Laporan Drainase & Air Limbah [PDF]

Citation preview

TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



TUGAS BESAR MATA KULIAH DRAINASE DAN AIR LIMBAH “PERENCANAAN SALURAN DRAINASE DAN AIR LIMBAH PADA PERUMAHAN RIVERA HILL”



Nama Anggota : 1. Giska Oriza



(3114120034)



2. Muhamad Jaelani Dahlan



(3114120037)



3. Muhammad Arief Dhaifullah



(3114120048)



4. Naufan Dendy Pratama



(3114120041)



Kelas 3 SIPIL 2 SIANG



1



:



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR.....................................................................................................ii BAB I ...............................................................................................................................1 PENDAHULUAN ...........................................................................................................1 1.1 Latar Belakang ........................................................................................................ 1 1.2 Tujuan Penulisan ..................................................................................................... 2 1.3 Permasalahan ..........................................................................................................2 1.4Pembatasan Masalah…......................................................................................3 BAB II .............................................................................................................................4 DASAR TEORI .............................................................................................................4 2.1 Pengertian Drainase............................................................................................ 4 2.2 Tujuan drainase .................................................................................................. 5 2.3 Jenis Drainase ..................................................................................................... 5 2.3.1 Klasifikasi Sistem Drainase Perkotaan ......................................................9 2.3.2 Green Infrastruktur...................................................................................10 2.3.3



Faktor Penting Perancangan Sistem.........................................................17



2.3.4 2.3.5



Siklus Hidrologi ......................................................................................17 Hujan .......................................................................................................19



2.4 Air Limbah ....................................................................................................... 41 2.5 Analisa Debit dan Dimensi Limbah ................................................................. 58 2.5.1 Analisa Debit ...........................................................................................58 2.5.2 Analisa Dimensi ............................................................................................ 58 2.5.3 Analisa Hilang Tinggi Tekan ......................................................................... 59 BAB III ..........................................................................................................................61 DATA ............................................................................................................................. 61 BAB IV ........................................................................................................................... 63 ANALISA DAN PERENCANAAN .............................................................................. 63 DRAINASE & AIR LIMBAH ....................................................................................... 63 4.1 Pembuatan Layout ................................................................................................ 63 4.2 Penomoran Titik Tujuan (Node) ........................................................................... 63 4.3 Pembagian Zona Tangkapan (Catchment Area) .............................................. 63



2



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



4.4 Analisis Perhitungan Drainase ......................................................................... 63 4.4.1 Perhitungan Data Curah Hujan ......................................................................... 63 4.4.3 Perhitungan Debit Banjir ...............................................................................68 4.4.4 Perhitungan Dimensi Saluran ................................................................... 72 4.5 Analisis Perhitungan Limbah ..................................................................... 77 4.5.1 Perhitungan Penduduk dan Kebutuhan Air............................................... 77 BAB V ........................................................................................................................ 85 PENUTUP .................................................................................................................. 85 5.1 Kesimpulan............................................................................................................ 85 5.2 Saran ..................................................................................................................... 85 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 87



3



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga Tugas Besar Drainase dan Pengolahan Limbah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Adapun tugas ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat nilai mata kuliah Drainase dan Pengolahan Limbah pada semester VI, dimana tugas ini lebih di titik beratkan kepada penerapan teori dan pengaplikasiannya di lapangan. Laporan Tugas Besar ini tidak akan terlaksana tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak yang telah mendukung dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu ucapan terima kasih ditujukan kepada: 1. Orang tua yang selalu memberikan dukungan baik moral maupun material. 2. Bapak Ir. Drs. Jasuri Sa’at, M.T. selaku pembimbing. 3. Berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu namanya yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini. Kami menyadari bahwa dalam Laporan Tugas Besar ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan agar Laporan Tugas Besar ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat menjadi pedoman nantinya di dunia kerja.



Depok, 13 Juni 2017



Penyusun



4



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air adalah sumber kehidupan manusia yang harus dijaga kelestariannya. Namun, Permasalahan air adalah permasalahan yang tidak kunjung usai. Segala bentuk permasalahannya serta sistemnya patut dijadikan permasalahan utama dalam kehidupan perkotaan, khususnya sistem drainase perkotaan. Banyak yang menjadi permasalahan dan kendala dalam sistem drainase perkotaan. Mulai dari sampah, sungai tercemar, pembuangan limbah di saluran drainase, hingga banjir. Selain itu faktor pertambahan penduduk juga ikut memberikan kontribusi dalam permasalahan sistem drainase di perkotaan. Pertumbuhan penduduk dan pembangunan yang begitu cepat menyebabkan perubahan tata guna lahan. Banyak lahan yang awalnya berupa daerah resapan, kini telah berubah menjadi kawasan pemukiman, industri, perkantoran dan perdagangan. Dampak yang nyata dari perubahan tata guna lahan tersebut adalah meningkatnya aliran permukaan sekaligus menurunkan resapan air tanah. Selanjutnya akibat yang timbul adalah distribusi air yang timpang antara musim penghujan dengan musim kemarau. Debit banjir meningkat dan ancaman kekeringan semakin nyata. Bencana banjir maupun kekeringan telah menimbulkan kerugian yang sangat besar, bahkan juga memakan korban. Segala permasalahan lingkungan tersebut merupakan tanggung jawab kita yang harus diselesaikanbersama. Berdasarkan siklus air, air hujan turun ke bumi kemudian meresap di dalam tanah. Air yang meresap ke dalam tanah ini akan mengalir menuju hilir. Sedangkan air hujan yang tidak dapat meresap ke dalam tanah, melimpas, menjadi genangan di permukaan atau mengalir ke sungai. Air sungai mengalir menuju hilir atau bermuara di lautan. Siklus ini akan terus berulang hingga air dari penguapan laut turun kembali sebagai hujan. Siklus air alami ini tidak akan menyebabkan permasalahan ketika air tidak ”diganggu” alirannya. Gangguan ini dapat berupa



5



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



pembatasan gerak air, pencemaran lingkungan atau juga pengurangan jumlah air yang meresap ke tanah. Namun, permasalahan saat ini adalah keterbatasan dalam penyediaan jumlah air bersih. Hal ini disebabkan oleh air hujan yang turun ke permukaan tanah, tidak diberi kesempatan untuk meresap ke dalam tanah sebagai cadangan air tanah. Akibatnya tanah tidak memiliki cadangan air tanah sehingga mengakibatkan kekeringan. Sementara itu, saat hujan turun jalan-jalan tergenang oleh air hujan atau bahkan luapan air dari saluran drainase. Hal ini disebabkan karena penyempitan dan pengurangan saluran drainase akibat meningkatnya jumlah penduduk. Permasalahan drainase ini juga diperparah oleh banyaknya sedimentasi tanah dan sampah di saluran drainase dan sungai. Oleh karena itu, kami akan membahas mengenai prosedur mendesain drainase perkotaan dengan sistem gravitasi khususnya di daerah Depok – Jawa Barat.



1.2 Tujuan Penulisan Tujuan pembuatan makalah ini diantaranya adalah : 1) Sebagai salah satu tugas dari mata kuliah “ Drainase dan Pengolahan Air Limbah” pada Semester VI. 2) Dapat mengetahui tahapan-tahapan dalam merencanakan drainase sistem gravitasi. 3) Dapat menganalisa dan melakukan perhitungan dalam menentukan tipe dan dimensi saluran drainase.



1.3 Permasalahan Topik permasalahan yang akan dibahas dalam tugas perencanaan drainase perkotaan ini adalah bagaimana cara menentukan aliran drainase berdasarkan kontur yang ada dan menghitung dimensi saluran drainase berdasarkan curah hujan dan catchment area yang telah ada.



6



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



1.4 Pembatasan Masalah Dalam tugas ini, masalah yang akan kami bahas tidak menyeluruh mengenai system drainase perkotaan, melainkan kami batasi hanya pada drainase sistem gravitasi dengan saluran drainase terbuka dan berbentuk persegi 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika Penulisan pada makalah ini adalah sebagai berikut : HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB I berisi tentang pendahuluan dan gambaran tentang isi dari penulisan. BAB II berisi tentang dasar teori yang digunakan. BAB III berisi tentang data-data yang dibutuhkan untuk menganalisa. BAB IV berisi tentang Analisa Perhitungan Data. BAB V berisi tentang kesimpulan dan saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN



7



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



BAB II DASAR TEORI 2.1



Pengertian Drainase Drainase adalah suatu ilmu tentang pengeringan tanah (to drain = mengosongkan air) 1 . Tanah perlu dikeringkan untuk beberapa keperluan, antara lain pertanian, bangunan, kesehatan, dan landscape. Di dalam usaha mengeringkan tanah, perlu diperhatikan agar tanah/lahan yang sudah kering tidak dimasuki/digenangi lagi oleh air dari sekitarnya, baik dari air permukaan maupun air yang ada di bawah permukaan tanah. Dengan demikian ada dua macam drainase : 1. Drainase permukaan (surface drainage), untuk mengalirkan air yang ada di atas tanah ke luar daerah yang akan dikeringkan. 2. Drainase bawah permukaan tanah (subsurface drainage), untuk mengalirkan air yang masuk ke dalam tanah.



Air yang dibuang ke luar daerah yang akan dikeringkan adalah : - air hujan - air kotor / air limbah rumah tangga -



air dari lingkungan sekitar air limbah dari pabrik / industri air pembilas (penggelontor) Pembuangan air atau drainase merupakan usaha preventif (pencegahan)



untuk mencegah terjadinya banjir atau genangan air, serta timbulnya penyakit. Prinsip dasar pembuangan air (drainase) adalah bahwa air harus secepat mungkin dibuang dan secara terus-menerus (continue), serta



1



Ir. Haryono Sukamto, MSi. Drainase Perkotaan, DPU 1999, Hal. 1



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



8



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



dilakukan seekonomis mungkin. Drainase perkotaan merupakan usaha untuk mengatasi masalah genangan air di kota-kota besar maupun kecil. Drainase kota mayoritas menangani limpasan permukaan yang disebut drainase permukaan (surface drainage). Adapun limpasan permukaan, mayoritas bersumber dari limpasan air hujan, juga ada yang bersumber dari buangan air limbah [air limbah domestic yang umumnya buangan air cucian domestik (grey water), bahkan ada yang dari air (black water) dan dari air buangan industri]. Keadaan drainase semacam ini disebut sistem drainase campuran. Oleh karena debit aliran air limbah yang masih dimasukkan kedalam saluran drainase itu relatif sangat kecil jika dibanding dengan debit puncak limpasan air hujannya, maka setiap perencanaan drainase permukaan, hanya mengacu pada karakteristik limpasan air hujan yang terjadi. 2.2



Tujuan drainase 1. Mengalirkan air permukaan maupun air bawah permukaan agar tidak menggenangi permukaan yang diberi sistem drainase. 2. Mencegah agar air dari luar daerah tidak memasuki permukaan. 3. Pengendalian daya erosi air permukaan.



2.3



Jenis Drainase Jenis – jenis Drainase sangat beragam, diantaranya : 1) Berdasarkan Letak Saluran (a) Drainase Permukaan Tanah yaitu saluran drainase yang berada di atas permukaan tanah, yang berfungsi untuk mengalirkan air limpasan permukaan. Analisa alirannya merupakan analisa openchannel flow. (b) Drainase Bawah Permukaan yaitu saluran drainase yang bertujuan mengalirkan air limpasan permukaan melalui media di bawah permukaan tanah karena alasan-alasan tertentu. Alasan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



9



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



tersebut antara lain karena tuntutan fungsi permukaan tanah yang tidak memperbolehkan adanya saluran di permukaan tanah, seperti lapangan sepak bola, taman, dan lapangan terbang.



2) Menurut Sejarah Terbentuknya (a) Drainase Alamiah Drainase Alamiah, yaitu sistem drainase yang terbentuk secara alami dan tidak ada unsur campur tangan manusia. Pada daerah yang belum berkembang, drainase terjadi secara alamiah sebagai bagian dari siklus hidrologi. Drainase alami ini berlangsung tidak secara statis, melainkan terus berubah secara konstan menurut keadaan fisik lingkungan sekitar. (b) Drainase Buatan yaitu saluran drainase yang dibentuk berdasarkan analisis ilmu drainase, untuk mentukan debit akibat hujan, dan dimensi saluran.



Drainase buatan dibagi menjadi 3 berdasarkan tempatnya, yaitu : i.



Drainase Jalan Raya Salah satu aspek terpenting dalam perencanaan jalan raya adalah melindungi jalan dari permukaan air dan air tanah. Genangan air di permukaan jalan memperlambat laju kendaraan dan memberikan andil terjadinya kecelakaan akibat permukaan jalan yang licin. Berdasarkan fungsinya drainase jalan dibedakan menjadi drainase permukaan dan drainase bawah permukaan. (Suripin, 2004).



i.1)



Drainase permukaan Drainase permukaan



ditujukan



untuk



menghilangkan air hujan dari permukaan jalan sehingga lalu lintas dapat melaju dengan aman dan efisien, serta untuk



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



10



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



menampung air tanah dan air permukaan yang menuju jalan. Fungsi yang lain adalah untuk membawa air menyeberang alinement jalan secara terkendali. Fungsi drainase ini memerlukan bangunan drainase melintang, seperti goronggorong dan jembatan. Disamping itu juga untuk minimalkan penetrasi air hujan ke dalam struktur jalan. i.2)



Drainase bawah permukaan Drainase bawah permukaan



ditujukan



untuk



mencegah masuknya air kedalam struktur jalan dan mengeluarkan air dari struktur jalan, sehingga tidak menimbulkan kerusakan pada jalan.



ii.



Drainase lapangan terbang Sistem drainase yang memadai untuk membuang air permukaaan dan air dari bawah permukaan pada lapangan terbang merupakan komponen vital untuk keselamatan pesawat dan umur perkerasan. Drainase yang tidak memadai mengakibatkan terbentuknya gelombang pada perkerasan yang membahayakan pesawat pada saat tinggal landas maupun mendarat. Drainase yang tidak baik juga dapat mempercepat kerusakan perkerasan. Drainase lapangan terbang berfungsi untuk membuang air permukaan dan air bawah tanah dari lapangan terbang. Selain itu, juga berfungsi untuk intersepsi dan mengalirkan air permukaan dan air tanah yang berasal dari lapangan terbang.(Suripin,2004) Berdasarkan fungsinya, drainase lapangan terbang terdiri dari dua bagian, yaitu drainase permukaan dan drainase bawah



permukaan.(Suripin,2004).



permukaan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



11



ii.1)



Drainase



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Drainase permukaan berfungsi untuk menangani air permukaan, khususnya air yang berasal dari air hujan. ii.2)



Drainase bawah permukaan Drainase bawah permukaan



berfungsi



untuk



membuang air dari base course dan air bawah permukaan, serta menerima dan membuang air dari l lapisan tembus air. iii.



Drainase lapangan olahraga Drainase lapangan olahraga direncanakan berdasarkan infiltrasi atau resapan air hujan pada lapisan tanah, dan tidak boleh terjadi genangan air. Batas antara keliling lapangan sepakbola dengan jalur atletik harus memiliki collector drain.



Menurut Konstruksi a) Saluran Terbuka yaitu sistem saluran yang biasanya direncanakan hanya untuk menampung dan mengalirkan air hujan, namun pada umumnya sistem saluran ini berfungsi sebagai saluran campuran. Pada pinggiran kota, saluran terbuka ini biasanya tidak diberi lining (lapisan pelindung). Akan tetapi, saluran terbuka di dalam kota harus diberi lining dengan beton, mansory (pasangan batu). b) Saluran Tertutup yaitu saluran untuk air kotor yang mengganggu kesehatan lingkungan. Sistem drainase ini baik untuk diterapkan di daerah perkotaan, terutama dengan tingkat penduduk yang tinggi.



3) Menurut Fungsi



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



12



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



a) Single Purpose yaitu saluran yang berfungsi untuk mengalirkan satu jenis air buangan saja. b) Multi Purpose yaitu saluran yang berfungsi untuk mengalirkan beberapa jenis buangan, baik secara bercampur maupun bergantian. 2.3.1



Klasifikasi Sistem Drainase Perkotaan Sistem drainase perkotaan diklasifikasikan menjadi empat, yaitu 1. Drainase Primer Drainase primer adalah saluran drainase yang menghubungkan antara drainase



sekunder dengan sungai



2. Drainase Sekunder Drainase sekunder adalah saluran drainase yang menghubungkan saluran tersier dengan saluran primer (dibangun dari beton/plesteran semen) 3. Drainase Tersier Drainase tersier adalah saluran drainase yang menghubungkan saluran kuarter dengan saluran sekunder. 4. Drainase Kuarter Drainase kuarter adalah saluran drainase untuk mengalirkan limbah rumah tangga menuju saluran sekunder, berupa plesteran, pipa dan tanah.



2.3.2



Green Infrastruktur Merupakan konsep/strategi perencanaan yang tetap mempertahankan proses alamiah ekologi kawasan, konservasi udara, dan sumber air tanpa



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



13



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



menimbulkan degradasi sumber sumber alam dalam jangka panjang dan memberikan kontribusi pada kesehatan dan tingkat kesejahteraan masyarakat/pemukim. Konsep Green Infrastruktur dapat diaplikasikan melalui beberapa infrastruktur drainase yang berbeda dengan infrastruktur konvensional, antara lain : 1.Saluran drainase standar & swales 2.Kolam retensi 3.Sistem bioretensi 4.Parit infiltrasi 1) Saluran Standar dan Swales (a) Saluran Standar tanpa perkerasan



Gbr 2.1 Saluran Tanpa Perkerasan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



14



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



(b) Saluran Standar dengan perkerasan



Gbr 2.2 Saluran Standar dengan Perkerasan



Gbr 2.3 Saluran Standar dengan Perkerasan berbentuk persegi



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



15



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Gbr 2.4 Saluran Standar dengan Perkerasan berbentuk segitiga



Gbr 2.5 Saluran Standar dengan Perkerasan berbentuk setengah lingkaran (c) Dry Swale Struktur berupa saluran yang diberi vegetasi serta lapisan filter di dasar saluran untuk mencegah lapisan tanah terbawa oleh aliran air. Karena kondisinya yang hampir selalu kering, struktur ini baik untuk digunakan di daerah permukiman.



(d) Wet Swale



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



16



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Gbr 2.6 Dry Swale



Struktur berupa saluran dengan vegetasi pada daerah rawa atau daerah yang memiliki elevasi muka air tanah yang tinggi. Jika mika air tinggi, struktur ini tergenang oleh air, sedangkan jika muka air rendah struktur ini kering. Gbr 2.7 Wet Swale 2) Kolam Retensi Kolam Retensi (retention basin) dikenal juga dengan istilah wet pond atau wet pool, adalah kolam yang digunakan untuk mereduksi kadar



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



17



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



polutan yang terbawa oleh air hujan.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



18



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Gbr 2.8 Kolam Retensi



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



19



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



3) Sistem Bioretensi Merupakan struktur berupa cekungan pada suatu area seperti tempat parkir, perumahan, dan lain-lain yang menerima limpasan air hujan dari sekelilingnya. Air limpasan hujan mengalir menuju area bioretensi mengalami penggenangan di permukaan tanah dan kemudian berangsurangsur menyerap ke dalam tanah.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



20



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Gambar 2.9 Sistem Bio Retensi 4) Parit Infiltrasi Merupakan struktur berupa parit yang diisi oleh agregat batu sehingga memungkinkan penyerapan limpasan air hujan melalui dinding dan dasar parit. Air limpasan hujan yang tertampung dalam parit ini diharapkan berangsur-angsur akan menyerap ke dalam tanah.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



21



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Gambar 2.10 Sistem Parit Infiltrasi 2.3.3



Faktor Penting Perancangan Sistem Sistem Pengumpul Air Hujan 1. Kuantitas air yang akan dialirkan tergantung luas daerah dan curah hujan 2.



Air hujan tergantung intensitas hujan, jenis daerah yang akan dilayani



3.



Pembagian daerah pelayanan berdasarkan jenis penggunaannya



4.



Prinsip alam dalam infiltrasi air hujan masih diharapkan terjadi sehingga ukuran saluran tidak terlalu besar



5.



Jenis bahan penutup permukaan tanah menentukan banyaknya air yang mengalir dan masuk ke dalam tanah



6.



Kualitas air hujan yang dikumpulkan dari atap rumah dan jalan sudah mengandung bahan pencemar



2.3.4



Siklus Hidrologi Keberadaan air di alam hampir tidak pernah tetap tinggal berada di suatu tempat, tetapi akan berpindah dari suatu tempat ke tempat lain menjalani suatu gerakan / siklus dan pada suatu keadaan tertentu mengalami perubahan bentuk. Keadaan ini sering disebut dengan istilah siklus hidrologi. Siklus hidrologi terjadi akibat sifat air yang dapat mengalami perubahan secara fisika menjadi uap, embun, salju, dan es oleh pengaruh perubahan suhu dan bergerak dari satu tempat ke tempat lain karena perbedaan tekanan udara, atau dengan kata lain selalu mengikuti pergerakan udara. Pergerakan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



22



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



air dalam menjalani siklusnya menunjukkan adanya suatu mekanisme yang tidak tetap dari waktu ke waktu dimana air berada. Bahkan mungkin untuk suatu daerah yang berdekatanpun mempunyai siklus hidrologi yang berbeda. Secara sederhana siklus hidrologi dapat diterangkan dalam gambar berikut:



Gambar 2.11 Skema sederhana Siklus Hidrologi •



Air di laut / lautan (1), oleh karena adanya pengaruh radiasi matahari maka sebagian volume air itu akan menguap. Uap air tersebut dapat terbawa angin yang semakin tinggi elevasinya akan dipengaruhi suhu udara yang semakin menurun sehingga terkondensasi menjadi butirbutir air dan terbentuk awan hujan. Butir-butir itu akan semakin besar, akhirnya jatuh karena gravitasi bumi dan jadilah hujan (2).



•



Sebagian air hujan yang jatuh di permukaan bumi akan menjadi aliran permukaan (surface runoff) (3). Aliran permukaan sebagian akan meresap ke dalam tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses infiltrasi (4), dan perkolasi (5), selebihnya akan terkumpul didalam jaringan alur sungai, sebagai aliran sungai (river flow) (6). Apabila kondisi tanah memungkinkan sebagian air infiltrasi akan mengalir kembali kedalam sungai, atau genangan lainnya seperti waduk, danau



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



23



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



sebagai interflow (7). Sebagian dari air dalam tanah dapat muncul kembali kepermukaan tanah sebagai air eksfiltrasi (8) dan dapat terkumpul lagi kedalam alur sungai atau langsung menuju ke laut / lautan. Aliran sungai tersebut sebagian akan mengalir kembali menuju laut / lautan. •



Air hujan yang jatuh di bumi sebagian akan tertahan oleh vegetasi, sebagian jatuh ke permukaan bumi dan sebagian lagi jatuh langsung ke daerah genangan, ke laut, ke sungai, ke danau dan akan menguap kembali ke atmosfer dan sebagian air hujan itu masuk ke dalam tanah menjadi air bawah permukaan dan kembali ke atmosfer melalui proses penguapan (evaporasi) (9), dan evapotranspirasi (10). Sebagian air hujan tersebut masuk ke dalam akuifer menjadi aliran tanah (11) dan mengalir kembali ke laut. 2



2.3.5



Hujan Hujan (rain), adalah bentuk tetesan air yang mempunyai garis tengah lebih dari 0,50 mm atau lebih kecil dan terhambur luas pada suatu kawasan. Sedangkan curah hujan (rain fall), adalah banyaknya air yang jatuh ke permukaan bumi, dalam hal ini permukaan bumi dianggap datar dan kedap, tidak mengalami penguapan dan tersebar merata serta dinyatakan sebagai ketebalan air (rain fall depth, mm, cm).3 Di dalam merencanakan pembuangan air hujan, yang perlu diketahui adalah banyaknya air hujan yang jatuh atau debit curah hujan, dan air hujan yang mengalir ke saluran-saluran pembuang atau debit pengaliran air hujan.4 Air hujan yang mengalir di permukaan tanah dan ditampung di selokan-selokan pembuang, tidak sama dengan jumlah air hujan yang jatuh, karena adanya air yang meresap (infiltrasi) ke dalam tanah, yang menguap



2



Desi Supriyan, Diktat Hidrologi, Teknik Sipil, PNJ, 2004, Hal. 3 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 177 4 Ir. Haryono Sukamto, MSi. Drainase Perkotaan, DPU 1999, Hal. 4 3



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



24



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



(evaporasi), dan sebagainya. Jadi perlu dilakukan pengukuran hujan dan penentuan koefisien pengaliran dari tanah permukaan. 2.3.5.2 Analisis Data Hujan Membangun pos hujan mempunyai banyak tujuan, antara lain : (1) Mendapatkan sampel data hujan dari suatu jaringan hidrologi, (2) Menentukan karakteristik hujan suatu DPS, seperti curah hujan, intensitas, frekuensi, atau periode ulang hujan. Untuk mendapatkan karakteristik hujan diperlukan analisis seperti :5



1.



Pengecekan Kualitas Data Hujan Data yang diperlukan harus tidak mengandung kesalahan dan harus dicek sebelum digunakan untuk dianalisis hidrologi lebih lanjut, oleh karena itu harus dilakukan pengecekan kualitas data dengan uji konsistensi. Data hujan yang disebut konsisten berarti data yang terukur dan dihitung adalah benar dan teliti sesuai dengan fenomena saat huajan itu terjadi. Beberapa hal yang menyebabkan data hujan tidak konsisten, antara lain karena :6 1. Penggantian jenis alat dan atau spesifikasi alat. 2. Perkembangan lingkungan sekitar pos hujan, misal dari kawasan persawahan menjadi perkantoran dengan gedung-gedung tinggi sehingga hujan tidak dapat terukur seperti semula. 3. Pemindahan lokasi pos hujan atau perubahan elevasi pos hujan. 4. Perubahan alam, misal perubahan iklim.



5



Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 199



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



25



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



2. Pengisian Data Hujan yang Hilang (kosong) Seringkali ditemukan data hujan tidak komplit (incomplete record). Data hujan yang tidak komplit dapat disebabkan oleh faktor manusia atau oleh alat. Misal kesengajaan pengamat tidak mencatat data ataupun bila mencatat data yang diukur salah dalam pengukurannya. Beberapa cara untuk memperkirakan data hujan yang hilang atau tidak tercatat untuk runtut waktu tertentu, diantaranya :7 1. Rata-rata Arimatik Data periode kosong dapat diperkirakan berbasis data dari pos hujan A, B, dan C yang lokasinya berdekatan dengan pos X. Bila semua pos hujan mempunyai karakteristik sama dan curah hujan normal tahunan dari pos A, B, dan C tidak lebih besar dari 10 % bedanya dari pos X, data hujan dari pos X pada periode kosong dapat dihitung dengan rumus : Hx = ×(Ha + Hb + Hc)



6 7



Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 199 Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 202



Dalam hal ini Hx = besarnya curah hujan normal tahunan di pos X sedangkan Ha, Hb, dan Hc = curah hujan normal tahunan di pos A, B, dan C.



2. Perbandingan Normal Bila curah hujan normal di pos A, B, dan C tersebut berbeda lebih dari 10 % dari pos hujan X, maka metode aritmatik tidak berlaku. Dan dapat digunakan metode perbandingan normal yang dapat dirumuskan:



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



26



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Hx = 13 Hb +



NaNx Ha + NxNc Hc



NbNx



Dalam hal ini Hx = besarnya curah hujan normal tahunan di pos X sedangkan Ha, Hb, dan Hc = curah hujan normal tahunan di pos A, B, dan C. Na, Nb, dan Nc menunjukkan nilai curah hujan normal tahunan di pos A, B, dan C. 3. Kantor Cuaca Metode ini memerlukan data dari 4 (empat) pos hujan sebagai pos indeks (index station) yaitu misalnya pos hujan A, B, C, dan D yang berlokasi disekeliling pos hujan X yang diperlirakan data hujannya (lihat gambar 2). Bila pos indeks itu lokasinya berada disetiap kuadran dari garis yang menghubungkan Utara – Selatan dan Timur – Barat melalui titik pusat di pos hujan X. Persamaannya adalah : Hx = ∑



∑



LiHi2 Li12



Hx = besarnya CH dipos X yang akan diperkirakan Hi = besarnya curah hujan di pos A, B, C,dan D. Li = jarak pos hujan A, B, C, dan D terhadap pos



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



27



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



hujan x.



Gambar 2.12 Metode Kantor Cuaca 3.



Tebal Hujan Rata-Rata DPS Hujan yang terjadi dapat merata di seluruh kawasan yang luas atau terjadi hanya bersifat setempat. Sejauh mana curah hujan yang diukur dari suatu pos hujan dapat mewakili karakteristik hujan untuk daerah yang luas, hal itu bergantung dari beberapa fungsi, antara lain adalah :6 1. Jarak pos hujan itu sampai titik tengah kawasan yang dihitung curah hujannya. 2. Luas daerah. 3. Topografi. 4. Sifat hujan. Data hujan yang terukur selalu dianggap mewakili kondisi kawasan dari suatu DPS. Oleh karena itu semakin sedikit jumlah pos hujan dan semakin luas DPS maka anggapan tersebut akan semakin besar kesalahannya.



i. Perhitungan Debit Banjir Rencana Debit banjir rencana adalah besarnya debit yang direncanakan melewati



6



Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 205



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



28



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



sebuah bangunan air yang dalam hal ini berupa saluran dengan periode ulang tertentu, atau volume air rencana pada permukaan tanah yang masuk kedalam saluran. Debit yang masuk berbanding lurus dengan besarnya koefisien pengaliran, intensitas curah hujan, dan luasan daerah tangkapan (catchment area). Rumusnya adalah :7



Q = C×3I,6 × A atau Q = 0,2785×C × I × A Dimana : Q



: Debit maksimum (m3/det).



C I



: Koefisien pengaliran (run off coefficient ). : Intensitas curah hujan selama time of concentration (mm/jam). : Luas daerah pengaliran (m2, km2).



A



Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam perhitungan debit rencana adalah: 1. Data Curah Hujan Merupakan data curah hujan harian maksimum dalam setahun. Data curah hujan ini diperoleh dari Lembaga Meteorologi dan Geofisika atau langsung ke Dinas Pekerjaan Umum yang dekat dengan lokasi drainase. Jumlah data curah hujan yang dibutuhkan ialah minimum curah hujan periode 10 tahun. Untuk menghitung curah hujan daerah pada umumnya digunakan standar luas daerah sebagai berikut : 1. Daerah dengan luas 250 ha yang mempunyai variasi topografi yang kecil, dapat diwakili oleh sebuah alat ukur curah hujan. 7



Shirley L. Hendarsin, Perencanaan Teknik Jalan Raya, Hal. 281



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



29



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



2. Untuk daerah antara 250-50.000 ha dengan 2 atau 3 titik pengamatan dapat digunakan dengan cara rata-rata. 3. Untuk daerah antara 120.000 – 500.000 ha yang mempunyai titik–titik pengamatan yang tersebar cukup merata dan dimana curah hujannya tidak terlalu di pengaruhi oleh kondisi topografi, dapat digunakan cara aljabar rata-rata. Jika titik–titik pengamatan tersebut tidak tersebar merata maka digunakan cara Thiessen. 4. Untuk daerah lebih besar dari 500.000 ha, dapat digunakan cara Isohiet atau cara potongan antara ( intersection method ). Metode yang dipergunakan untuk memperkirakan kejadian berulang ini yaitu : Metode Gumbel ( cara analitis ) Rumus yang digunakan adalah : Xt = Xa + Yt −Yn ×Sx Sn



Dimana : Xt = Besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun. Xa = Curah hujan rata-rata dari suatu catchment area (mm). Yt = Reduce Variate ( Tabel 1). Yn = Reduce Mean (Tabel 2). Sn = Reduce Standart Deviation (Tabel 3). Sx = Standart Deviasi. Tabel 2.1 Return Period a Function of Reduced Return Period



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



30



Reduced Variate



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



2 5 10 20 25 50 100



0,3665 1,4999 2,2502 2,9606 3,1935 3,9019 4,6001



Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2



Tabel 2.2 Reduced Mean (Yn) Reduced Mean (Yn) No



0



1



2



3



4



10



0.495 2



0.499 6



0.503 0.507 0.510 0.512 5 0 0 8



0.515 0.518 0.520 7 1 2



0.522 0



20



0.523 6



0.525 2



0.526 0.528 0.529 0.530 8 3 6 9



0.532 0.533 0.534 0 2 3



0.535 3



30



0.536 2



0.537 1



0.538 0.538 0.539 0.540 0 8 6 2



0.541 0.541 0.542 0 8 4



0.543 0



40



0.543 6



0.544 2



0.544 0.545 0.545 0.546 8 3 8 3



0.546 0.547 0.547 8 3 7



0.548 1



50



0.548 5



0.548 9



0.549 0.549 0.550 0.550 3 7 1 4



0.550 0.551 0.551 8 1 5



0.551 8



60



0.552 1



0.552 4



0.558 0.553 0.553 0.553 7 0 3 5



0.553 0.554 0.554 8 0 3



0.554 5



70



0.554 8



0.555 0



0.555 0.555 0.555 0.555 2 5 7 3



0.556 0.546 0.556 1 3 5



0.556 7



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



31



5



6



7



8



9



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



80



0.556 9



0.557 0



0.557 0.557 0.557 0.557 2 4 6 8



0.558 0.558 0.558 0 1 3



0.558 5



90



0.558 6



0.558 7



0.558 0.559 0.559 0.559 9 1 2 3



0.559 0.559 0.559 5 6 8



0.559 9



Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2 Tabel 2.3 Reduced Standart Deviation (Sn)



No 10 20 30 40 50 60 70 80 90



0 0.949 6 1.062 8 1.112 4 1.141 3 1.607 0 1.747 0 1.185 4 1.193 8 1.200 7



Reduced Standard Deviation (Sn) 1 2 3 4 5 6 7 0.967 0.983 0.997 1.009 1.020 1.031 1.041 6 3 1 5 6 6 1 1.069 1.075 1.081 1.086 1.091 1.096 1.100 6 4 1 4 5 1 4 1.115 1.119 1.122 1.125 1.128 1.131 1.133 9 3 6 5 5 3 9 1.143 1.145 1.144 1.161 1.153 1.155 1.148 6 8 9 9 8 7 1.162 1.163 1.165 1.166 1.168 1.169 1.170 3 8 8 7 1 6 8 1.175 1.177 1.178 1.179 1.180 1.181 1.182 9 0 2 3 3 4 4 1.186 1.187 1.188 1.189 1.189 1.190 1.191 3 3 1 1 8 6 5 1.194 1.195 1.195 1.196 1.197 1.198 1.198 5 3 9 7 3 0 7 1.201 1.202 1.202 1.203 1.203 1.204 1.204 3 0 6 7 8 4 9 Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2



8 1.049 3 1.104 7 1.136 3 1.157 4 1.172 1 1.183 4 1.192 3 1.199 4 1.205 5



2. Daerah Tangkapan (Catchment Area) Adalah luas areal dengan curah hujan yang tebalnya dianggap sama dan dinyatakan sebagai satuan luas (ha, km2). 8 Dari daerah tangkapan (catchment area) ini akan dianalisis arah 8



Soewarno, Hidrologi Operasional, Jilid Kesatu, Bandung, 2000, Hal. 177



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



32



9 1.056 5 1.108 6 1.138 8 1.159 0 1.173 4 1.184 4 1.193 0 1.200 1 1.206 0



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



aliran, panjang aliran terjauh, panjang saluran terjauh, luas, koefisien pengaliran, dan lain-lain. Langkah-langkah penentuan pembagian daerah tangkapan (catchment area) : 1. Setelah mengetahui letak daerah titik terjauh, peta dibagi menjadi beberapa catchment area sesuai dengan arah konsentrasi air. 2. Berdasarkan kontur atau elevasi yang ada, analisis kemungkinan air mengalir dan gambarkan aliran airnya. 3. Hitung luas catchment area dengan cara pendekatan menjadi bentuk kotak-kotak atau bentuk bangunan lain untuk



mempermudah



perhitungan



atau



gunakan



planimetri. 4. Hitung kemiringan saluran dari permukaan limpasan yang diprediksi.



4. Periode Ulang Karakteristik hujan menunjukkan bahwa hujan yang besar tertentu mempunyai periode ulang tertentu, periode ulang ditentukan dengan melihat klasifikasi jalan ataupun daerah yang direncanakan dibuat saluran drainase, antara lain : pertumbuhan daerah, lokasi yang direncanakan dilalui saluran, dll. 5. Intensitas Curah Hujan Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut berkonsentrasi.



9



Analisa



intensitas curah hujan ini diproses dari data curah hujan yang telah



9



Desi Supriyan, Diktat Hidrologi, Teknik Sipil, PNJ, 2004, Hal. 48



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



33



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



terjadi pada masa lampau. Intensitas curah hujan dinotasikan dengan huruf atau dengan satuan mm/jam, yang artinya tinggi curah hujan yang terjadi sekian mm dalam kurun waktu per jam. Intensitas curah hujan yang dinyatakan dalam mm/jam dihubungkan dengan durasi (lamanya hujan) yang dinyatakan dalam menit digambarkan dalam Kurva Intensitas Hujan atau biasa disebut Intensitas Duration Frequency (IDF). Maka diperlukan data curah hujan dengan durasi 5, 10, 15, 30, 60, 120, menit sampai 24 jam. 10 Beberapa rumusan dalam perhitungan intensitas curah hujan berdasarkan cara empiris yang sering digunakan untuk penentuan debit (banjir) pada persiapan perencanaan teknis bangunan air, diantaranya :11 1. Formula Prof. Talbot (1881) I=a



t +b



Dimana : I



= Intensitas curah hujan (mm/jam). t = Lamanya



curah hujan (jam). a dan b = Konstanta yang tergantung pada lamnya curah hujan yang terjadi di daerah aliran.



[[II



a = [I ×Nt]



22



]]−−[[II ][×I]t][I] 2



b=



[I][NI ×[I t2]]−−N[I[]I[I2]×t]



2. Formula Prof. Sherman (1905)



10 11



Ir. S. Hindarko, Drainase Perkotaan, Edisi Kedua, 2000, Hal. 23 C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Jakarta, 1999, Hal. 14



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



34



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



I=tan



Dengan :



[(log[(logt)t )



loga = [logI]N



]



2



]



− −[log[logt ×t][loglogIt]] [logt] n =



2



[logNI[(]log[logtt) ]2−]−N[log[logt]t[log×logt]I] 3. Formula Dr. Ishiguro (1953)



I=a 1 +b Dengan :



[I × Nt][[II ]]−−[[II ][×I] 1][I] ] [ 1 ]−− [II ][×I] 1]N a=



2



22



[ [



× b = [I] I N I



2



2



4. Formula Dr. Mononobe Jika data curah hujan yang tersedia berupa curah hujan harian, maka perhitungan intensitas curah hujan dapat menggunakan 2



rumus Dr. Mononobe : 24 Dimana :



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



35



I= t



R24



×



24



3



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



I



= Intensitas curah hujan (mm/jam). t = Lamanya curah hujan (jam).



R24 = Curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm) Intensitas hujan (I) didapatkan dari grafik lengkung IDF dengan cara mengeplotkan waktu konsentrasi (tc) memotong lengkung IDF dengan periode ulang tertentu.



Gambar 2.13 Contoh Grafik Lengkung IDF 6.



Koefisien Pengaliran (Run Of Coefficient) Koefisien pengaliran adalah angka reduksi dari intensitas curah hujan, yang besarnya disesuaikan dengan kondisi permukaan, dan kemiringan / kelandaian, jenis tanah dan durasi hujan. Koefisien ini



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



36



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



tidak berdimensi. Koefisien pengaliran tergantung dari karakteristik daerah pengaliran. Nilai C akan bertambah besar jika daerah kedap air. Umumnya daerah permukiman mempunyai nilai C yang cukup besar namun tetap dibawah 1. Jika daerah pengaliran mempunyai tata guna lahan yang bervariatif, maka nilai pengalirannya dapat dihitung berdasarkan persamaan menurut The Asphalt Institute : 12 P13F



Cw = A1.C1+ A2.C2 +...+ An.Cn A1+ A2 +...+ An Dimana



: C1,C2,Cn



: Koefisien pengaliran untuk setiap sub catchment



area. A1,A2,An



: Luas daerah pengaliran dengan karakterisrik permukaan tanah yang sama.



Cw



: C rata-rata pada daerah pengaliran yang dihitung.



Tabel 2.4 Standar Koefisien Limpasan Berdasarkan Kondisi Permukaan Tanah Kondisi Permukaan Tanah



Jalur lalu lintas



- jalan asapal jalan kerikil



0,70 – 0,95



Bahu jalan dan lereng



-



0,40 – 0,65 0,10 – 0,30 0,70 – 0,85 0,50 – 0,75



tanah berbutir halus -



tanah berbutir kasar -



12



C



lapisan batuan keras lapisan batuan lunak



Shirley L. Hendarsin, Perencanaan Teknik Jalan Raya, Hal. 280



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



37



0,30 – 0,70



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Tanah pasiran tertutup rumput



kelandaian



0 – 2% 2 – 7% > 7%



0,05 – 0,10 0,10 – 0,15 0,15 – 0,20



Tanah kohesif tertutup rumput



kelandaian



0 – 2%



0,13 – 0,17



2 – 7% > 7%



0,18 – 0,22 0,22 – 0,35



Atap Tanah lapangan Tanah dipenuhi rumput dan pepohonan Daerah pegunungan datar Daerah pegunungan curam



0,75 – 0,95 0,20 – 0,40 0,10 – 0,25 0,30 0,50



Sawah Ladang / huma



0,70 – 0,80 0,10 – 0,30



Sumber : Shirley L. Hendarsin, ”Perencanaan Teknik Jalan Raya”



i. Waktu Konsentrasi (Time Of Concentration) Time Of Concentration (tc) adalah waktu yang diperlukan oleh butiran air untuk bergerak dari titik terjauh pada daerah pengaliran sampai ke titik pembuangan.13 Pada saat menyentuh permukaan daerah aliran sungai yang paling jauh lokasinya dari muara, waktu konsentrasi mulai dihitung. Untuk saluran di daerah perkotaan, tc adalah waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir diatas permukaan tanah sampai ke saluran terdekat (to) ditambah waktu pengaliran di dalam saluran (td) sampai ke titik yang ditinjau.



13



Tata Cara Permukaan Drainase Permukaan Jalan, SNI 03 – 3424 – 1994, Hal. 1



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



38



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Besarnya waktu limpasan permukaan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu: 1. Kekasaran permukaan tanah. 2. Kemiringan tanah. 3. Ukuran luas daerah aliran dan jarak dan street inlet. 4. Adanya lekukan pada tanah. 5. Banyaknya bangunan yang mempengaruhi jumlah air yang meresap.



Rumusnya adalah :



Tc = t1 +t 2 t1 = (2/3×3,28× Lo. nd )0,167 s t2 = 60L .V Keterangan :



s



Tc



= Waktu konsentrasi (menit).



t1



= Waktu inlet (menit).



t2



= Waktu aliran (menit).



Lo



= Jarak dari titik terjauh ke fasilitas drainase (m).



L



= Panjang saluran (m).



nd



= Koefisien hambatan (Tabel 5).



= Kemiringan daerah pengaliran.



v



= Kecepatan air rata-rata diselokan (m/det). Tabel 2.5 Hubungan Kondisi Permukaan Dengan Koefisien



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



39



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Hambatan Kondisi Lapis Permukaan



nd



1. Lapisan semen dan aspal beton 2. Permukaan licin dan kedap air



0,013 0,020



3. Permukaan licin dan kokoh 4. Tanah dengan rumput tipis dan gundul dengan permukaan sedikit



0,10 0,20



kasar 5. Padang rumput dan rerumputan 6. Hutan gundul 7. Hutan rimbun dan hutan gundul rapat dengan hamparan rumput jarang sampai rapat



0,40 0,60 0,80



ii. Kecepatan Pengaliran Dalam Saluran Kecepatan aliran merupakan jarak yang ditempuh aliran tiap satuan waktu. Kecepatan aliran harus cukup besar untuk mencegah pengendapan atau sedimentasi, tetapi tidak boleh terlalu besar sehingga menimbulkan erosi. Tidaklah mudah untuk menetapkan kecepatan rencana atau kecepatan rata-rata yang akan digunakan dalam desain, sebab kecepatan minimum yang diizinkan sebagian bergantung pada banyaknya butiran tanah yang diangkut air dari daerah sekitarnya. Sedangkan kecepatan maksimum bergantung pada jenis lapisan pelindung saluran. Kecepatan air didalam saluran tidak boleh terlalu kecil karena akan menyebabkan pengendapan lumpur dan mendangkalnya saluran. Jadi, kecepatan terbatas antara : 1. Tidak boleh melebihi kecepatan erosi. 2. Tidak boleh kurang dari kecepatan angkut.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



40



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Kecepatan aliran yang diizinkan di dalam saluran beton adalah antara 0,6-3 m3/detik. Daftar kecepatan izin aliran berdasarkan jenis material dapat dilihat pada Tabel 6.



Tabel 2.6 Kecepatan Izin Berdasarkan Jenis Material No. 1 2 3 4 5 6 7



Material Beton Aspal Pasangan batu / blok beton Kerikil / tanah liat sangat padat Pasir berbutiran kasar atau padat berpasir yang berkerikil Pasir atau tanah berpasir dengan kandungan tanah liat yang sangat banyak Tanah berpasir dengan butiran halus atau lanau Sumber : M.Eng. Wangsadipura Muljana



Kecepatan (m/det) 0,6 – 3 0,6 – 1,5 0,6 – 1,8 0,6 – 1,0 0,3 – 0,6 0,2 – 0,3 0,1 – 0,2



Tabel 2.7 Kecepatan Izin Aliran Air Berdasarkan Jenis Material Jenis Bahan



Kec. Aliran air yg diizinkan (m/det)



Pasir Halus



0.45



Lempung Kepasiran



0.50



Lanau Aluvial



0.60



Kerikil Halus



0.75



Lempung Kokoh



0.75



Lempung Padat



1.10



Kerikil Kasar



1.20



Batu-batu Besar



1.50



Pasangan Batu



1.50



Beton



1.50



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



41



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Beton bertulang



1.50



Sumber: Departemen Pekerjaan Umum, SK SNI, Tata Cara Perencanaan Umum Drainase Perkotaan Kecepatan minimum adalah kecepatan terkecil yang masih belum menimbulkan sedimentasi (pengendapan) maupun tumbuhnya tanaman / tumbuhan air, sedangkan kecepatan maksimum adalah kecepatan pengaliran terbesar yang tidak akan menyebabkan erosi dipermukaan saluran. Untuk nilai kecepatan rata-rata beton digunakan 0,6 - 0,3 m/det sehingga apabila kecepatan aliran melebihi kecepatan tersebut maka diperlukan bangunan pematah arus untuk mengurangi kecepatan aliran tersebut yang diatur dalam SK SNI Tata cara Drainase Perkotaan. Untuk menghitung kecepatan saluran air digunakan rumus:14



V = n× R 23 ×i 1 2 Dimana : V



= Kecepatan izin aliran (m/det) n



=



Koefisiensi kekasaran Manning (Tabel 8) R i



= Jari-jari Hidrolik = Kemiringan saluran yang diizinkan



Tabel 2.8 Harga n untuk Rumus Manning No



1



14



Type Saluran



Saluran pas batu, tanpa penyelesaian



Baik Sekali



Baik



Sedang



Jelek



0.025



0.030



0.033



0.035



Tata Cara Permukaan Drainase Permukaan Jalan, SNI 03 – 3424 – 1994, Hal. 25



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



42



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



2



Seperti



No.



1,



tetapi



0.017



0.020



0.025



0.030



3



dengan penyelesaian Saluran beton



0.014



0.016



0.019



0.021



4



Saluran beton halus dan rata



0.010



0.011



0.012



0.013



5



Saluran beton pracetak dengan acuan baja



0.013



0.014



0.014



0.015



6



Saluran beton pracetak dgn acuan kayu



0.015



0.016



0.016



0.018



2.3.6



Sumber: Departemen Pekerjaan Umum, SK SNI, Tata cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan Pemilihan Bentuk Saluran Type dalam saluran drainase terbagi atas: 1. Saluran Beton Pra-cetak berbentuk segi empat persegi panjang. Tipe saluran ini banyak dijumpai pada kawasan penduduk yang padat penduduknya. Karena dindingnya tegak, sehingga menghemat lahan. 2. Saluran tanah berbentuk trapesium yang cocok untuk pinggiran kawasan perkotaan, dimana lahan masih luas. 3. Saluran pasangan batu kali berbentuk empat persegi panjang atau trapesium, cocok untuk daerah perkotaan yang tidak begitu padat. 4. Saluran Pipa Beton Pra-cetak berbentuk bulat atau lonjong. Banyak dijumpai pada kawasan perkotaan yang padat penduduknya. Dalam menentukan bentuk atau pofil saluran perlu diperhatikan aspek ekonomi atau kehematan dengan luas penampang tertentu (A). Macam-macam atau bentuk profil yang ada, antara lain: trapesium, empat persegi panjang, segitiga, lingkaran, dll.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



43



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



1.



Penampang Basah Saluran Penampang basah saluran dihitung berdasarkan: Saluran basah yang paling ekonomis, untuk menampung debit maksimum yaitu: 1. Saluran bentuk trapesium. 2. Saluran bentuk segi empat. 3. Saluran bentuk segitiga. 4. Saluran bentuk setengah lingkaran. 5. Saluran berbentuk lingkaran atau gorong-gorong. Luas tampang basah adalah luas penampang air pada saluran.



a.) Bentuk segiempat



b.) Bentuk trapesium



a



h



d



c c b



h



d



b Gambar 2.14 Penampang Saluran



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



44



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Rumus untuk mencari luas dan keliling basahnya yaitu: a.) Bentuk segiempat b.) Bentuk trapesium A=b×d



O=2d+b



A=



a +b



×d 2



O=2c+b



Jari-jari hidrolis dapat dihitung dengan rumus: R=A O Nilai koefisien kekasaran dinding saluran dapat dilihat dari tabel berikut:



Tabel 2.9 Nilai Koefisien Kekasaran Dinding Saluran Terbuka Jenis Saluran Saluran Drainase Alam Saluran Pasangan Batu Kosong Saluran Pasangan Batu Belah Saluran Beton Saluran Yang Diplester Halus Saluran Baja Gelombang Saluran Pipa Baja Saluran Pipa PVC



K 40 50 60 70 90 67 100 110



Kemiringan dasar saluran (i) adalah perbedaan tinggi awal dan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



45



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



akhir saluran (∆h) dibagi dengan panjang saluran (L) Dasar saluran



i



∆h



L Penentuan debit aliran dari air hujan yang jatuh pada lahan dapat i =∆h L



digunakan rumus :



Q = 0,2785×C×I × A Dimana :



i.



Q C



= Debit (m3/det). = Koefisien aliran.



I A



= Intensitas hujan (mm/jam). = Luas area tangkapan air hujan (km2).



Tinggi Jagaan Tinggi jagaan saluran ditentukan berdasarkan pertimbanganpertimbangan, antara lain: 1. Ukuran saluran. 2. Kecepatan pengaliran. 3. Arah dan lengkung (belokan) saluran. 4. Debit banjir. 5. Gelombang permukaan akibat tekanan aliran angin.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



46



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Mencari tinggi jagaan untuk saluran bentuk trapesium, segiempat, dan setengah lingkaran dapat digunakan rumus:15 W = 0,5 ×d Sedangkan untuk saluran lingkaran digunakan rumus: W =D−d D = Diameter Lingkaran d = Tinggi saluran atau selokan yang tergenang air (m) ii. Dimensi Saluran Dimensi saluran ditentukan berdasarkan hasil perhitungan. Untuk perbandingan dan pendekatan dimensi, berikut ini diberikan tabel perbandingan antara lebar (b) dengan tinggi air (h) berdasarkan debit yang mengalir pada saluran:



Tabel 2.10 Perbandingan dimensi saluran 3



Debit Q (m /dtk) 0 – 0.5 0.5 – 1.0 1.0 – 1.5 1.5 – 3.0 3.0 – 4.5 6.0 – 7.5 7.5 – 9.0 9.0 – 11.0



b:h 1 1.5 2 2.5 3.0 4 4.5 5



2.3.7 Bangunan Pelengkap Bangunan pelengkap pada umumnya berfungsi untuk mengantarkan aliran air agar lebih baik tanpa mengurangi kondisi aliran air tersebut, seperti : kecepatan, dimensi saluran dan debit aliran. Bangunan pelengkap yang digunakan dalam perencanaan sistem drainase ini adalah bak kontrol yang berfungsi untuk mengendapakan 15



Tata Cara Permukaan Drainase Permukaan Jalan, SNI 03 – 3424 – 1994, Hal. 24



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



47



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



pasir dan tanah (sedimen) yang dibawa oleh aliran air yang juga berfungsi sebagai main hole, yaitu suatu lubang ditutup dengan plat beton, yang dapat dimasuki pekerja untuk keperluan pemerikasaan saluran.



2.4



Air Limbah Air Limbah yaitu air dari suatu permukiman, industri, perkantoran, yang telah dipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan dibuang untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik. Air limbah atau air kotor berasal dari air buangan rumah tangga, rumah sakit, rumah makan, dan sebagainya yang disebut dengan limbah domestic ( domestic waste water ), bisa pula dari air buangan pabrik / industri, yang disebut limbah pabrik / industri ( industrial waste water ). Untuk mengetahui lebih lanjut tentang air limbah, maka perlu kiranya untuk diketahui terlebih dahulu beberapa istilah yang sering dipergunakan dalam pengolahan air limbah yaitu : 1. Air Limbah ( waste water ) adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya. 2. Bangunan air limbah ( sewage treatment plant ) adalah bangunan yang dipergunakan untuk mengolah / memproses air limbah menjadi bahan – bahan yang berguna lainnya, serta tidak berbahaya bagi lingkungan sekelilingnya. 3. Saluran tercampur ( combined water ) adalah saluran air limbah yang dipergunakan untuk mengalirkan air limbah, baik yang berasal dari daerah industri, air hujan dan air permukaan. 4. Saluran air limbah ( sewer ) adalah perlengkapan pengolahan air limbah, bisa berupa pipa ataupun selokan yang dipergunakan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



48



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



untuk membawa air buangan dari sumbernya sampai ke tempat pengolahan atau pembuangan. 5. BOD ( Biochemical Oxygen Demand ) adalah banyaknya oksigen dalam ppm atau milligram / liter ( mg / l ) yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri, sehingga limbah tersebut menjadi jernih kembali. 6. COD ( Chemical Oxygen Demand ) adalah banyaknya oksigen dalam ppm atau milligram / liter ( mg / l ) yang diperlukan dalam kondisi khusus untuk menguraikan benda organik secara kimiawi. 7. Oksigen terlarut ( Dissolved Oxygen = DO ) adalah jumlah oksigen yang diproduksi air limbah dalam satuan waktu tertentu dengan satuan milligram / liter ( mg / l ). Unsur – unsur dari suatu sistem pengolahan air limbah yang modern terdiri atas : 1. Masing – masing sumber air limbah 2. Sarana pemrosesan setempat 3. Sarana pengumpul 4. Sarana penyaluran 5. Sarana pengolahan, dan 6. Sarana pembuangan Hubungan antara unsur – unsur ini digambarkan secara grafis pada gambar 2.4. Seperti dalam sistem penyaluran air bersih, ada dua faktor yang penting yang harus diperhatikan dalam sistem pengolahan air limbah adalah jumlah dan mutu.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



49



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Gambar



2.14



Hubungan antara unsur-unsur fungsional dari sistem pengolahan air limbah kota a. Macam – macam Sistem Pengolahan Air Limbah 1) Metode pengolahan fisik



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



50



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Metode pengolahan fisik berfungsi untuk mengurangi kandungan bahan padat, warna, bau, dan suhunya. 2) Metode pengolahan kimiawi Metode pengolahan fisik berfungsi untuk mengurangi kadar Ammonia bebas, Nitrogen organik, Nitrit, Nitrat, Fosfor organik, dan fosfor anorganik. 3) Metode pengolahan biologis 4) Metode pengolahan biologis berfungsi untuk menstabilkan bahan organik sebelum dibuang.



b. Kualitas Air Limbah Air limbah yang harus dibuang dari suatu daerah permukiman terdiri atas : 1) Air limbah rumah tangga ( yang juga disebut saniter ), yaitu air limbah dari daerah perumahan serta sarana – sarana pertimbangan, institusional, dan yang serupa dengan itu. 2) Air limbah industri yaitu bila bahan – bahan buangan industri merupakan bagian terbesar. 3) Air resapan / aliran masuk, yaitu air dari luar yang masuk ke dalam sistem pembuangan dengan berbagai cara, serta air hujan yang tercurah dari sumber-sumber talang dan drainase pondasi, dan, 4) Air hujan hasil dari aliran curah hujan. c. Variasi Laju Aliran Air Limbah Aliran air limbah rumah tangga dan industri bervariasi sepanjang hari maupun sepanjang tahun. Puncak harian dari suatu daerah perumahan yang kecil biasanya terjadi dipertengahan pagi hari, dengan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



51



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



variasi antara 200 hingga lebih dari 500 % dari laju aliran rata – rata, tergantung dari jumlah orang yang turut memakai. Air limbah dari sumber komersial dan industri disalurkan secara lebih seragam dalam sehari, dengan aliran puncak bervariasi diantara 150 dan 250 % dari laju aliran rata – rata. Karena adanya penimbunan dan adanya kehilangan waktu di dalam selokan, maka aliran puncak dinyatakan sebagai persentase dari aliran rata – rata yang akan berkurang apabila ukuran luas DAS anak sungai yang yang bersangkutan bertambah. Aliran puncak pada suatu instalasi pengolahan kota biasanya berkisar antara 150 dan 250 % dari aliran rata – rata. Aliran minimum jarang sekali turun dibawah 40 % dari aliran rata – rata. Faktor puncak untuk sarana – sarana komersial dan industri harus didasarkan pada pengukuran aliran selokan. Kalau industrinya belum ada, data dari kegiatan yang serupa pada daerah permukaan lain dapat dipergunakan. d. Pengolahan Air Limbah Sistem pengolahan air limbah terpadu ( off-site treatment ) terdiri dari kombinasi beberapa unit operasi atau unit proses, yang dirancang untuk dapat menurunkan kadar kotornya air limbah sampai pada baku mutu yang disyaratkan. Pengolahan air limbah konvensional (conventional waste-water treatment) pada sistem off-site mengenal prinsip jenis pengolahan mulai dari pengolahan pendahuluan ( preliminary treatment ), pengolahan awal ( primary treatment ), pengolahan kedua (secondary tretment) dan pengolahan ketiga / lanjutan (tertiary treatment).



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



52



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Pada umumnya pengolahan limbah domestik telah dapat dipandang cukup ( mencapai target baku mutu efluen limbah ) hanya dengan melakukan pengolahan pendahuluan, pengolahan awal dan pengolahan kedua. Berikut penjelasan dari masing-masing unit proses



pada



pengolahan yang dimaksud dan penempatan susunan unit operasi bangunan pengolah limbah konvensional disajikan dalam gambar 2. Air limbah mengandung banyak kotoran dengan bermacam bentuk, ukuran dan berat jenis. Efektivitas pengurangan kotoran ini membutuhkan kombinasi unit operasi antara lain seperti saringan ( screening ), penghancuran bahan kasar ( communition ). Bersamaan dengan itu agar supaya proses pengolahan berjalan dengan baik diperlukan alat pengatur atau pengukur debit. Unit operasi dengan bak ekualisasi untuk mengatur debit limbah ( flow equalization ) dan kualitas, juga dikelompokkan dalam bagian dari preliminary treatment.



Gambar 2.15 Lokasi penempatan unit operasi fisik penanganan limbah Keterangan gambar : 1. Screening (saringan) 1a. Communator



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



53



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



2. Sump weel (kotak limbah) 3. Pompa (hisap) 4. Bak Penenang 5. Grit Chamber 6. Farshal Flume 7. Bak Pengendap I 8. Proses Biologis 9. Compressor (memberikan udara) 10. Bak Pengendap II (dimasukkan AlSO4 dan HCl) 11. Desinfektan 12. Pembubuk Kaporit (memasukkan kaporit) 13. Slude Chichener (tangki endapan panas) (tempat pemindahan limbah dari no.7) 14. Proses Biologis 15. Tangki Gas Metan 16. Organik Unit-unit operasi pada pengolahan pendahuluan pada penganan limbah domestic adalah 1) screening, 2) communition, 3) grit chamber, 4) flow equalitazion. Unit proses fisik lainnya pada pengolahan pendahuluan yang banyak pula digunakan untuk penanganan limbah dalam kasus-kasus tertentu adalah kombinasi dari 1) screening, 2) communition, 3) grit chamber, 4) flow equalitazion, 5) mixing, 6) flocculation. Bentuk kombinasi unit operasi pengolahan yang digunakan dapat diatur sesuai dengan kondisi limbah dan pertimbangan lainnya. 1) Saringan Saringan berfungsi membuang/mengurangi bahan pencemar padat (solid particle ) yang akan berpengaruh terhadap pengolahan selanjutnya dengan menghilangkan bahan padat tersebut, berarti akan mengurangi beban hidrolis sekaligus beban biologis dari peralatan penanganan limbah



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



54



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



lainnya ( IPAL ). Peralatan yang dimaksud antara lain pompa, katup – katup, pipa penyalur, alat – alat pengaduk limbah dan lain – lain. Pada jenis lain penghilangan sampah / kotoran kasar, dapat dilengkapi / dilakukan dengan alat penghancur / penggiling yang disebut communior. Biasanya alat ini dilengkapi dengan mekanisme otomatis untuk mebuang bahan – bahan yang telah dihancurkan. Terdapat beberapa jenis saringan kasar / screening yaitu : a. Saringan kasar, bukan kisi 19-102 mm,



dapat bekerja otomatis



maupun manual b. Saringan halus, sebagai sarana peningkatan efisiensi IPAL, bukan kisi < 0,5 inchi



2) Comminution Agar supaya air limbah lebih mudah ditangani di bagian hilirnya, kotoran dalam air yang mempunyai banyak variasi ukuran perlu di potongpotong ( dicacah ) dalam ukuran yang lebih kecil dan sama besarnya. Alat communitor diproduksi oleh pabrik. Communitor sering pula diletakkan dekat rumah pompa agar pompa terhindar dari bahaya



macet



akibat



gangguan kotoran di air limbah. Dalam penanganan limbah domestik, communitor digunakan untuk limbah dari kota dengan skope kecil. Bila debit limbah melebihi aliran reratanya sering dilakukan bypass terhadap communitor ini. Gambar potongan dari alat



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



55



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



ini disajikan berikut ini :



Gambar 2.16 Communitor tampak atas (Metcalf & Eddy, 1979)



Gambar 2.17 Communitor tampak samping (Metcalf & Eddy, 1979) 3) Grit Chamber (Kantong Pasir) Limbah domestik dari sebuah kota atau permukiman sering membawa kotoran inorganic seperti pasir, kerikil, kulit telur, kaca, lempengan metal, dls. Kotoran lain semacam biji, kopi, the, remukan tulang juga terbawa. Semua ini dikategorikan sebagai grit pada konsep penaganan limbah. Grit perlu dihilangkan karena sifatnya yang abrasive dan mengganggu kerja pompa serta menulitkan dalam kerja peralatan pengolah lumpur ( sludge handling ). Tumpukan grit pada pipa, bak kontrol dan bak clarifier akan cenderung menyerap lemak dan akan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



56



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



menggumpal. Karena merupakan material yang sulit teruraikan / degradable, kotoran ini memakan ruang / tempat pada sludge digester. Oleh karenanya perlu memisahkan grit ini dari komponen suspended solids.



4) Kolam Ekualisasi Kolam ekualisasi digunakan untuk mengatasi adanya problem operasional adanya variasi debit dan mengatasi adanya problem penanganan kualitas si bagian hilir. Dengan adanya kolam ekualisasi maka diharapkan diperoleh besar aliran ( debit ) yang mendekati atau tetap normal.



Dikenal ada 2 jenis cara menempatkan kolam ekualisasi yaitu : a. In-line ekualisasi b. Off-line ekualisasi Pada in-line ekualisasi semua aliran limbah menuju kolam ekualisasi. Sedangkan pada off-line hanya debit yang melebihi nilai debit rencana harian yang dibelokkan menuju kolam ekualisasi. Beberapa keuntungan lain diperoleh dengan pemakaian kolam ekualisasi antara lain : a. Memperbaiki treatibility air limbah. b. Shock loading berkurang sehingga pengolahan secara biologis membaik. c. Terjadi solids loading yang konstan pada sedimentasi kedua sehingga efluen dan unjuk kerja sedimentasi kedua ini bertambah. Perhitungan memperoleh ukuran kebutuhan volume kolam ekualisasi didasarkan pada penggunaan inflow mass diagram, dimana



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



57



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



nilai komulatif volume debit masuk diplot sejalan dengan waktu. Nilai debit rerata juga diplotkan pada kertas grafik yang sama. Pada in-line maupun off-line ekualisasi dalam tangki sering ditambahkan pengadukan dan aerasi untuk menghindari adanya kotoran yang terendapkan dan air limbah supaya tidak septik. Mengingatt terjadi kehilangan tenaga akibat aliran dan adanya variasi tinggi muka air limbah, kolam ekualisasi atau keduanya. Untuk menjamin agar air limbah keluar dari kolam mengalir sesuai debit yang dipilih alat pengontrol debit. 5) Adukan dan Flokulasi (Mixing & Flocculation) Flokulasi pada air limbah akan membentuk flok atau jonjot dari kotoran halus di air limbah. Walaupun tidak jamak dipakai untuk penanganan limbah, psoses flokulasi air limbah dilakukan dengan tujuan : 1. Memperbesar penghilangan kotoran terlarut ( suspended solid ) dan BOD dalam pengendapan awal. 2. Memperbaiki perlakuan ( conditioning ) air limbah yang mengandung limbah industri. 3. Memperbesar unjuk kerja/efisiensi tangki pengendapan kedua ( secondary settling tank ) khususnya pada kolam lumpur aktif. Proses flokulasi dapat dilakukan pada 1) tangki terpisah atau 2) secara in-line pada saluran atau pipa air limbah yang menuju proses berikutnya, 3) pada kombinasi tangki flokulasi dan pembersih (clarifier). Adukan secara mekanis atau dengan semprotan udara dilakukan untuk terjadinya flok / jonjot. 6) Pengapungan Unit operasi lain yang dapat dimasukkan termasuk dalam kelompok preliminary treatment adalah floatation / skimming, preaeration.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



58



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Selanjutnya efluen dari pengolahan pendahuluan ini akan menuju ke pengolahan awal ( primary treatment ) yang berupa kolam tangki pengendapan awal ( sedimentation tank ). Pengapungan bertujuan untuk memisahkan partikel tersuspensi dari airnya. Kotoran yang dimaksud berupa minyak, lemak dan bahan terapung lainnya. Dalam penanganan limbah, pengapungan akan menghilangkan kotoran yang ringan yang terapung di atas permukaan air seperti minyak, lemak, busa, sabun, serpihan kayu dan lainnya. Proses pengapungan dapat dilakukan terpisah / bergabung dengan tangki proses sedimentasi tergantung dari kondisi air limbah dan model penanganan yang akan dilakukan. Dan biasanya pula pada tangki sedimentasi dilengkapi dengan alat pengumpul bahan terapung ( skimmer ). Pengapungan memberikan keuntungan akan berkurangnya kotoran kecil dan ringan secara lebih cepat. Penanganan limbah dengan pengapungan dapat dilakukan dengan cara : 1. Dissolved air floatation 2. Air floatation 3. Vacuum floatation Bahan kimia kadang diberikan pada air limbah untuk membantu proses pengapungan dengan maksud memperbesar struktur dan permukaan partikel kotoran sehingga mudah menyerap udara atau terperangkap dalam gelembung udara. 7) Pre Aeration Aerasi air limbah bertujuan untuk : 1. Untuk memperbesar kemungkinan pengolahannya ( treatability ) 2. Memisahkan lemka dari air 3. Menghilangkan bau Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



59



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



4. 5. 6. 7.



Menghilangkan pasir Membentuk flok/jonjot Mendorong tersebarnya kotoran tersuspensi secara nmerata Mengapungkan kotoran



8. Meningkatkan pengurangan BOD 8) Filtrasi Proses filtrasi merupakan suatu proses pengolahan dengan cara mengalirkan air limbah melewati suatu media filter yang tersusun dari bahan butiran dengan diameter dan tebal tertentu. Dalam proses penanganan limbah proses filtrasi merupakan bagian dari pengolahan ketiga ( tertiary treatment ). Proses ini dilakukan bila akan dilakukan pemanfaatan ulang ( reuse ) atau penghilangan nutrisi air limbah yang dapat mengakibatkan enrichment sungai atau eutrophication. Dikenal beberapa macam filter yaitu : 1. Saringan pasir cepat 2. Saringan pasir lambat 3. Saringan pasir bertekanan e. Sistem Pembuangan Air Limbah Sistem pembuangan air limbah umumnya terdiri dari : Pengumpulan air limbah ( collection works ) -



Pengolahan air limbah ( treatment works )



-



Pembuangan air limbah ( outfall or disposal works )



Ketiga hal di atas secara bersama – sama membentuk struktur yang disebut sistem drainase. Sistem drainase pembuangan air dapat dilakukan secara : 1. Tercampur (pembuangan air hujan dan air limbah menjadi satu).



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



60



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



2. Terpisah (pembuangan air hujan dan air limbah masing – masing dalam sistem drainase tersendiri). Air limbah rumah tangga (domestic waste water) dan air limbah industri / pabrik (industrial waste water), keduanya disebut air limbah perkotaan (municipal waste water). Air limbah ini harus dibuang secara berkala dengan cara, seperti : -



Digunakan kembali (rause). Dibuang ke air permukaan / badan - badan air (sungai, danau, dan sebagainya).



-



Dimasukkan / diinjeksikan atau diperkolasikan ke dalam air tanah.



-



Dibiarkan menguap ke udara / atmosfir. Pada hampir samua cara, air limbah harus dilolah terlebih dahulu



untuk membuang bahan – bahan pencemar ( contaminants ), baik karena kepentingan teknik (engineering necessity) ataupun untuk memnuhi syarat / ketentuan / peraturan lingkungan dari pemerintah. Untuk menetapkan tingkat / derajat pengolahan air limbah yang dibutuhkan, perlu dipertimbangkan pengaruh dari berbagai polutan (bahan pencemar) terhadap lingkungan tempat air limbah tadi akan dibuang, serta persyaratan berdasarkan peraturan yang telah ada.



f. Sistem Pembuangan Rumah Tangga ( on site sanitation ) Air limbah rumah tangga berasal dari dapur, kamar mandi, WC, dan tempat cuci pakaian. Disamping bahan-bahan mineral dan organik dari air bersih yang digunakan untuk keperluan rumah tangga, air limbah rumah tangga ditambah lagi dengan kotoran manusia (human excrement) seperti keringat, air kencing, ludah, dan sebagainya, seperti kertas pemebersih (tissue), sabun, sampah, issa-sisa makanan (garbage) dan bahan – bahan lainnya.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



61



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Sebagian dari benda – benda ini tetap mengambang, sebagian lagi larut dalam air, dan yang lainnya terpisah serta mempunyai sifat partikel koloidal (menyebar dalam butiran – butiran yang sangat kecil / ultramicroscopic). Banyak dari bahan limbah ini organik dan berguna bagi mikroorganisme saprofik, yaitu bakteri pembusukan. Air limbah domestik tidak stabil, dapat mengalami penurunan hidup (biodegradable), atau mengalami pembusukan (putrescible), dan dapat menimbulkan bau yang menyengat. Harus dianggap, bahwa air limbah rumah tangga mengandung organisme yang membahayakan kesehatan. Sistem drainase rumah tangga dibagi dalam 2 bagian, yaitu : 1. Drainase rumah (house drains), ada di dalam rumah. 2. Saluran pembuangan rumah (house sewers), yang berada di luar rumah. Pada sistem pembuangan air secara tecampur, air hujan yang jatuh dari atap-atap rumah disalurkan ke dalam drainase rumah, sedangkan air dari halaman dialirkan ke dalam saluran pembuang rumah. Pada sistem pembuangan terpisah, air hujan dari atap rumah dan halaman disalurkan melalui saluran drainase tersendiri dan dibuang ke dalam saluran di tepi jalan atau langsung ke saluran pembuang air hujan. Kesalahan di dalam menghubungkan saluran pembuang air limbah dengan saluran pembuang air hujan akan menyebabkan tercampurbya air hujan ke dalam saluran air limbah, atau sebaliknya masuknya air limbah ke dalam saluran air hujan. Pada saluran pembuangan yang tercampur, aliran yang terjadi selama musim kering / kemarau, terutama berupa aliran air buangan / limbah dan air tanah. Sedangkan pada musim hujan, aliran sebgaian besar



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



62



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



berupa air hujan. Aliran pertama dari air hujan akan menggerus dan menyapu semua endapan padat, termasuk banyak bahan organik yang membusuk. Keterangan : -



Saluran pembuangan rumah : Ø > 4” ( lebih baik jika Ø > 6” ), kemiringan ¼” per ft.



-



Drainase rumah : dari pipa besi / cast iron, kemiringan ⅛” per ft atau lebih.



-



Pipa U : Untuk mencegah masuknya binatang dan bau dari saluran pembuangan umum.



g. Sistem Pembuangan Kota (off site sanitation) Faktor – faktor yang menentukan pola sistem pengumpulan air buangan adalah : 1. Jenis / macam dari sistem (tercampur atau terpisah). 2. Jalur jalan (street lines) atau Daerah Milik Jalan (Right of Way). 3. Topografi, hidrologi, dan geologi dari daerah pengeringan (drainase). 4. Batas – batas wilayah administrasi / politik. 5. Lokasi dan sifat pengolahan serta pekerjaan pembuangan air limbah. Ada 5 pola sistem pembuangan air : 1. Pola Tegak Lurus (Perpendicular Pattern). Untuk saluran pembuang air hujan atau saluran pembuanga tercampur (combined sewerage). Air hujan harus dibuang secepatnya



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



63



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



melalui jarak terpendek ke saluran induk pembuang atau ke sungai. Sistem pembuagan air secara tercampur dari jenis atau pola ini sudah jarang. Air limbah akan mencemari air dan menyulitkan usaha pengolahan air buangan.



2. Pola Pencegat (Intercepter Pattern). Untuk melindungi badan air, sering aliran air buangan dicegat (intercepted) sebelum masuk ke badan air (sungai, dan sebgainya). Jika daerah pengaruh aliran (tributary area) luas, kapasitas pencegat (intercepter) harus ditapkan berdasarkan keipatan yang sesuai dari debit rata – rata aliran pada musim kering, atau debit rata – rata musim kering ditambah debit aliran air hujan yang pertama, yang sudah tentu terpolusi paling berat. Di sini intensitas air hujan dan lama waktu hujan merupakan factor – faktor yang menentukan. Intensitas surah hujan yang sanat tinggi, seperti di Amerika Utara, membuat limpasan air buangan tidak dapat dikurangi dengan menigkatkan kapasitas dari intercepters, bahkan sampai sepuluh kali adri debit musim kering. Batas yang dianggap ekonomis adalah tidak lebih dari debit musim kering maksimum.



3. Pola Pencegat (Zone Pattern). Untuk pembuangan air secara tercampur. Pemompaan (biasanya dihubungkan dengan ontercepters di tepi sungai), ukuran ( diameter ) pipa dan kesulitan pembangunan di tanah rendah yang kondisinya sering jelek, kadang – kadang dapat dikurangi dengan membagi daerah drainase ke dalam satu seri atau lebih daerah – daerah yang kira – kira sejajar, yang berbeda elevasi (ketinggian) dan mempunyai pencegatan (interception) masing – masing yang terpisah.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



64



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Pola ini disebut pola wilayah (zone pattern), yang sering berguna pula untuk saluran kesehatan (sanitary sewers). a. High – level intercepter. b. Intermediate – level intercepter. c. Low – level intercepter. 4. Pola Kipas (Zone Pattern). Untuk saluran kesehatan. Pola ini memusatkan aliran air ke dalam, dari daerah pinggiran permukiman dan menuju ke satu tempat pengeluaran (single outfall). Meskipun demikian aliran air terbesar sangat mungkin melintasi wilayah / distrik yang paling padat penduduknya, dan sulit untuk meningkatkan kapasitas dari sitem, misalnya dengan membangun asluran tambahan / penolong bila daerah seburan bertumbuh / berkembang dan debir air buangan bertambah.



5. Pola Radial (Radial Pattern). Untuk saluran kesehatan atau saluran pembuang tercampur. Pada pola radial, kebalikan dari pola kipas, di sini aliran menuju ke luar, dari jantung kota mengikuti arah jari – jari roda. Jalur saluran efektif relatif kecil dan pendek, tetapi jumlah tempat pengolahan dapat berlipat ganda. 2.5 2.5.1



Analisa Debit dan Dimensi Limbah Analisa Debit a. Prediksi Jumlah Penduduk Tahun Mendatang Jumlah penduduk dapat diprediksi dengan rumus: 𝑃𝑛 = 𝑃(1 + 𝑟)𝑛 Dimana:



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



65



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Pn = Jumlah Penduduk Tahun ke-n (jiwa) Po = Jumlah Penduduk Sekarang (jiwa) r = persentase peningkatan penduduk tiap tahun (%) n = tahun rencana (tahun)



b. Debit Limbah Air limbah yang dihasilkan tiap orang per detiknya adalah 0,01 – 0,02 l/s. Setelah debit tersebut dikalikan dengan jumlah penduduk: 𝑄 = 𝑃𝑛 𝑥 𝑄 𝑙𝑖𝑚𝑏𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 maka debit tersebut diplotkan ke dalam diagram maximal flow. Debit maximumlah yang digunakan dalam menentukan dimensi saluran.



2.5.2 Analisa Dimensi Rumus mendapatkan diameter saluran pipa:



Dimana: D = diameter (m) Q = debit limbah (m3/dtk) Kst = Nilai Koefisien Kekasaran S = kemiringan



2.5.3 Analisa Hilang Tinggi Tekan a. Kehilangan Energi (tekanan) akibat gesekan sepanjang pipa berdasarkan: Penelitian Hazen William dan Chezy



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



66



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Dimana: Hgs = kehilangan tinggi tekan (m) L = Panjang Pipa (m) C = Koefisien kekasaran Pipa dari Hazen dan William D = Diameter pipa (m) Q = Debit air (m3/detik) Hgs dapat juga didekati dengan rumus:



Tabel.2.11 Koefisien Kekasaran Pipa dari Hazen Willliam



b. Kehilangan tinggi tekan (energi) akibat sambungansambungan pipa dan belokan pipa berdasarkan: Penelitian Darcy – Weisbach



atau



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



67



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



ℎ𝑙 = 𝑘 𝑥 0,051 𝑥 𝑉2 Dimana: Hl = kehilangan tinggi tekan (m) V = Kecepatan aliran (m/dtk) g = Gravitasi 9,81 m/detik2 k = koefisien yang besarnya ditentukan oleh tipe sambungan dan atau sudut belokan pipa, diambil



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



68



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



BAB III DATA 3.1



Data Curah Hujan Berikut ini data curah hujan untuk daerah Depok dari tahun 2006 sampai tahun 2015. (Tabel 3.1.) serta intensitas curah hujan yang terjadi di wilayah tersebut (Tabel 3.4) setelah dihitung dengan metode Gumbel pada Tugas Besar sebelumnya dan kurva IDF periode 10 tahun sebagai waktu rencana proyek ini. Tabel 3.1 Data Curah Hujan Depok



Data wilayah dan kontur berupa peta situasi daerah Depok, dan yang digunakan sebagai wilayah tinjauan perhitungan adalah wilayah Perumahan perumahan Rivera Hill Depok .



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



60



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Sumber perolehan peta adalah searching dengan menggunakan media internet. Lihat (gambar 3.1)



Gambar 3.1 Peta Situasi Wilayah Perumahan Perumahan Rivera Hill



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



61



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



BAB IV ANALISA DAN PERENCANAAN DRAINASE & AIR LIMBAH 4.1 Pembuatan Layout a. Pembuatan Layout ini dimaksudkan untuk mempermudah dalam pembuatan titik tujuan (node) b. Pembuatan layout dilakukan sesuai dengan kondisi peta perumahan. 4.2



Penomoran Titik Tujuan (Node) a. Penomoran node ini dimaksudkan untuk mempermudah dalam menganalisis perhitungan. b. Penomoran pada tiap ujung-ujung saluran dan pada tiap kemiringan yang curam. c. Pemberian nomor dilakukan dari node hulu ke node hilir



4.3



Pembagian Zona Tangkapan (Catchment Area) a. Pembagian zona tangkapan pada analisis perhitungan ini berdasarkan pengamatan dari kemiringan kontur tanah di lapangan yang menuju ke saluran b. Dalam setiap wilayah tersebut sudah memperhitungkan jenis permukaan.



4.4



Analisis Perhitungan Drainase 4.4.1 Perhitungan Data Curah Hujan Analisis Frekuensi Perhitungan analisis frekuensi menggunakan metode Gumbel.



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



62



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



𝑋𝑡 = 𝑋𝑎 +



𝑆𝑥 =



(𝑌𝑡 − 𝑌𝑛) 𝑆𝑥 𝑆𝑛



�Σ(𝑋𝑖 − 𝑋𝑎)2 (𝑛 − 1)



Dimana: Xt



= besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun



Xa



= curah hujan rata-rata dari suatu catchment area



Yt



= reduce variete



Sn



= reduce standart deviation



Sx



= standar deviasi



Xi



= curah hujan rata-rata pada tahun ke-i



Tabel 4.1 Analisis Data Curah Hujan Daerah Depok No. 1 2 3 4 5 6 7



Tahun 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012



CH Max 149,00 135,00 141,00 138,00 135,00 142,00 133,00



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



63



X



139,3



Xi-X 9,7 -4,3 1,7 -1,3 -4,3 2,7 -6,3



(Xi-X)2 94,09 18,49 2,89 1,69 18,49 7,29 39,69



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG 8 2013 143,00 9 2014 138,00 10 2015 139,00 n = 10



3,7 -1,3 -0,3



13,69 1,69 0,09



1393



198,10



Perhitungan Analisis Data Curah Hujan



Xi 1393 = 139,3 X = = 10 n



( Xi − X ) 2 = n −1



Sx =



n = 10



198,10 = 4,692 9



Yn = 0,4952 Sn = 0,949



Sx = 4,692 = 4,94 Sn 0,949 Tabel 4.2 Analisis Data Curah Hujan untuk Periode Berulang Tahunan (Metode Gumbel) CH untuk periode tahun berulang cara Gumbel Periode (n)



Yt



Yn



Sn



Sx



Xt



20



2,9606



0,4952



0,949



4,692



151,49



30



3,3392



0,4952



0,949



4,692



153,36



40



3,5881



0,4952



0,949



4,692



154,59



50



3,902



0,4952



0,949



4,692



156,14



4. 4.2 Perhitungan Intensitas Curah Hujan



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



64



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Persamaan yang dapat digunakan menghitung intensitas Curah Hujan adalah Persamaan Mononobe sebagai berikut: 2�



𝑅24 24 3 𝐼= � � 24 𝑡



dimana : I



= intensitas hujan (mm/jam)



t



= durasi/lamanya hujan (jam)



R24



= curah hujan maksimum harian selama 24 jam (mm)



Tabel 4.3 Intensitas Curah Hujan Berdasarkan Metode Gumbel Periode Ulang T thn



Ra



20



151,49 153,36 154,59 156,14



30 40 50



Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Intensitas Curah Hujan Metode Mononobe Peri ode Ulan gT thn



20



Waktu (menit) 10 5 10 15 20 25 30 40 45 50 60 70 80 90 0 275, 173, 132, 109, 94, 83, 68, 63, 59, 52, 47, 43, 40, 37, 27 41 34 24 14 37 82 62 31 52 39 35 08 36



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



65



11 0 35, 06



12 0 33, 08



18 0 25, 25



36 0 15, 91



72 0 10 , 02



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG 30 40 50



278, 67 280, 91 283, 73



175, 55 176, 96 178, 74



133, 97 135, 05 136, 40



110, 59 111, 48 112, 60



95, 31 96, 07 97, 03



84, 40 85, 07 85, 93



69, 67 70, 23 70, 93



64, 41 64, 92 65, 58



60, 04 60, 52 61, 13



53, 17 53, 59 54, 13



47, 97 48, 36 48, 84



43, 89 44, 24 44, 68



40, 57 40, 90 41, 31



37, 82 38, 13 38, 51



35, 49 35, 78 36, 14



33, 49 33, 76 34, 10



Contoh Perhitungan Intensitas Curah Hujan pada Periode 20 Tahunan Periode (n) = 20 tahun Yt = 2,9606 Yn = 0,4952 Sn = 0,9490



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



66



25, 56 25, 77 26, 02



16, 10 16, 23 16, 39



10 , 14 10 , 22 10, 33



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Sx = 4,6920



= 139,3+



X = 139,3



=



156,14



mm Xt= X +



Yt −Yn . Sx Sn



2,9606 − 0,4952 x 4,6920 0,949



Contoh Perhitungan Hujan Metode Mononobe



i



= 20 tahunan



durasi (t)



= 5 menit



Xt (20 tahunan)



= 151,49 mm



R 24 = 24 24 (t / 60)



I



Intensitas Curah



2/3



= 151,4924



(524 /60)



2/3



= 275,27 mm/jam



4.4.3 Perhitungan Debit Banjir Dalam menghitung debit banjir langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



67



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



1. 2. 3.



Tentukan luas catchment area setiap saluran. Tentukan panjang saluran (Ls) pada setiap daerah tangkapan. Tentukan panjang limpasan permukaan (Lo) dan kemiringan medan limpasan (So) untuk menghitung waktu konsentrasi (tc) pada setiap daerah tangkapan.



4.



Tentukan nilai koefisien pengaliran (C)



5.



Hitung waktu konsentrasi (tc) yang terjadi pada setiap daerah tangkapan.



6.



Hitung intensitas curah hujan dengan memasukkan nilai waktu konsentrasi



7. 8.



(tc). Hitung besarnya debit pada setiap saluran. Hitung dimensi saluran



Penentuan Koefisien Pengaliran ( C ) Penentuan nilai koefisien pengaliran ini ditentukan berdasarkan : 1. 2.



Kondisi permukaaan masing –masing area. Penentuan nilai Pengaliran (C) berdasarkan karakteristik daeran dan kemiringannya.’



Contoh Perhitungan Debit Zone A1



Node 28 - 27 (Saluran Tersier)



Diketahui data pendukunglainnya: Lp



= 99,245 m



S



= 0,30



V lapangan



= 0,6 m/dt



to = 5 (karena perumahan)



𝑡𝑑 =



𝐿𝑝 𝑉 𝑥 60



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



68



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



tc



= to + td



tc



=5 + 1,98 = 6,98 menit



Waktu konsentrasi tersebut digunakan untuk menghitung intensitas curah hujan periode ulang 20 tahun berdasarkan rumus Mononobe. Dimana, R24 pada periode ulang 10 tahun adalah 166,02 mm/jam. 2



R 24 24 �3 I= � � 24 tc



𝐼 = 220,276 𝑚𝑚/𝑗𝑎𝑚 Maka, dapat dihitung besar debit dengan rumus sebagai berikut : 𝑸 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟕𝟕𝟖 𝑪 𝑰 𝑨 𝑸 = 0,002778 𝑥 0,75 𝑥 269,204 𝑥 0,01064 = 0,598 m3/det Perhitungan debit banjir selanjutnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



69



Tanah



TITIK Tipe A (dari NO. Node Saluran AutoCad A (km2) ) 1 2



28-27 26-25



T T



3 4 5 6 7 8



27-25 24-23 25-23 23-21 22-21 21-19



S T S S T S



385,94 628,02 665,26 467,48 969,06 471,34



9 20-19 10 19-16 11 18-17 12 13 14 15 16



Lh (Peta)



Lh (real)



h1 (m)



h2 (m)



h1 (m)



h2 (m)



∆h



l∆Hl



Lp (m)



S



to td tc V S (%) (m/s) (menit) (menit) (menit) I(mm/jam)



C



I max



Qp



Qp kumulati f



1,06422 0,78251



9,92 7,32



99,2 73,2



70 68



67 66,8



69 67



66 65,8



3 1,2



3 1,2



99,245 73,210



0,030 0,016



3,024 1,639



5 5



1,98 1,46



6,98 220,2769287 0,75 6,46 231,952856 0,75



0,598 0,440



0,598 0,440



0,19297 0,31401 0,33263 0,23374 0,48453 0,23567



2,11 2,97 3,66 2,60 5,34 2,53



21,1 29,7 36,6 26 53,4 25,3



67 65 66,8 63,5 62 60



66,8 63,5 63,5 60 60 59,5



66 64 65,8 62,5 61 59



65,8 62,5 62,5 59 59 58,5



0,2 1,5 3,3 3,5 2 0,5



0,2 1,5 3,3 3,5 2 0,5



21,101 29,738 36,748 26,235 53,437 25,305



0,009 0,948 0,051 5,051 0,090 9,016 0,135 13,462 0,037 3,745 0,020 1,976



5 5 5 5 5 5



0,42 0,59 0,73 0,52 1,07 0,51



5,42 5,59 5,73 5,52 6,07 5,51



0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75



0,109 0,177 0,187 0,131 0,272 0,133



1,147 0,177 1,323 1,323 0,272 1,728



T S T



459,21 0,002296 0,229605 218,67 0,001093 0,109335 463,54 0,002318 0,23177



2,54 1,09 2,51



25,4 10,9 25,1



63 59,5 62



59,5 59 60



62 58,5 61



58,5 58 59



3,5 0,5 2



3,5 0,5 2



25,640 10,911 25,180



0,138 13,780 0,046 4,587 0,080 7,968



5 5 5



0,51 0,22 0,50



5,51 257,9256897 0,75 5,22 267,5432495 0,75 5,50 258,2133309 0,75



0,129 0,061 0,130



0,129 1,919 0,130



17-16 15-14 14-13 16-13 12-11



T T S S T



306,94 0,001535 0,15347 693,92 0,00347 0,34696 651,79 0,003259 0,325895 281,93 0,00141 0,140965 679,99 0,0034 0,339995



1,79 3,79 3,78 1,65 3,97



17,9 37,9 37,8 16,5 39,7



60 62,5 58,6 59 57,9



59 58,6 58 58 57,5



59 61,5 57,6 58 56,9



58 57,6 57 57 56,5



1 3,9 0,6 1 0,4



1 3,9 0,6 1 0,4



17,928 38,100 37,805 16,530 39,702



0,056 5,587 0,103 10,290 0,016 1,587 0,061 6,061 0,010 1,008



5 5 5 5 5



0,36 0,76 0,76 0,33 0,79



5,36 5,76 5,76 5,33 5,79



0,086 0,195 0,183 0,079 0,191



0,217 0,195 0,378 2,514 0,191



17 13-11 18 10-9



S T



348,05 0,00174 0,174025 713,56 0,003568 0,35678



2,02 4,15



20,2 41,5



58 57,8



57,5 57,3



57 56,8



56,5 56,3



0,5 0,5



0,5 0,5



20,206 41,503



0,025 0,012



2,475 1,205



5 5



0,40 0,83



5,40 261,3721097 0,75 5,83 248,4815068 0,75



0,098 0,201



2,803 0,201



19 20 21 22



S T S P



380,04 0,0019 589,2 0,002946 419,24 0,002096 376,22 0,001881



2,21 3,27 2,44 2,21



22,1 32,7 24,4 22,1



57,5 57,4 57,3 57,35



57,3 57,35 57,35 57,5



56,5 56,4 56,3 56,35



56,3 56,35 56,35 56,5



0,2 0,05 -0,05 -0,15



0,2 0,05 0,05 0,15



22,101 32,700 24,400 22,101



0,009 0,002 0,002 0,007



0,905 0,153 0,205 0,679



5 5 5 5



0,44 0,65 0,49 0,44



5,44 260,1573572 0,75 5,65 253,6133971 0,75 5,49 258,702114 0,75 5,44 260,1576095 0,75



0,107 0,166 0,118 0,106



3,111 0,166 3,276 3,382



11-9 8-7 9-7 7-5



2128,44 0,010642 1565,02 0,007825



A (ha)



Saluran



0,00193 0,00314 0,003326 0,002337 0,004845 0,002357



0,19002 0,2946 0,20962 0,18811



0,6



260,7966923 255,4006175 251,2206668 257,5554854 241,9227213 258,1349244



262,8517044 250,4342933 250,6056086 263,7698006 249,5102697



0,75 0,75 0,75 0,75 0,75



269,2041



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG 23 6-5



T



0,7175



8,36



83,6



58,5



57,5



57,5



56,5



1



1



83,606



0,012



1,196



5



1,67



6,67 227,1085848 0,75



0,403



0,403



24 5-3 25 4-3



P T



145,28 0,000726 0,07264 959,93 0,0048 0,479965



1435 0,007175



0,85 5,60



8,5 56



57,5 58



57,6 57,6



56,5 57



56,6 56,6



-0,1 0,4



0,1 0,4



8,501 56,001



0,012 0,007



1,176 0,714



5 5



0,17 1,12



5,17 269,204147 0,75 6,12 240,5694454 0,75



0,041 0,270



3,826 0,270



26 3-1 27 2-1 28 1-TPA



P T P



483,23 0,002416 0,241615 744,73 0,003724 0,372365 106,97 0,000535 0,053485



2,84 4,35 0,65



28,4 43,5 6,47



57,6 57,9 57,7



57,7 57,7 57



56,6 56,9 56,7



56,7 56,7 56



-0,1 0,2 0,7



0,1 0,2 0,7



28,400 43,500 6,508



0,004 0,352 0,005 0,460 0,108 10,819



5 5 5



0,57 0,87 0,13



5,57 256,2180761 0,75 5,87 247,3528464 0,75 5,13 270,5966616 0,75



0,136 0,209 0,030



4,232 0,209 4,471



Tabel 4.5 Perhitungan Debit Banjir Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



70



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



4.4.4



Perhitungan Dimensi Saluran Dalam perhitungan dimensi saluran, saluran yang dihitung ulang merupakan saluran terbuka yang memakai dua bentuk saluran, yaitu saluran kombinasi (saluran setengah lingkaran dan saluran persegi panjang) dan saluran persegi panjang.



Contoh Perhitungan Dimensi Saluran 1. Direncanakan penampang saluran berbentuk persegi



Node 28 – 27 V asumsi



= 0.6 m/det



S = 0,30 n = 0,016



Q komulatif = 0,598 m3/det



𝐴=



𝑄 0,598 = = 0,054𝑚2 𝑉 0, 6



Dimisalkan, h = 0,1 m dan m = 0,577 Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



72



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Dicek dengan persamaan Manning, apakah nilai V sudah memenuhi syarat, yaitu 0,6 m/det – 3 m/det 𝑉=



1 2 1 𝑥 𝑅 �3 𝑥 𝑆 �2 𝑛



= 1,24 x 1,54 = 1,9 m3/det



Qsaluran = A x V



Maka digunakan h =0,1 m b



= (A/ 2 )



1/2



=(0,99 / 2)



½



= 0,7 h



=2xb



= 2 x 0,7 = 0,15 b koreksi = a/h = 0,99 / 1,5 Keliling basah 𝑙𝑢 = 𝑏 + 2ℎ�1 + 𝑚2 𝑙𝑢 = 0,7 + 2(1,5)�1 + (0,57)2 = 4,09 𝑚 𝑅=



𝐴 1,242 = = 0,303 𝑚 𝑙𝑢 4,09



Tinggi jagaan (freeboard)U Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



73



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



𝑤 = �0,5 𝑥 ℎ = �0,5 𝑥 0,1 = 0,707 𝑚 H = h + w = 0,1+ 0,707 = 1,707 m  Analisa berikutnya lihat pada lampiran( tabel 1 hal 104)



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



74



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Qp V kumula A (ca) m/s) tif



b(m)



0,598 0,440 1,147 0,177 1,323 1,323 0,272 1,728 0,129 1,919 0,130 0,217 0,195 0,378 2,514 0,191 2,803 0,201 3,111 0,166 3,276 3,382 0,403 3,826 0,270 4,232 0,209 4,471



0,70617 0,605534 0,977635 0,383588 1,050195 1,050195 0,47649 1,20016 0,328008 1,264597 0,329551 0,424873 0,403212 0,561506 1,447415 0,399144 1,528356 0,408878 1,609998 0,371544 1,652313 1,678774 0,579835 1,785646 0,47424 1,877938 0,417713 1,930336



0,6



0,997352 0,733342 1,911539 0,29428 2,205819 2,205819 0,454085 2,880767 0,215178 3,19841 0,217207 0,361034 0,325159 0,630577 4,190022 0,318632 4,671744 0,334362 5,184187 0,276089 5,460277 5,636567 0,672417 6,37706 0,449807 7,053301 0,348968 7,452394



h=2b(m) m



N h=2b A (mannin Lu b(m) b (m) (m) Kst koreksi pakai (m) g) pakai Aktual



1,41234 0,665 1,211068 0,564 1,955269 0,956 0,767176 0,368 2,10039 1,003 2,10039 1,003 0,95298 0,454 2,400319 1,152 0,656016 0,307 2,529194 1,230 0,659101 0,310 0,849746 0,401 0,806424 0,361 1,123012 0,525 0,577 100 2,894831 1,445 0,798288 0,398 3,056712 1,507 0,817756 0,372 3,219996 1,571 0,743087 0,345 3,304626 1,606 3,357549 1,658 1,15967 0,560 3,571291 1,771 0,94848 0,450 3,755876 1,856 0,835426 0,388 3,860672 1,911



0,700 0,600 1,000 0,400 1,100 1,100 0,500 1,200 0,400 1,300 0,400 0,500 0,400 0,600 1,500 0,400 1,600 0,400 1,600 0,400 1,700 1,700 0,600 1,800 0,500 1,900 0,400 2,000



1,5 1,3 2 0,8 2,2 2,2 1 2,5 0,7 2,6 0,7 0,9 0,9 1,2 2,9 0,8 3,1 0,9 3,3 0,8 3,4 3,4 1,2 3,6 1 3,8 0,9 3,9



1,242 0,921 2,393 0,383 2,895 2,895 0,598 3,565 0,343 4,043 0,343 0,548 0,423 0,861 5,233 0,383 5,965 0,423 6,285 0,383 6,914 6,914 0,861 7,752 0,598 8,637 0,423 9,370



Tabel 4.6 Analisa Debit dan Dimensi Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



75



0,016



R V Q (m) Aktual Salur



4,099 0,303 3,542 0,260 5,570 0,430 2,228 0,172 6,127 0,472 6,127 0,472 2,785 0,215 6,884 0,518 2,028 0,169 7,241 0,558 2,028 0,169 2,585 0,212 2,428 0,174 3,342 0,258 8,155 0,642 2,228 0,172 8,712 0,685 2,428 0,174 9,112 0,690 2,228 0,172 9,469 0,730 9,469 0,730 3,342 0,258 10,026 0,773 2,785 0,215 10,583 0,816 2,428 0,174 10,940 0,856



4,904 3,261 3,464 4,341 11,385 13,911 4,338 5,666 7,093 9,077 5,394 5,253 6,252 3,189 11,447 1,939 7,638 2,139 4,641 0,755 2,294 4,175 2,768 5,711 1,894 3,239 1,322 18,541



6,092 3,004 8,288 1,662 32,95 40,27 2,595 20,20 2,431 36,70 1,849 2,879 2,643 2,747 59,90 0,742 45,56 0,904 29,17 0,289 15,86 28,87 2,384 44,26 1,133 27,97 0,559 173,72



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Perhitungan Hilang Tinggi Tekan Akibat Gesekan (Hgs)



U



Node 28 - 27



Diketahui : V = 0,774 m/dt n = 0,016 R = 0,303 m L =



𝑉=



,245 m (tabel 3.2)



1 2 1 𝑥 𝑅 �3 𝑥 𝑆 �2 𝑛 1�



1 ℎ𝑔𝑠 2 2 𝑉 = 𝑥 𝑅 �3 𝑥 � � 𝑛 𝐿 ℎ𝑔𝑠 =



𝑉2 1 2



�𝑛 � 𝑥 𝑅



2� 3



𝑥𝐿



 Analisa berikutnya lihat pada lampiran( tabel 3.8 hal 93) Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



76



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



abel 4.8 Analisis Hilang Tinggi Tekanan Perumahan Rivera Hil



TITIK Kst Node



A saluran Lu (m) aktual



V Mjr R (m) saluran Losses aktual



Mnr Losses



Total Losses



Tekanan Sisa



28-27



1,242



4,099



0,303



4,904



1,3542



0,2708



1,6251



12,375



26-25



0,921



3,542



0,260



3,261



0,4890



0,0978



0,5868



13,413



27-25



2,393



5,570



0,430



3,464



0,1139



0,0228



0,1366



13,863



24-23



0,383



2,228



0,172



4,341



0,4642



0,0928



0,5570



13,443



25-23



2,895



6,127



0,472



11,385



2,0100



0,4020



2,4120



11,588



23-21



2,895



6,127



0,472



13,911



2,1424



0,4285



2,5708



11,429



22-21



0,598



2,785



0,215



4,338



0,7178



0,1436



0,8613



13,139



21-19



3,565



6,884



0,518



5,666



0,3225



0,0645



0,3870



13,613



20-19



0,343



2,028



0,169



7,093



1,0801



0,2160



1,2961



12,704



19-16



4,043



7,241



0,558



9,077



0,3394



0,0679



0,4073



13,593



0,343



2,028



0,169



5,394



0,6134



0,1227



0,7360



13,264



17-16



0,548



2,585



0,212



5,253



0,3561



0,0712



0,4274



13,573



15-14



0,423



2,428



0,174



6,252



1,2226



0,2445



1,4671



12,533



14-13



0,861



3,342



0,258



3,189



0,2430



0,0486



0,2916



13,708



16-13



5,233



8,155



0,642



11,447



0,7453



0,1491



0,8944



13,106



12-11



0,383



2,228



0,172



1,939



0,1236



0,0247



0,1484



13,852



13-11



5,965



8,712



0,685



7,638



0,3885



0,0777



0,4662



13,534



10-9



0,423



2,428



0,174



2,139



0,1559



0,0312



0,1871



13,813



11-9



6,285



9,112



0,690



4,641



0,1561



0,0312



0,1874



13,813



8-7



0,383



2,228



0,172



0,755



0,0155



0,0031



0,0185



13,981



9-7



6,914



9,469



0,730



2,294



0,0405



0,0081



0,0487



13,951



100



18-17



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



77



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



7-5



6,914



9,469



0,730



4,175



0,1216



0,0243



0,1460



13,854



6-5



0,861



3,342



0,258



2,768



0,4050



0,0810



0,4860



13,514



5-3



7,752



10,026



0,773



5,711



0,0842



0,0168



0,1011



13,899



4-3



0,598



2,785



0,215



1,894



0,1435



0,0287



0,1721



13,828



3-1



8,637



10,583



0,816



3,239



0,0873



0,0175



0,1048



13,895



2-1



0,423



2,428



0,174



1,322



0,0624



0,0125



0,0748



13,925



1-TPA



9,370



10,940



0,856



18,541



0,6350



0,1270



0,7620



13,238



4.5



Analisis Perhitungan Limbah



4.5.1 Perhitungan Penduduk dan Kebutuhan Air Diketahui : Jumlah Rumah



= 140 rumah



Pertumbuhan penduduk



=3%



Umur Rencana



= 10 tahun



Asumsi Per Rumah diisi oleh Contoh perhitungan:



= 5 orang



Jumlah Penduduk = Jumlah Rumah x Asumsi Penduduk = 140 rumah x 5 orang = 700 orang Jumlah penduduk pada umur rencana : Pn = Po x ( 1 + r )n Pn



= 700 x ( 1+0,03)10



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



78



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



= 941 jiwa Perhitungan Debit Maksimum Data-data perencanaan : Asumsi pengeluaran limbah = 0.01 - 0.02 Liter/detik/orang = 0.01 liter/detik/orang Qfw tersebut di plot kan ke grafik plumbing ficture Maka didapatkan Qmaks sebesar



Tugas Besar Perencanaan Drainase & Air Limbah



79



= 0.005 mᶟ/detik



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Tabel 4.7. Perhitungan Dimensi Pipa Saluran Limbah Node



Q Q Tipe Jumlah Po Pn Q Saluran Rumah (orang) (orang) Keb Qfw Qkum aliran aliran Max Max (l/det) (L/dt) (L/dt)



(L/dt) (m3/dt)



28-27 26-25 27-25 24-23 25-23 23-21 22-21



T T S T S S T



23,000 15,000 0,000 7,000 0,000 0,000 11,000



115,000 75,000 0,000 35,000 0,000 0,000 55,000



154,550 100,794 0,000 47,037 0,000 0,000 73,915



1,546 1,008 0,000 0,470 0,000 0,000 0,739



21-19 20-19



S T



0,000 7,000



0,000 35,000



0,000 47,037



19-16 18-17



S T



0,000 3,000



0,000 15,000



17-16 15-14 14-13 16-13 12-11



T T S S T



3,000 4,000 3,000 0,000 9,000



13-11 10-9



65,500 65,300 65,300 62,000 62,000 58,500 58,500



3,000 1,200 0,200 1,500 3,300 3,500 2,000



l∆Hl (m)



S



99,245 73,210 21,101 29,738 36,748 26,235 53,437



0,030 0,016 0,009 0,051 0,090 0,135 0,037



0,040 0,020 0,010 0,060 0,100 0,140 0,040



140,000 140,000 140,000 140,000 140,000 140,000 140,000



0,064 0,074 0,129 0,059 0,090 0,084 0,064



2,526 2,912 5,098 2,324 3,545 3,308 2,526



3,000 3,000 6,000 3,000 4,000 4,000 3,000



0,006 0,009 0,026 0,005 0,013 0,011 0,006



TL Tekanan (Total Sisa Loses)



R



HL



ML



0,774 0,582 0,570 0,914 1,572 1,804 0,774



0,085 0,113 0,173 0,072 0,125 0,109 0,085



0,081 0,023 0,004 0,042 0,074 0,084 0,044



0,008 0,002 0,000 0,004 0,007 0,008 0,004



0,090 0,026 0,004 0,047 0,081 0,092 0,048



9,910 9,974 9,996 9,953 9,919 9,908 9,952



3,763 5,000 0,470 5,000



0,005 0,005



0,030 58,500 58,000 0,500 0,500 0,005 61,500 58,000 3,500 3,500



25,300 25,305 0,020 25,400 25,640 0,138



0,020 0,140



140,000 0,146 140,000 0,050



5,755 1,953



6,000 2,000



0,034 0,004



0,894 1,295



0,220 0,076



0,008 0,068



0,001 0,007



0,009 0,075



9,991 9,925



0,000 20,159



0,000 0,000 0,202 0,202



4,233 5,000 0,202 5,000



0,005 0,005



0,040 58,000 57,500 0,500 0,500 0,005 60,500 58,500 2,000 2,000



10,900 10,911 0,046 25,100 25,180 0,080



0,050 0,080



140,000 0,135 140,000 0,056



5,319 2,191



6,000 3,000



0,029 0,005



1,396 1,029



0,188 0,064



0,010 0,053



0,001 0,005



0,011 0,059



9,989 9,941



15,000 20,000 15,000 0,000 45,000



20,159 26,878 20,159 0,000 60,476



0,202 0,269 0,202 0,000 0,605



0,403 0,269 0,470 5,107 0,605



5,000 5,000 5,000 5,000 5,000



0,005 0,005 0,005 0,005 0,005



0,010 0,005 0,010 0,060 0,005



17,900 37,900 37,800 16,500 39,700



0,056 0,103 0,016 0,061 0,010



0,060 0,110 0,020 0,070 0,020



140,000 140,000 140,000 140,000 140,000



0,077 0,052 0,096 0,147 0,074



3,025 2,052 3,790 5,791 2,912



4,000 3,000 4,000 6,000 3,000



0,009 0,004 0,015 0,034 0,009



1,079 1,172 0,687 1,766 0,582



0,091 0,056 0,143 0,223 0,113



0,026 0,125 0,012 0,019 0,013



0,003 0,012 0,001 0,002 0,001



0,029 0,137 0,013 0,021 0,014



9,971 9,863 9,987 9,979 9,986



S T



0,000 0,000 10,000 50,000



0,000 67,196



0,000 0,000 0,672 0,672



5,712 5,000 0,672 5,000



0,005 0,005



0,070 56,500 56,000 0,500 0,500 0,005 56,300 55,800 0,500 0,500



20,200 20,206 0,025 41,500 41,503 0,012



0,030 0,020



140,000 0,186 140,000 0,074



7,308 2,912



8,000 3,000



0,054 0,009



1,294 0,582



0,266 0,113



0,010 0,013



0,001 0,001



0,011 0,015



9,989 9,985



11-9 8-7 9-7 7-5 6-5



S T S P T



0,000 7,000 0,000 0,000 18,000



0,000 47,037 0,000 0,000 120,952



0,000 0,470 0,000 0,000 1,210



6,384 0,470 6,854 6,854 1,210



5,000 5,000 5,000 5,000 5,000



0,005 0,005 0,005 0,005 0,005



0,080 0,005 0,085 0,090 0,005



22,100 32,700 24,400 22,100 83,600



0,009 0,002 0,002 0,007 0,012



0,010 0,010 0,010 0,010 0,020



140,000 140,000 140,000 140,000 140,000



9,634 3,357 9,859 10,075 2,912



10,000 4,000 10,000 11,000 3,000



0,094 0,011 0,098 0,103 0,009



0,851 0,438 0,863 0,875 0,582



0,370 0,112 0,388 0,368 0,113



0,003 0,006 0,003 0,003 0,027



0,000 0,001 0,000 0,000 0,003



0,003 0,006 0,004 0,004 0,029



9,997 9,994 9,996 9,996 9,971



5-3 4-3



P T



0,000 0,000 11,000 55,000



0,000 73,915



0,000 0,000 0,739 0,739



8,063 5,000 0,739 5,000



0,005 0,005



0,100 56,000 56,100 -0,100 0,100 0,005 56,500 56,100 0,400 0,400



8,500 8,501 0,012 56,000 56,001 0,007



0,020 0,010



140,000 0,231 140,000 0,085



9,096 3,357



10,000 0,084 4,000 0,011



1,193 0,438



0,330 0,112



0,003 0,010



0,000 0,001



0,003 0,011



9,997 9,989



0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 9,000 115,000 154,550 1,546 1,546 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000



8,803 5,000 1,546 5,000 10,348 5,000



0,005 0,005 0,005



0,110 56,100 56,200 -0,100 0,100 0,005 56,400 56,200 0,200 0,200 0,120 56,200 55,500 0,700 0,700



28,400 28,400 0,004 43,500 43,500 0,005 24,140 24,150 0,029



0,010 0,010 0,030



140,000 0,276 140,000 0,085 140,000 0,228



10,874 11,000 0,120 3,357 4,000 0,011 8,970 9,000 0,082



0,918 0,438 1,472



0,429 0,112 0,357



0,004 0,008 0,011



0,000 0,001 0,001



0,004 0,009 0,012



9,996 9,991 9,988



3-1 P 2-1 T 1P BPAK



56,000 55,900 55,800 55,850 57,000



57,500 57,100 56,500 56,500 56,000



55,800 55,850 55,850 56,000 56,000



1,000 3,900 0,600 1,000 0,400



0,200 0,050 -0,050 -0,150 1,000



1,000 3,900 0,600 1,000 0,400



0,200 0,050 0,050 0,150 1,000



99,200 73,200 21,100 29,700 36,600 26,000 53,400



slope Nilai C



Ø pipa Ø pipa Ø A aktual aktual pipa pipa V (m) (inch) pakai (m2) Aktual (inch)



Lp(m)



0,000 0,000 0,470 0,470



58,500 61,000 57,100 57,500 56,400



3,000 1,200 0,200 1,500 3,300 3,500 2,000



Lh (real)



0,005 0,005 0,015 0,005 0,020 0,020 0,005



0,000 0,470 0,000 0,000 1,210



68,500 66,500 65,500 63,500 65,300 62,000 60,500



∆H (m)



0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005



0,202 0,269 0,202 0,000 0,605



1,546 1,008 2,553 0,470 3,024 3,024 0,739



h2 (m)



5,000 5,000 5,000 5,000 5,000 5,000 5,000



0,000 35,000 0,000 0,000 90,000



1,546 1,008 0,000 0,470 0,000 0,000 0,739



Q total h1 (m3/dt) (m)



17,928 38,100 37,805 16,530 39,702



22,101 32,700 24,400 22,101 83,606



0,245 0,085 0,250 0,256 0,074



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



Tabel. 4.8 elevasi Pip Elevasi Pipa Node 28-27 26-25 27-25 24-23 25-23 23-21 22-21 21-19 20-19 19-16 18-17 17-16 15-14 14-13 16-13 12-11 13-11 10-9 11-9 8-7 9-7 7-5 6-5 5-3 4-3 3-1 2-1 1-BPAK



ket pipa T T S T S S T S T S T T T S S T S T S T S P T P T P T P



Ø (meter) 0,064 0,074 0,129 0,059 0,090 0,084 0,064 0,146 0,050 0,135 0,056 0,077 0,052 0,096 0,147 0,074 0,186 0,074 0,245 0,085 0,250 0,256 0,074 0,231 0,085 0,276 0,085 0,228



Ø (inchi)



Panjang Pipa (m)



Lebar Galian



Dalam Galian



2,526 2,912 5,098 2,324 3,545 3,308 2,526 5,755 1,953 5,319 2,191 3,025 2,052 3,790 5,791 2,912 7,308 2,912 9,634 3,357 9,859 10,075 2,912 9,096 3,357 10,874 3,357 8,970



99,25 73,21 21,10 29,74 36,75 26,23 53,44 25,30 25,64 10,91 25,18 17,93 38,10 37,80 16,53 39,70 20,21 41,50 22,10 32,70 24,40 22,10 83,61 8,50 56,00 28,40 43,50 24,15



0,10 0,11 0,19 0,09 0,14 0,13 0,10 0,22 0,07 0,20 0,08 0,12 0,08 0,14 0,22 0,11 0,28 0,11 0,37 0,13 0,38 0,38 0,11 0,35 0,13 0,41 0,13 0,34



0,13 0,15 0,26 0,12 0,18 0,17 0,13 0,29 0,10 0,27 0,11 0,15 0,10 0,19 0,29 0,15 0,37 0,15 0,49 0,17 0,50 0,51 0,15 0,46 0,17 0,55 0,17 0,46



Luas (m²) Vol. (m3)



Elevasi Pipa I



0,01 0,02 0,05 0,01 0,02 0,02 0,01 0,06 0,01 0,05 0,01 0,02 0,01 0,03 0,06 0,02 0,10 0,02 0,18 0,02 0,19 0,20 0,02 0,16 0,02 0,23 0,02 0,16



1,23 1,20 1,06 0,31 0,89 0,56 0,66 1,62 0,19 0,60 0,23 0,32 0,31 1,05 1,07 0,65 2,09 0,68 3,97 0,71 4,59 4,34 1,37 1,36 1,22 6,50 0,95 3,76



68,500 66,500 65,500 63,500 65,300 62,000 60,500 58,500 61,500 58,000 60,500 58,500 61,000 57,100 57,500 56,400 56,500 56,300 56,000 55,900 55,800 55,850 57,000 56,000 56,500 56,100 56,400 56,200



II 65,50 65,30 65,30 62,00 62,00 58,50 58,50 58,00 58,00 57,50 58,50 57,50 57,10 56,50 56,50 56,00 56,00 55,80 55,80 55,85 55,85 56,00 56,00 56,10 56,10 56,20 56,20 55,50



I



Elevas i Tanah II 70 68 67 65 66,8 63,5 62 60 63 59,5 62 60 62,5 58,6 59 57,9 58 57,8 57,5 57,4 57,3 57,35 58,5 57,5 58 57,6 57,9



57,70



67 66 , 8 66 , 8 63 , 5 63 , 5 60 60 59 , 5 59 , 5 59 60 59 58 , 6 58 58 57 , 5 57 , 5 57 , 3 57 , 3 57 , 35 57 , 35 57 , 5 57 , 5 57 , 6 57 , 6 57 , 7 57 , 7 57 , 80



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari data perencanaan dan analisa perhitungan, dapat disimpulkan data sebagai berikut: 1. Debit maksimum drainase dari hasil perhitungan adalah 0,59 m3/dt. Sehingga di dapat dimensi saluran drainase Perumahan Rivera Hill adalah penampang persegi dengan lebar h= 1,5 m, b= 0,7 m pada saluran tersier. Sedangkan pada saluran sekunder lebar penampang 0,6 m dan tinggi 1,3 m. b.



Total beda tinggi saluran drainase pada saluran terpanjang = 14 m. Total hilang tinggi tekan saluran drainase pada saluran terpanjang = 0,48 m. Total hilang tinggi tekan saluran terpanjang drainase lebih kecil dari total beda tinggi sehingga aman dan air dapat mengalir.



c.



Dimensi bangunan pengendap drainase terbesar adalah panjang 0.6 m, lebar 0,3 m.



d.



Q fw pada pipa limbah yaitu 1,54 L/s. Q komulatif pada pipa terpanjang 28-27 . Sehingga pada pipa air limbah menggunakan pipa PVC berdiameter 3 inch pada saluran tersier, 11 inch pada saluran sekunder. Tekanan Sisa 9,9.



e.



Total beda tinggi air limbah 10 m. Total hilang tinggi tekan saluran air limbah pada saluran terpanjang = 0,86.



82



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



5.2



Saran Agar saluran drainase berjalan dengan baik, kami memiliki beberapa saran sebagai berikut: 1. Agar sistem drainase yang telah direncanakan tetap berjalan baik, maka diperlukan pemeliharaan secara berkal. Pemeliharaan harus melibatkan partisipasi masyarakat sekitar agar saluran dapat berjalan dengan baik. 2. dibuat bangunan pengendap pada setiap jarak 60 m -300 m saluran drainase agar tidak mengakibatkan penyumbatan pada saluran akibat kotoran atau endapan yang terbawa aliran air. 3. Untuk menghindari pengecilan luas basah, maka masyarakat diharapkan tidak membuang sampah sembarangan. 4. Dibuat sistem Trap apabila kecepatan kurang dari 0,6.



83



TUGAS BESAR DRAINASE KELAS 3 SIPIL 2 SIANG



DAFTAR PUSTAKA



Supriyan, Desi. Diktat Hidrologi. 2004. Politeknik Negeri Jakarta: Depok. Soewarno. Hidrologi Operasional. Jilid 1. 2000. Bandung. Sukamto, Ir. Haryono. Drainase Perkotaan. 1999. DPU. C.D Sunarto. Hidrologi Teknik. 1999. Jakarta. Ir. Sanjoyo, Hartoyo. Sistem Drainase. Yogyakarta 1999 Ir. S. Hindarko. Drainase Perkotaan Edisi Kedua. 2000.



84



LAMPIRAN