Drainase Fix Bab 1-4

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Drainase didefinisikan sebagai pembuangan air permukaan, baik secara gravitasi maupun dengan pompa dengan tujuan untuk mencegah terjadinya genangan, menjaga dan menurunkan permukaan air sehingga genangan air dapat dihindarkan. Drainase perkotaan berfungsi mengendalikan kelebihan air permukaan sehingga tidak merugikan masyarakat dan dapat memberikan manfaat bagi kehidupan manusia. Kelebihan air tersebut dapat berupa air hujan, air limbah domestik maupun air limbah industri. Oleh karena itu drainase perkotaan harus terpadu dengan sanitasi, sampah, pengendali banjir kota dan lainnya (Alfian, 2007). Menurut Suripin (2004) drainase mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/ atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Drainase juga diartikan sebagai suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penangggulangan akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air tersebut. Dari sudut pandang yang lain, drainase adalah salah satu unsur dari prasarana umum yang dibutuhkan masyarakat kota dalam rangka menuju kehidupan kota yang aman, nyaman, bersih, dan sehat. Prasarana drainase di sini berfungsi untuk mengalirkan air permukaan ke badan air (sumber air permukaan dan bawah permukaan tanah) dan atau bangunan resapan. Selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan dengan tindakan untuk memperbaiki daerah becek, genangan air dan banjir. Kegunaan dengan adanya saluran drainase ini adalah untuk mengeringkan daerah becek dan genangan air sehingga tidak ada akumulasi air tanah, menurunkan permukaan air tanah pada tingkat yang ideal, mengendalikan erosi tanah, kerusakan jalan dan bangunan yang ada, mengendalikan air hujan yang berlebihan sehingga tidak terjadi bencana banjir.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|1

Persoalan banjir dan genangan di Pekanbaru merupakan permasalahan yang cukup rumit, penyebab utama terjadinya banjir dan genangan di kota Pekanbaru ini 70 % genangan yang ada hanya disebabkan oleh masalah yang sepele yaitu tidak mengalirnya air pada titik genangan ke saluran yang ada di pinggir jalan. Jika diamati dengan seksama pada menit-menit pertama hujan deras turun badan jalan sudah tergenang sampai beberapa puluh centimeter, sedangkan saluran pembuang terdekat masih kosong karena tidak ada saluruan dari badan jalan ke drainase kota. Kondisi eksisting di Jalan Lembah Raya, Kelurahan Tangkerang Utara, Kecamatan Bukitraya memiliki bangunan drainase yang besar namun ukuran konstruksi bangunan drainase tersebut tidak seragam, pada ruas-ruas tertentu dimensi saluran tidak beraturan.

Gambar 1.1 Sampah di dalam Drainase

Adanya penumpukan sampah di dalam drainase dan sedimentasi yang tinggi menyebabkan berkurangnya kapasitas drainase untuk menerima debit hujan yang masuk sehingga ketika hujan turun dengan intensitas tinggi drainase tidak sanggup menampung debit hujan tersebut yang menyebabkan air meluap dan menimbulkan banjir yang menggenangi pemukiman warga dan badan jalan. Dari informasi masyarakat yang tinggal didaerah tersebut salah satu penyebab banjir yaitu adanya air kiriman yang tiba tiba datang hingga menggenangi kawasan pemukiman warga. Ketinggian banjir yang merendam jalan banyak menyebabkan kendaraan yang melintas mengalami mogok.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|2

Gambar 1.2 Banjir di Jalan Lembah Raya

Beginilah resiko warga yang melintas dan tinggal di lokasi jalan Lembah Raya. Banjir seakan-akan sudah menjadi sahabat yang tidak bisa terpisahkan. Walaupun hanya di saat musim hujan dan di saat air sungai meluap, dampaknya begitu besar. Terutama, jalan aspal jadi rusak belubang, tanaman kebun jadi rusak dan rumah serta pekarangan rumah jadi kotor dan bau. Sumber: Riau Pos

Gambar 1.3 Kendaraan yang melewati daerah banjir

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|3

1.2 Rumusan Masalah Banjir yang terjadi pada Jalan Lembah Raya menunjukkan bahwa drainase tidak dapat berfungsi secara optimal, oleh karena itu diperlukan evaluasi untuk memperoleh solusi dari permasalahan tersebut : Berapa kapasitas saluran yang dibutuhkan untuk mendesain ulang saluran sehingga dapat mengantisipasi banjir tersebut? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian adalah sebagai berikut: Menentukan kapasitas saluran yang dibutuhkan untuk mendesain ulang saluran sehingga dapat mengantisipasi terjadinya banjir di daerah tersebut.

1.4 Manfaat Penelitian Harapan dan output dari penelitian ini adalah menjadi bahan masukan atau bahan pertimbangan alternatife dan solusi pemecahan masalah banjir bagi pihak-pihak yang berkepentingan.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|4

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Umum Secara umum, sistem drainase dapat diartikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Saat ini sistem drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur perkotaan yang sangat penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat dari kualitas sistem drainase yang ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota dari genangan air (Alfian, 2007). 2.2 Kegunaan Drainase Secara umum sistem drainase mempunyai kegunaan (Alfian, 2007): 1) Mengalirkan air limpasan tanpa mengakibatkan erosi, endapan atau penyebaran polusi; 2) Tidak terjadi genangan, banjir dan becek-becek terutama bagi daerah yang selalu mengalami banjir setiap musim hujan; 3) Memperbaiki kualitas lingkungan; 4) Sebagai konservasi sumber daya air permukaan/ tanah. Sebisa mungkin tujuan di atas dapat dicapai dengan kemampuan teknis yang didasari oleh prinsip perencanaan bahwa pada daerah hulu aliran, arus limpasan air hujan yang belum terlalu atau tidak membahayakan/mengganggu lingkungan, sebisa dan sebesar mungkin dihambat dan diresapkan sebagai sumber daya air tanah atau untuk kehidupan. Dengan demikian, limpasan air hujan dan aliran permukaan yang menyebabkan erosi dan banjir di daerah hilir akan berkurang (Alfian, 2007). Jadi filosofi drainase dalam daerah perencanaan aliran sungai adalah (Alfian, 2007): 1) Menghambat aliran hulu; 2) Memperbesar infiltrasi dan perkolasi pada hulu aliran untuk kehidupan (keseimbangan hidro-ekologis);

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|5

3) Mereduksi aliran di hilir, untuk mengurangi malapetaka yang mungkin ditimbulkan (keseimbangan ekologi DAS). 2.3 Dampak Drainase Sistem drainase merupakan tindakan teknis untuk mengendalikan (Alfian, 2007): 1) Kelebihan air hujan, agar air hujan dapat disalurkan menuju badan penerima dengan aman sehingga kemungkinan terjadinya : a.

Banjir;

b.

Genangan air pada lahan produktif;

c.

Erosi lapisan tanah dan endapan-endapan;

d.

Kerusakan serta gangguan fisik, kimiawi dan biologi terhadap lahan/ lingkungan hidup aktif-produktif dapat dikendalikan.

2) Elevasi badan air permukaan agar air permukaan tidak melimpah, sehingga dapat mengendalikan kemungkinan terjadinya: a.

Air balik (back water);

b.

Kerusakan dan gangguan terhadap badan air permukaan. Elevasi permukaan air tanah pada lahan produktif/ terbangun agar

kelembaban permukaan tanah tidak mengakibatkan gangguan fisik, kimiawi dan biologi terhadap sarana dan prasarana lingkungan kota/ pemukiman, terutama terhadap kesehatan masyarakatnya (Alfian, 2007). 2.4 Jenis-Jenis Drainase Jenis-jenis drainase terbagi atas beberapa bagian yaitu menurut sejarah terbentuknya, menurut letak bangunannya, menurut fungsinya dan menurut konstruksinya. 2.4.1 Menurut sejarah terbentuknya Menurut sejarah terbentuknya drainase terbagi dua yaitu (Alfian, 2007): a. Drainase Alamiah (Natural Drainage) Drainase yang terbentuk secara alami dan tidak terdapat bangunanbangunan penunjang seperti bangunan pelimpah, gorong-gorong dan lain-lain. Saluran ini terbentuk oleh gerusan air yang bergerak karena grafitasi yang lambat laun membentuk jalan air.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|6

b. Drainase Buatan (Artificial Drainage) Yaitu drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu, sehingga memerlukan bangunan khusus seperti gorong-gorong, selokan pasangan batu atau beton, pipa-pipa dan sebagainya. 2.4.2 Menurut Letak Bangunannya Menurut letak bangunannya, drainase terbagi dua yaitu (Alfian, 2007): a. Drainase Permukaan (Surface Drainage) Saluran drainase yang berada di permukaan tanah yang berfungsi mengalirkan air limpasan permukaan tanah. Analisis salurannya adalah open channel flow. b. Drainase Bawah Permukaan ( Sub Surface Drainage) Saluran drainase

yang

bertujuan

mengalirkan air

limpasan

permukaan melalui media bawah permukaan tanah (pipa-pipa), dikarenakan alasan-alasan tertentu antara lain tuntutan artistik, tuntutan fungsi permukaan tanah yang tidak membolehkan adanya saluran dipermukaan tanah 2.4.3 Menurut fungsi Menurut fungsinya draianse terbagi dua yaitu (Alfian, 2007): a. Single Purpose, Yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan satu jenis air buangan, misalnya air hujan atau jenis air buangan seperti air limbah industri. b. Multi Purpose, Yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa jenis air buangan baik secara bercampur maupun bergantian. 2.4.4 Menurut konstruksi Menurut konstruksinya draianse terbagi dua yaitu (Alfian, 2007): a. Saluran Terbuka, Yaitu saluran yang lebih cocok untuk drainase air hujan yang terletak di daerah yang mempunyai luasan cukup, ataupun untuk drainase air non hujan yang tidak membahayakan kesehatan/ mengganggu lingkungan.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|7

b. Saluran Tertutup, Yaitu saluran yang pada umumnya sering dipakai untuk aliran air kotor (air yang mengganggu kesehatan/ lingkungan) atau untuk saluran yang terletak di tengah kota. 2.5 Azaz-Azaz Perencanaan Drainase Dalam perencanaan tata letak jaringan drainase, deskripsi lingkungan fisik merupakan informasi yang sangat penting. Penempatan saluran, bangunan dan jumlah kerapatan fasilitas tersebut akan sangat dipengaruhi oleh kondisi daerah perencanaan. Adapun deskripsi lingkungan fisik yang dianggap penting adalah sebagai berikut: 1) Tata Guna Lahan Tata guna lahan merupakan suatu peta yang menggambarkan tentang pola penggunaan lahan di daerah rencana. Pola ini mencakup informasi tentang kondisi eksistingdan rencana pengembangan di masa yang akan datang. Informasi ini berguna untuk merancang saluran drainase sesuai dengan kategori tata guna tanah yang ada. Tata guna tanah ini erat kaitannya dengan besarnya aliran permukaan. Besarnya aliran permukaan tergantung pada banyaknya air hujan yang meresap. Besarnya air yang meresap tergantung pada tingkat kerapatan permukaan tanah dan ini berkaitan dengan penggunaan lahan. 2) Sarana dan Prasarana Informasi tentang prasarana ini meliputi jaringan jalan, air minum, listrik, jaringan telepon dan jaringan lain yang diperkirakan dapat menyebabkan boole neck (kemacetan). 3) Topografi Informasi tentang topografi diperlukan untuk menentukan arah penyaluran dan batas wilayah DAS-nya. Dari peta topografi juga dapat dilihat pola aliran alamnya dan dapat diperkirakan letak atau penempatan fasilitas outletnya. Elevasi daerah outlet harus direncanakan pada kontur yang tepat sehingga muka air balik dapat dihindari.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|8

4)

Pola Aliran Alam Pola aliran alam perlu diketahui untuk mendapatkan gambaran tentang kecenderungan pola letak dan arah aliran alam yang terjadi sesuai kondisi lahan daerah rencana.

5) Pola Aliran Pada Daerah Pembuangan Yaitu daerah tempat pembuangan kelebihan air dari lahan yang direncanakan (sungai, laut, danau, dll). Informasi ini diperlukan untuk menentukan letak outlet dari saluran. 2.6 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencaan Drainase 2.6.1 Aspek Hidrologi Dalam perhitungan debit rencana untuk saluran drainase perkotaan diperlukan data-data sebagai berikut: 1) Daerah Tangkapan Air (DTA) Batas daerah tangkapan air ditentukan berdasarkan peta topografi. Dari peta tersebut dapat diketahui pola jaringan drainase dan dapat ditentukan pola alirannya. Setelah pola jaringan drainase ditentukan, maka pembagian sub DTA masing-masing segmen saluran dapat digambarkan di peta. Tipe penggunaan lahan tiap sub-DTA diidentifikasi untuk menentukan besarnya koefisien limpasan permukaan. 2) Analisis Curah Hujan Analisis curah hujan harian maksimum dan pembuatan kurva intensitas durasi hujan merupakan langkah awal yang perlu dilakukan dalam perencanaan saluran drainase. Dengan melakukan analisis curah hujan, debit banjir yang akan digunakan sebagai dasar penentuan dimensi saluran dan perlengkapannya dapat diperkirakan. Secara garis besar analisis curah hujan yang dilakukan meliputi: 1.

Penyiapan data curah hujan

2.

Tes konsistensi

3.

Analisis frekuensi curah hujan

4.

Analisis intensitas curah hujan

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

|9

2.6.2 Aspek Hidrolis Faktor – faktor yang mempengaruhi perencanaan drainase salah satunya adalah aspek hidrolis, di antaranya: 1) Kecepatan pengaliran Kecepatan aliran air suatu saluran direncanakan berdasarkan kecepatan minimum dan kecepatan maksimum yang diperbolehkan. Kecepatan minimum adalah kecepatan terendah aliran yang direncanakan dengan asumsi saluran tetap self cleaning, tidak terjadi sedimentasi dan tidak mendorong pertumbuhan tumbuhan air. Kecepatan maksimum adalah kecepatan aliran yang diperbolehkan sehingga saluran tetap aman dan tidak menimbulkan erosi pada badan saluran. 2) Kapasitas saluran Debit saluran untuk suatu saluran dapat ditentukan dengan perkiraan kecepatan rata-rata suatu aliran dengan luas penampang melintang basah yang tegak lurus arah aliran. 3) Kemiringan saluran dan talud saluran Kemiringan saluran adalah kemiringan memanjang dasar saluran sehingga air dapat mengalir dengan baik. Sedangkan talud adalah kemiringan dinding saluran. Kemiringan memanjang dasar saluran biasanya diatur oleh keadaan topografi dan tinggi energi yang diperlukan untuk mengalirkan air. Dalam berbagai hal, kemiringan ini dapat pula tergantung pada kegunaan saluran misalnya saluran yang digunakan sebagai pembagi air dalam irigasi,, persediaan air minum dan proyek pembangkit dengan tenaga air, dan lainlain. Saluran direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat memberikan pengaliran secara gravitasi dengan batas kecepatan maksimum dan mimimum yang diijinkan. 4) Ambang bebas (freeboard) Ambang bebas pada saluran adalah jarak vertikal dari puncak saluran ke permukaan air pada kondisi rencana. Jarak ini harus cukup untuk mencegah gelombang atau kenaikan muka air melimpah ke tepi. Besarnya ambang bebas yang umumnya dipakai pada perencanaan ditentukan sebasar 5 % - 30

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 10

% dari kedalaman saluran. Ambang bebas untuk saluran tanpa pelapisan biasanya dibuat dengan pertimbangan ukuran dan lokasi, aliran air masuk, sifat-sifat tanah, gradien perlokasi dan pemanfaatan jalan. Ambang bebas ini harus cukup untuk mencegah gelombang atau kenaikan muka air yang melimpah ke tepi. 5) Penampang saluran Potongan melintang saluran yang paling ekonomis adalah saluran yang dapat melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran dan kemiringan dasar tertentu. Berdasarkan persamaan kontinuitas, diketahui bahwa untuk luas penampang melintang tetap, debit maksimum dicapai jika kecepatan aliran maksimum. Bentuk penampang melintang saluran disesuaikan dengan ketersediaan lahan. Bagian yang lahannya terbatas digunakan bentuk persegi, sedangkan yang agak luas digunakan bentuk trapesium. Jika berfluktuasi, maka bentuk saluran dapat dikombinasikan. Tabel 2.1 Bentuk-bentuk Dasar Penampang Saluran, Fungsi dan Lokasinya No 1

Bentuk Saluran Trapesium

2

Persegi empat

3

Setengah Lingkatan Segitiga

4

5

Bulat lingkaran

Sumber:

Fungsi

Lokasi

Untuk menyalurkan limbah air hujan dengan debit besar yang sifat alirannya terus menerus dengan fluktuasi kecil Untuk menyalurkan limbah air hujan dengan debit besar yang sifat alirannya terus-menerus dengan fluktuasi kecil Untuk menyalurkan limbah air hujan dengan debit kecil Sama dengan no. 3 tetapi dengan debit sangat kecil, sampai nol dan banyak bahan endapan Berfungsi baik untuk menyalurkan limbah air hujan meupun limbah air bekas, atau keduanya

Pada daerah yang masih cukup lahan

Pada daerah yang tidak/ kurang tersedia lahan

Pada tempat-tempat keramaian/ kesibukan (pertokoan, pasar)

DPU Dirjen Cipta Karya, Bahan Training untuk Sistem (Tejakusuma,

Andrian, Tugas Akhir,1998)

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 11

2.6.3 Prinsip Pengaliran Dalam menetapkan sistem drainase perlu memperhatikan secara seksama kondisi hidrotopografi, letak titik keluaran, tata guna lahan yang direncanakan, dan kondisi pelaksanaan dan pengoperasian. Prinsip dasar perencanaan sistem drainase air hujan pada umumnya adalah sebagai berikut (Alfian, 2007): a. Pengaliran secepat mungkin ke saluran terdekat b. Saluran harus sependek mungkin c. Saluran harus bebas dari penggerusan dan pengendapan d. Saluran sedapat mungkin mengikuti pola aliran drainase yang ada karena disamping terdapatnya jaminan kestabilan juga menghenat biaya konstruksi Perlengkapan saluran dimaksudkan sebagai sarana pelengkap pada sistem penyaluran air hujan, sehingga fungsi pengaliran dapat berfungsi sesuai dengan yang direncanakan. Pada umumnya perlengkapan saluran pada sistem penyaluran air hujan terdiri dari street inlet, gorong-gorong dan bangunan pembuangan. Jenis bangunan-bangunan perlengkapan saluran ditempatkan bergantung kepada keadaan daerah setempat. Perlengkapan saluran antara lain terdiri dari: 1.

Saluran persil dan sambungannya Saluran persil merupakan saluran awal dari suatu sistem penyaluran air hujan. Saluran ini berfungsi untuk menyalurkan air hujan dari rumah-rumah atau bangunan-bangunan lainnya ke saluran selanjutnya dengan hirarki yang lebih tinggi. Sambungan persil adalah sambungan saluran air hujan dari rumah-rumah ke saluran air hujan yang berada di daerah sekitarnya. Sambungan ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup dan dibuat terpisah dengan saluran air buangan domestik. Sambungan persil adalah sambungan saluran air hujan dari rumah-rumah ke saluran air hujan yang berada di daerah sekitarnya. Sambungan ini dapat berupa saluran terbuka atau tertutup dan dibuat terpisah dengan saluran air buangan domestik.

2.

Street inlet Street inlet adalah lubang/bukaan disisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada di sepanjang

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 12

jalan menuju ke saluran. Sesuai dengan kondisi dan penempatan saluran serta fungsi jalan yang ada, maka pada jenis penggunaan saluran terbuka tidak diperlukan street inlet, karena ambang saluran yang ada merupakan bukaan bebas kecuali untuk jalan dengan trotoir terbangun. 3. Sumuran pemeriksa (manhole) Manhole adalah suatu bukaan yang dibuat pada sistem saluran tertutup dengan tujuan agar memungkinkan orang bisa masuk keluar sistem ini. Manhole merupakan perlengkapan yang paling umum untuk sistem penyaluran air buangan secara tertutup, baik air bekas maupun air hujan dan berfungsi antara lain untuk : a. Sebagai bak kontrol, untuk pemeriksaan dan pemeliharaan saluran b. Untuk memperbaiki saluran bila terjadi kerusakan saluran; c. Melengkapi struktur bila terjadi perubahan dimensi; d. Sebagai ventilasi untuk keluar masuknya udara; e. Sebagai terjunan (drop manhole) saluran tertutup. 4) Bangunan terjunan Terjunan merupakan salah satu perlengkapan dalam suatu sistem saluran terbuka dan terjunan ini dibuat apabila pada suatu titik terdapat perbedaan elevasi yang cukup besar, selain itu berfungsi untuk mencegah terjadinya penggerusan pada badan saluran akibat kecepatan dalam saluran telah melebihi kecepatan maksimum yang diizinkan. 5) Gorong-gorong Gorong-gorong adalah bangunan perlintasan karena adanya saluran yang melintasi jalan atau bangunan. Perencanaan gorong-gorong didasarkan atas besarnya sifat-sifat hidrolisnya. Kecepatan aliran didalam gorong-gorong harus lebih besar atau sama dengan kecepatan self cleansing agar tidak terjadi endapan didalam gorong-gorong. 6) Belokan saluran Belokan dalam saluran dapat terjadi karena adanya perubahan arah aliran atau karena keadaan medan yang tidak memungkinkan.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 13

7) Outfall Merupakan ujung saluran air hujan yang ditempatkan pada sungai/ badan air penerima lainnya. Struktur bangunannya hampair sama dengan struktur bangunan terjunan karena biasanya titik ujung saluan terletak pada elevasi yang lebih tinggi dari permukaan badan air penerima, sehingga dalam perencanaan out fall ini merupakan bangunan terjunan miring dibuat dari konstruksi batu kali dengan jenis sky jump. 8) Pertemuan saluran Adalah pertemuan 2 saluran atau lebih dari arah yang berbeda ke satu titik pertemuan. Pada kenyataannya pertemuan saluran ini mempunyai ketinggian dasar saluran yang tidak selalu sama, sehingga kehilangan tekanaanya sulit diperhitungkan. Dalam perencanaan ini, pertemuan saluran diusahakan mempunyai ketinggian yang sama untuk mengurangi konstruksi yang berlebihan yaitu dengan jalan optimasi kecepatan untuk menghasilkan kemiringan saluran yang diinginkan. 9) Transisi Adalah struktur yang fungsinya melindungi saluran air kerusakan akibat perubahan luas penampang melintang saluran. Struktur pelindung ini berupa head wall

yang lurus atau seperempat lingkaran dengan besar sudut 0

perubahan lingkaran maksimum sebesar 12,5 dari sisi saluran, kecuali pada titik-titik yang tidak memungkinkan, permukaan dinding tegak atau seperempat silinder. Akibat perubahan sudut aliran pada bangunan ini terjadi kehilangan energi yang besarnya tergantung pada perubahan kecepatan dan bentuk dinding pada bangunan tersebut. 10) Klep atau pintu air Klep (pintu air) merupakan bagian penunjang sistem drainase di daerah pedataran. Klep difungsikan terutama pada saat hujan dan pasang naik. Hal ini dilakukan guna mencegah aliranbalik (backwater) akibat banjir makro sehingga tidak mengganggu kelancaran air keluar dari daerah perencanaan yang dapat menyebabkan banjir mikro. Penempatan pintu air (klep pada

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 14

lokasi outfall ditepi sungai dan pada tempat dimana akumulasi air dari dalam saluran drainase kota menuju muara tinggi. 11) Tanggul Tanggul dibuat untuk mencegah melimpahnya air masuk atau keluar saluran yang terutama sering dijumpai pada saluran di dataran rendah, dimana lebar dan kedalaman saluran kurang mampu menyalurkan aliran air hujan dari arah hulu (up stream). Tanggul dibuat sejajar lereng yang rendah di tepi spanjang sisi saluran dengan pertimbangan agar ada keseimbangan antara tanah galian dan tanah urugan (tanggul). 12) Kolam detensi Kolam detensi adalah kolam yang berfungsi untuk menampung limpasan air hujan, dimana air akan meresap atau menguap habis. Bangunan kolam detensi sangatlah sederhana yaitu bagian dasar merupakan galian tanah, sedangkan dinding tegaknya tanpa atau dengan pasangan batu. Namun diusahakan dinding kolam merupakan tanah biasa dan difungsikan sebagai daerah resapan, hal ini menimbang bahwa laju penyumbatan pada dasar kolam akan mengalami percepatan yang diakibatkan oleh lumpur dan sedimen yang terbawa oleh air limpasan. 13) Pompa dan siphon Siphon adalah saluran tertutup yang didalamnya, air mengalir dari saluran atau kolam kesaluran atau kolam lainnya dimana diantaranya kedua ketinggian ini titik yang lebih tinggi harus dilalui. Di dalam saluran tersebut akan mengalir berlawanan dengan gravitasi ke suatu titik dimana tinggi tekan lebih rendah dari daripada tekanan atmosfir. Kenyataan bahwa siphon bekerja di lingkungan subatmosfir berarti bahwa konstruksi pipa siphon harus kedap udara dan cukup kuat agar tidak retak. Pompa mempunyai fungsi yang sama dengan siphon hanya pengaliran air dilakukan dengan bantuan tenaga listrik untuk menjalankan turbin atau mesin pompa tersebut.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 15

2.7

Analisa Hidrologi

2.7.1 Analisa Frekuensi Analisis

frekuensi

adalah

suatu

analisis

data

hidrologi dengan

menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan atau debit dengan masa ulang tertentu. Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Sebaliknya, kala ulang (return period) diartikan sebagai waktu dimana hujan atau debit dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tersebut. Dalam hal ini tidak berarti bahwa selama jangka waktu ulang tersebut (misalnya T tahun) hanya sekali kejadian yang menyamai atau melampaui, tetapi merupakan perkiraan bahwa hujan ataupun debit tersebut akan disamai atau dilampaui K kali dalam jangka panjang L tahun dimana K/L kira-kira sama dengan 1/T (Sri Harto, 1993). Analisis frekuensi atas data hidrologi menurut syarat tertentu untuk data yang bersangkutan, yaitu harus seragam (homogeneous), ‘independent’ dan mewakili (representative). Data yang seragam berarti bahwa data tersebut harus berasal dari populasi yang sama. Dalam arti lain, stasiun pengumpul data yang bersangkutan, baik stasiun hujan atau stasiun hidrometri harus tidak pindah, DAS tidak akan berubah menjadi DAS perkotaan (urban catchment), maupun tidak ada gangguan-gangguan lain yang menyebabkan data yang terkumpul menjadi lain sifatnya. Batasan ‘independence’ disini berarti bahwa besaran data ekstrim tidak terjadi lebih dari sekali. Syarat lain adalah bahwa data harus mewakili untuk perkiraan kejadian yang akan datang, misalnya tidak akan terjadi perubahan akibat tangan manusia secara besar-besaran, dibangun konstruksi yang mengganggu pengukuran, seperti bangunan sadap dan perubahan tata guna tanah(Sri Harto, 1993). Perhitungan data hujan maksimum harian rata-rata DAS harus dilakukan secara benar untuk analisis frekuensi data hujan. Dalam praktek sering kita jumpai perhitungan yang kurang pas, yaitu dengan cara mencari hujan maksimum harian setiap pos hujan dalam satu tahun, kemudian dirata-ratakan untuk mendapatkan hujan DAS. Cara ini tidak logis karena rata-rata hujan dilakukan atas hujan

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 16

masing-masing pos hujan yang terjadi pada hari yang berlainan. Hasilnya akan jauh menyimpang dari yang seharusnya (Suripin, 2004). Curah hujan daerah ini harus diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan. Cara-cara perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah hujan di beberapa titik adalah sebagai berikut : 1) Cara rata-rata aljabar Jika titik pengamatan banyak dan tersebar merata di seluruh daerah dapat digunakan cara ini. Hasil yang diperoleh dengan cara ini tidak berbeda jauh dari hasil yang didapat dengan cara lain. 2) Cara poligon Thiessen Jika titik-titik pengamatan di dalam daerah itu tidak tersebar merata, maka perhitungan

curah

hujan

harian

rata-rata

itu

dilakukan

denga

memperhitungkan daerah pengaruh tiap titik pengamatan. 3) Cara Isohiet Cara ini adalah cara rasionil yang paling baik jika garis-garis isohiet dapat digambar dengan teliti. Akan tetapi jika titik-titik pengamatan itu banyak dan variasi curah hujan di daerah bersangkutan besar, maka pada pembuatan peta isohiet ini akan terdapat kesalahan pribadi sipembuat peta (Sosrodarsono dan Takeda, 1993). Makin baik data yang tersedia, dalam pengertian kuantitatif dan kualitatif memberikan kemungkinan penggunaan cara analisis yang diharapkan dapat memberikan hasil perkiraan data hidrologi yang lebih baik, khususnya untuk menetapkan besar hujan atau debit dengan kala ulang tertentu. Kala-ulang (return period) diartikan sebagai waktu hipotetik dimana hujan atau debit dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tersebut. Jadi, tidak ada pengertian bahwa kejadian tersebut akan berulang secara teratur setiap kala-ulang tersebut. Dalam statistik dikenal beberapa jenis distribusi frekuensi dan yang banyak digunakan dalam hidrologi yaitu : 1) Distribusi Normal 2) Distribusi Log-Normal 3) Distribusi Log-Person Type III 4) Distribusi Gumbel

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 17

Dalam analisis frekuensi data hidrologi baik data hujan maupun data debit sungai terbukti sangat jarang dijumpai seri data yang sesuai dengan distribusi normal. Sebaliknya, sebagian besar data hidrologi sesuai dengan tiga distribusi lainnya. Masing-masing distribusi memiliki sifat-sifat khas sehingga setiap data hidrologi harus diuji kesesuaiannya dengan sifat statistik masing-masing distribusi tersebut. Pemilihan distribusi yang tidak benar dapat mengandung kesalahan perkiraan yang cukup besar baik, ‘overestimated’ maupun ‘underestimated’, keduanya tidak diingini. Dengan demikian, jelas bahwa pengambilan salah satu distribusi secara sembarang untuk analisis tanpa pengujian data hidrologi sangat tidak dianjurkan, meskipun dalam praktek harus diakui bahwa besar kemungkinan banyak dilakukan analisis frekuensi dengan menggunakan distribusi tertentu (Sri Harto, 1993). Dalam statistik dikenal beberapa parameter yang berkaitan dengan analisis data yang meliputi: Tabel 2.2. Parameter statistik analisis frekuensi Parameter

Sampel

Rata-rata

Simpangan Baku

Koefisien Variasi Koefisien Skewness Koefisien Kurtosis

Cv = Cs = Ck =

Sumber: Singh, 1992.

Distribusi Normal Distribusi normal atau kurva normal disebut pula distribusi Gauss. Fungsi densitas peluang normal (PDF = probability density function) yang paling dikenal adalah sebagai distribusi normal. PDF distribusi normal dalam bentuk rata-rata dan simpangan bakunya, sebagai berikut:

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 18

P’(X) =

..................................................................(2-1)

Dimana : P’(X) = fungsi densitas peluang normal (ordinat kurva normal) X

= Variabel acak kontiniu

μ

= Rata-rata nilai X

σ

= Simpangan baku dari X.

Analisis kurva normal cukup menggunakan parameter statistik μ dan σ . Bentuk kurvanya simetris terhadap X = μ, dan grafiknya selalu di atas sumbu datar X serta mendekati sumbu datar X dan di mulai dari X = μ + 3 σ dan X = μ 3 σ, nilai mean = median = modus. Nilai X mempunyai batas -:7 % )

Koefisien limpasan 0.70-0.95 0.80-0.95 0.70-0.85 0.15-0.35 0.70-0.85 0.75-0.95

0.05-0.10 0.10-0.15 0.15-0.20

0.13-0.17 0.18-0.22 0,25-0,35

Sumber: "Urban Drainage Guidelines and Technical Design Standards” Keputusan Direktur Jenderal Cipta karya No. : 07/KPTS /CK/1999 Tentang Petunjuk Teknis Perencanaan,Pembangunan Dan Pengelolaan Bidang Ke–Plp-An Perkotaan Dan Perdesaan.

Suripin (2004), menyatakan bahwa jika DAS terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien aliran permukaan yang berbeda, maka C yang dipakai adalah koefisien DAS yang dapat dihitung dengan persamaan berikut : ........................................................................................... (2-18)

CDAS = Dimana : Ai

= luas lahan dengan jenis penutup tanah i

Ci

= koefisien aliran permukaan jenis penutup tanah i

n

= jumlah jenis penutup lahan.

Drainase Perkotaan Jalan Lembah Raya,Pekanbaru

| 29

iv. Metode Rasional Metode rasional adalah metode lama yang masih digunakan hingga sekarang untuk memperkirakan debit puncak (peak discharge). Ide yang melatarbelakangi metode rasional adalah jika curah hujan dengan intensitas I terjadi secara terus-menerus, maka laju limpasan langsung akan bertambah sampai mencapai waktu konsentrasi tc. Waktu konsentrasi tc tercapai ketika seluruh bagian DAS telah memberikan kontribusi aliran di outlet. Laju masukan pada sistem adalah hasil curah hujan dengan intensitas I pada DAS dengan luas A. Nilai perbandingan antara laju masukan dengan laju debit puncak (Qp) yang terjadi pada saat tc dinyatakan sebagai run off coefficient (C) dengan nilai 0