tinjauan pustaka drainase

Tugas Perencanaan Sistem DrainaseKelurahan Lamper Lor , Kecamatan Semarang Selatan, Kota Semarang

Jawa Tengah

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 DEFINISI DAN KEGUNAAN DRAINASE

Pengertian drainase dapat ditentukan berdasarkan lingkup atau batasan dari sistem

drainase itu sendiri (Moduto, 1998), antara lain :

Drainase permukaan, yaitu suatu sistem drainase yang menangani semua permasalahan

kelebihan air di atas atau pada permukaan tanah, terutama masalah kelebihan air hujan.

Drainase bawah permukaan, yaitu suatu sistem drainase yang menangani permasalahan

kelebihan air di bawah permukaan tanah atau di bawah lapisan tanah, misalnya untuk

menurunkan permukaan air tanah yang tinggi agar daerah tersebut terbebas dari masalah

kelembaban yang tinggi.

Drainase perkotaan, yaitu suatu sistem drainase yang menangani permasalahan kelebihan

air di wilayah perkotaan yang meliputi drainase permukaan dan drainase bawah

permukaan.

Selain itu juga diartikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air,

baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air irigasi pada suatu kawasan,

sehingga fungsi kawasan tersebut tidak terganggu. Drainase juga meliputi usaha untuk

mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan salinitas (Suripin. 2004).

Drainase pada prinsipnya terbagi atas 2 macam yaitu: drainase untuk daerah perkotaan

dan drainase untuk daerah pertanian. Drainase perkotaan adalah ilmu drainase yang

mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi

lingkungan fisik dan sosial budaya kawasan tersebut (Kodoatie. J. Robert dan Roestam S.

2005).

2.2 JENIS DRAINASE

2.2.1 Menurut Sejarah Terbentuknya, (Hadihardja, Joetata. 1997) yaitu:

1. Drainase alamiah : Terbentuk secara alami.

2. Drainase Buatan : Drainase yang dibuat oleh manusia dan memerlukan

bangunan-bangunan khusus seperti saluran pasangan batu kali, gorong-

gorong, dll.

Rafif Fuadi21080113130100

II-1


Jawa Tengah

2.2.2 Menurut Letak Bangunan, (Hadihardja, Joetata.1997) yaitu:

1. Drainase Permukaan Tanah : Berfungsi mengalirkan air limpasan

permukaan.

2. Drainase Bawah Permukaan Tanah : Mengalirkan air limpasan permukaan

melalui media di bawah permukaan tanah, dikarenakan alasan-alasan

tertentu, misal tuntutan artistik.

2.2.3 Menurut Fungsinya, (Hadihardja, Joetata.1997) yaitu:

1. Single Purpose : Berfungsi mengalirkan satu jenis air buangan, seperti air

hujan, air limbah domestik, atau air limbah industri.

2. Multi Purpose : Saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa macam air

buangan baik tercampur maupun secara bergantian.

2.2.4 Menurut Konstruksinya, (Hadihardja, Joetata.1997) yaitu:

1. Saluran Terbuka : Saluran untuk drainase air hujan yang terletak di daerah

yang mempunyai luasan yang cukup, atau untuk drainase air non-hujan yang

tidak membahayakan kesehatan atau lingkungan.

2. Saluran Tertutup : Saluran untuk aliran air kotor, yang mengganggu

kesehatan lingkungan, atau untuk saluran di tengah kota.

2.3 SISTEM HIDROLOGI

Perencanaan sistem drainase berkaitan erat dengan aspek hidrologi. Hujan

sangat berpengaruh terutama dalam penentuan dimensi saluran drainase, karena air

hujan inilah yang harus segera dibuang atau dialirkan melalui saluran drainase.

Intensitas hujan yang tinggi pada suatu kawasan dapat menyebabkan terjadinya

genangan air pada jalan, tempat parkir, dan fasilitas-fasilitas lainnya. Oleh karena itu,

harus direncanakan suatu sistem drainase yang diharapkan mampu mengatasi

kelebihan air dalam jumlah besar.

2.3.1 Karakteristik Air Hujan

Hujan pada tiap-tiap wilayah memiliki karakteristik masing-masing sesuai

dengan kondisi wilayah tersebut. Karakteristik hujan antara lain :

1. Durasi hujan, adalah lama kejadian hujan (menitan, jam-jaman, harian) yang

diperoleh dari hasil pencatatan alat pengukur hujan otomatis.


II-2


Jawa Tengah

2. Intensitas hujan, adalah jumlah hujan yang dinyatakan dalam tinggi hujan

atau volume hujan tiap satuan waktu.

3. Lengkung intensitas hujan adalah grafik yang menyatakan hubungan antara

intensitas hujan dengan durasi hujan.

4. Waktu konsentrasi (tc) adalah waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air

dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang ditentukan

di bagian hilir suatu saluran. Rumus untuk menghitung waktu konsentrasi :

tc = to + td

Waktu konsentrasi terdiri atas dua komponen, yaitu :

Inlet time (to), yaitu waktu yang diperlukan air untuk mengalir di atas

permukaan tanah menuju saluran drainase. Untuk menghitung to pada daerah

pengaliran yang kecil dengan panjang limpasan sampai dengan ± 300 meter,

menggunakan rumus :

to =

3 ,26 x (1,1−C ) xLo0,5

So1/3

keterangan :

to = inlet time (menit)

C = koefisien pengaliran

Lo = panjang aliran limpasan (m)

So = kemiringan (%)

Conduit time (td), yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir di

sepanjang saluran sampai ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir.

Penentuan td dengan rumus :

td =

Ld

V d

keterangan :

td = conduit time (menit )

Ld = panjang saluran (m)

Vd = kecepatan air dalam saluran (m/detik)


II-3


Jawa Tengah

Kecepatan air dalam saluran tergantung kepada kondisi salurannya. Untuk

saluran alami, sifat-sifat hidroliknya sulit ditentukan sehingga td dapat ditentukan

dengan menggunakan perkiraan kecepatan air seperti pada tabel berikut.

Tabel 2.1 Kecepatan untuk Saluran Alami

Kemiringan Rata-rata Dasar Saluran (%)

Kecepatan Rata-rata (m/detik)

<11 – 22 – 44 – 66 – 1010 – 15

0,400,600,901,201,502,40

Sumber : Drainase Perkotaan, 1997

2.3.2 Data Hujan

Data curah hujan di Indonesia dikumpulkan oleh dinas meteorologi dan

Geofisika, Dephub. Dari sini penggunaan data curah hujan untuk :

1. Perhitungan dimensi saluran, baik yang tertutup maupun terbuka, dengan

lining atau tanpa lining

2. Perhitungan dimensi bangunan pelengkap dan lintasan (gorong-gorong

atau sipon)

3. Perhitungan bentang jembatan

4. Perhitungan waduk pengendali banjir mikro dan makro

Analisa curah hujan yaitu dengan memproses data curah hujan mentah, diolah

menjadi data yang siap dipakai untuk perhitungan debit aliran. Dalam hal ini analisa

dilakukan dengan berbagai metode yang sering dipakai dalam analisa curah hujan

yang diterangkan langkah per langkah seperti dibawah ini.

a. Melengkapi Data Curah Hujan Yang Hilang

Data hujan hasil pencatatan yang ada biasanya ada dalam kondisi yang

tidak menerus atau terputus rangkaiannya. Menghadapi kondisi tersebut perlu

adanya pengisian data yang kosong (hilang). Untuk melengkapi data hujan yang

hilang dapat dengan cara mengambil data dari stasiun pengamat tetangga terdekat,

dengan ketentuan sebagai berikut:


II-4


Jawa Tengah

Jika selisih antara hujan tahunan normal dari stasiun yang datanya tdak

lengkap dengan hujan tahunan normal semua stasiun kurang dari 10 %, maka

perkiraan data yang hilang bisa mengambil harga rata-rata hitung dari stasiun–

stasiun yang mengelilinginya atau metode aritmatik .

Jika selisihnya lebih dari pada 10 %, maka dapat menggunakan metoda

perbandingan rasio normal, yaitu ;

di mana :

rx = curah hujan yang dilengkapi

Rn = rata-rata curah hujan pada stasiun pengamat yang salah satu tinggi

curah hujannya sedang dilengkapi.

n = Banyaknya stasiun pengamat hujan untuk perhitungan n > 2

ri = Curah hujan pada tahun yang sama dengan rx pada stasiun

pembanding.

Ri = Curah hujan rata-rata tahunan pada stasiun pengamat hujan

pembanding

b. Uji Konsistensi Data Curah Hujan

Suatu rangkaian data curah hujan bisa mengalami ketidakkonsistensian

atau non homogenitas yang bisa mengakibatkan hasil perhitungan menjadi tidak

tepat. Ketidakkonsistensian data curah hujan disebabkan :

Perubahan mendadak pada sistem lingkungan

Pemindahan alat ukur

Perubahan cara pengukuran

Ketidakkonsistensian data hujan ditandai dengan beloknya grafik garis

lurus yang terdiri dari :

Absis, yaitu oleh harga rata-rata curah hujan dari paling sedikit 5

(lima) stasiun hujan yang datanya dipakai dalam perhitungan

perencanaan sistem drainase .

Ordinat, yaitu oleh curah hujan dari stasiun yang diuji konsistensiannya.


II-5

rR

=1( N −1)

(∑i=1

n rnRn

−rxRx

)


Jawa Tengah

Keduanya harus dalam tahun yang bersamaan dan diplot dalam koordinat

kartesius, yang dimulai dari data yang terbaru. Harga rata-rata yang diplot

merupakan harga kumulatif .

Konsistensi data hujan diuji dengan garis massa ganda (double mass curves

technique). Dengan metoda ini dapat juga dilakukan koreksi datanya. Dasar

metoda ini adalah membandingkan curah hujan tahunan akumulatif dari jaringan

stasiun dasar. Curah hujan yang konsisten seharusnya membentuk garis lurus,

namun apabila tidak membentuk garis lurus, maka diadakan koreksi sebagai

berikut :

Fk =

tg βtgα

=TBTL

Rk = Fk. R

dimana :

α dan β = sudut kemiringan data hujan dari stasiun yang dicari

Fk = faktor koreksi

R = curah hujan asli

Rk = curah hujan setelah dikoreksi

Gambar. 2.9. Daerah dengan Stasiun Hujan A, B, dan C

Gambar. 2.10. Grafik data hujan stasiun A konsisten


B

C

A

II-6


Jawa Tengah

Gambar. 2.11. Data Hujan Stasiun A yang tidak konsistenc. Uji Homogenitas Hujan

Suatu array data dapat bersifat tidak homogen. Ketidakhomogenan ini

dapat terjadi karena:

Perubahan kondisi atmosfer karena pencemaran

Adanya hujan buatan yang bersifat insidentil

Menurut Moduto, 1998, “Uji coba homogenitas hidrologi hujan/debit

biasanya untuk DPS regional yang luas atau secara regional, yaitu bila data-data

pokok untuk proyek itu diperoleh dari sekitar lebih dari sepuluh stasiun pengamat

hujan/debit. Untuk DPS kecil, tidak perlu diadakan uji coba homogenitas

hidrologi.” Namun untuk menyempurnakan perhitungan dan untuk mengikuti

prosedur yang berlaku, maka uji homogenitas perlu dilakukan.

d. Menghitung Hujan Wilayah Rata-rata Daerah Aliran

Cara-cara perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah hujan di

beberapa titik adalah sebagai berikut :

Cara Rata-rata Aljabar

Cara ini adalah perhitungan rata-rata secara aljabar curah hujan di dalam

dan di sekitar daerah yang bersangkutan.

R =

1n (R1 + R2 + R3 + …+Rn)

di mana :

R = curah hujan daerah (mm)

n = jumlah titik (pos-pos) pengamatan

R1 , R2 , R3… Rn = curah hujan di tiap titik pengamatan (mm)


II-7


Jawa Tengah

Gambar. 2.12 Cara aljabar

Cara Polygon Thiessen

Jika titik-titik pengamatan di dalam daerah itu tidak tersebar merata, maka

cara perhitungan curah hujan rata-rata dilakukan dengan memperhitungkan daerah

pengaruh tiap titik pengamatan (Varshney, R.S., Engineering Hydrology, India,

1979). Curah hujan daerah itu dapat dihitung dengan persamaan sbb :

R = A1R1 + A2R2 + A3R3 + …+ AnRn

A1 + A2 + A3 + … + An

= A1R1 + A2R2 + A3R3 + …+ AnRn

A

= W1R1 + W2R2 + W3R3 + …+ WnRn

dimana :

R = curah hujan daerah

R1, R2, R3,…Rn = curah hujan di tiap titik pengamatan dan n adalah jumlah titik-

titik pengamatan

A1, A2, A3,…An = bagian daerah yang mewakili tiap titik pengamatan

Gambar. 2.13 Cara Thiessen


R III

R II

EDCBA

II-8


Jawa Tengah

Dimana :

I = Stasiun I dengan luas Poligon A1

II = Stasiun II dengan luas poligon A2

III = Stasiun III dengan luas poligon A3

A1 = Luas daerah yang dibatasi POQ

A2 = Luas daerah yang dibatasi POR

A3 = Luas daerah yang dibatasi ROQ

Cara Isohyet

Peta ishoyet digambar pada peta topografi dengan perbedaan (interval) 10

sampai 20 mm berdasarkan data curah hujan titik-titik pengamatan di dalam dan di

sekitar daerah yang dimaksud. Jadi garis ini menghubungkan titik-titik dengan kontur

tinggi hujan yang sama.

Gambar 2.14 Cara Isohyet

Kemudian luas bagian diantara isohyet-isohyet yang berdekatan diukur, dan

nilai rata-ratanya dihitung sebagai nilai rata-rata timbang nilai kontir, sbb :

d=

d0+d1

2A1+

d1+d2

2A2+. .. ..+

dn−1+dn

2An

A1+ A2+.. . ..+ An

Dengan :

A = A1 +A2 +…+An = luas areal total

d = tinggi curah hujan rata-rata areal

d0, d1, d2,…,dn = curah hujan pada isohyet 0,1,2,…,n

A0, A1, A2,…,An = luas bagian areal yang dibatasi oleh isohyet-isohyet yg

bersangkutan


AAAAAAAAAAAAAAAAAA

II-9


Jawa Tengah

e. Analisa Curah Hujan Maksimum

Analisa hujan harian maksimum dapat menggunakan beberapa cara yaitu :

Metode Gumbel

Hujan harian maksimum metode Gumbel dirumuskan sebagai berikut :

RT = R +σR/σN (Yt – Yn)

dimana :

RT = HHM rencana dengan, PUH = 1 tahun

R = Presipitasi rata-rata dalam kisaran data HHMS (mm/24jam)

σR = Standard Deviasi

σN= Expected Standard Deviasi

Yn = Expected Mean Reduced Variate

Yt = Reduced Variated untuk PUH = t tahun

Tabel 2.2.Reduced Variate (Yt) pada PUH t tahun

PUH = t TAHUN

REDUCED VARIATED

2 0,36655 1,499910 2,250225 3,198550 3,9019100 4,6001

Sumber : Nemec, J., Engineering Hydrology, Tata-McGraw Hill Publishing Company,

Ltd., New Delhi, 1972

Persamaannya adalah :

Rk = t(a). Se

Dimana :

Rk = rentang keyakinan (mm/24 jam)

T(a) = fungsi a

Untuk a = 90%, t(a) = 1,64

Untuk a = 80%, t(a) = 1,282

Untuk a = 68%, t(a) = 1,00

Se = Probality error (eror deviasi)

= b σR

√N


II-10


Jawa Tengah

b = √1+1,3 k+1,1 K 2

k =

Yt−YnσN

N = Jumlah data tahun pengamatan

Metode Log Pearson Tipe III

Parameter-parameter statistik yang diperlukan oleh distribusi Person Tipe

III adalah :

- Nilai tengah (mean)

- Standar Deviasi

- Koefisien Kepencengan

Langkah-langkah perhitungannya :

- Menyusun data-data curah hujan ( R ) mulai dari harga yang terbesar sampai

dengan harga terkecil

- Merubah sejumlah N data curah hujan ke dalam bentuk logaritma

Xi = log Ri

Menghitung besarnya harga rata-rata besaran tersebut dengan persamaan:

X=∑ Xi

N

Menghitung besarnya Cs dengan rumus :

Cs= nx ( Xi−X )3

(n−1 )(n−2 )(δx )3

Harga Cs yang didapat digunakan untuk mencari nilai Kx pada tabel yang

telah disediakan sesuai dengan PUH yang ditentukan.

Menentukan harga Xt dengan rumus :

Xt = X + Kx.x

Harga Xt yang didapatkan, diantilogkan, maka akan didapatkan nilai dari

HHM yang dicari.

Rt = Antilog Xt

Distribusi Normal

Distribusi ini mempunyai probability density function sebagai berikut :


II-11


Jawa Tengah

P ' ( X )=1

σ √2 πe

[−( x−μ )2 ]2 τ2

dimana:σ = varian

μ = rata-rata

Sifat khas lain yaitu nilai asimetrisnya hampir sama dengan nol dengan

kurtosis tiga. Selain itu kemungkinan :

P( x−σ )=15 , 87 %P ( x )=50 %P( x+σ )=84 ,14 %

Dengan demikian kemungkinan varian berada pada daerah ( x−ω ) dan

( x−σ ) adalah 68,27%. Sejalan dengan itu maka yang berada antara ( x−2 σ ) dan

( x+2 σ ) adalah 95,44%

Distribusi Log Normal

Distribusi log normal merupakan hasil transformasi dari distribusi normal,

yaitu dengan mengubah nilai variat X menjadi nilai logaritmik variant X. Distribusi

Log Pearson Tipe III akan menjadi distribusi log normal apabila nilai koefesien

kemencengan CS = 0,00. Secara matematis distribusi log-normal di tulis sebagai

berikut:

P(X)=

1( log X )(S )(√2 π )¿ exp

{12 ( log X−X

S )2}P(X) = Peluang log normalX = nilai variant pengamatan

X = nilai rata-rata dari logaritmik variat X, umumnya dihitung nilai rata-rata

geometriknya

X = {(X1)(X2)(X3)…(Xn)}1/n

S = deviasi standar dari logaritmik nilai variat X


II-12


Jawa Tengah

Apabila nilai P(X) digambarkan pada kertas peluang logaritmik (logarithmic

probability paper) akan merupakan persamaan garis lurus, sehingga dapat dinyatakan

sebagai model matematik dengan persamaan :

Y = Y+k.S

Keterangan :

Y = nilai logaritmik nilai X,atau In X

Y = rata-rata hitung (lebih baik rata-rata geometrik) nilai Y

S = deviasi standar nilai Y

K = karakteristik distribusi peluang log-normal nilai variabel reduksi Gauss.

Distribusi Log Normal Dua Parameter

Distribusi log normal dua parameter mempunyai persamaan transformasi :

Log X = log X +k , S log XKeterangan :

Log X = nilai variat X yang diharapkan tarjadi pada peluang atau periode tertentu

log X = rata- rata nilai X hasil pengamatan

S log X = deviasi standar logaritmik nilai X hasil pengamatan

k = karakteristik dari distribusi normal.

Momen peringkat 1 dari X terhadap titik asal adalah :

M0 = eμn+( σn2

2 )Varian dari X :

σ 2=μ2. (eσn2−1)

Distribusi Log Normal Tiga ParameterDistribusi log normal tiga parameter memiliki batas bawah tidak selalu sama

dengan nol, oleh karena itu perlu di modifikasikan suatu parameter dengan nilai

sebagai batas bawah.

Fungsi dari pada distribusi log normal 3 parameter adalah :

P ( X )= 1In ( X−β )√2 π

e12 {in ( X−β )−μn

σn }


II-13


Jawa Tengah

Keterangan :

P(X) = fungsi densitas peluang log normal variat X

X = variabel random kontinyu

β = parameter batas bawah π = 3,14159

e = 2,71828

µn = rata rata populasi , trnsformasi dari variant In ( X−β )

σn = deviasi standar populasi ,transformasi dari variant IN ( X −β )

Dengan demikian diperlukan tiga parameter untuk penyelesaian, yaitu

parameter:

Persamaan garisnya merupakan model matematik :

Y = Y +k . SKeterangan :

Y = logaritma dari kejadian , pada periode ulang tertentu.

Y = rata rata kejadian Y

S = deviasi standar kejadian Y

K = karakteristik dari distribusi log normal 3 parameter

Atau dapat ditulis sbb:

In ( X−β )=μ( X− β )+k . σ ( X−β )

Dengan metode momen, maka untuk menghitung adalah :

β=μ− σCVt

dimana :


II-14


Jawa Tengah

keterangan : CV = koefesien variasi dari kejadian

CVt = koefesien variasi dari

Untuk menghitung μn dan σn

σn=σ ( X− β )={In (CVt 2+1 )12}

μn=μ ( X−β )=In( σCVt )−1

2In ( CVt2+1 )

Berdasarkan perhitungan keenam jenis metoda tersebut, maka yang

dipilih untuk menentukan intensitas hujan berdasarkan hasil analisa frekuensi

adalah yang mempunyai penyimpangan maksimum yang terkecil.

2.4 DASAR PERENCANAAN SALURAN

Faktor – faktor yang dipertimbangkan untuk perancangan saluran tahan erosi adalah :

1. Jenis material yang membentuk tubuh saluran untuk menentukan koefisien

kekasarannya.

2. Kecepatan aliran minimum yang diijinkan agar tidak terjadi pengendapan

apabila air mengandung lumpur dan sisa – sisa kotoran.

3. Kemiringan dasar dan dinding saluran.

Penampang yang efisien, baik yang hidrolis maupun empiris.

Beberapa kriteria perancangan dapat diuraikan berikut ini :

a. Koefisien larian (run off)

Ketepatan dalam menetapkan besarnya debit air yang harus dialirkan melalui saluran

drainase pada daerah tertentu, sangatlah penting dalam penentuan dimensi saluran.

Menghitung besarnya debit rancangan drainase perkotaan pada umumnya digunakan metode

rasional dan modifikasinya (Joetata Hadihardjaja, 1995).

Besarnya koefisien pengaliran dapat dilihat pada tabel berikut.


II-15


Jawa Tengah

Tabel 2.3.1 Koefisien Pengaliran Berdasarkan Jenis Permukaan dan Tata Guna Tanah

Jenis Permukaan / Tata Guna Tanah Koefisien Pengaliran

1. Daerah Pertanian2. Daerah Perkebunan3. Tanah Kuburan4. Tempat Bermain5. Jalan Aspal6. Daerah Pertanian7. Daerah Perkebunan8. Tanah Kuburan9. Tempat Bermain10. Jalan Aspal11. Jalan Beton12. Jalan Batu13. Perumputan

Tanah pasir, slope 2 % Tanah pasir, slope 2 – 7 % Tanah pasir, slope 7 %

14. Business Pusat kota Daerah pinggiran

15. Perumahan Kepadatan 20 rumah / Ha Kepadatan 20 – 60 rumah / Ha Kepadatan 60 – 160 rumah /Ha

16. Daerah Industri Industri Ringan Industri Berat

`0,45 – 0,550,20 – 0,300,10 – 0,500,20 – 0,350,70 - 0,950,45 – 0,550,20 – 0,300,10 – 0,500,20 – 0,350,70 - 0,950,80 – 0,950,70 – 0,85

0,05 – 0,100,10 – 0,150,15 - 0,20

0,75 – 0,950,50 – 0,70

0,50 – 0,600,60 – 0,800,70 – 0,90

0,50 – 0,800,60 – 0,90

(Sumber : Imam Subarkah,1980)

b. Bentuk – bentuk saluran

Bentuk – bentuk untuk saluran drainase tidak terlampau jauh berbeda dengan saluran

air untuk irigasi pada umumnya. Dalam perancangan dimensi saluran harus diusahakan dapat

memperoleh dimensi penampang yang ekonomis (Joetata Hadihardjaja, 1995).

c. Macam material

Lapisan dasar dan dinding saluran drainase tanah erosi bisa dibuat dari : beton,

pasangan batu kali, pasangan batu merah, aspal, kayu, besi cor, baja, dan lain – lain. Pilihan

material tergantung pada tersedianya lahan serta harga bahan konstruksi saluran. Penampang


II-16


Jawa Tengah

melintang saluran drainase perkotaan pada umumnya berbentuk segi empat, karena dipandang

lebih efisien di dalam pembebasan tanahnya jika dibandingkan dengan trapezium (Joetata

Hadihardjaja, 1995).

d. Kemiringan saluran

Yang dimaksud dengan kemiringan saluran adalah kemiringan dasar saluran dan

kemiringan dinding saluran.

Kemiringan dasar saluran maksimum yang diperbolehkan adalah 0,005 – 0,008

tergantung pada bahan saluran yang digunakan. Kemiringan yang lebih curam dari 0,002 bagi

tanah lepas sampai dengan 0,005 untuk tanah padat akan menyebabkan erosi (Joetata

Hadihardjaja, 1995).

e. Kecepatan yang diijinkan

Kecepatan minimum yang diijinkan adalah kecepatan terkecil yang tidak

menimbulkan pengendapan dan tidak merangsang pertumbuhan tanaman akuatik serta lumut.

Pada umumnya dalam praktek kecepatan sebesar 0,60 – 3,0 m/det dapat digunakan dengan

aman apabila prosentase lumpur yang ada di air cukup kecil.

Kecepatan maksimum yang diijinkan berdasarkan material :

1. Untuk saluran berdinding tanah : v maks = 0,75 m/det

2. Untuk saluran berdinding batu : v maks = 2,5 m/det

3. Untuk saluran berdinding beton : v maks = 3 m/det

f. Jagaan (freeboard)

Yang dimaksud dengan jagaan dari suatu saluran adalah jarak vertikal dari puncak

tanggul sampai permukaan air pada kondisi perencanaan. Jagaan direncanakan untuk dapat

mencegah peluapan air akibat gelombang serta fluktuasi permukaan air, akibat gerakan angin

serta pasang surut. Jagaan tersebut direncanakan antara 5 % sampai dengan 30 % dari

dalamnya aliran (Joetata Hadihardjaja, 1995).

g. Koefisien kekasaran Manning

Dari macam – macam jenis saluran, baik berupa saluran tanah maupun dengan

pasangan, besarnya koefisien mengacu pada tabel berikut :

Tabel 2.3.2 Koefisien Kekasaran Manning


II-17


Jawa Tengah

Tipe Saluran Kondisi

baik cukup buruk

Saluran buatan :1. Saluran tanah, lurus beraturan2. Saluran tanah, digali biasanya3. Saluran batuan, tidak lurus dan

tidak beraturan4. Saluran batuan, lurus beraturan5. Saluran batuan, vegetasi pada

sisiknya6. Dasar tanah, sisi batuan koral7. Saluran berliku – liku kecepatan

rendah Saluran alam :

1. Bersih, lurus, tetapi tanpa pasir dan tanpa celah

2. Berliku, bersih, tetapi berpasir dan berlubang

3. Berliku bersih, tidak dalam, kurang beraturan

4. Aliran lambat, banyak tanaman dan lubang dalam

5. Tumbuh tinggi dan padat Saluran dilapisi

1. Batu kosong tanpa adukan semen2. Batu kosong dengan adukan semen3. Lapisan beton sangat halus4. Lapisan beton biasa dengan

tulangan baja5. Lapisan beton dengan tulangan

kayu

0,0200,0280,040

0,0300,030

0,0300,025

0,028

0,035

0,045

0,060

0,100

0,0300,0200,011

0,014

0,016

0,0230,0300,045

0,0350,035

0,0300,028

0,030

0,040

0,050

0,070

0,125

0,0330,0250,012

0,014

0,016

0,0250,0250,045

0,0350,040

0,0400,030

0,033

0,045

0,065

0,080

0,150

0,0350,0300,013

0,015

0,018

( Sumber : Joetata, 1997)

2.5 PEHITUNGAN DIMENSI SALURAN

Sebelum merencanakan dimensi saluran, langkah pertama yang harus diketahui adalah

berapa debit rencananya. Untuk menghitung debit rencana perlu diketahui berapa luas daerah

yang harus dikeringkan oleh saluran tersebut. Perhitungan besar air yang dibuang adalah

berdasarkan tata guna lahan. Langkah pertama adalah merencanakan tata letak. Tata letak

direncanakan berdasarkan peta kota dan peta topografi. Tentukan letak – letak saluran –

saluran, kemudian hitung beban saluran – saluran tersebut, dari yang terkecil sampai ke

saluran induk. Setelah debit masing - masing saluran diketahui, barulah dilakukan perhitungan


II-18


Jawa Tengah

dimensi saluran. Untuk merencanakan dimensi penampang saluran drainase digunakan

pendekatan rumus – rumus aliran seragam (Joetata Hadihardjaja, 1995).

Rumus kecepatan rata – rata pada perhitungan dimensi penampang saluran

menggunakan rumus Manning, karena rumus ini mempunyai bentuk yang sangat sederhana

tetap.

1. Penampang saluran segi empat

v =1n R

23 S

12

Q = A v = A 1n

R2

3 S1

2

a. Angka kekasaran (n) dapat ditentukan berdasarkan jenis bahan yang dipergunakan.

b. Kemiringan tanah asli = kemiringan dasar saluran (S) dapat diketahui berdasarkan kondisi

topografinya

c. Luas penampang (A) = b×h

d. Keliling basah (P) = b+2h

e. Jari – jari hidrolis ( R ) =

AP

f. Tinggi jagaan = 30 % h

g. Tinggi saluran (H) = h + tinggi jagaan

Untuk menentukan dimensi saluran dianjurkan untuk melakukan pendekatan seperti

terlihat pada tabel berikut :

Tabel 2.5 Perbandingan Lebar Dasar Saluran dengan Tinggi Air yang Dianjurkan

Berdasarkan Kapasitas Saluran

Kapasitas Saluran (m3/det) b : h

0,0 – 0,50,5 – 1,01,0 – 1,51,5 – 3,03,0 – 4,54,5 – 6,06,0 – 7,57,5 – 9,09,0 – 11,0

1,01,52,02,53,03,54,04,55,0

(Sumber : Imam Subarkah, 1980 )

2. Penampang Saluran Trapesium


II-19


Jawa Tengah

v =1n R

23 S

12

Q = A v , dim ana Q = Q rencana

a. Angka kekasaran ditentukan berdasarkan jenis bahan yang digunakan.

b. Kemiringan dasar saluran (S) ditentukan berdasarkan topografi (atau disebut S = 0,0006)

c. Kemiringan dinding saluran berdasarkan bahan yang digunakan, dapat dilihat pada tabel

4.4.

d. Luas Penampang (A) = (b + mh)h

e. Keliling Basah = b + 2h√1 + m2

f. Jari jari hidrolis = A/P

g. Tinggi jagaan = 25 % h

h. Tinggi saluran = h + tinggi jagaan

Tabel 2.6 Kemiringan Dinding Saluran yang Dianjurkan Berdasarkan Bahan yang

Digunakan

Bahan Saluran Kemiringan DindingBatuan cadas

Tanah Lumpur

Lempung keras atau tanah dengan

lapisan beton

Tanah dengan pasangan batu atau tanah

dengan saluran besar

Lempung atau tanah untuk saluran -

saluran kecil

Tanah berpasir lepas

Lumpur berpasir atau lempung porous

Mendekati vertikal

0,25 : 1

(0,5 – 1) : 1

1 : 1

1,5 : 1

2 : 1

3 : 1

(Sumber : Ven Te Chow, 1978)


II-20

tinjauan pustaka drainase

Documents