

tingkat

kan- dungan bahan pencemarnya agar memenuhi ketentuan tentang baku mutu air agar kemudian dapat dialirkan ke dalam perairan bebas. Sistem drainase untuk

air

limbah

ini

biasanya dibuat tertutup/tertanam

di

bawah permukaan tanah.

Keuntungannya:

r

tidak menimbulkan pencemaran,

.

tidak mengganggu estetika

o

dibuat kedap air agar air di dalamnya tidak meresap ke luar dan mencemari air tanah.

Kerugiannya adalah:

o

Lebih mahal biaya pembuatannya.

o

Sukar dibersihkan dan dipelihara. Di dalam saluran tertutup lebih banyak terjadi ^proses

it

12 Penataan Droi ^{nase Pe} rkotaan pembusukan anaerobik

yang

menimbul- kan ^gas-gas beracun yang berbahaya bagi para pemelihara saluran yang memasukin-

ya.

Cas-gas

ini

bersifat mudah ^terbakar, sehingga

bila terjadi

konsentrasi pekat di dalam saluran akan dapat menimbulkan ^le- dakan apabila tePercik ^aPi.

Untuk

memudahkannya,

pada

interval panjang

tertentu (20-25m) dari

^panjang

saluran

dibuat

lubang masuk (man ^hole)

bagi jalan

akses masuknya

para

pekerja

pemelihara sistem

^drainase

serta

untuk secara periodik dibuka untuk ^melepaskan gas-gas

volatile

(mudah terbakar) ^seperti

metan, yang terbentuk karena

^proses

anaerobik ^agar tidak menimbulkan bahaya peledakan mauPun Peracunan'

Saluran-saluran

tertutup dapat

^menjadi

sarang dan tempat berbiaknya

tikus

^yang membahayakan kesehatan

dan

dapat me- nimbulkan kerusakan.

Pemisahan sistem drainase menjadi dua macam tersebut mempunyai konsekuensi menjadi ma- halnya pembuatan, operasi dan pemeliharaan- nya. Keuntungannya adalah kota menjadi lebih sehat nampak lebih bersih dan rapi'

Optimalisasi dari keuntungan dan kerugian dua system terpisah,

yaitu

membuat sistem drain- ase gabungan seperti yang ada

di

lndonesia' System

ini

dibuat terbuka untuk ^memudahkan pembersihannya tetapi efek sampingnya malah merangsang masyarakat memanfaatkannya ^se-

1il.

Penotoan Droi nase Pe rkotoan

bagai tempat rnembuang limbah baik cair mau- pun padat yang menimbulkan gangguan terha- dap kinerjanya. Disamping itu air buangan dari system gabungan

ini

ketika dibuang memasuki

perairan

bebas

masih

mengandung limbah/

pencemar dengan kadar yang tinggi dan mem- bahayakan keseimbangan lingkungan hidup.

Untuk buku

ini

hanya system gabungan yang akan dipelajari karena masih lazim dipakai di Indonesia.

2.2. Menurut letaknya sistem drainase dapat digolongkan meniadi

1-

Sistem drainase terbuka yang

dibuat

dengan permukaan aimya tidak ditutupi dan dibuat di atas permukaan tanah- System ini mudah dima- sukisampah perkotaan dan pencemar lain. Sys- tem terbuka dibuat bagi drainase air hujan mau- pun pada (sebagian) sistem drainase gabungan.

Keuntungannya adalah mudahnya pembuatan dan operasi serta pemeliharaannya.

2.

Sistem drainase tertutup yang dibuat terpendam dibawah permukaan tanah. System

inideterap

kan pada sistem drainase

air

limbah yang ter- pisah dan sebagian terpisah (system gabungan) terutama pada saluran tersier dan sekondernya.

Keuntungannya:

.

Lebih sedikit memerlukan luasan lahan yang mahal harganya

o

l-ahan

di

atasnya dapat dimanfaatkan misalnya sebagai

kaki lima, lahan parkir bahkan

di atasnya dapat didirikan bangunan

,3

E

14 Petwtsan Drainose ^{Pe r} kotoan

.

Pada sistenr drainase tertutup dapat dihemat peman- faatan lahannya, ^karena di atasnya lahan dapat di- manfaatkan bagi keperluan lain misalnya kaki lima (pede$rian) dan tempat parkir kendaraan.

3" Susunan Sistern Drainase Kota

3.1.

Sebuah

sistem drainase perkotaan

^yang lengkap akan

terdiri dari:

1.

Saluran/parit drainase

tersier yang

berfungsi sebagai parit-parit pengumpul

yang

langsung

dari

runoff lahan perkotaan serta saluran/pipa

buang dari

^penghasil

limbah

(rumah-rumah dan sebagainya). Setiap saluran/parit melayani areal seluas 5O sampai dengan maksimum 100 hektar saia Pemeliharaan parit tersier menjadi tanggung jawab konrulnitas desa/kampung yang

dilayaninya. Apabila daerah layanan

^terlalu luas akan

sulit

mereka melakukan kerjasama untuk ^memel ihara saluran tersebut"

Penataon Drai nase Pe rkotoan

2.

Saluran sekonder

Saluran sekonder menampung air dari beberapa saluran tersier di dekatnya untuk dialirkan lebih jauh _ke

hilir

(saluran induk drainase).

Sebuah saluran sekonder direncanakan untuk melayani tidak

lebih

(maksimum) seluas 5000

hektar dan lebih baik kurang dari

^luasan

tersebut. Dengan alasan sulitnya mendapatkan tanah

di

perkotaan serta padatnya perumahan

dan

infrastruktur

di

dalamnya maka dengan

membatasi luas areal yang dilayani,

akan dapat dibatasi luas tampang aliran dan panjang saluran. Dengan

demikian biaya

^pembuatan, operasi

dan

pemeliharaan dapat disesuaikan dengan dana tersedia.

3.

Saluran induk drainase

Saluran

induk

menampung

air dari

saluran-

sal u ran sekonder dalam system yan g selanj utnya dibuang ke dalam perairan bebas.

Sebuah sistem drainase kota melayani kira-kira 20.000 ha luasan kota agar mudah pembuatan jaringan & pengelolaannya.

Di

samping itu pe- nyediaan lahan bagi sistem drainase perkotaan sangat terbatas.

4.

Subsystem drainase

Untuk melayani daerah perkotaan

seluas

20.000 ha atau lebih dapat dibagi

menjadi beberapa system lain sesuai kebutuhan kondisi

topografinya. Masing masing system

akan menjadi subsystem drainase kota tersebut.

15

Perairan bebss

1I

^outfall

t

¹

+

Tssicr Selonder Bangunan drain.

+

la tl.l.!to DiDl HE

Gambar ^I

Penataan ^Droi nose Perkotaon

c.

Perlunya suatu tingkat keamanan yang baik dari areal perkotaan yang dilaya- ninya. Dengan membaginYa ke dalam unit-unit seluas kira-kira 20000 hektar

dengan

masing-masing memPunYai sistem drainasenya sendiri, akan men- jamin bila terjadi suatu kegagalan ^atau gangguan

pada

sistem drainase dari satu subsystem, tidak akan mempenga- ruhi subsystem ^lainnYa.

d.

^Walaupun lahan perkotaan

itu

relatip

datar, tetapi pada luas Yang

^besar

akan terdapat Perbedaan

^elevasi

tanah yang

cukup

berarti yang dapat mempengaruhi penentuan

muka

air

normal untuk

masing-masing bagian lahan lahan perkotaan.

Muka air

normal adalah elevasi

air

^pada

suatu daerah (subsystem) drainase yang di- pertahankan/direncanakan agar subsistem drainase

dapat

berfungsi

optimal

dalam memenuhi fungsi-fungsi nya.

Misalkan areal perkotaan

dibagi

menjadi dua bagian dengan elevasi muka air yang berbeda cukup besar, perlu ditentukan ele- vasi muka

air

normal masing-masing yang berbeda ^:

Misalkan elevasi subsystem

I lebih

tinggi dari elevasi subsystem ^Il.

Pada kondisi ini penyelesaian dapat dilaku-

17 16 ^P e nataan ^{D r} ai nase ^{P e r} kotaan

Luas subsystem yang satu dengan lainnya tidak perlu

sama

Batas masing-masing subsystem satu cle_

ngan lainnya ditentukan

^{secara praktis'}

Uut

un

berdasarkan batasan luasan daerah layanan. Sebagai batas

antar

^subsystem

dipakai

prasarana-prasarana

kota

^seperti

jalur-jalan, tanggul, alur

^{drainase alam'}

punggungan topografis

dan

lain-lain fitur topografis

iii. Untuk

perkotaan dengan tata ruang yang

rapi

^{penentuan subsystem dapat didasar-} kan pada peruntukan areal misalnya ^sub- system daerah industri, subsystem daerah komersial, ^subsystem daerah ^pemukiman tertentu, subsystem daerah terbuka ^hiiau

sebagai daerah ^resapan dan lain lain'

iv.

SetiaP subsYstem daPat dibuat

a. berdiri

^{bebas dengan}

memiliki

^pintu

pembuanganioutfall

masing-masing sehingga setiap subsystem akan mem- punyai kebebasan beroperasi tidak ter- Pengaruh ^satu dengan ^lainnYa;

b.

^Dapat iuga dua atau

lebih

^subsystem tergabung dengan hanYa memPunYai

sebuah outfall bersama'

Pemisahan

satu

subsYstem dengan subsYstem

lain

berPedoman ^bahwa luas daerah layanan setiap ^subsystem mencakup pating besar 20000 ^hektar' Alasan dari Pembatasan ini adalah ^: ll.

i

,

t'r: . I- ii

^.H

". ,....,;rtJ.",..:l.r,T

kan sebagai

berikut:

18 Penatoon ^D roi nase Per kotaan

aI I t a I aa a a t I aa I a aa I aI at a Ia a

ii a^".t 4^,t.-^-a

"aaa'';s:;=:; :;:;'

:!

Subsist.II

l!

^outfall

A.

Gambar

ll

Bila

^subsYstem

I hamPir sama

^luas

dengan subsystem

ll,

masing-masing ^akan mempunyai ^sistem drainase sendiri ^yang lengkap dan ^bebas sehingga keamanan ^satu sama

lain tidak

saling tergantunS' ^System

ini

mahal karena akan memerlukan ^beaya pembuatan, operasi dan pemeliharaan dua buah system dengan bangunan pembuang atau outfall masing-masing'

System

ini baik

dilaksanakan

bila

^luas

subsystem

I jauh lebih sempit

^daripada subsystem ll.

Pada system ini air lebihan dari subsystem ^I akan dialirkan ^secara gravitasi ke subsystem

ll

untuk kemudian bersama sama dengan

air

^lebihan

dari

subsystem

ll

^{dibuang ke}

luar.

B.

Penataon Droi nase Perkotaan

t9

lr. ltlcll*ito tIll.llf, Rtkkmti ld[rn R(nd.h

Gambar

lll

C.

Gambar

lV

System ini dibuat apabila subsystem

ll

lebih sempit dari subsystem ^I

Pada system ini air lebihan dari subsystem ll diangkat dengan pompa untuk dimasukkan ke dalam subsystem I. Kemudian air lebihan

dari kedua

bagian

itu dibuang

bersama sama melewati satu outfall.

Penataan ^Drainase Perkotaan

5.

Bangunan-bangunan drainase

Bangunan

pembuang dari satu

^saluran

ke

dalam saluran yang

leblh

besar misal- nya

dari

saluran tersier

ke

dalam ^saluran sekonder,

dari

saluran sekonder ke dalam saluran induk drainase. Bangunan

ini

um-

umnya berupa

^bukaan

di ujung

^saluran saja dengan kapasitas

aliran yang

^diten-

tukan yang

^diperkuat

di tepinya

^dengan penguat

dinding

dan dasar' Bangunan ini

<lapat difungsikan

juga

sebagai bangunan pembatas

debit'

Bangunan pembatas debit direncanakan mempunyai kapasitas ^rnaksi- rnum tertentu dalam meneruskan aliran ^ke

hilir.

^tujuannya a<lalah agar

tidak

^seiuruh aliran air buangan dapat langsung menuju

ke

bagian

hilir dan

menimbulkan ^genan- gan tinggi di tempat terendah sedangkan di hulunya tidak

tirnbul

genangan' Jadi ^gena- ngan akan diratakan ke seluruh bagian ^la- han yang dilayani sistem drainase, khusus- nya daerah rendah dan datar'

ii.

Bangunan Pencegah arus balik

Seri ng terjadi ^{muka ai r} dalam sebuah ^sal uran sekonder akan lebih rendah daripada muka air dalam saluran induk drainasenya karena terjadi huian lebat pada suatu bagian lain dari daerah layanan saluran induk drainase' Air akan mengalur balik memasuki ^saluran sekonder

tersebut. Untuk

mencegahnya

perlu dibuat

sebuah bangunan ^berpintu pacla

uiung

^{saluran sekonder yang dapat} 20 21

Salurrn Sekondcr $

Tersicr r

+

Bila debit saluran tersier beslr, air mclu*p karena dibattrsi alirannya oleh bangunan penrbatas debif ke dalam sal. sekondrr

Pot. A

Bangunan pembatas deblt

lr. Mulvrnto Dipl. HSi

-"r're

::i --'tr,a: ::::'j j{{.1 ^.: J i) a

----_--+nr' /'{.r-,.'.,*.'.r--Jl\- rcvelmenl

ilt.

Gambar V

Bangunan penguat tebing atau

dasar (revetment) saluran drainase

Bangunan penguat

tebing

atau dasar ^(re- vetment) merupakan pelapisan permukaan tanah tebing dan dasar alur drainase beru- pa konstruksi dinding dari pasangan batu, pasangan

bata,

pasangan

beton

maupun beton bertulang. Khusus bagi pasangan be-

ton

dan beton bertulang biasanya berupa pelat-pelat pracetak (precast) dengan lebar antara 1.00 sampai dengan

2.00 m

untuk Penotaan Drai nase Pe rkotaan

membuka

dan

menutup secara otomatis (klep). _Sebagai contoh letaknya lihat a pada gambar Vl.

A

t_

22 Penatoon Droi nase ^Pe

rkotaan

lebih mempercepat pelaksanaan dan stabi- litas terhadap muai susut. Revetment dapat

dilakukuan dengan sekalian

^membentuk tampang lintang dengan membuat seluruh

alur

dengan beton bertulang pracetak de- ngan penampang

U

dengan panjang ^ma- sing-masing

profil

1.00m agar tidak terlalu

berat dan

memudahkan pemasangannya' Disamping

untuk

memperkuat dasar ^dan

tebing terhadap erosi aliran,

^revetment

dapat digunakan memperkecil

^tampang

aliran dengan membuat

^{kecepatan yang}

diijinkan

menjadi lebih besar. (lihat I'3)

Penataan D rai nase Pe rkotaan

jalan

rnasuk ke jalan/gang serta halaman- halaman

di

sepanjang alur tersebut. perlu dibuatkan jalan masuk untuk menghubung- kan halaman-halaman dan gang-gang terse- but dengan jalan di depannya yang menyi- lang alur drainase tersebut.

Pembuatan konstruksi penyambung jalan masuk

itu

disyaratkan

tidak

mengurangi penampang

lintang alur drainase

mau-

pun

kecepatan alirannya, sehingga tidak dibenarkan memasang gorong-gorong dan jembatan

berpilar atau

kepala ^jembatan yang mempersempit lebar penampang alir- an alur drainase.

Kalau ini tidak diindahkan akan terjadi ke- hilangan

enerji aliran waktu

mengalir _di bawah tampang yang menyempit sehingga mengganggu

kinerja

drainase

dan

dapat menimbulkan penyumbatan

akibat

sedi- mentasi dan sampah yang tersangkut.

v.

Pelenyap enerji

Pada 1.6. disebutkan,

salah satu

fungsi sistem drainase adalah menjadi salah satu prasarana mencegah erosi

dan

gangguan stabilitas lereng

pada

daerah perbukitan dengan membuat sistem drainase teknis dengan syarat tertentu yang akan mampu

e

menghindari terjadinya runoff permu-

kaan semaksimal mungkin

dengan mengarahkannya

ke dalam

saluran drainase ^(tersier) terdekat

23

Sal. induk drainase _I

il

A

+

t*

ⁱ_i

it ii

i

a

,i

tertutuP terbuka KleP Sal. sekondcr

drainase

^{Pot' A}

Carnbar VI

iv.

Penyambung jalan masuk

Alur

drainase yang dibuat

di

sepanjang ^sisi

kiri dan

kanan

ialan umum

^mengganggu

Gorong ²

Cbr.VI

?4 Penataan Droi nose Per kot oan

. membatasi

kecepatan

aliran

dalam sistem drainase tidak melebihi kecepat- an kritis tanah saluran.

Kalau dasar aliran terlalu curam

dan menimbulkan kecepatan aliran yang terlalu besar

dapat dilakukan

tindakan-tindakan sebagai berikut

a.

penjenjangan aliran dengan membuat saluran berjenjang ^{(cascade) :}

Aliran akan dibuat melewati alur drain-

ase menuruni

^lereng

curam

dengan dibuat berjenjang sehingga kecepatan alirannya menjadi cukup kecil dan ti- dak menimbulkan erosi pada dasar dan lereng saluran.

Penatoon Droinose perkotaan

b. membuat

bangunan_bangunan terjun dan kolam penenang sebagai

pul"ny"p

enerji (drop structure).

Apabila

jenjang_jenjang

cukup

tinggi

karena tajamnya lereng aliran, ii

bawah

masing_masing jenjang/anak

tangga aliran dibuat terjunan

_dan

kolam

penenang

(drop

structure) _{un_}

tuk

melenyapkan

enerji

gerus _karena jatuhnya/terjunnya

air

misalnya mern_

buat kolam

_dengan

lebar

(L)

dan

ke dalaman yang

cukup di

bawah terju_

nan dengan revetment untuk meredam enerji terju nan tersebut.

25

PPilTISDi\I

Cambar

Vll

Cascade

Cambar

ylll drop

_structure

Penotaan Drainase ^Pe rkotoan

c.

Membuat Parit deras ^(chute)

Parit deras dibuat ^sebagai alternatif ^saluran cascade

pada

lereng sangat

curam'

^Parit deras

dilapisi

^pasangan

batu atau

^beton bertulang agar dapat menahan kecepatan yang besar ⁽ untuk ^pasangan batu +/-

sld2'5

m/di. lapisan beton bertulang 3'5 m/dt ^atau lebih) Bagi parit deras dengan lereng yang sangat

curam, untuk

memperkecil ^enerji dan kecepatan aliran serta daya Serusnya' pada dasar parit deras dipasangi blok-blok

kontrol (baffle blocks)

^{sebagai peredam} enerii tersebut (energy disssipator)'

Penataan Drai nase Perkotaan

PPMISDM

Gambar X Parit deras dengan baffle block

v.

Pintu pembuang utama (outfall)

Outfall atau

bangunan pembuang utama ini dapat berupa :

a.

Bangunan outfall terbuka

Outfall

terbuka hanya berupa bukaan

di

ujung saluran drainase utama yang menghubungkannya dengan perairan bebas.

Bukaan ini diberi

revetment pada kedua

tebing

maupun dasarnya

untuk menjaga stabilitas

bentuk

dan

dimensinya terhadap

erosi

dan pengendapan.

26 27

PPMISDM

Gambar

lX

Parit deras

28 Penataan Drai ^{nase Pe r} kotaon Penataan Drai nase Pe rkotaan

(rnaksimum) permukaan air

di

dalanr per- airan bebas oleh efek pembendungan yang terjadi.

Hal ini akan berakibat :

. Terjadi

luapan

ke luar alur

drairrase primer dan sekonder yang dapat meng- akibatkan

banjir di

sekitarnya (banjir rob).

o

Terjadi penyusupan

air

laut ke dalam sistem drainase dan

air

tanah

di

seki-

tarnya sehingga menimbulkan

pen- cemaran terhadap air tanah yang masih banyak dimanfaatkan sebagai sumber air.

Untuk mencegah backwater seperti diurai- kan di atas, pada bukaan outfall dapat dipa- sang konstruksi

pintu.

Pada daerah pantai konstruksi demikian disebut konstruksi pe- nahan pasang (pintu penahan pasang atau arus balik).

Konstruksi penahan pasang dan arus balik sebaiknya harus

dapat bekerja

otomatik maupun dioperasikan secara man ual dalam membuang air ke hilir.

Alasannya adalah ;

o

Dengan kemungkinan pengoperasian

manual akan ada

petugas operator yang selalu bekerja setiap saat, khusus- nya pada waktu-waktu terjadi backwa- ter dan pada musim banjir. Petugas ini akan selalu siaga untuk mengoperasi-

29

l0

o

b. Outfall berpintu

Apabila muka air di dalam

Perairan bebas dapat berfluktuasi merrjadi lebih

tinggi daripada muka air di

^dalam

saluran induk karena

o

Terjadi banjir ^(pada perairan bebas berupa sungai dan danau)

Terjadi ^pasang naik Yang menyu-

sup ke

dalam saluran Pembuang primer ^(pada Peairan bebas beruPa muara sungai/tide reach/alur ^Pa- sang surut

dan

laut) Yang disebut rob.

Pembuangan

air dari

^saluran

induk

^drai-

nase

ke dalam

^{perairan bebas dapat ter-} hambat karena terjadi arus balik/backwater dari perairan bebas ke dalam saluran drai- nase

primer

pada saat

terjadi

^peninggian

trr, Muh'snto Dipl tlE

Gambar

Xl

Out/et terbuka

il

30 Penataon Drainase Perkotaan

kannya

jika terjadi

kegagatan tenaga

listrik

dan atau mesin penggerak oto- rnatiknya.

Di

samping

itu

dengan ke- hadiran mereka akan selalu terdeteksi kebutuhan pemeliharaan, ^kerusakan, gangguan

teknis dan

lain-lainnya se-

hingga dapat segera diatasi.

^Petu-

gas-petugas

tersebut dapat

tersebut melakukan pencatatan

data

hidrologi seperti

curah hujan

ketinggian ^nnuka air sungai dan debit banjir secara ber- kesinambungan, gangguan teknis yang

terjadi dan melakukan

pembersihan sampah-sampah yang mengganggu ali- ran dan operasi pintu.

Pintu penahan pasang dan arus balik dapat bekerja secara

otomatik,

rnem- Lruka

untuk

mengalirkan

air

buangan ke hilir dan menutup jika elevasi muka air di

hilir

^lehrih tinggi daripada di hulu- nya. Dengan sensor pemindai muka air ditentukan prosedur buka tutup secara otomatik dengan mesin-mesin listrik.

Debit saluran primer terutama ditentu- kan oleh curah hujan yang fluktuatif ^be- sarnya. Demikian juga sungai ^sebagai perairan bebas mempunyai debit yang sangat fluktuatif. ^{Terjad i} nya debit-debit di atas tidak berinterval teratur. Walau- pun dalam hal perairan bebasnya laut dengan interval kejadian pasang naik teratur ⁽¹²

jam

atau 24 jam sekali) teta-

Penataan Drai nase ^pe r kotaan

pi

tetap saja fluktuasi _muka

air

dalarn saluran

tidak

menentu kapan terjadi dan besarnya. Otomatisasi operasi pin_

tu-pintu

penahan pasang dapat men- gakomodasi ketidak teraturan tersebut dan bereaksi dengan cepat..

3.2. Konstruksi penahan pasang dan

arus

balik

Tipe-tipe konstruksi ini yang banyak dijumpai :

'1. Bangunan dengan hendung

karet/kemhrang kempis (inflatable rubber dam)

Panjang bendung karet dapat dibuat mencapai bentang '100m, bahkan dapat

dibuat

sampai dengan 200m dengan memakao membran yang khusus

dibuat.

Ketinggian bendung _biasanya kurang dari 5.00m walaupun clapat juga dibuat dengan ketinggian sampai 10.00m

31

Brndrtrt Lrr!t

!I - 5hr-- +

Bendung maupun mengalir

Gambar

XII

Bendurig t;:rr,:t

karet dapat diatur

secar;l _otornaiik

manual untuk

mengempis

agar

air

ke hilir

bersama sedimen pacja saat

32 Penotaon Drainase Perkotaon debit besar dari hulu dan elevasi air

hulu

lebih

tinggi dari elevasi air hilir. Bendung

akan mengembang kembali apabila elevasi

air hilir lebih

tinggi

dari

elevasi

air hulu

--+

tidak

ada debit limpasan yang harus dialirkannya ke hilir.

Kelebihan dari tipe ini

i.

^{pada saat} mengempis sedimen dan sampah dapat terbawa ke

hilir.

Sampah dapat me- limpas di atasnya bersama air kalau elevasi air hulu terus meninggi dan dapat melimpas ke

hilir

apabila tinggi jagaan (freeboard) di atas bendung cukup dapat mengakomodasi kenaikan elevasi

air hulu

tanpa melimpas ke luar a[ur.

Biasanya limpasan kecil dapat

diijinkan

di atas bendung

yang

mengembang. Tetapi limpasan

di

atas

20%

akan menimbulkan vibrasi/getaran

yang dapat

mengganggu stabilitas karena interaksi air dan bendung

dan menimbulkan

kerusakan membrane karet dan pondasi bendungnya. Pada prak- tiknya sebuah sirip sebagai deflektor ^dibr-rat

di

permukaan

hilir

bendung untuk menga- rahkan limpasan ke

hilir

sebagai pencegah vibrasi.

5irip ini

ciapat mencegah terben-

tuknya

tekanan negatif

di hilir

bendung karet ketika terjadi lirnpasan air.

Karena

itu untuk

meneruskan

debit

besar

dari hulu bendung dikempiskan

rneng- hindari getaran yang merusak tadi.

Penotaan Drai nose perkotaon

ii.

Lebih cepat dibuat _dan relatif _lebih

biayanya murah

iii. Cukup efektif

mengempang susupan _air asin

Untuk

mencegah susupan

air asin

dari bawah konstruksi bendung gerak maupun

bendung

_karet,

tinggi

pengempangan di

dalam

forebay harus dlperiahankan _agar memenuhi _syarat minimum _{sbb :}

Pada suatu

titik p

pada dasar sungai di

bawah konstruksi akan terjadi

suatu keseimbangan tekanan air tawaidengan air asin

-*

p (h +6h)

:

h ^(p+&)

p :

berat jenis

air :

1

h :

^{selisih berat} jenis air dengan air asin

:

_0,03

1 (h+6h)

:

_h

(r +

_0,03) __+

6h :

_0,03h.

iv.

Pengisian bendung karet

Bendung karet dapat digelembungkan/di _isi dengan

air,

udara atau keduany"

d"ngrn

tekanan rendah biasanya 4 sampai dengan 10 psi (0.3

-

^{0.7 atm)}

a.

Pengisian dengan

kolom air

dengan

setinggi 30 40 di atas

puncak

bendung cukup

menggelembungkan bendung karet. Setelah penuh bendung akan berbentuk seperti tetes

air

mata (Cbr.X,) karena berat air

di

dalamnya.

33

b

Bendung karet diisi air courtesy Wikipedia Penataan Droi ^{nase Pe r} kotaan Karenanya

dibuturkan landas

^betoti

yang lebih lebar (Cbr'X b')

Keuntungan:

. Karena beratnYa air

Pengisi

bendung lebih lembam'

^tahan

terhadaP Setaran'

r Seluruh

Panjang

Puncak

^mercu bergerak naik turun bersama'

.

Dapat berfungsi kalau aliran ^Iistrik terganggu.

Kelemahan:

o BiaYa Pembuatan lebih

^mahal

karena butuh PomPa air _Yang lebih

mahal, landas beton (sill)

^Yang lebih ^lebar'

r

Pengisian

dan

PengemPisan me- merlukan waktu lebih ^lama

. Di

negara dengan musirn dingin keutuhan bendung terancarn olel'l Pembekuan air di dalarn bendung- nya.

.

Dapat mengalami vandalisme ^(Pe- rusakan).

Penatoan Drai nose Perkotaan

b.

Pengisian dengan udara

Pengisian udarakedalam bendungkaret dilakukan dengan blower. ^penampang bendung yang,mengembang berbentuk lingkaran sehingga landas beton ^(sill)

nya lebih

sempit

dari

bendung yang diisi dengan air, demikian juga bentuk membran juga lebih pendek

Tipe

ini

lebih disukai karena

o

dapat dikembang kempiskan lebih cepat dan

o

tidak terpengaruh pembekuan Keuntungan:

o

Lebih cepat dikembang kempiskan

o

Pembuatan lebih murah

o

Memerlukan enerji lebih sedikit

.

Enerji dapat menggunakan tenaga surya

Kelemahan:

.

_{Timbul vibrasi}

o

Pemasangan

deflector

dimaksud- kan

untuk

memecah arus

air

dan pembentukan tekanan negatif di bawah arus air limpasan yang me- nimbulkan vibrasi.

o Pada pengempisan

penurunan

puncak bendung tidak

merata (tengah-tengah nya men urun)

o

_Vandalisme

34 35

a Gambar

Xlll

36 ^Pe nataan ^Dr ainase ^{Pe r} kotoon

Gambar XIV ^Bendun

g

karet diisi udara Courtesy Wikipedia

2.

Bendung penahan ^pasang dan ^arus balik berupa bendung gerak

Bendung gerak dengan limpasan undersluice

dan merupakan upsteam control

^structure

untuk mempertahankan elevasi ^air huluforebay water ^surface pada ketinggian tetap karena ^: Angkutan sedimen ^akan dapatditeruskan ^ke

hilir b"rrum air

sehingga akan sangat mengurangi terjadinya agradasi sungai

di

^{hulu bendung'}

i.

Pemasangan

pompa sebagai intake

^di

hulunya akan efisien karena

^ketinggian

hisap pompa akan dapat diatur tetap'

ii.

^Susupan

air asin dapat

dicegah agar ti-

dak

mencapai intake pada bendung yang dilengkapi ^dengan

pintu

pengambilan (in- take).

iii.

^{Dapat terbentuk} (rangkaian) pembendung- an yang akan menjadikan

alur

sungai itu (bagian dari) waduk panjang ^atau long stor' age yang dapat menyimpan

air

^{tawar di}

dalamnYa'

Penataan Drainase Perkotaan

Kecil kemungkinan

terjadi

luapan

ke

luar

alur sungai oleh efek

backwater akibat pengempangan

oleh

bangunan bendung

dan

dengan

demikian

menghemat pem- buatan tanggul banjir.

SodurB g(rLi pjnts d.tgrn : P6iii hnrrtrp

h+6lt h+6ht o

S.diH lartrrr lilllkl] olaf, ditu lnHL lr U{ly[to DlF alL nd.bfrril Ldr: R.rd$

37

Gambar XY Bendung radial

Untuk

mengalirkan

air ke hilir

^{pada saat}

terjadi debit

besar

dari hulu,

pintu-pintu

dapat diatur secara otomatik

maupun

manual untuk membuka dan

mengatur besarnya bukaan sesuai

debit

yang harus

dilewatkan, dan kemudian

menutup kembali apabila tidak ^ada debit limpasan.

Tipe pintu

yang _dapat dipakai tergantung pada tinggi pembendungan, lebar bentang

dan lain.

Pada gambar

di

bawah contoh

bendung gerak dari tipe radial

(tainter gates).

PGiii tcrbukr utraut D.l{Glrr drhit dsn .rdin.n

Penotaon Droi nose Perkotaan Penataan Drai nase Perkotoan

Kombinasi Metode Pembuangan Air

Lewat Outfall

Menghalangi susupan

air

asin atau aliran/arus

balik ke hulu

dengan sebuah konstruksi penahan pasang/pintu penahan pasang atau arus

balik

ini akan menimbulkan suatu konsekuensi

yaitu

pada waktu pintu penahan pasang atau arus balik tertutup, yaitu pada waktu

air

pasang naik maksimum akan

terjadi

pengempangan

debit dari hulu

sungai.

Pada waktu debit tidak terlalu besar, volume yang akan terempang akan cukup tersimpan sementara

di

dalam

alur

sungai sendiri,

dan

sebagian akan meresap mengisi

air

tanah,

tidak

akan meluap ke luar alur sungai (Vide Cbr Xll. tinggi pembendungan maksimum).

Pada

waktu terjadi aliran debit besar

dari

hulu,

kapasitas simpan

alur

sungai mungkin tidak akan

cukup, walaupun

sudah diperbesar dengan penyediaan bantaran

banjir di

sepanjang sungai, yang diamankan dengan tanggul pencegah luapan

(vide Cbr. XV). Untuk membantu

menampung

volume dan

menurunkan elevasi permukaan air yang terempang, dapat dilakukan tindakan-tindakan seperti diuraikan

di

bawah

ini

^:

1.

Pembuangan air dengan pompa ^:

i.

Pompa dapat dipasang dengan kapasitas

tertentu untuk menurunkan volume

air

yang

terempang, dengan

demikian

^juga menurunkan

elevasi

permukaannya agar

tidak

melimpas

ke luar alur,

pada waktu konstruksi penahan ^pasang tertutup.

38 39

4.

3.

Pencegahan susupan

air asin dengan

^pintu penahan pasang

(tidal/salt

barrier)

ini

^dapat

membantu mencegah tercemarnya sumberdaya air tawar baik air permukaan maupun air tanah yang khususnya di daerah lahan rendah ^dataran pantai yang sangat kurang jumlahnya terutama pada musim kemarau'

Dengan membuat konstruksi pencegah ^susup-

an air asin

pada muara sebuah sungai ^akan terbentuk suatu ^genangan

air

^tawar

di

dalam alur drainase induk dan muara

.

yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber- daya air tambahan ^atau alternatif untuk me- masok kebutuhan air Perkotaan'

.

berfungsi mengisi ulang (recharge) air tanah

di

sekitarnYa.

Courtesy WikiPedia

Gambar XVI Bendung Radial

40

Penataon Drainose Perkotoan

ii. Pompa dapat pula dipasang

^untuk

menambah kapasitas limpasan ^bangunan Penahan ^Pasang, aPabila ^:

' l":ftJi111,,:::-,"::[::,:li::

yang cukup

besar kapasitasnya, ^atau terbatasnya lahan

di

sepanjang sungai untuk bantaran ^banf

ir'

.

Pada

waktu terjadi

curah hujan ^yang besarnya melebihi presipitasi rencana (P*n*n,) yang menyebabkan Q*ne",

)

Q*n."n''

Kombinasi Pembuangan air

a.

^Pada

saat

^pasang

surut atau tidak

^ada

aliran arus

balik

dan debit

dari hulu

kecil

(< Q

pintu penahan pasang) pompa tidak bekerja.

O. Debit limpesar kecil, pornpa tidak bekerjr

Pintu penahan lasan8

dibuka +

Penatoan Drainase

perkotaan 4l

b.

^Ketika kapasitas tampung alur

di

hulu pintu penahan _pasang

belum dilampaui

(tidak

ada

bahaya limpasan)

walaupun

pasang naik

di hilir,

pempa belum bekerja.

pintu pe.lsh{n p{ssng ditutup tr. Volume empang{n keci!, pompa belunr bekerja It

In ltlutynro Dipt, HE

Prinsip &ekal,rse Pcngentlselirn ;Uut n d.tr p.nari

Gambar

XVlll

/nsta/asi pompa

c.

Apabila kapasitas tampung alur hulu sudah kritis, mendekati penuh dan ada ancaman terjadi peluapan, walaupun

airdi

hilirmasih

surut dan pintu-pintu penahan

pasang

dibuka pompa akan mulai

dioperasikan pada kapasitas sebagian atau penuh.

Prinrip Rekeyrm Pcngmdslirn Murn drn Pantri

Gambar

XVll

/nsta/asi PomPa

43

42 Penotaan Droinose Perkotaan

Ptntu Pcnahan P6salr8

I c. Vohme enlnrSrn baer. 1renF b*:rir +

Penataan Drai nase perkotaon

atau

peninggian

muka air hilir melebihi

mercu pelimpas

di

bawah pintu-pintu :

1.

^Pada

waktu

pasang

naik: air

tawar

dari

hulu dialirkan ke

hilir

dengan pompa

Ada

kemungkinan bahwa pada

waktu

hujan Iebat

volume alur

^(dan bantaran

banjir

yang tersedia) tidak cukup besar untuk _menampung akumulasi debit selama pintu penahan pasang atau arus balik ditutup sedang kapasitas pompa terpasang

tidak

mampu langsung membuang kelebihannya ke hilir.

Dalam situasi demikian, akan diperlukan pem_

buatan suatu kolam retensi yang bersama _sama

dengan

kapasitas

alur (dan

bantaran _banjir)

akan menyimpan

sementara

akumulasi

sisa

debit yang tidak dapat langsung dialirkan _oleh pompa ke hilir.

Volume yang tersimpan sementara di dalamnya

akan dibuang oleh pompa dan

pintu_pintu penahan pasang

ke hilir

pada saat

air

^pasang

telah mulai surut.

Kolam retensi dapat dilengkapi dengan sebuah limpasanloverflow

spillway untuk

menambah kapasitas pompa _pada kondisi darurat. Mercu spillway dibuat sama tinggi dengan elevasi air

hilir

maksimum/pasang sehingga

tidak

dapat

terjadi

limpasan

air

pasang ke

hulu.

_{Kalau air}

hulu makin

meninggi, dapat dilimpaskan _di atas

spillway

sehingga menambah kapasitas pembuangan pompa.

d.

Gambar XIX

Apabila kapasitas tampung alur hulu ^sudah kritis, mendekati ^penuh dan ada ancaman

terjadi peluapan,

^{sedangkan ketinggian}

pasang maksimum, sehingga pintu-pontu harus

ditutup,

pompa dioperasikan ^pada kapasitas Penuh.

Pint[ penrhrn pNrf,8 ditutuP

l

Volume cmPengrn lerlalu ^besar' prsong naik PomPe bckerja

Ir. Mulyanto DiPl. HE Prinsip ^RekaYasa Murm ^d!r: P'ntai

lnstalasi _PomPa

Gambar ^XX

5. Kolam Retensi

PenutuPan

Pintu

^Penahan balik akan berlangsung selama

pasang

atau

^arus terjadi pasang naik;

lnstdestPmPe --'--'-'+

ln M.trE ^Dlol' llf,

fri-fp **tv* n i-ttf-r illrrrdx littri

44 Penatoan Drai ^{nase Pe} rkotaan

Pintu ^pcnahan paslrng

lr. ltrllanto ^Dipl. llE

Prinsip RckaYasa !lusm drs ^Paotsi

Gambar XXI Ko/am retensi

2.

^Pada

waktu

^surutnya

air

^pasang

di hilir

^telah

cukup rendah, pintu penahan ^pasang atau ^arus balik akan dibuka ^agar air hulu mengalir' Untuk mempercepat pembuangan

air jika

^kondisi

menghendaki misalnya akan jatuh huian ^lebat' pembuangan dapat dibantu dipercepat ^dengan pompa.

Penataon Drai nose Perkotoan

3.

Kolam retensi disediakan dengan :

a.

^rnembuat

suatu kolam baru pada

suatu

luasan lahan khusus di dekat

saluran drainase utama agar pemasukan

air

dari dan pembuangan kembali ke dalam saluran drainase utama tidak menempuh jarak yang panjang (Cbr. XXI)

b. membuat sebagian luasan rawa

pantai yang ada dengan memisahkannya dengan keseluruhan bentang rawa dan dilengkapi dengan prasarana pemasukan

air

dari dan pembuangan

ke luar seperti

dijelaskan pada gambar Cbr. XXIl.a dan b.

Gambar XXll

membuat suatu saluran penangkap/inter- ceptor channe yang akan menangkap alir- an dari (beberapa) saluran induk drainase sejajar garis pantai untuk menamlttrng de-

45

lr lrlullilto ^DiPi. tle Primip ll&]rH ltlrtn drn f'tr|{i

Sal, drain induk

Gambar XXll E/evasi min. m.a.

di

^{dalam kolam retensi}

C.

Pe nataan Drai ^{nase Pe r} kotaan

birdebit

dari saluran-saluran tersebut'

Kolam retensi ini dapat

^{membentuk di} bawahnya tirai bagi susupan air asin mele- wati aliran air tanah (Cbr'

XVll'

^b)

6. Kapasitas Dari Sistem Drainase

Dalam menghitung kapasitas dari sistem drain- ase perkotaan memerlukan penentuan fefaktor;

. Tingkat

keamanan terhadap

terjadinya

^peng- g"n"ngun oteh huian, ^rembesan air tanah dan kegagalan Prasarana.

o

Luas areal yang dilaYaninYa'

o

Koefisien reduksi

oleh

serapan lahan dan lain lain yang biasa diterapkan dalam ^penggunaan

rumus rational

^dsarankan

diabaikan

^karena

kapasitas ditentukan pada ^saat lahan perkotaan sudah jenuh,

jadi

hasil perhitungan lebih kon- servatif.

r

Koefisien reduksi yang dipertimbangkan hanya karena faktor konsentrasi aliran yang ^berbeda

dari

setiap saluran terhadap

jalan

keluarnya (outlet).

o

Sistem drainase perkotaan/pemukiman hanya dihitung/dimaksudkan

untuk

menanggulangi genangan

dari

^curah

hujan

saja (storm drain) karena

dari

segi kuantitas,

air limbah

^{kota ti-} dak akan banyak membebani sistem drainase

ini

seperti terlihat ^pada contoh perhitungan di bawah;

Misalkan sebuah kota dengan populasi ^seban- yak ¹ .000.000 orang menghuni daerah ^seluas 10'10 km2 atau 10.000 ^ha.

Penataan Drainose Perkotaan

Pada kondisi sekarang diperkirakan per orang akan memproduksi limbah cair sebanyak 200 l/hari.

Ini akan menghasilkan debit :

200. 1 .000.000/1 0.000

:

_{20.000 llha/hari}

Sebuah saluran drainase tersier kota yang mi- salnya melayani 200 ha, akan mendapatkan beban Iimbah ini sebesar: (20.000.200)/(60.60.24)

:

46.3

l/dt. atau : 0.23

lldtlha. Suatu

jumlah

_{yang tidak} akan berpengaruh banyak tetapi efek pencemaran- nya yang perlu diwaspadai.

Kapasitas

sistem drainase harus

dihitung berdasarkan fungsinya sebagai

storm drain

saja

dengan

besar

curah hujan yang

harus dilayani system ini dialirkan pergi dalam waktu 24 jam saia.

Pembuangan keseluruhannya adalah sebagai runoff permukaan. Pada daerah perkotaan yang datar dan rendah misalnya daerah Pantura (pantai utara)Jawa dianggap tidak

terjadi

penyerapan hujan (infiltrasi

dan

perkolasi)

karena tingginya air tanah

dan kejenuhannya di saat musim hujan.

Persoalannya

adalah

menentukan kelebatan

curah hujan

yang akan

dipakai

sebagai kriterion perhitungan kapasitas sistem drainase ini.

R. Linsley dan J. B. Franzini dalam Water Re-

sources Engineering menyarankan nilai yang dipak-

ai

sebagai dasar menentukan

modulus

drainase kota/pemukiman ditentukan sama dengan 1 persen dari besar curah hujan rata-rata tahunan. Bila angka

ini

yang dipakai maka

di

pulau Jawa akan bernilai kira-kira 30 mml24 jam.

46 47

48 Penataan Drainase Perkotaan

Modulus

drainase

yaitu debit air yang

di-

hasilkan per ha. daerah

^layanan

akan

bernilai:

(0,03.1000.10.000)/(60.60.24)

l/dt/ha : 3,47

Vdtl

ha.

yang akan

terlalu kecil dan

sering dilampaui pada musim hujan.

Penulis menyarankan untuk memakai kriteria di bawah:

Hujan yang jatuh harus dapat dibuang

dalam maksimim 24 iam.

Hujan lebat yang dipakai dalam

^menghitung

besarnya kapasitas drainase adalah

hujan

selama

24

jam hari berturutan.pada frekuensi/masa ulang tertentu

1.

Untuk daerah pemukiman dipakai curah ^hu.ian harian maksimum yang dapat

terjadi

dengan masa ulang 5 tahun sekali.

2. Untuk

^daerah komersial dipakai curah ^hujan maksimum

yang dapat terjadi

dengan masa ulang 10 tahun sekali.

3. Untuk daerah industri dipakai curah

^hujan

maksimum dengan ^masa ulang 25 tahun sekali.

Bagi daerah komersial

diperlukan

keamanan yang

lebih

besar daripada daerah pemukiman se-

hingga ditentukan kriterion curah hujan maksimum yang

lebih

besar mengingat resiko yang akan di- timbulkan apabila terjadi Senangan akibat air kele-

bihan

terhadap kelancaran

ekonomi

akan cukup besar. Demikian juga bagi daerah industri dipakai curah hujan maksimum yang lebih besar daripada yang ditentukan bagi daerah komersial dengan ^per- timbangan yang ^sama.

Penatoon _Droinase perkotoan

Misalkan untuk suatu daerah komersial, besar curah hujan harian maksimum dengan masa ulang 10 tahun sekali

:

90 mm, modulus drainasenya

:

(A,O9.1000. ₁ 0.000)/ (60.60.24)

l/d{ha :

1 O,42 Vdtl ha.

Bila sebuah saluran drainase tersier pemukiman/

kota melayani areal seluas 100 ha, _{debitnya akan} menjadi

: 100.10.42!/dr:

_1o4.21ldt

:

r.04 mydt.

Penentuan kriterion tentang besarnya curah hu_

jan

_dan modulus drainase

ini

sepenuhnya tergan_

tung pada keyakinan dari masing-masing perencana sistem drainase

itu sendiri,

dengan _mempertim- bangkan kondisi-kondisi setempat, misalnya _{topo_}

grafi, areal layanan, daya resap tanah

di

situ, kepa_

datan bangunan, _serta jenis dan kelebatan penutup vegetasi di atasnya.

Penentuan

elevasi air normal pada

_daerah pemukiman yang terpenting adalah bahwa tidak

terjadi

kelembaban

tinggi

pada _{permukaan tanah}

agar tidak

mengganggu kenyamanan _kehidupan dan cukup dalam pula bagi memudahkan infiltrasi dan perkolasi

air

limbah septik. Kedalaman dapat ditentukan

paling tinggi

diantara

.l,50 _ 1,00

_di

bawah permukaan lahan pada musim hujan.

1.

^Kapasitas saluran drainase tersier :

Misalnya hujan 24 jam

berturutan _terbesar untuk masa ulang 5 tahun besarnya

:

_{50 mm.}

Pada waktu curah hujan sebesar itu turun, pada

t ha

lahan akan tercurah sebanyak 1.10.000.

50.10-r m3

:

500 mj air.

49

J o 7 f 9 i{ ll ll ll l'l 15 16 ll 16 l9 iu rt ;

Gambar XXlll ^Diagra m hidrograf

Apabila ^luas sebuah petak tersier

:

A ^--+

Kapasitas drainase

tersier - A'q (*) ini

iuga akan mampu mengeringkan genangan dalam waktu 24 iam.

2.

^Kapasitas saluran drainase sekonder

Penotaan D rai nase Perkotaan

Untuk

menentukan kapasitas saluran drainase sekonder ⁱ n i, penting d i h itu ngld itentukan waktu konsentrasi

dari setiap

saluran

tersier

yaitu waktu yang dibutuhkan oleh debit maksimum dari sebu