![Tubes Gabungan [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/tubes-gabungan.jpg)
13 0 5 MB
PERENCANAAN SISTEM DRAINASE BERWAWASAN LINGKUNGAN DI KELURAHAN KALIJAGA, KECAMATAN HARJAMUKTI KOTA CIREBON Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memenuhi Mata Kuliah Drainase Lingkungan TLA - 307
Disusun oleh: Nama
: Deandra Auliana Izmah
NRP
: 25-2015-018
Dosen
: Nico Halomoan, S.T., M.T.
Asisten
: Sandi Gelardiansyah, S.T.
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL BANDUNG 2017
PRAKATA
Puji serta syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kesehatan, kemudahan serta kelancaran bagi saya dalam menulis laporan tugas besar yang berjudul Perencanaan Sistem Drainase Berwawasan Lingkungan di Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon. Laporan ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Drainase Lingkungan (TL307). Laporan ini berisi tentang langkah –langkah dalam merencanakan sistem drainase berwawasan lingkungan di suatu wilayah perencanaan, dengan tujuan wilayah tersebut bisa menyalurkan air yang melimpas serta menghindari dari genangan air dan banjir. Tak lupa saya ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar - besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas ini, yaitu : 1.
Bapak dan Ibu yang selalu memberikan dukungan serta doa dalam setiap kesulitan yang saya alami dalam pembuatan tugas ini.
2.
Bapak Nico Halomoan, S.T.,MT., selaku dosen mata kuliah Drainase Lingkungan atas ilmu serta materi dalam perkuliahan yang banyak membantu dalam pembuatan tugas ini.
3.
Kang Sandi Gelardiansyah, S.T., selaku asisten mata kuliah Drainase Lingkungan yang selalu setia memberikan arahan dalam mengambil keputusan untuk pembuatan perencanaan sistem drainase berwawasan lingkungan ini, serta ketelitian dalam koreksi - koreksi yang diberikan untuk setiap laporan pendahuluan yang dikumpulkan.
4.
Teman – teman Jurusan Teknik Lingkungan, umumnya yang mengikuti mata kuliah Drainase Lingkungan dan khusunya angkatan 2015 yang telah menjadi rekan diskusi serta memberikan bantuan dalam pembuatan tugas ini.
5.
Teman – teman Teknik Lingkungan Kelas A, terutama Alfianabila Yusfiaka, Nur Afifah Sari, Kirana Oktavian Wulandari, Winda Anisha Ramadhani, Gina Freda Ardelia, Noor Biadinanti Putri, Dina Kardina, Windya Sefniza Putri dan Anggi Aprillia yang selalu menghibur serta memberikan bantuan, dorongan serta motivasi dalam pembuatan tugas ini.
6.
Asyraf Fakhri, yang selalu memberikan motivasi dan semangat agar tak jenuh dalam membuat tugas ini.
7.
Pihak lain yang tidak disebutkan, tetapi telah membantu dalam pembuatan tugas ini. Semoga Allah SWT senantiasa memberikan imbalan atas setiap kebaikan serta bantuan yang
telah diberikan.
ii
Saya menyadari tugas besar ini masih ada kekurangan sehingga mengharapkan komentar dan masukan dari pembaca. Walaupun demikian, saya berharap agar tugas besar ini dapat bermanfaat bagi anda. Bandung, 3 Januari 2018
Deandra Auliana Izmah
iii
DAFTAR ISI Hal PRAKATA ................................................................................................................................................ ii DAFTAR ISI ............................................................................................................................................ iv DAFTAR TABEL ...................................................................................................................................... x BAB I ....................................................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN...................................................................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ........................................................................................................................ 1
1.2
Maksud dan Tujuan ................................................................................................................. 2
1.3
Ruang Lingkup Perencanaan .................................................................................................. 3
1.4
Sistematika Laporan ................................................................................................................ 3
BAB II ...................................................................................................................................................... 5 DESKRIPSI WILAYAH PERENCANAAN ................................................................................................ 5 2.1
Kondisi Wilayah Perencanaan ................................................................................................. 5
2.2
Kondisi Fisik ............................................................................................................................ 7
2.2.1 Kondisi Topografi ................................................................................................................. 7 2.2.2 Geohidrologi (Ketersediaan Air Tanah) ............................................................................... 8 2.2.3 Kondisi Hidrologi (Ketersediaan Air Permukaan) ................................................................. 8 2.2.4 Kondisi Klimatologi .............................................................................................................. 9 2.2.5 Kondisi Geologi.................................................................................................................. 11 2.3 2.3.1
Demografi dan Kependudukan .............................................................................................. 12 Jumlah Penduduk .......................................................................................................... 12
2.3.2 Kepadatan Penduduk ........................................................................................................ 12 2.3.3 Sosial-Ekonomi .................................................................................................................. 13 2.4
Rencana Penataan Ruang Wilayah ....................................................................................... 17
2.4.1 Rencana Tata Ruang Wilayah ........................................................................................... 17 2.4.2 Penggunaan Lahan ........................................................................................................... 20
iv
2.5
Kondisi Sistem Drainase Lingkungan .................................................................................... 22
2.5.1 Kondisi Sistem Drainase Kota Cirebon .............................................................................. 22 2.5.2 Jenis Drainase ................................................................................................................... 28 BAB III ................................................................................................................................................... 32 STANDAR DAN KRITERIA PERENCANAAN ....................................................................................... 32 3.1
Dasar, Faktor-faktor dan Standar Perencanaan .................................................................... 32
3.1.1 Dasar Perencanaan Drainase............................................................................................ 32 3.1.2 Sistem Drainase ................................................................................................................ 41 3.1.3 Faktor-Faktor Perencanaan Drainase ................................................................................ 43 3.1.4 Standar Perencanaan ........................................................................................................ 46 3.2
Kriteria Hidrologi .................................................................................................................... 47
3.2.1 Hujan Rencana dan Debit Banjir Rencana ........................................................................ 54 3.2.2 Analisis Data Hidrologi....................................................................................................... 56 3.2.3 Analisis Curah Hujan ......................................................................................................... 69 3.2.4 Analisis Intensitas Hujan .................................................................................................... 76 3.2.5 Kurva IDF (INTENSITY-DURATION-FREQUENCY) ......................................................... 79 3.2.6 Koefisien Pengaliran dan Debit Rencana (Metode Rasional) ............................................ 81 3.3
Kriteria Hidrolika .................................................................................................................... 85
3.3.1 Kapasitas Pengaliran ......................................................................................................... 87 3.3.2 Bentuk-bentuk Penampang ............................................................................................... 90 3.3.3 Kapasitas Saluran.............................................................................................................. 91 3.3.4 Koefisien Storasi ................................................................................................................ 96 3.3.5 Waktu Konsentasi (tc)........................................................................................................ 97 3.3.6 Kecepatan Aliran ............................................................................................................... 99 3.3.7 Kemiringan Saluran ......................................................................................................... 100 3.3.8 Dimensi Saluran .............................................................................................................. 102 3.3.9 Perlengkapan Saluran ..................................................................................................... 105 v
3.4
Sistem Drainase Berwawasan Lingkungan dan Bangunan Pendukungnya......................... 115
3.4.1 Sistem Drainase Berwawasan Lingkungan...................................................................... 115 3.4.2 Bangunan Pelengkap ...................................................................................................... 132 BAB IV ................................................................................................................................................. 138 ANALISIS DAN PERENCANAAN ........................................................................................................ 138 4.1
Data dan Asumsi yang Digunakan....................................................................................... 138
4.1.1 Data Curah Hujan ............................................................................................................ 138 4.1.2 Data Catchment Area (Ha) .............................................................................................. 139 4.1.3 Data Panjang Saluran ...................................................................................................... 140 4.1.4 Data Kemiringan Saluran ................................................................................................. 141 4.2
Analisis Hidrologi ................................................................................................................. 141
4.2.1 Penentuan Curah Hujan Rencana ................................................................................... 142 4.2.2 Analisa Curah Hujan Regional/Wilayah (Metode Polygon Thiessen) .............................. 142 4.2.3 Uji Konsistensi ................................................................................................................. 144 4.2.4 Uji Homogenitas .............................................................................................................. 150 4.2.5 Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana ....................................................................... 153 4.2.6 Analisa Chi Kuadrat ......................................................................................................... 163 4.2.7 Penentuan Intensitas Curah Hujan Rencana ................................................................... 166 4.2.8 Pemilihan Rumus Intensitas Hujan Dengan Uji Kecocokan ............................................. 174 4.2.9 Kurva IDF ........................................................................................................................ 197 4.3
Penentuan Koefisien Pengaliran dan Penentuan Debit Banjir Rencana .............................. 199
4.3.1 Penentuan Koefisien Pengaliran...................................................................................... 199 4.3.2 Penentuan Debit Banjir Rencana..................................................................................... 204 BAB V .................................................................................................................................................. 209 DETAIL DESAIN SISTEM DRAINASE PERKOTAAN ......................................................................... 209 5.1
Analisis Hidrolika Perencanaan Drainase Konvensional dan Drainase Berwawasan
Lingkungan ...................................................................................................................................... 209
vi
5.2
Perhitungan Dimensi Saluran Drainase Konvensional dan Drainase Berwawasan Lingkungan
dan Bangunan Pendukung .............................................................................................................. 214 5.2.1 Perhitungan Dimensi Saluran Drainase Konvensional .................................................... 214 5.2.2 Perhitungan Drainase Berwawasan Lingkungan (Sumur Resapan Air Hujan) ................ 215 5.2.3 Perhitungan Bangunan Pendukung ................................................................................. 216 5.2.4 Profil Memanjang ............................................................................................................. 219 BAB VI ................................................................................................................................................. 220 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................................................ 220 6.1
Kesimpulan .......................................................................................................................... 220
6.2
Saran ................................................................................................................................... 222
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................. 224 LAMPIRAN .......................................................................................................................................... 226
vii
DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Peta Wilayah Administrasi Kota Cirebon ............................................................................. 6 Gambar 2.2 Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Cirebon Tahun 2010-2030 ........................................ 17 Gambar 2.3 Bentuk Drainase Setengah Lingkaran ............................................................................... 26 Gambar 2.4 Bentuk Drainase Persegi ................................................................................................... 27 Gambar 2.5 Bentuk Drainase Lingkaran................................................................................................ 27 Gambar 2.6 Bentuk Drainase Lingkaran................................................................................................ 28 Gambar 2.7 Pola Jaringan Drainase Siku .............................................................................................. 29 Gambar 2.8 Pola Jaringan Drainase Paralel ......................................................................................... 30 Gambar 2.9 Pola Jaringan Drainase Grid Iron ....................................................................................... 30 Gambar 2.10 Pola Jaringan Drainase Alamiah ...................................................................................... 30 Gambar 2.11 Pola Jaringan Drainase Radial ........................................................................................ 31 Gambar 3.1 Siklus Hidrologi .................................................................................................................. 48 Gambar 3.2 Flowchart Perhitungan Banjir Rencana.............................................................................. 50 Gambar 3.3 Pengaruh bentuk DAS pada aliran permukaan .................................................................. 53 Gambar 3.4 Pengaruh kerapatan parit/saluran pada hidrograf aliran permukaan ................................. 54 Gambar 3.5 Kemiringan Dasar Saluran Ekuivalen ................................................................................ 56 Gambar 3.6 Penentuan Dengan Metode Aritmatik/Rerata Aljabar ........................................................ 64 Gambar 3.7 Penentuan Dengan Metode Polygon Thiessen .................................................................. 67 Gambar 3.8 Penentuan Dengan Metode Isohyet................................................................................... 68 Gambar 3.9 Tabel Nilai Q/√n dan R/√n ................................................................................................. 73 Gambar 3.10 Lengkung Massa Ganda .................................................................................................. 74 Gambar 3.11 Grafik Gumbell’s Extreme Probability .............................................................................. 75 Gambar 3.12 Grafik Tes Homogenitas .................................................................................................. 76 Gambar 3.13 Aliran Permukaan Bebas Pada Saluran Terbuka (a), Aliran Permukaan Bebas Pada Saluran Tertutup (b), Aliran Tertekan Pada Saluran Pipa (c) ................................................................ 87 Gambar 3.14 Definisi potongan memanjang dan melintang saluran ..................................................... 89 Gambar 3.15 Penampang Trapesium.................................................................................................... 90 Gambar 3.16 Penampang Persegi Empat ............................................................................................. 90 Gambar 3.17 Penampang Segitiga........................................................................................................ 91 Gambar 3.18 Penampang Setengah Lingkaran..................................................................................... 91 viii
Gambar 3.19 Distribusi kecepatan pada berbagai potongan melintang (Chow,1959) ......................... 100 Gambar 3.20 Penampang melintang saluran berbentuk persegi ......................................................... 103 Gambar 3.21 Penampang melintang saluran berbentuk trapesium ..................................................... 103 Gambar 3.22 Penampang melintang saluran berbentuk segitiga ........................................................ 104 Gambar 3.23 Penampang melintang saluran berbentuk lingkaran ...................................................... 104 Gambar 3.24 Bangunan Gorong-gorong ............................................................................................. 109 Gambar 3.25 Bangunan Pelimpah Samping ....................................................................................... 121 Gambar 3.26 Perencanaan Kolam Detensi ......................................................................................... 123 Gambar 3.27 Kolam Detensi dan Retensi yang Terletak di Samping Badan Saluran/Sungai ............. 124 Gambar 3.28 Pelimpah ........................................................................................................................ 125 Gambar 3.29 Kolam Detensi dan Retensi yang Terletak pada Badan Saluran/Sungai ....................... 127 Gambar 3.30 Lubang Resapan Biopori ............................................................................................... 130 Gambar 3.31 Pemanenan Air Hujan dan Atap Bangunan ................................................................... 131 Gambar 3.32 Pemanenan Air Hujan dengan Bangunan Reservoir Embung ....................................... 132 Gambar 3.33 Bangunan Gorong-gorong ............................................................................................. 136 Gambar 4.1 Penentuan Stasiun Dengan Metode Polygon Thiessen ................................................... 143 Gambar 4.2 Grafik Kurva Massa Ganda.............................................................................................. 148 Gambar 4.3 Gumble’s Extreme Probability.......................................................................................... 152 Gambar 4.4 Grafik Homogenitas ......................................................................................................... 153 Gambar 4.5 Tabel Variabel 𝜁 (kemungkinan terlampaui) yang sesuai pada W (x) utama ................... 159 Gambar 4.6 Tabel Distribusi Chi Kuadrat ............................................................................................ 163 Gambar 4.7 Kurva IDF......................................................................................................................... 199 Gambar 4.8 Catchment Area di Kelurahan Kalijaga yang Terlayani .................................................... 202 Gambar 5.1 Tabel Kapitas Saluran Berdasarkan Bentuk .................................................................... 210
ix
DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Banyaknya Rukun Warga dan Rukun Tetangga Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti Tahun 2015 ............................................................................................................................................. 7 Tabel 2.2 Sungai yang melintasi Kelurahan Kalijaga ............................................................................... 8 Tabel 2.3 Rata-Rata Jumlah Hujan dan Curah Hujan di Kecamatan Harjamukti Tahun 2015 ............... 10 Tabel 2.4 Banyaknya Hari dan Curah Hujan di Kota Cirebon Tahun 2006-2015 ................................... 10 Tabel 2.5 Banyaknya Penduduk Menurut Kelurahan dan Jenis Kelamin di Kecamatan Harjamukti Tahun 2015 ........................................................................................................................................... 12 Tabel 2.6 Luas Wilayah, Jumlah Penduduk dan Kepadatan Penduduk Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti 2015 ................................................................................................................. 13 Tabel 2.7 Banyaknya Sekolah Di Kelurahan Kalijaga Tahun 2015 ........................................................ 13 Tabel 2.8 Banyaknya Fasilitas Kesehatan di Keluarahan Kalijaga ........................................................ 14 Tabel 2.9 Banyaknya Tempat Peribadaan di Kelurahan Kalijaga Tahun 2015 ...................................... 15 Tabel 2.10 Banyaknya Sarana Perdagangan Menurut Jenisnya di Kecamatan Harjamukti, 2011-201515 Tabel 2.11 Jumalah Hotel, Tempat Pariwisata, dan Rumah Makan di Kelurahan Kalijaga Tahun 2015 16 Tabel 2.12 Luas Lahan Pertanian Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti.................................. 21 Tabel 2.13 Luas Lahan Pertanian Sawah Dirinci Menurut Jenis Pengairan dan Kelurahan di Kecamatan Harjamukti Dalam (Ha) 2015 ................................................................................................................. 21 Tabel 2.14 Banyaknya Usaha di Sektor Pertanian Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti 2015 22 Tabel 3.1 Sistem Pengaliran Drainase Perkotaan ................................................................................. 43 Tabel 3.2 Nilai Variable Reduksi Gauss ................................................................................................ 59 Tabel 3.3 Nilai K untuk Distriusi Log-Person III...................................................................................... 61 Tabel 3.4 Reduced Mean, Yn ................................................................................................................ 62 Tabel 3.5 Reduced Standar Deviasi, Sd ............................................................................................... 63 Tabel 3.6 Reduced Variate, Yt, Sebagai Fungsi Periode Ulang ........................................................... 63 Tabel 3.7 Cara Memilih Metoda Curah Hujan ........................................................................................ 69 Tabel 3.8 Tabel Reduced Mean (Yn) dan Produced Standard Deviation τR ......................................... 75 Tabel 3.9 Koefisien Limpasan untuk Metode Rasional .......................................................................... 82 Tabel 3.10 Harga Koefisien Pengaliran Untuk Berbagai Penggunaan Tanah ....................................... 83 Tabel 3.11 Harga Kofisien Pengaliran Untuk Berbagai Penggunaan Tanah ......................................... 84 Tabel 3.12 Kala Ulang Berdasarkan Tipologi Kota ................................................................................ 85 x
Tabel 3.13 Koefisien Kekasaran Bazin .................................................................................................. 92 Tabel 3.14 Koefisien Kekasaran Manning, n ......................................................................................... 93 Tabel 3.15 Harga n Persamaan Manning .............................................................................................. 93 Tabel 3.16 Harga n Manning Yang Dianjurkan Dalam Saluran Drainase .............................................. 94 Tabel 3.17 Harga n Manning Untuk Saluran Alami atau Sungai ............................................................ 95 Tabel 3.18 Nilai Kekasaran Tanah ........................................................................................................ 98 Tabel 3.19 Batasan Aliran di Dalam Saluran ......................................................................................... 99 Tabel 3.20 Kecepatan aliran air yang diizinkan berdasarkan jenis material......................................... 100 Tabel 3.21 Hubungan Debit Air Dengan Kemiringan Saluran .............................................................. 101 Tabel 3.22 Hubungan Kemiringan Saluran Dengan Kecepatan Rata-Rata Aliran ............................... 102 Tabel 3.23 Besar-besaran Penampang Hidrolis Optimum................................................................... 105 Tabel 3.24 Faktor Reduksi Dalam Penentuan Kapasitas Inlet ............................................................. 108 Tabel 3.25 Jarak Minimum Sumur Resapan Air Hujan Terhadap Bangunan....................................... 117 Tabel 3.26 Faktor Reduksi Dalam Penentuan Kapasitas Inlet ............................................................. 134 Tabel 4.1 Data Curah Hujan Selama 10 Tahun (2006-2015) .............................................................. 138 Tabel 4.2 Data Luas Tangkapan Hujan/Luas Catchment Area (Ha) .................................................... 140 Tabel 4.3 Data Panjang Saluran (m) ................................................................................................... 140 Tabel 4.4 Data Kemiringan Saluran (m/m) .......................................................................................... 141 Tabel 4.5 Data Curah Hujan Utama dan Pembanding ......................................................................... 142 Tabel 4.6 Penentuan Rata-rata Tinggi Curah Hujan Kelurahan Kalijaga Dengan Metode Polygon Thiessen .............................................................................................................................................. 143 Tabel 4.7 Kumulatif Curah Hujan Stasiun Utama dan Stasiun Pembanding ....................................... 146 Tabel 4.8 Tes Konsistensi Setelah Hasil Koreksi................................................................................. 149 Tabel 4.9 Uji Homogenitas (Diurutkan Berdasarkan Curah Hujan Dari yang Terbesar-Terkecil) ........ 150 Tabel 4.10 Nilai Curah Hujan Maksimum (Rt) Berdasarkan Rencana PUH Dengan Metode Gumble . 154 Tabel 4.11 Kala Ulang Berdasarkan Tipologi Kota .............................................................................. 155 Tabel 4.12 Distribusi Log Pearson Type III untuk Koefisien Kemencengan G ..................................... 156 Tabel 4.13 Perhitungan Rata-rata Nilai Standar Deviasi dan Koefisien Skew Log .............................. 157 Tabel 4.14 Nilai Curah Hujan Maksimum (Rt) Berdasarkan Rencana PUH Dengan Metode Log Pearson III ......................................................................................................................................................... 158 Tabel 4.15 Penentuan Nilai Xo ............................................................................................................ 159 Tabel 4 16 Penentuan Nilai Xo ............................................................................................................ 160 Tabel 4.17 Penentuan harga b ............................................................................................................ 160 xi
Tabel 4.18 Nilai Curah Hujan Maksimum (Rt) Berdasarkan Rencana PUH Dengan Metode Iway Kedoya ................................................................................................................................................ 160 Tabel 4.19 Rekapitulasi Nilai Curah Hujan Maksimum ........................................................................ 161 Tabel 4.20 Pemilihan Metode Terbaik ................................................................................................. 161 Tabel 4.21 Uji Chi Kuadrat................................................................................................................... 164 Tabel 4.22 Uji Chi Kuadrat Untuk Metode Gumble .............................................................................. 165 Tabel 4.23 Uji Chi Kuadrat Untuk Metode Log Pearson III .................................................................. 165 Tabel 4.24 Uji Chi Kuadrat Untuk Metode Iway Kedoya ...................................................................... 165 Tabel 4.25 Penentuan X2 (Distribusi Chi Kuadrat di Tabel) ................................................................. 166 Tabel 4.26 Kesimpulan Chi Kuadrat .................................................................................................... 166 Tabel 4.27 Data Curah Hujan Metode Terpilih (Gumble) ..................................................................... 167 Tabel 4.28 Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Van Breen ...................................................... 167 Tabel 4.29 Data Curah Hujan Metode Terpilih (Gumble)..................................................................... 168 Tabel 4.30 Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Bell Tanimoto ................................................. 168 Tabel 4.31 Pola Distribusi Curah Hujan Harian Untuk Setiap Jam ...................................................... 170 Tabel 4.32 Data Curah Hujan Metode Terpilih (Gumble) ..................................................................... 171 Tabel 4.33 Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Hasper Dan Der Weduwen ............................. 171 Tabel 5.1 Kala Ulang Berdasarkan Tipologi Kota ................................................................................ 210 Tabel 5.2 Kapasitas Dimensi Saluran di Kelurahan Kalijaga ............................................................... 212 Tabel 5.3 Data Profil Memanjang ........................................................................................................ 219
xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Dengan
semakin
pesatnya
pertumbuhan
penduduk
menyebabkan
pesatnya
perkembangan kota, sekaligus menyebabkan bertambahnya jumlah permukiman. Alih fungsi lahan menjadi permukiman tersebut mengakibatkan berkurangnya resapan air ke dalam tanah sehingga limpasan air permukaan meningkat. Hal ini bertentangan dengan Undang-Undang Nomor 25 Tahun 2004 tentang Sistem Perencanaan Pembangunan Nasional yaitu Sistem Perencanaan Pembangunan Nasional adalah satu kesatuan tata cara perencanaan pembangunan untuk menghasilkan rencana-rencana pembangunan dalam jangka panjang, jangka menengah, dan tahunan yang dilaksanakan oleh unsur penyelenggara negara dan masyarakat di tingkat Pusat dan Daerah. Selain itu, peningkatan jumlah penduduk juga menyebabkan meningkatnya debit limbah, dan berpotensi besar mengurangi sepadan saluran (eksploitasi lahan untuk pemukiman). Hal ini memberikan dampak terhadap permasalahan drainase seperti banyaknya genangan air dan banjir. Mengingat pentingnya adanya drainase tersebut, genangan air hujan dapat disalurkan sehingga banjir dapat dihindari dan tidak akan menimbulkan dampak gangguan kesehatan pada masyarakat serta aktivitas masyarakat tidak terganggu. Kebijakan Pemerintah yang terkait dengan Sistem Drainase Perkotaan yaitu Peraturan Menteri
Pekerjaan
Umum
Republik
Indonesia
Nomor
12/PRT/M/2014
Tentang
Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan. Dimana Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan adalah upaya merencanakan, melaksanakan konstruksi, mengoperasikan, memelihara, memantau, dan mengevaluasi sistem fisik dan non fisik drainase perkotaan. Sedangkan, menurut Dr. Ir. Suripin, M.Engg (2004), sistem drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk menurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suat kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Maka dari itu, sangatlah penting peran serta fungsi dari drainase yang dapat mengeringkan daerah becek dan genangan air sehingga tidak ada akumulasi air tanah, menurunkan permukaan air tanah pada tingkat yang ideal, mengendalikan erosi tanah, kerusakan jalan dan bangunan yang ada, mengendalikan air hujan yang berlebihan sehingga tidak terjadi bencana banjir. Sebagai salah satu sistem dalam perencanaan perkotaan sistem jaringan drainase perkotaan umumnya dibagi dua yaitu sistem drainase makro dan sistem drainase mikro. 1
Sistem drainase makro yaitu sistem saluran atau badan ai yang menampung dan mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (catchment area), sistem jaringan ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti saluran drainase primer. Sedangkan, sistem drainase mikro yaitu sistem saluran dan bangunan pelengkap drainase yang menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan. Sejumlah wilayah di Kota Cirebon termasuk daerah Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon setiap musim hujan menjadi langganan korban banjir. Pada tahun 2014, daerah Kelurahan Kalijaga dapat dikatakan mengalami banjir yang cukup parah. Sebab terjadinya banjir, posisi tanah perumahan lebih rendah dari sungai. Sehingga, luapan air sungai Cawang Kalijaga melebar ke rumah penduduk. Luapan air sungai berasal dari arus pertemuan sungai besar dan sungai kecil. Karena sungai kecil di Kalijaga tidak dapat menampung luapan sungai besar, air menjadi tumpah ke rumah warga. Selain itu, banjir terjadi karena beberapa hal. Diantaranya pendangkalan sungai, drainase tersumbat, kiriman air deras dari Kuningan, dan kondisi sungai dengan sedimentasi yang tinggi. Banjir yang terjadi di daerah Kelurahan Kalijaga telah membuat permukaan jalan mengelupas. Selain itu, tekanan air yang besar juga menyebabkan jalan-jalan berlubang serta drainase ambrol. Oleh karena itu, untuk menghindari permasalahan tersebut diperlukanlah suatu sistem penyaluran drainase yang baik dan tepat di Kelurahan Kalijaga. Dengan adanya sistem drainase yang baik di Kelurahan Kalijaga maka air limpasan dan aliran permukaan yang berdampak terjadinya banjir dan erosi dapat dikurangi. Selain itu, sistem drainase dapat membuang akumulasi air yang berlebih pada permukaan tanah. Berdasarkan permasalahan yang terjadi, dengan adanya drainase yang baik di Kelurahan Kalijaga tersebut genangan air hujan dapat disalurkan sehingga banjir dapat dihindari dan tidak akan menimbulkan dampak gangguan kesehatan pada masyarakat serta aktivitas masyarakat tidak akan terganggu. Selain itu, membuat sistem drainase berwawasan lingkungan yang mana sistem ini dapat menyerapkan air hujan yang turun ke permukaa tanah sehingga air tidak semuanya di limpaskan ke drainase. 1.2
Maksud dan Tujuan Maksud dari perencanaan sistem drainase pada Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon untuk mengumpuan dan menyalurkan air hujan yang berlebih, agar dapat mencegah timbulnya permasalahan banjir. Adapun tujuan dari perencanaan sistem drainase ini adalah sebagai berikut:
2
Merencanakan sistem drainase di Kelurahan Kalijaga sesuai kebutuhan dan keadaan wilayahnya.
Untuk mengelola sistem drainase kota guna untuk alternatif pemecahan persoalan banjir dan genangan pada daerah rawan banjir dan genangan air.
Melakukan cara altternatif yang tepat untuk sistem drainase di Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon yang terpadu dan berwawasan lingkungan.
Mengurangi atau meminimalisir terjadinya banjir di Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon.
1.3
Tercapainya masyarakat yang sehat dengan mengurangi penyakit bawaan air.
Ruang Lingkup Perencanaan Adapun ruang lingkup dalam merencanakan sistem penyaluran drainase suatu wilayah antara lain:
1.4
Meninjau kondisi wilayah daerah yang dijadikan daerah perencanaan.
Menghitung data curah hujan suatu wilayah.
Melakukan analisa hidrologi pada wilayah perencanaan.
Menentukan jenis dan jalur pengaliran sesuai dengan topografi daerah perencanaan.
Menentukan kapasitas sistem drainase sesuai dengan kebutuhan daerah perencanaan.
Menghitung dimensi saluran drainase
Sistematika Laporan
BAB I PENDAHULUAN Meliputi latar belakang permasalahan, garis besar kondisi di Kelurahan Kalijaga, maksud dan tujuan perencanaan sistem drainase dan sistematika laporan.
BAB II DESKRIPSI WILAYAH PERENCANAAN Meliputi kondisi wilayah perencanaan, kondisi fisik (topografi, hidrologi, dll), demografi dan kependudukan, rencana penataan ruang dan wilayah, serta kondisi sistem drainase lingkungan.
BAB III STANDAR DAN KRITERIA PERENCANAAN Meliputi dasar, faktor-faktor dan standar perencanaan, kriteria hidrologi serta kriteria hidrolika.
BAB IV ANALISIS DAN PERENCANAAN
3
Meliputi data dan asumsi yang digunakan, analisis hidrologi (mengenai penentuan curah hujan rencana, analisis frekuensi curah hujan rencana, dan penentuan intensitas curah hujan rencana), data pengukuran, serta penentuan koefisien pengaliran dan penentuan debit banjir rencana.
BAB V DETAIL SISTEM DRAINASE PERKOTAAN Meliputi analisis hidrolika perencanaan drainase konvensional (contoh perhitungan 1 segmen) dan drainase berwawasan lingkungan, serta perhitungan dimensi saluran drainase konvensional dan drainase berwawasan lingkungan dan bangunan pendukung.
4
BAB II DESKRIPSI WILAYAH PERENCANAAN 2.1
Kondisi Wilayah Perencanaan
Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon, Provinsi Jawa Barat terletak diantara 6o45’38,77”S - 108o33’19.36”E dengan elevasi 15 m. Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon merupakan wilayah yang didominasi dataran rendah terletak pada ketinggian 13 meter di atas permukaan laut. Jarak antara Kelurahan Kalijati dengan Kecamatan Harjamukti yaitu 0,5 km dan jarak antara Kelurahan Kalijati dengan Kota Cirebon yaitu 6 km. Kelurahan Kalijaga termasuk bagian dari wilayah Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon, Provinsi Jawa Barat. Kelurahan Kalijaga memiliki luas sekitar 4,65 km² atau 26,36% dari wilayah kecamatan Harjamukti. Kecamatan Harjamukti mempunyai batas-batas wilayah, sebagai berikut:
Sebelah Utara
: Kecamatan Kesambi
Sebelah Timur
: Kecamatan Mundu
Sebelah Selatan
: Kecamatan Beber
Sebelah Barat
: Kecamatan Talun
5
Gambar 2.1 Peta Wilayah Administrasi Kota Cirebon Luas wilayah Kelurahan Kalijaga adalah 4,65 km², yang secara administratif, pada tahun 2015 Kelurahan Kalijaga terdiri dari 15 Rukun Warga (RW) dan 111 Rukun Tetangga (RT). Dari tabel di bawah ini dapat di lihat pembagian wilayah administrasi dirinci per Kelurahan di Kecamatan Harjamukti, yaitu sebagai berikut:
6
Tabel 2.1 Banyaknya Rukun Warga dan Rukun Tetangga Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti Tahun 2015 Kelurahan
Rukun Warga (RW)
Rukun Tetangga (RT)
Argasunya
11
58
Kalijaga
15
111
Harjamukti
13
59
Kecapi
19
116
Larangan
19
113
Kecamatan Harjamukti 77 Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
2.2
454
Kondisi Fisik 2.2.1
Kondisi Topografi Secara topografis, sebagian besar wilayah Kota Cirebon merupakan dataran rendah dan sebagian kecil merupakan wilayah perbukitan yang berada di Wilayah Selatan kota. Pada Kelurahan Kalijaga terletak pada ±13 meter di atas permukaan laut. Kondisi wilayah kota yang sebagian besar berupa dataran rendah menjadi kendala tersendiri karena kecepatan aliran air hujan yang terbuang ke laut menjadi lambat dan sangat berpotensi menimbulkan genangan banjir di beberapa tempat. Oleh karena itu di beberapa titik dibangun stasiun pompa yang berfungsi mempercepat pembuangan air hujan ke laut. Secara umum kondisi lingkungan di Kota Cirebon dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu kawasan yang masih memiliki kualitas lingkungan yang masih baik yaitu memiliki indikator lingkungan di bawah ambang batas, dan kawasan yang kondisi lingkungannya telah berada di atas ambang batas kualitas lingkungan yang diperkenankan. Kawasan yang masih memiliki kualitas lingkungan di bawah ambang batas tersebar di seluruh wilayah kota, ditandai dengan masih adanya kawasan ruang terbuka hijau seperti di wilayah Argasunya, Harjamukti, wilayah Perumnas, dan lain sebagainya. Namun yang harus menjadi perhatian adalah kawasan-kawasan yang kondisi lingkungannya telah terjadi penurunan kualitas. Wilayah Kota Cirebon merupakan dataran rendah dengan ketinggian bervariasi antara 0 - 200 meter di atas permukaan laut. Peningkatan ketinggian mulai dari daerah pantai menuju ke arah Selatan dengan ketinggian maksimal 200 meter, yaitu di Kelurahan Argasunya, Kecamatan Harjamukti. Kemiringan lahan di wilayah Kota Cirebon dapat diklasifikasikan berdasarkan persentase kemiringan sebagai berikut:
7
Kemiringan 0 - 3 % terdapat di sebagian besar wilayah Kota Cirebon, kecuali sebagian kecil wilayah di Kecamatan Harjamukti;
Kemiringan 3 - 8 % terdapat di sebagian besar wilayah Kelurahan Kalijaga, sebagian kecil di Kelurahan Harjamukti, Kecamatan Harjamukti;
Kemiringan 8 - 15 % terdapat di sebagian wilayah Kelurahan Argasunya, Kecamatan Harjamukti;
Kemiringan 15 - 18 % terdapat di sebagian wilayah Kelurahan Argasunya, Kecamatan Harjamukti.
2.2.2
Geohidrologi (Ketersediaan Air Tanah) Kondisi air tanah relatif baik dengan kedalaman 5 – 10 meter untuk dataran rendah dan mencapai 20 – 30 meter untuk dataran tinggi (di Wilayah Argasunya). Sementara untuk air tanah di kawasan pantai pada umumnya sudah terkena intrusi air laut. Wilayah garis pantai hingga kawasan Plumbon, dipastikan sudah mendapatkan air payau. Tingkat intrusi atau naiknya batas air tanah dengan air laut ke daratan di Kota Cirebon sudah sangat tinggi. Pembangunan hotel yang terus bertumbuh menyebabkan krisis air tanah. Karena hotel seringkali menyedot air tanah untuk kebutuhannya, bahkan satu hotel disebut bisa menyedot hingga sepuluh sumur. Kota Cirebon hanya mengandalkan pasokan air bersih dengan debit terbatas dari 53 mata air yang semula berjumlah 1.500 mata air. Sejumlah titik mata air itu pun bahkan mulai terusik oleh pembangunan, penebangan pohon, dan galian tanah.
2.2.3
Kondisi Hidrologi (Ketersediaan Air Permukaan) Potensi air Kota Cirebon meliputi; air tanah dangkal, air tanah dalam, air permukaan, dan air laut. Kondisi air permukaan berupa air yang mengalir melalui sungai dan anak-anak sungai.Di Kota Cirebon terdapat empat sungai yang tersebar merata di seluruh wilayah yaitu Sungai Kedung Pane, Sungai Sukalila, Sungai Kesunean (Kriyan) dan Sungai Kalijaga. Sungai berfungsi sebagai batas wilayah antara Kabupaten Cirebon dan sebagai saluran pembuangan air. Tabel 2.2 Sungai yang melintasi Kelurahan Kalijaga No.
Nama Sungai
Ukuran Panjang (m)
Lebar (m)
Tinggi (m)
Lokasi
1
Kalijaga
4500
40/24
5.5
Perbatasan
2
Kali Lunyu
3400
35/15
5
Kab dan Kota
8
3
Cikalong
3800
35/17
5.2
Kota
4
Cikenis Barat
4400
36/20
7
Kota
5
Cikenis Timur
2500
15
2.5
Kota
6
Cikenis Tampomas
1400
6
2
Kota
7
Kedung Menjangan
4500
10
5
Kota
8
Kedung Jumbleng
2500
11
4
Kota
9
Kedung Mendeng
2600
10
4
Kota
10
Pengasinan
3600
10
4
Kabupaten
11
Cigedeg
4400
10
4
Kabupaten
12
Anak Lunyu
1200
6
3
Kabupaten
13
Surapandan
1700
9
4
Kota
14
Cigambay
1300
9
3.5
Kabupaten
15
Cadas Ngampar
3900
10
3.5
Kota
16
Cilombang
3800
10
3.5
Kabupaten
Sumber : Dinas Kimpraswil Kota Cirebon, 2012.
Adapun kondisi air laut, khususnya di kawasan pantai berwarna coklat karena pengaruh pendangkalan oleh lumpur yang dibawa oleh 4 sistem sungai dan sungaisungai dari wilayah Kabupaten Cirebon. Sungai-sungai primer yang melewati Kota Cirebon termasuk dalam Wilayah Sungai Cimanuk-Cisanggarung, merupakan wilayah sungai lintas provinsi (Jawa Barat dan Jawa Tengah) yang kewenangan pengelolaannya berada di Pemerintah Pusat. 2.2.4
Kondisi Klimatologi Kota Cirebon termasuk dalam iklim tropis dan memiliki pola curah hujan monsunal karena dipengaruhi oleh angin monsun. Musim penghujan jatuh pada bulan Desember-Mei yang memiliki curah hujan dan hari hujan yang lebih tinggi, dan musim kemarau jatuh pada bulan Juni-November yang memiliki curah hujan dan hari hujan yang lebih rendah. Musim pancaroba terjadi pada bulan Juni dan November. Pada Kecamatan Harjamukti termasuk dalam iklim tropis dengan suhu udara rata-rata 28,62ºC. Berdasarkan data tahun 2015, banyaknya curah hujan tahunan di Kecamatan Harjamukti sebesar 1.194,7 mm/tahun dan rata-rata curah hujan bulanan mencapai 99,56 mm/bulan dengan jumlah hari hujan 64 hari.
9
Tabel 2.3 Rata-Rata Jumlah Hujan dan Curah Hujan di Kecamatan Harjamukti Tahun 2015 Rata-Rata Curah Hujan dan Hari Hujan di Kecamatan Harjamukti Bulan
Curah Hujan (mm)
Jumlah Hujan (hari)
2015
2015
Tahun
Tahun
Januari
276
18
Februari
383.1
12
Maret
107.9
6
April
48
6
Mei
139.6
7
Juni
10
1
Juli
0
0
Agustus
0
0
September
0
0
Oktober
0
0
November
30.6
1
Desember
199.5
13
Rata-rata 1194.7 Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
64
Tabel 2.4 Banyaknya Hari dan Curah Hujan di Kota Cirebon Tahun 2006-2015 2006
2007
2008
Hari Hujan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-3
-4
-5
-6
-7
2009 Curah Hari hujan Hujan (mm) -8 -9
2010
-1
Curah hujan (mm) -2
Januari
114
4
365.5
4
361
19
138.5
13
357
20
Februari
533
16
226
19
171
16
310
20
354
12
Maret
294
10
347
10
348
19
154
7
165
18
April
204
7
257.5
7
171
14
98.5
7
101
14
Mei
198
6
67.5
6
23
5
82
10
212
12
Juni
16
1
90.5
7
71
6
210.5
8
139
12
Bulan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-10
-11
Juli
-
-
92.5
2
-
-
-
-
158
9
Agustus
-
-
-
-
12
6
4.5
2
61
6
September
-
-
-
-
-
-
40
-
144
8
Oktober
-
-
137.5
5
101
12
-
-
134
12
November
83
3
90
8
139
13
103.5
8
257
13
Desember
273
9
337.5
16
369
23
209.5
11
298
13
Jumlah Rata-rata per bulan
1,715
56
2,012
84
1,766
133
1,351
86
2,380
148
214.375
4.7
201.15
7
176.6
11.1
135.1
7.2
198.3
12.3
Bulan
2011
2012
2013
2014
2015
10
-1
Curah hujan (mm) -2
Hari Hujan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-3
-4
-5
-6
-7
Curah hujan (mm) -8
Januari
17.8
4
145.3
11
404.5
16
710.4
16
276
18
Februari
95
7
487.2
14
161
5
319.7
15
383.1
12
Maret
424.2
12
358.1
14
334
10
243.4
9
107.9
6
April
21.5
10
52.5
5
175.7
12
216
8
48
6
Mei
134.3
12
164
4
214.5
13
85
3
139.6
7
Juni
110
5
10.9
2
235.5
10
169.5
5
10
1
Juli
29.5
3
0
0
190
8
62
4
0
0
Hari Hujan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-9
-10
-11
Agustus
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
September
0
0
0
0
30
2
0
0
0
0
Oktober
133.9
3
17
1
74
3
37
2
0
0
November
256.5
8.3
70.5
4
136
5
66.7
5
30.6
1
Desember
208
6.7
385.8
15
731.1
22
459.4
17
199.5
13
70
2,686.30
106
2,369.10
84
1,194.70
64
5.83
223.858333
8.83
197.425
7
99.5583333
5.33
Jumlah 1,624.20 71 1,691.30 Rata-rata 135.35 5.92 140.941667 per bulan Sumber : DKP3 Kota Cirebon, dari tahun 2006-2015
2.2.5
Kondisi Geologi Tanah sebagian subur dan sebagian kurang produktif disebabkan tanah pantai yang semakin luas akibat endapan sungai-sungai. Pada umumnya tanah di Kota Cirebon adalah tanah jenis regosol yang berasal dari endapan lava dan piroklasik (pasir, lempung, tanah liat, breksi lumpur, dan kerikil) hasil intrusi Gunung Ciremai. Secara umum jenis tanah yang tersebar di Kota Cirebon ini relatif mudah untuk mengembangkan berbagai macam jenis vegetasi. Jenis tanah di Kota Cirebon adalah tipe argosol yang berasal dari endapan lava dan piroklastik (pasir, lempung, tanah liat, tupa, breksi lumpur, dan kerikil) hasil intrusi Gunung Ciremai. Secara rinci jenis tanah di Kota Cirebon terdiri atas :
Regosol kelabu, asosiasi regosol kelabu
Asosiasi regosol kelabu, regosol cokelat kelabu
Asosiasi humus rendah/alluvial kelabu
Asosiasi regosol kelabu, regosol cokelat kelabu, dan latosol
Asosiasi mediteran cokelat dan litosol
Latosol cokelat kemerahan
Regosol cokelat kelabu, asosiasi regosol kelabu
11
2.3
Demografi dan Kependudukan 2.3.1
Jumlah Penduduk Penduduk Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti , berdasarkan proyeksi BPS Kota Cirebon tahun 2015 tercatat sebanyak 31.231 jiwa dengan jumlah penduduk lakilaki sebanyak 15.930 jiwa dan penduduk perempuan sebanyak 15.301 jiwa. Kelurahan Kalijaga merupakan kelurahan yang memiliki jumlah penduduk tertinggi di banding kelurahan lain di Kecamatan Harjamukti. Rasio jenis kelamin adalah perbandingan penduduk laki-laki dan penduduk perempuan. Jika nilai rasio di atas 100 berarti jumlah penduduk laki-laki lebih banyak dari penduduk perempuan, begitu juga sebaliknya jika nilai rasio di bawah 100 berarti jumlah penduduk perempuan lebih banyak dari jumlah penduduk laki-laki. Pada tahun 2015 rasio jenis kelamin di Kelurahan Kalijaga sebesar 104,11% artinya jumlah penduduk dalam 100 sampai 104 orang penduduk perempuan terdapat sekitar 100 penduduk laki-laki. Data dan informasii rasio jenis kelamin ini berguna untuk pengembangan perencanaan pembangunan berwawasan gender, khususnya yang berkaitan dengan perimbanan pembangunan laki-laki dan perempuan secara adil. Dapat di lihat dari tabeel di bawah ini : Tabel 2.5 Banyaknya Penduduk Menurut Kelurahan dan Jenis Kelamin di Kecamatan Harjamukti Tahun 2015 Kelurahan
Jumlah Penduduk (orang)
Rasio Jenis
Laki-laki
Perempuan
Jumlah
Kelamin
Argasunya
9281
8917
18198
104.08
Kalijaga
15930
15301
31231
104.11
Harjamukti
9740
9529
19269
102.21
Kecapi
11462
11357
22819
100.92
Larangan
7123
7347
14470
96.95
53536
52451
10587
102.07
Kecamatan Harjamukti
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
2.3.2
Kepadatan Penduduk Kepadatan penduduk menunjukkan persebaran penduduk di suatu daerah tertentu. Kepadatan penduduk merupakan perbandingan antara jumlah penduduk terhadap luas wilayah. Dengan besarnya jumlah penduduk maka perkembangan kota semakin pesat, sekaligus menyebabkan bertambahnya jumlah permukiman. Alih 12
fungsi lahan menjadi permukiman tersebut mengakibatkan berkurangnya resapan air ke dalam tanah sehingga limpasan air permukaan meningkat. Kepadatan penduduk sangat berpengaruh terhadap penggunaan lahan yang mengurangi daerah rasapan air. Dimana pihak lingkungan perkotaan yang berwawasan lingkungan Pada tahun 2015 kepadatan penduduk Kelurahan Kalijaga adalah 6.987 jiwa/km² dengan luas wilayah 4,65 km² dan jumlah penduduk 31.231 jiwa. Kepadatan penduduk Kelurahan Kalijaga dengan kelurahannya lainnya dapat dilihat dari table dibawah ini: Tabel 2.6 Luas Wilayah, Jumlah Penduduk dan Kepadatan Penduduk Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti 2015 Jumlah Penduduk
Kepadatan Penduduk
(orang)
(orang/km²)
6.8
18.198
2.696
Kalijaga
4.5
31.231
6.987
Harjamukti
2.2
19.269
8.641
Kecapi
2
22.819
11.353
Larangan
2
14.47
7.308
Kecamatan Harjamukti
17.62
105.987
6.015
Kelurahan
Luas Wilayah (km²)
Argasunya
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
2.3.3
Sosial-Ekonomi 2.3.3.1 Sarana Sosial Kondisi sosial masyarakat dilihat dari segi pendidikan, kesehatan, agama, budaya dan lainnya, tidak terlepas dari ketersediaan sarana dan prasarana sosial itu sendiri. Semakin lengkap sarana sosial yang dimiliki disertai dengan pemanfaatannya yang optimal, maka akan semakin terbuka tingkat kesejahteraan masyarakat dari aspek sosial. 1) Pendidikan Peningkatan kualitas di bidang pendidikan terkait erat dengan ketersedian fasilitas pendidikan. Tabel 2.7 Banyaknya Sekolah Di Kelurahan Kalijaga Tahun 2015 Sekolah
Banyaknya Sekolah di Kelurahan Kalijaga
TK (Taman-Kanak-kanak)
4
SD (Sekolah Dasar)
9
13
MI (Madrasah Ibtidaiyah) SMP (Sekolah Menengah Pertama)
4 2
MTs (Madrasah Tsanawiyah)
2
SMTA dan SMK
2
MA (Madrasah Aliyah)
1
Jumlah Sekolah
24
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
2) Kesehatan Sebagai rujukan penduduk untuk berobat di Kecamatan Harjamukti terdapat fasilitas kesehatan yang tersebar di setiap kelurahan. Untuk fasilitas kesehatan rumah sakit terdapat di tiga kelurahan, yaitu Kelurahan Kalijaga, Kelurahan Harjamukti dan Kelurahan Kecapi. Sementara rumah bersalin dan tempat praktek dokter sebanyak 5 dan 7 buah. Banyaknya posyandu di Kecamatan Harjamukti sebanyak 101 posyandu. Terbanyak ada di Kelurahan Kalijaga, yaitu sebanyak 24 posyandu. Tabel 2.8 Banyaknya Fasilitas Kesehatan di Keluarahan Kalijaga Fasilitas Kesehatan
Banyaknya Sekolah di Kelurahan Kalijaga
Rumah Sakit
1
Rumah Bersalin
1
Puskesmas
1
Posyandu
24 Jumlah Fasilitas
27
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
3) Peribadatan Sarana peribadatan adalah salah satu fasilitas yang sangat penting ketersediaannya. Dalam tiga tahun terakir ada peningkatan jumlah sarana peribadatan, terutama masjid yang dulunya mushola berubah menjadi masjid, namun demikian jumlah yang ada sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan masyarakat dalam menjalankan ibadahnya tinggal mempebaiki sarana–sarana yang sudah rusak yang memerlukan perbaikan atau renovasi.
14
Tabel 2.9 Banyaknya Tempat Peribadaan di Kelurahan Kalijaga Tahun 2015 Tempat Peribadatan
Banyaknya
Masjid
15
Mushola
63
Gereja Protestan
-
Gereja Katholik
-
Pura
-
Vihara
-
Jumlah Tempat Peribadatan
78
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
2.3.3.2 Sarana Ekonomi 1) Perdagangan Perdagangan atau perniagaan dalam arti umum ialah pekerjaan membeli barang dari suatu tempat atau pada suatu waktu dan menjual barang itu di tempat lain atau pada waktu yang berikut dengan maksud memperoleh keuntungan. Di zaman yang modern ini perdagangan adalah pemberian perantaraan kepada produsen dan konsumen untuk membelikan menjual barang-barang yang memudahkan dan memajukan pembelian dan penjualan. Perdagangan di Kecamatan Harjamukti sangat didukung oleh infrastruktur perdagangan yang ada di Kecamatan Harjamukti itu sendiri. Selama periode tahun 2013-2015jumlah pedagang yang ada di pasar di Kecamatan Harjamukti jumlahnya fluktuatif. Tabel 2.10 Banyaknya Sarana Perdagangan Menurut Jenisnya di Kecamatan Harjamukti, 2011-2015 Jenis Sarana Perdagangan
2011
2012
2013
2014
2015
Pasar Tradisional
2
2
2
2
2
Supermarket
1
1
1
1
1
Minimarket
-
18
18
18
18
Toko Warung
-
454
454
929
1376
Kecamatan Harjamukti
3
475
475
950
1397
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
2) Perindustrian Industri sebagai gambaran yang tampak dan identitas majunya sebuah daerah. Keberadaan industri tidak saja dapat meningkatkan ekonomi daerah tersebut, namun juga dapat menopang sekaligus mengatasi pengangguran. Kecamatan 15
Harjamukti masih didomonasi industri yang bersifat mikro-kecil, yang notabene berada di sektor rumahtangga. Jumlah industri kecil dan mikro di Kecamatan Harjamukti masih sangat minim. Usaha di sektor riil belum terlihat menggeliat. Padahal industri kecil dan mikro merupakan usaha yang sangat fundamental, dan sedikit terpengaruh oleh dampak krisis global ataupun krisis keuangan. Yang masih terlihat sedikit lumayan adalah industri yang bergerak di sector makanan dan minuman. Hal ini disebabkan karena kurangnya minat dan keterbatasan modal bagi pelaku usaha. Kelurahan Kalijaga hanya terdapat industry dari logam sebanyak 9 buah. 3) Pariwisata Tempat pariwisata yang mempunyai nilai sejarah merupakan salah satu tujuan para wisatawan untuk berkunjung. Di Kecamatan Harjamukti, tempat pariwisata didominasi oleh keberadaan petilasan-petilasan atau tempat singgah para wali/sunan penyebar agama Islam di Cirebon pada khususnya dan pulau jawa pada umumnya. Seperti petilasan kalijaga di Kelurahan Kalijaga dan petilasan Suryanenggala di Wanacala Kelurahan Harjamukti. Tidak dapat dipungkiri, keberadaan petilasan-petilasan tersebut cukup berpengaruh terhadap masyarakat Cirebon yang berpenduduk moyaritas beragama Islam. Di Kecamatan Harjamukti keberadaan hotel bintang Tahun 2015 berada di Kelurahan Kalijaga. Tabel 2.11 Jumalah Hotel, Tempat Pariwisata, dan Rumah Makan di Kelurahan Kalijaga Tahun 2015 Uraian
Jumlah di Kelurahan Kalijaga
Hotel
1
Petilasan
2
Rumah Makan/Restoran
11
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
16
2.4
Rencana Penataan Ruang Wilayah 2.4.1
Rencana Tata Ruang Wilayah
Gambar 2.2 Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Cirebon Tahun 2010-2030 Berdasarkan Perda Kota Cirebon No. 8 Tahun 2012 Tentang Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Cirebon 2011-2031, bahwa Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Cirebon yang selanjutnya disebut RTRWK adalah hasil perencanaan tata ruang berupa tujuan, kebijakan, strategi penataan ruang wilayah kota, rencana struktur ruang wilayah kota, rencana pola ruang wilayah kota, penetapan kawasan strategis kota, arahan pemanfaatan ruang wilayah kota, dan ketentuan pengendalian pemanfaatan ruang wilayah kota. Menurut Kepala Bidang Fisik dan Lingkungan Bappeda Kota Cirebon, Arif Kurniawan, secara garis besar Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Cirebon berupa Sistem Sub
17
Wilayah Kota Cirebon yang terbagi menjadi empat zona, yakni Sub Wilayah Kota I, II, III dan IV, yaitu sebagai berikut: 1) Sub Wilayah Kota I Sub Wilayah Kota I adalah Zona Pesisir dan Kelautan. Zona ini mempunyai fungsi utama sebagai daerah pelabuhan dan perikanan. Zona ini memiliki berbagai fungsi pendukung, yakni berupa fasilitas kesehatan, fasilitas peribadatan, pendidikan, wisata, perdagangan dan jasa, industri kecil rumah tangga, ruang terbuka hijau dan perumahan. Sub Wilayah Kota I mempunyai luas wilayah 346 hektare, berlokasi di Kecamatan Kejaksan dan Kecamatan Lemahwungkuk 2) Sub Wilayah Kota II Sub Wilayah Kota II adalah Zona Perdagangan dan Jasa seluas 1.343 hektare dengan fungsi utama sebagai pusat bisnis perdagangan dan jasa. Fungsi pendukung zona ini adalah sebagai daerah pemerintahan, terdapat fasilitas sosial, perumahan, wisata, pendidikan, perkantoran, dan ruang terbuka hijau. Wilayah ini berlokasi di Kec. Pekalipan, Kec. Lemahwungkuk, Kec. Kesambi, Kec. Harjamukti, dan Kec. Kejaksan. 3) Sub Wilayah Kota III Sub Wilayah Kota III adalah Zona Pemukiman seluas 1.716 hektare dan berlokasi di Kec. Kesambi dan Kec. Harjamukti dengan fungsi utama sebagai daerah perumahan dan pendidikan. Zona ini mempunyai fungsi pendukung, yakni pemerintahan, perdagangan dan jasa, wisata, pergudangan, pemakaman, fasilitas sosial, ruang terbuka hijau fasilitas olahraga dan pendidikan. 4) Sub Wilayah Kota IV Sub Wilayah Kota IV adalah Zona Pertanian Campuran. Fungsi pendukung zona ini adalah wisata, pemakaman, agro bisnis, fasilitas sosial, ruang terbuka hijau, dan hankam. Dikarenakan mempunyai fungsi utama berupa daerah pertanian campuran dengan luas wilayah hanya 405 hektare, maka di zona ini diharapkan tidak ada pembangunan yang bersifat massal. Rencana pola ruang wilayah Kota Cirebon diantaranya kawasan lindung, meliputi: 1) Kawasan Perlindungan Setempat a. Daerah sempadan sungai meliputi 4 (empat) sistem sungai yaitu Kali Kedungpane,
Kali Sukalila, Kali Kesunean dan Kali Kalijaga;
18
b. Sempadan pantai di sepanjang pantai Cirebon, meliputi wilayah Kelurahan Kesenden,
Kelurahan Panjunan, Kelurahan Kebon Baru, Kelurahan Lemahwungkuk dan Kelurahan Pegambiran; c. Sempadan embung di Kelurahan Kalijaga dan Kelurahan Larangan; dan d. Sempadan rel kereta api meliputi Kelurahan Kesenden, Kelurahan Kejaksan,
Kelurahan
Pekiringan,
Kelurahan
Kesambi,
Kelurahan
Drajat,
Kelurahan
Lemahwungkuk dan Kelurahan Pegambiran. 2) Kawasan Rawan Bencana a. Kawasan rawan bencana kawasan yang memiliki kecenderungan terjadi rawan gelombang pasang, genangan banjir dan rawan kebakaran. b. Kawasan rawan gelombang pasang meliputi wilayah seluas ± 4 (empat) hektar berada di Kelurahan Kesenden, Kelurahan Panjunan, Kelurahan Lemahwungkuk dan Kelurahan Pegambiran. c. Kawasan rawan genangan banjir meliputi wilayah seluas ± 3 (tiga) hektar berada di kawasan Jalan Pemuda dan Jalan Terusan Pemuda, kawasan Kampung Sukasari, Kawasan Jl. Dr. Cipto mangunkusumo, kawasan Gunung Sari - Jl. Ampera, kawasan Perumnas Burung, kawasan Perumnas Gunung, kawasan Kali Tanjung dan Kawasan Majasem. d. Kawasan rawan kebakaran seluas kurang lebih 47,37 (empat puluh tujuh koma tiga puluh tujuh) Hektar meliputi kawasan perumahan kepadatan tinggi di Kelurahan Pekalipan, Kelurahan Jagasatru, Kelurahan Panjunan, Kelurahan Kasepuhan dan Kelurahan Kecapi. 3) Kawasan Suaka dan Cagar Budaya a. Kawasan Keraton Kasepuhan di Kelurahan Kasepuhan Kecamatan Lemahwungkuk
seluas kurang lebih 19 (sembilan belas) hektar; b. Kawasan Keraton Kanoman di Kelurahan Lemahwungkuk Kecamatan Lemahwungkuk
seluas kurang lebih 18 (delapan belas) hektar; c. Kawasan Keraton Kacerbonan di Kelurahan Pulasaren Kecamatan Pekalipan seluas
kurang lebih 5 (lima) hektar; d. Kawasan Gua Sunyaragi di Kelurahan Sunyaragi Kecamatan Kesambi seluas kurang
lebih 2 (dua) hektar; e. Kawasan Etnis Arab di Kelurahan Panjunan Kecamatan Lemahwungkuk seluas kurang
lebih 10 (sepuluh) hektar; dan
19
f.
Kawasan Etnis Cina di Kelurahan Lemahwungkuk Kecamatan Lemahwungkuk seluas kurang lebih 14 (empat belas) hektar.
4) Ruang Terbuka Hijau (RTH) Kota Kawasan RTH memiliki proporsi paling sedikit 30% (tiga puluh persen) dari luas wilayah kota, terdiri atas :
RTH publik dengan proporsi paling sedikit 20% (dua puluh persen) dari luas wilayah kota; dan
RTH privat dengan proporsi paling sedikit 10% (sepuluh persen) dari luas wilayah kota.
RTH publik eksisting meliputi kawasan seluas kurang lebih 341,46 (tiga ratus empat puluh satu koma empat enam) hektar atau sekitar kurang lebih 8,96 (delapan koma sembilan puluh enam) persen dari luas wilayah kota yang meliputi diantaranya Kecamatan Harjamukti dengan luas kurang lebih 93,85 (sembilan puluh tiga koma delapan lima) hektar yang terdiri atas :
RTH taman pemakaman seluas 46,16 (empat puluh enam koma enam belas) hektar;
RTH jalur hijau jalan seluas 8,88 (delapan koma delapan puluh delapan) hektar;
RTH sempadan jalan KA seluas 4,26 (empat koma dua puluh enam) hektar;
RTH Sempadan sungai seluas 15,84 (lima belas koma delapan puluh empat) hektar;
RTH hutan kota seluas 14,47 (empat belas koma empat puluh tujuh) hektar; dan
RTH lapangan olah raga seluas 4,24 (empat koma dua puluh empat) hektar.
2.4.2
Penggunaan Lahan Kota Cirebon terbagi habis dalam 2 (dua) peruntukan, yaitu ; kawasan /lahan terbangun dan kawasan/lahan kosong. Kawasan/lahan terbangun pada prinsipnya terbagi habis untuk jenis penggunaan lahan seperti; perumahan/permukiman, perkantoran/pemerintahah, perdagangan/jasa, industri, perbengkelan/ pergudangan, permakaman, ruang terbuka hijau (taman) dan lain-lain (prasarana jalan, drainase). Sedangkan kawasan/lahan non terbangun pada umumnya masih berupa lahan-lahan kosong (sawah, ladang, kebun, tanah kosong tanpa pemanfaatan khusus). Lahan pertanian di Kecamatan Harjamukti sebagai bagian dari wilayah Kota Cirebon memang memiliki andil yang cukup signifikan terhadap lahan pertanian secara keseluruhan di Kota Cirebon. Meskipun demikian lahan yang ada sebagian besar dipergunakan unuk lahan non pertanian. Namun sayangnya, belum tersedianya
20
sarana pengairan yang sistematis mengakibatkan lahan yang ada belum dapat secara optimal dipergunakan. Produksi pertanian di Kecamatan Harjamukti tidak begitu besar jumlahnya, disebabkan karena telah beralih fungsi lahan sawah/kebun menjadi areal perumahan/pemukiman. Hal ini terutama terjadi di Kelurahan Kalijaga sebagai kelurahan yang luas lahannya terbesar setelah Kelurahan Argasunya di Kecamatan Harjamukti. Apabila dilihat luas pertanian sawah menurut kelurahan di Kecamatan Harjamukti, maka Kelurahan Kalijaga yang paling luas lahan pertanian sawahnya setelah Kelurahan Argasunya yaitu sebesar 0,650 km² atau 13,99%. Dapat dilihat dari table dibawah ini: Tabel 2.12 Luas Lahan Pertanian Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti Lahan
Lahan Kelurahan
Luas (km²)
Pertanian
Pertanian
Bukan
Sawah
sawah
Argasunya
6,750
2,500
2,025
Kalijaga
4,645
0,650
1,262
Harjamukti
2,230
0,000
0,948
Kecapi
2,020
0,170
0,000
Larangan
1,980
0,300
0,070
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
Adapun lahan terluas jika dilihat dari jenis pengairan adalah lahan tidak berpengairan. Artinya masih banyak sawah tadah hujan yang panennya hanya satu kali dalam setahun. Hal ini disebebkan karena petani lebih banyak mengandalkan hujan sebagai sumber pengairan sawahnya disamping sungan (Daerah Aliran Sungai). Sedangkan lahan yang berpengairan teknis/non teknis dapat panen 2 atau 3 kali setahun. Dapat di lihat dari table di bawah ini: Tabel 2.13 Luas Lahan Pertanian Sawah Dirinci Menurut Jenis Pengairan dan Kelurahan di Kecamatan Harjamukti Dalam (Ha) 2015 Irigasi Kelurahan
Teknis
Setengah Teknis
Tadah Sederhana
Hujan
Argasunya
4.5
-
7.5
8
Kalijaga
5.6
-
4.1
1.5
21
Irigasi Kelurahan
Setengah
Teknis
Teknis
Tadah Sederhana
Hujan
Harjamukti
-
-
-
-
Kecapi
-
-
-
0.02
Larangan
-
-
-
5.3
Kecamatan Harjamukti
10.1
-
11.6
14.82
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
Tabel 2.14 Banyaknya Usaha di Sektor Pertanian Menurut Kelurahan di Kecamatan Harjamukti 2015 Kelurahan
Penggilingan Padi
Hasil Tanaman Palawija
Argasunya
6
2
Kalijaga
2
9
Harjamukti
0
0
Kecapi
0
7
Larangan
1
15
Kecamatan Harjamukti
9
33
Sumber : Kecamatan Harjamukti Dalam Angka 2016
2.5
Kondisi Sistem Drainase Lingkungan 2.5.1
Kondisi Sistem Drainase Kota Cirebon Kota Cirebon merupakan salah satu wilayah yang kerap kali mengalami genangan pada musim hujan. Penyebab terjadinya genangan adalah :
Kapasitas saluran belum cukup untuk mengalirkan beban drainase maksimum.
Penurunan kapasitas saluran akibat pendangkalan saluran.
Beban banjir puncak meningkat akibat penurunan kualitas dan kuantitas daerah aliran sungai. Daerah yang dekat pantai sering terjadi genangan akibat pengaruh back water air
laut pada saat kondisi air laut pasang. Perkembangan guna lahan yang tidak sesuai rencana mengakibatkan berkurangnya resapan tanah dan jaringan drainase yang telah ada tidak berfungsi dengan baik. Kota Cirebon yang terletak di tepi pantai mengalami pengaruh pasang surut , dimana pada waktu air laut pasang, maka akan menghambat proses penyerapan / pembuangan air ke laut (back water). Hal ini makin memperparah kondisi genangan 22
jika banjir sungai terjadi pada kondisi maksimum dan air laut terjadi pasang maksimum. 1) Kondisi eksisting Sistem drainase primer yang melintasi Kota Cirebon terdiri dari beberapa sistem drainase, diantaranya yaitu sistem drainase Pane/Tangkil, Sukalila, Kesunean, dan Kalijaga. Keempat sistem drainase primer tersebut menampung air yang mengalir dari sistem sekunder (anak-anak sungai dan drainase lintas kawasan/eks CUDP) dan saluran-saluran tersier. Khusus untuk Sungai Sukalila merupakan drainase buatan yang tidak memiliki hulu seperti ketiga sungai yang lain (hanya menerima aliran dari beberapa sistem sekunder dan tersier), tetapi menampung 50 % dari beban pembuangan kota. Dengan 4 (empat) sistem drainase yang ada, Kota Cirebon pada musim penghujan masih terdapat daerah genangan di beberapa tempat. Luas daerah genangan yang ada di Kota Cirebon ± 16 Ha. Umur drainase di Kota Cirebon hampir sama dengan umur Kota yang mencapai 622 tahun sehingga perlu direhabilitasi. Lahan terbangun di Kota Cirebon sudah mencapai 70 % sehingga angka resapan air/infiltrasi semakin menurun dan limpasan/run off semakin meningkat. Panjang riool di Kota Cirebon adalah 60 km dan pada saat ini hanya 10% yang bisa ditangani oleh Pemerintah Kota. Mesin pompa yang berada di TAIS hanya satu yang beroperasi dan dikelola oleh PDAM, mesin tersebut memerlukan biaya operacional yang tinggi (biaya listrik 30 juta perbulan). 8 Titik Genangan Banjir di Kota Cirebon:
Kawasan Jl. Pemuda (depan KODIM) dan Jl Terusan Pemuda (Kali Cimanggu).
Kawasan Kampung Sukasari / blk hotel Kharisma (Kali Cigujeg, Kali Sukalila).
Kawasan Jl.Ciptomangunkusumo (Kali Cimanggu, Kali Sukalila) karena tingkat endapan tinggi dan juga adanya 3 bottle neck (penyempitan) yaitu di depan SMA 2, depan kantor Bappeda, Samping Rumah Dinas Sekda.
Kawasan Gunung Sari – Jl Ampera (karena dimensi saluran terbatas).
23
Kawasan Perumnas Burung (karena dimensi saluran terbatas).
Kawasan Perumnas Gunung (karena dimensi saluran terbatas).
Kawasan Kali Tanjung (karena dimensi saluran terbatas dan pengendapan/ sampah pada saluran).
Kawasan Majasem (akibat banjir kiriman dari Kabupaten).
2) Konsep Penanganan Sistem Drainase a. Konsep pemecahan masalah drainase jangka pendek
Memperbaiki fungsi pelayanan drainase pusat kota yang ada dengan pembangunan saluran baru, rehabilitasi saluran, pemeliharaan saluran.
Menghindari penggunaan saluran drainase yang ditengarai dapat merusak fungsi saluran, seperti penggunaan saluran drainase sebagai tempat pembuangan sampah dan pendirian bangunan di atasnya.
Melakukan normalisasi atau meningkatkan kapasitas saluran yang ada di sistem drainase lokal.
Untuk daerah genangan yang tidak memungkinkan untuk didrain, direncanakan sebagai kolam penampungan dengan pola defensi (menampung air sementara), misalnya dengan membuat kolam penampungan.
Untuk daerah yang mempunyai topografi lebih tinggi dibuat kolam dengan pola retensi (meresapkan), seperti pembuatan sumur resapan.
Melakukan normalisasi atau meningkatkan kapasitas saluran yang ada di sistem drainase utama dan pengendalian banjir.
Untuk daerah pantai yang sering terjadi back water akibat air pasang dari laut, dibuat sistem drainase dengan sistem polder yang berfungsi untuk menampung air sementara ketika muka air laut lebih tinggi dari muka air yang ada di saluran drainase (muka air laut pasang), dan selanjutnya memompa air yang ada pada polder untuk dibuang ke saluran yang ada di hilirnya untuk menuju ke laut. Pada bangunan polder ini dilengkapi pintu air, sehingga ketika muka air laut lebih rendah dari muka air di saluran drainase maka pintu air dibuka dengan tujuan untuk mengalirkan air drainase secara grafitasi ke laut.
b. pemecahan masalah drainase jangka menengah
Penyusunan atau merevisi master plan drainase kota.
Penyusunan PERDA Drainase kota. 24
c. Konsep pemecahan masalah drainase jangka panjang
Pengaturan dan penataan sungai sebagai sistem drainase utama.
Pelestarian daerah aliran sungai, sehingga mempunyai kualitas lingkungan yang lebih bagus.
Perlunya perencanaan dan pembangunan waduk, salah satunya yaitu waduk benda yang berfungsi sebagai pengendali banjir pada musim hujan dan untuk menjaga ketersediaan sumber air pada musim kemarau.
3) Konsep Penanganan dan Pengendalian Banjir a. Rencana Penanganan banjir 1. Penanganan Struktural : lebih bersifat jangka pendek dan menengah, penanganan banjir secara struktural memerlukan penanganan secara komprehensif, tidak hanya menggunakan metode konvensional melainkan juga dengan metode penyelesaian banjir lainnya, seperti ekohidrolik. Jenis bangunan yang mungkin diterapkan :
Kolam penampungan.
Tanggul penahan banjir.
Saluran by pass/sudetan.
Sistem pengerukan/normalisasi sungai.
Sistem pompanisasi.
Pembuatan saluran baru.
2. Penanganan Non Struktural : lebih bersifat jangka panjang, oleh sebab itu pola penanganan ini diperlukan konsistensi dalam menjalankan program dan tersusun secara sistematis yang bersifat strategis, adanya partisipasi masyarakat merupakan persyaratan pokok bagi berhasilnya upaya ini. b. Rencana pengendalian banjir Rencana penerapan drainase ramah lingkungan di Kota Cirebon yang diiringi oleh program pengembangan masyarakat dilakukan pada berbagai bidang, sebagai berikut:
Pembuatan Sistem pembuangan air hujan di rumah.
Pembuatan Sistem pembuangan air limbah di rumah.
Tidak menganggap lagi Saluran drainase sebagai long storage.
Penyediaan taman dan kolam di kompleks perumahan.
Peningkatan luas badan air.
Penataan kawasan sekitar waduk/danau. 25
Pemeliharaan kebersihan.
Drainase berbentuk setengah lingkaran, dengan kondisi drainase yang baik dan berfungsi yaitu air dapat mengalir.
Gambar 2.3 Bentuk Drainase Setengah Lingkaran
Drainase berbentuk persegi, dengan kondisi drainase yang kurang baik dan tidak berfungsi yaitu drainase yang kering sehingga dasar drainase tergerus, dan drainase yang tidak dapat menyerap air karena bahan dasar pembuatan drainase.
26
Gambar 2.4 Bentuk Drainase Persegi
Drainase berbentuk lingkaran, dengan kondisi drainase yang kurang baik dan tidak berfungsi yaitu drainase yang kering sehingga dasar drainase tergerus, dan drainase yang tidak dapat menyerap air karena bahan dasar pembuatan drainase. Dan apabila di datangkan air yang melimpah sulit untuk meresap ke tanah.
Gambar 2.5 Bentuk Drainase Lingkaran
Drainase berbentuk lingkaran, dengan kondisi drainase yang kering dan tidak berfungsi yaitu drainase yang tidak dapat menyerap air karena bahan dasar pembuatan drainase. Dan apabila di datangkan air yang melimpah sulit untuk meresap ke tanah.
27
Gambar 2.6 Bentuk Drainase Lingkaran 2.5.2
Jenis Drainase 2.5.2.1 Jenis-Jenis Drainase Drainase dibedakan menjadi beberapa bagian yaitu : a)
Menurut sejarah terbentuknya 1) Drainase alamiah (Natural Drainage) Drainase alamiah adalah sistem drainase yang terbentuk secara alami dan tidak ada unsur campur tangan manusia.Drainase buatan (Artificial Drainage) 2) Drainase buatan (Artifical Drainage) Drainase alamiah adalah sistem drainase yang dibentuk berdasarkan analisis ilmu drainase, untuk menentukan debit akibat hujan, dan dimensi saluran.
b)
Menurut letak saluran 1) Drainase permukaan tanah (Surface Drainage) Drainase permukaan tanah adalah saluran drainase yang berada di atas permukaan tanah yang berfungsi mengalirkan air limpasan permukaan. Analisa alirannya merupakan analisa open channel flow. 2) Drainase bawah tanah (Sub Surface Drainage) Drainase bawah tanah adalah saluran drainase yang bertujuan mengalirkan air limpasan permukaan melalui media di bawah permukaan tanah (pipa-pipa), dikarenakan alasan-alasan tertentu. Alasan tersebut antara lain tuntutan artistik, tuntutan fungsi permukaan tanah yang tidak membolehkan adanya saluran di permukaan tanah seperti lapangan sepak bola, lapangan terbang, taman, dan lain-lain.
c)
Menurut konstruksi 1) Saluran Terbuka Saluran terbuka adalah sistem saluran yang biasanya direncanakan hanya untuk menampung dan mengalirkan air hujan (sistem terpisah), namun kebanyakan 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, pasangan batu (masonry) ataupun dengan pasangan bata. 2) Saluran Tertutup Saluran tertutup adalah saluran untuk air kotor yang mengganggu kesehatan lingkungan. Sistem ini cukup bagus digunakan di daerah perkotaan terutama
28
dengan tingkat kepadatan penduduk yang tinggi seperti kota Metropolitan dan kota-kota besar lainnya. d)
Menurut fungsi 1) Single Purpose Single purpose adalah saluran yang berfungsi mengalirkan satu jenis air buangan saja. 2) Multy Purpose Multy purpose adalah saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa jenis buangan, baik secara bercampur maupun bergantian. (H.A Halim Hasmar.2011)
2.5.2.2 Pola Jaringan Drainase Dalam
perencanaan
sistem
drainase
suatu
kawasan
harus
memperhatikan pola jaringan drainasenya.Pola jaringan drainase pada suatu kawasan atau wilayah tergantung dari topografi daerah dan tata guna lahan kawasan tersebut. Adapun tipe atau jenis pola jaringan drainase sebagai berikut. a)
Jaringan Drainase Siku Dibuat pada daerah yang mempunyai topografi sedikit lebih tinggi dari pada sungai. Sungai sebagai pembuang akhir berada di tengah kota.
Gambar 2.7 Pola Jaringan Drainase Siku b) Jaringan Drainase Paralel Saluran utama terletak sejajar dengan saluran cabang. Dengan saluran cabang (sekunder) yang cukup banyak dan pendek-pendek, apabila terjadi perkembangan kota, saluran-saluran akan menyesuaikan.
29
Gambar 2.8 Pola Jaringan Drainase Paralel c)
Jaringan Drainase Grid Iron Untuk daerah dimana sungai terletak di pinggir kota, sehingga saluran-saluran cabang dikumpulkan dulu pada saluran pengumpul.
Gambar 2.9 Pola Jaringan Drainase Grid Iron d) Jaringan Drainase Alamiah Sama seperti pola siku, hanya beban sungai pada pola alamiah lebih besar.
Gambar 2.10 Pola Jaringan Drainase Alamiah 30
e)
Jaringan Drainase Radial Pada daerah berbukit, sehingga pola saluran memencar ke segala arah.
Gambar 2.11 Pola Jaringan Drainase Radial
31
BAB III STANDAR DAN KRITERIA PERENCANAAN 3.1
Dasar, Faktor-faktor dan Standar Perencanaan 3.1.1
Dasar Perencanaan Drainase Dasar perencanaan yang dilakukan dalam drainase di lakukan dengan beberapa tahap yaitu melakukan studi literatur mengenai sistem penyaluran drainase, kemudian pengambilan data lapangan (wilayah studi) sistem drainase perkotaan data dan persyaratan untuk perencanaannya seperti berikut: a. Data primer Merupakan data dasar yang dibutuhkan dalam perencanaan yang diperoleh baik dari lapangan maupun dari pustaka, mencakup :
Data permasalahan dan data kuantitatif pada setiap lokasi genangan atau banjir yang meliputi luas,
lama, kedalaman rata-rata dan frekuensi genangan.
Data keadaan fungsi, sistem, geometri dan dimensi saluran
Data daerah pengaliran sungai atau saluran meliputi topografi, hidrologi, morfologi sungai, sifat tanah, tata guna tanah dan sebagainya. Data prasarana dan fasilitas kota yang telah ada dan yang direncanakan.
b. Data sekunder Merupakan data tambahan yang digunakan dalam perencanaan drainase perkotaan yang sifatnya menunjang dan melengkapi data primer, terdiri atas : • Rencana Pengembangan Kota • Geoteknik • Pembiayaan • Kependudukan • Institusi/kelembagaan • Sosial ekonomi • Peran serta masyarakat • Keadaan kesehatan lingkungan permukiman Masalah dalam Sistem Drainase • Terjadi Endapan • Terdapat timbunan Sampah • Tumbuhnya tanaman liar 32
• Penyumbatan, kerusakan, penyalah-gunaan saluran dan bangunan • Peningkatan debit akibat perubahan tata guna lahan Untuk memulai suatu perencanaan sistem drainase perlu dikumpulkan data penunjang agar hasil perencanaan dapat dipertanggung-jawabkan. Data yang diperoleh dari sumbernya
atau
dikumpulkan
langsung
di
lapangan
dengan
melakukan
pengukuran/penyelidikan. Jenis dan data sumbernya akan diuraikan sebagai berikut: a. Data permasalahan Pertimbangan dalam merencanakan suatu drainase adalah laporan mengenai terjadinya permasalahan genangan atau banjir. Data genangan yang perlu diketahui antara lain:
b.
Lokasi genangan
Lama genangan
Tinggi genangan
Besarnya kerugian
Data Topografi Peta skala kecil diperoleh dengan melakukan pengkuran langsung di lapangan seluas wilayah yang diperlukan. Hasil pengukuran dituangkan dalam peta yang dilengkapi garis kontur. Garis kontur digambarkan dengan beda tinggi 0,5 m untuk lahan yang sangat datar atau 1m untuk lahan datar. Dalam pengukuran tersebut dilakukan pula pengukuran sampai ke alur buangan (sungai) terdekat berikut elevasi muka air pada saat banjir. Apabila pengukuran dilakukan pada musim kemarau, elevasi banjir tersebut dapat ditanyakan pada penduduk yang bermukim didekatnya.
c. Data tata guna lahan Data tata guna lahan ada kaitannya dengan besarnya aliran permukaan. Besarnya aliran permukaan tergantung banyaknya air hujan yang mengalir setelah dikurangi banyaknya air hujan yang meresap. Betapa besarnya air yang meresap tergantung pula pada tingkat kerapatan permukaan tanah, dan ini berkaitan dengan penggunaan lahan. Penggunaan lahan biasa dikelompokkan dalam berapa besar koefisien limpasan (persentase besarnya air yang mengalir). d. Jenis tanah
33
Tiap daerah mempunyai jenis tanah yang berbeda. Jenis tanah disuatu daerah dapat berupa tanah lempung, berpasir, kapur, atau lainnya. Tujuannya untuk menentukan kemampuan menyerap air. e.
Data Kependudukan Data kependudukan bisa diperoleh dari biro statistik. Selain jumlah, lokasi dari penduduk juga diperlukan. Data ini dimaksudkan untuk menghitung air buangan, dalam mendimensi saluran saat musim kemarau.
f.
Data Hujan Data hujan diperoleh dari dinas Meteorologi dan Geofisika atau stasiun pengamat hujan lainnya, misalnya milik puslitbang pengairan. Yang perlu dikumpulkan minimal data curah hujan harian selama 10 tahun atau lebih. Data ini diperlukan untuk menghitung debit rencana. Persyaratan dalam perencanaan drainase adalah sebagai berikut: 1. Perencanaan drainase harus sedemikian rupa sehingga fungsi fasilitas drainase sebagai penampung, pembagi dan pembuang air sepenuhnya berdaya guna dan hasil guna. 2. Pemilihan dimensi dari fasilitas drainase harus mempertimbangkan faktor ekonomi dan faktor keamanan. 3. Perencaan drainase harus mempertimbangkan segi kemudahan dan nilai ekonomis terhadap pemeliharaan sistem drainase tersebut. Dalam merencanakan drainase permukaan jalan dilakukan perhitungan debit aliran (Q) perhitungan dimensi serta kemiringan selokan dan gorong-gorong, rumus-rumus, tabel, grafik serta contoh perhitungannya (SNI 03-3424 : Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan, 1994). Menurut Dr. Ir. Suripin, M. Eng. (2004; 7) drainase mempunyai arti mengalirkan,
menguras, membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, drainase didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/ atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Siklus pembangunan yang diterapkan selama ini mengikuti pola SIDLACOM (Survey, Investigation, Design, Land Acquisition, Construction, Operation, Maintenance). Pola tersebut merupakan siklus pembangunan yang tidak lengkap, karena tidak 34
mengakomodasi adnya evaluasi dan monitoring (Evaluation and Monitoring). Sehingga kegiatan E&M kurang mendapat perhatian. Karena siklusnya tidak lengkap (tidak menutup), maka terjadi kesenjangan informasi dan/atau umpan balik., sehingga proses perbaikan dan kesinambungan proyek terhambat. Bertitik tolak pada kurang berhasilnya pola siklus pembangunan SIDLACOM yang tidak lengkap, maka dalam pembangunan sistem drainase dan Prasarana dan Sarana Perkotaan (PSP) pada umumnya perlu mengacu pada siklus yang lengkap yang terbagi dalam 4 (empat) tahapan, yaitu Tahap 1 Perencanaan dan Pemprograman (Identifikasi proyek, Pra Studi Kelayakan, Studi Kelayakan, Perencanaan Rinci); Tahap 2 Pelaksanaan ( Pra (persiapan) Pelaksanaan (pra kontrak), Pelaksanaan (konstruksi/pelaksanaan kontrak), Penyerahan Proyek Selesai (Project Completion Report=PCR)); Tahap 3 Operasi dan Pemeliharaan; dan Tahap 4 Evaluasi dan Monitoring. 1) Tahap Perencanaan dan Pemrograman Sistem drainase perkotaan melayani kelebihan pembuangan air dari suatu kawasan kota dengan cara mengalirkannya ke pembuangan akhir, seperti sungai, danau, atau laut baik melalui permukaan tanah (surface drainage) maupun bawah tanah (subsurface drainage) untuk menghindari terjadinya genangan air. Kelebihan air tersebut berasal tidak hanya dari pembuangan air hujan, tetapi juga dari air limbah domestic dan industri. Namun yang paling dominan adalah air hujan. Dalam rangka mencegah dan mengurangi kerugian banjir dan memperbaiki lingkungan hidup, maka diperlukan suatu perencanaan dan programan pengembangan atau perbaikan suatu sistem drainase. Dalam tahap perencanaan dan pemrograman ini yang mencakup identifikasi proyek, penyusunan scenario pembangunan, persiapan proyek,pengkajian/appraisal, dan negosiasi yang menghasilkan Program Jangka Menengah (PJM) system drainase perkotaan yang berisi kumpulan beberapa proyek. Masing-masing proyek harus jelas tujua serta sasaran serta lingkup kerjanya jelas besaran/volume anggaran serta sumbersumbernya, serta layak di injau dari berbagai macam aspek, yaitu: a. Teknik b. Ekonomi dan finansial c. Social-budaya d. Legalitas atau perundang-undangan e. Kelembagaan 35
f.
Lingkungan
2) Tahap Pelaksanaan Tahap pelaksanaan proyek merupakan implementasi dari apa yang sudah dihasilkan dari tahap sebelumnya, yang berupa rencana/desain proyek. Tahap ini terdiri dari 3 (tiga) sub tahapan, yaitu: a. Pra pelaksanaan (pra kontrak), yaitu:
Penyusunan program.
Penyusunan rencana/desain rinci.
Penyusunan anggaran biaya.
Penyusunan organisasi dan personalia.
Pembebasan lahan.
Pra kualifikasi.
Pelelangan/pengadaan.
Penetapan pemenang.
Pengumuman pemenang.
Penunjukan pemenang.
Pembuatan dokumen kontrak.
b. Pelaksanaan kontrak, yaitu:
Penyerahan lapangan.
Surat perintah mulai bekerja.
Rapat persiapan pelaksanaan.
Mobilisasi alat dan tenaga.
Pemeriksaan bersama (mutual check, review design).
Shop drawing.
Pelaporan.
Pemeriksaan pekerjaan.
Pembayaran prestasi pekerjaan.
Perubahan pekerjaan (bila ada).
Perpanjangan waktu pelaksanaan (bila perlu).
Denda (bila ada).
Show cause meeting.
As built drawing.
c. Penyerahan pekerjaan (proyek) 36
Tahap terakhir dari rangkaian kegiatan pelaksanaan proyek pembangunan system drainase adalahpenyerahan pelaksanaan (proyek) pembangunan. Penyerahan pekerjaan ini dilaksanakan paling lambat 3 bulan setelah proyek selesai, didukung dengan Laporan Proyek Selesai atau yang dikenal dengan Project Completion Report (PCR). 3) Tahap Operasi dan Pemeliharaan Hal-hal penting yang perlu diperhatikan: a. Tahap Operasi dan Pemeliharaan adalah sangat penting, karena merupakan salah satu sasaran utama pembangunan system drainase. Berhasilnya pengoperasian dan terpeliharanya suatu hasil pembangnan system drainase mejadi indicator kinerja bagi pelaksanaan pembangunan yang berkelanjutan. b. Sebagai dasar pengelolaan operasi dan pemeliharaan yang efekif dan efisien diperlukan proses perencanaan dan pemrograman, pelaksanaan, pengawasan dan pengendalian, serta evaluasi dan menoring O&P, yang serupa dengan proses perencanaan, pemrograman, dan pelaksanaan pembangunan. c. Memperhatikan tuntutan yan berkembang di masyarakat dalam era reformasi ini maka kapabilitas Sumber Daya Manusia (SDM) dan kelembagan sangat menentukan. Kepuasan pengguna (masyarakat) harus menjadi salah satu prinsip dalam memberikan pelayanan. Pengelolaanya harus dilandasi prinsip-prinsip akuntabilitas, ketrbukan, keadilan dan perlindungan hokum, partisipatif, dan profesionalisme, agar dapat diwujudkan good government. Oleh karena itu perlu dikembangkan komitmen bersama seluruh stakeholders. Pembangunan sistem drainase merupakan investasi dana dan masyarakat dan pemerintah yang cukup besar. Oleh sebab itu agar pengeoperasian dan pemeliharaan dapat di lakukan dengan baik sesuai dengan Prosedur Operasi Standar (SOP= Standard Operation Procedure) yang direncanakan, maka semua bangunan dan atau barang yang telah dibuat atau diadakan harus diinvestasikan dan didokumentasi yang sebaik-baiknya. Dengan adanya inventarisasi dan dokumentasi yang baik, maka program pengoperasiaan dan pemeliharaan dapat dilakukan dengan baik dan efisien. 37
Kerusakan yang terjadi dapat dianalisis dengan cepat. Penyebab dan cara pemecahannya dapat segera ditemukan dan biaya perbaikannya dapat segera dihitung. Dokumen inventaris yang baik mencakup:
SOP untuk operasi dan pemeliharaan
Gambar tata letak dalam peta
Tahun konstruksi/pengadaan
Masalah-masalah penting yang terjadi
Tahun-tahun perbaikan dan catatan penggantian dan komponen/bagian
Gambar teknis yang penting
4) Tahap Evaluasi dan Mentoring Evaluasidan monitoring merupakan bagian yang sangat esensial dalam manajeman sistem drainase. Evaluasi dan monitoring dilakukan pada setiap tahap kegiatan pembangunan, mulai dari perencanaan sampai tahap operasi dan pemeliharaan. a. Tahap Sebelum Proyek (Evaluasi Perencanaan) Sebelum proyek dilaksananakan (tahap identifikasi sampai detail rinci), di dalamnya harus sudah tercakup analisis kelayakan, yang antara lain: a) Kelayakan teknis Untuk meyakinkan kepada masyarakat (stakeholders) bahwa secara teknis program drainase yang direncanakan layak dan sesuai untuk mengatasi banjir, karena telah disurvey dan diperiksa secara cermat, biaya tidak mahal dan mudah dilaksanakan. b) Kelayakan ekonomi Meyakinkan kepada masyarakat/penyedia dana bahwa proyek drainase yang direncanakan mnguntungkan. c) Kelayakan finansial Memperlihakan kepada masyarakat/institute pengelola atau penerima manfaat, bahwa mereka mampu mengelola, mengeoperasikan dan memeliharanya. Restribusi yang di tarik dari masyarakat (stakeholders) penerima manfaat akan cukup untuk membiayai operasi dan pemeliharaan. d) Social budaya
38
Menunjukan bahwa masyarakat telah terlibat secra aktif dalam setiap tahap kegiatan proyek. Dengan demikian masyarakat enyetejui dilaksanakannya proyek drainase, serta sanggup mengalami gangguan pada saat pembangunannya bahkan mengorbankan sebagian atau keseluruhan lahan/pekarangan yang terkena proyek. Selanjutnya masyarakat akan ikut memelihra bangunan tersebutu pada saat operasi. e) Lingkungan Pembangunan drainase tidak akan menimbulkan dampak negative terhadap lingkungan, misalnya kolam tendon akan menjadi sarang nyamuk, bau tak sedap, pandangan kurang nyaman, dll. Kalaupun timbul dampak negative, proyek/pengelola sudah memiliki program untuk mengantisipasi atau pengellaannya sehingga memperkecil dampak negatif yang muncul. f) Perundangan Proyek drainase yang direncanaka telah memenuhi segala perundangan yang berlaku, serta telah disusun Manual Pola Operasi dan aturan-aturan lain yang menjamin kelncaran operasinya. g) Kelembagaan Setelah proyek elesai dilaksanakan telah tersedia institute/lembaga yang bertanggungjawab serta mampu untuk mengelola. b. Tahap Saat Proyek Berjalan (Evaluasi Pelaksanaan) Pada tahap pelaksanaan, evaluasi yang dilakuka meliputi: a) Kendali Mutu (Kualitas) Kualitas pekerjaan harus sesuai dengan spesifikasi teknis yang tercantum dalam detail desain, yang merupakan bagian tak terpisahkan dengan kontrak. b) Kendali Kuantitas Volume pekerjaan harus sesua dengan encana (kecuali ada perubahan berdasarkan perkembangan
dilapangan dan
dinyatakan dengan
addendum), sehingga kapasitas dan daya tamping sesuai dengan rencana. c) Kendali Waktu Waktu sangat berpngaruh terhadap kegiatan pembangunan. Mundurnya waktu penyelesaian kegiatan pembangunan akan menunda manfaat yang 39
akan diperoleh, atau memperbesar biaya/kerugian yang ditanggung proyek/ masayarakat.oleh karena itu penyelesaian proyek harus tepat waktu. c. Tahap Setelah Proyek (Evaluasi Kinerja) Untuk mengetahui keberhasilan suatu proyek dalam mencapai tujuannya dapat diketahui setelah proyek tersebut beroperasi dan dioperasikan secara penuh. Evaluasi kinerja suatu proyek drainase dapat diukur dari beberapa indicator yang tercantum dalam standar kriteria, mencakup hal-hal sebagai berikut: a) Indikator Operasi
Kelancaran aliran air dalam saluran.
Kelancaran operasional pintu-pintu.
Kelancaran opersi pompa dan bangunan lainnya.
b) Indikator Pemeliharaan
Efektifitas sistem isolasi hidrologi.
Efektifitas jaringan drainase internal.
Efektifitaskolam retensi.
Efektifitas pompa.
Efektifitas saluran pembuangan.
Tingkat sedimentasi/sampah.
c) Indikator Genangan
Perubahan sebaran genangan.
Perubahan luas genangan.
Perubahan lama genangan.
Perubahan tinggi genangan.
Perubahan frekuensi genangan.
d) Indikator Ekonomi dan Finansial
Peningkatan kegiatan ekonomi masyarakat.
Terpenuhinya biaya Operasi dan Pemeliharaan (O&P).
Swadaya pembiayaan O&P.
Partisipasi masyarakat membayar iuran.
e) Indikator Organisasi dan Personil
Kelengkapan organisasi. 40
Kesiapan organisasi.
Kemampuan teknis personil.
Kesiapan Manual dan Pedoman Operasi (PO).
Pastisipasi masyarakat.
Pelaporan.
f) Indikator Lingkungan
Perubahan kualitas air kolam.
Perubahan kualitas air tanah.
Perubahan kualitas udara.
Perubahan estetika.
Perubahankesehatan lingkungan.
Tahap evaluasi manajeman sistem drainase meliputi monitoring fungsi dan kondisi fisik bangunan aset sistem drainase yang dikelola. Monitoring meliputi pengumpulan data hasil inspeksi lapangan. Evaluasi meliputi analisis, interpretasi, dan/atau pendapat tentang makna dari informasi yang dikumpulkan. Tujuan evaluasi pada masa operasi adalah untuk mengakses kondisi sistem secara periodic guna mendapatkan data untuk:
Memperbarui program perbaikan.
Mengetahui
ketahanan
struktur
bangunan
dan
kemungkinan
kegagalannya.
Menjadwalkan rehabilitasi dan pemeliharaan sebagaimana diindikasikan dalam evaluasi dan memprbarui prediksi.
3.1.2
Mengecek dan memperbarui performa prediksi.
Memperbaiki model prediksi
Mendapatkan dasar teknik evaluasi konstruksi dan pemeliharaan.
Sistem Drainase Sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan /atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Dirunut dari hulunya, bangunan sistem drainase terdiri dari saluran penerima (interceptor drain), saluran pengumpul (collector drain), saluran pembawa (conveyor drain), saluran induk (main drain), dan badan air penerima (receiving waters). Di sepanjang sistem sering dijumpai bangunan lainnya, 41
seperti gorong-gorong, siphon, pelimpah, bangunan terjun dan stasiun pompa. Penentuan sistem drainase yang tepat adalah berdasarkan kondisi daerah perencanaan, baik tata guna lahan dan curah hujan serta lokasinya. Saluran drainase induk (utama dan madya) dapat dikategorikan dalam sistem drainase mayor karena akibat kerusakan banjirnya sudah dianggap relatif besar (mayor), sedangkan saluran drainase cabang utama ke bawah dapat dikategorikan ke dalam sistem drainase minor karena gangguan dan kerusakan akibat banjirnya masih dianggap relarif kecil (minor). 3.1.2.1 Sistem Jaringan Drainase Perkotaan Sistem jaringan drainase perkotaan umumnya dibagi atas 2 bagian, yaitu : a) Sistem Drainase Mayor Sistem drainase mayor yaitu sistem saluran/badan air yang menampung dan mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (Catchment Area). Pada umumnya sistem drainase mayor ini disebut juga sebagai sistem saluran pembuangan utama (major system) atau drainase primer. Sistem jaringan ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti
saluran
drainase
primer,
kanal-kanal atau
sungai-sungai.
Perencanaan drainase makro ini umumnya dipakai dengan periode ulang antara 5 sampai 10 tahun dan pengukuran topografi yang detail mutlak diperlukan dalam perencanaan sistem drainase ini. b) Sistem Drainase Minor Sistem drainase minor yaitu sistem saluran dan bangunan pelengkap drainase yang menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan. Secara keseluruhan yang termasuk dalam sistem drainase mikro adalah saluran di sepanjang sisi jalan, saluran/selokan air hujan di sekitar bangunan, gorong-gorong, saluran drainase kota dan lain sebagainya dimana debit air yang dapat ditampungnya tidak terlalu besar. Pada umumnya drainase mikro ini direncanakan untuk hujan dengan masa ulang 2, 5 atau 10 tahun tergantung pada tata guna lahan yang ada. Sistem drainase untuk lingkungan permukiman lebih cenderung sebagai sistem drainase mikro.
42
Tabel 3.1 Sistem Pengaliran Drainase Perkotaan
Terpisah
Tercampur
S
Intercepting Sewer
Air hujan dan air limbah terpisah
Air hujan dan air limbah tercampur
Jika debit air hujan besar, tercampur. Jika debit air hujan kecil terpisah
Fluktuasi debit
Besar
Kecil
Besar dan kecil
S
Ekonomis dalam pemilihan dimensi saluran, karena hanya menampung debit air hujan saja
Konsentrasi pencemar meurun karena pengenceran dengan air hujan
S
Pengaliran
u
m S
U u
m b eKeuntungan r :
S
Kerugian
air hujan tidak membebani BPAB
Biaya konstruksinya lebih murah karena debit disatukan.
Perlu lahan tersendiri.
Debit yang diolah dalam BPAB besar.
Bisa digunakan untuk debit yang besar maupun yang kecil
Perlu lahan tersendiri.
S Sumber: Moduto, Drainase Perkotaan, Volume I, 1998
3.1.3
Faktor-Faktor Perencanaan Drainase
3.1.3.1 Daerah Perencanaan Penentuan debit pengaliran pada daerah perencanaan dipermudah dengan membuat blok-blok daerah pelayanan sehingga penentuan dimensi seluruhnya dapat diketahui perhitungannya. Dalam penentuan blok pelayanan ini harus memperhatikan keadaan tinggi tanah, jalan-jalan yang ada, ruang yang tersedia, besarnya aliran alaminya, besar kontribusi daerah serta keseragaman dimensi saluran. 3.1.3.2 Prinsip Pengaliran Agar sistem pengaliran air hujan (drainase) yang direncanakan dapat memberikan suatu hasil yang memuaskan atau sesuai dengan yang diharapkan, maka ada beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan sistem penyaluran air hujan tersebut. Adapun faktor-faktor yang diperhatikan sebagai berikut : 43
a) Limpasan air hujan pada awal saluran hendaknya ditahan/disumbat agar kesempatan untuk terjadinya infiltrasi supaya maksimal, sehingga debit limpasan ke hilir saluran dan dimensi saluran berkurang. Selain itu juga berfungsi untuk konservasi air tanah. b) Untuk menghindari terjadinya penggerusan pada konstruksi saluran air hujan maka kecepatan aliran di saluran tidak boleh terlalu tinggi, serta tidak boleh terlalu rendah agar tidak terjadi pengendapan. Untuk kemiringan saluran pada daerah yang kondisi permukaan tanahnya terjal maka dasar saluran air hujan didasarkan atas kecepatan maksimum yang diijinkan, sedangkan untuk yang kemiringnnya kecil diusahakan untuk mengikuti permukaan tanah. Untuk daerah yang tanahnya relatif datar didasarkan atas kecepatan minimum yang diijinkan untuk terjadinya swa-bersih (self cleansing). c) Pada daerah tertentu dilengkapi oleh perlengkapan saluran air hujan, untuk jenisnya disesuaikan dengan kebutuhan yang meliputi street inlet, goronggorong, transition, terjunan, dll. d) Untuk menghindari terjadinya luapan (overload) pada saluran, air yang masuk ke saluran air hujan harus secepatnya mencapai badan air penerima. e) Membagi saluran menjadi beberapa kelas seperti : 1. Saluran Tersier ADAS ≤ 5 ha, termasuk saluran tepi jalan. 2. Saluran Sekunder 5-100 ha, termasuk saluran irigasi dan sungai kecil. 3. Saluran Primer > 100 ha, untuk sungai yang besar dan merupakan badan air penerima. 3.1.3.3 Konservasi Air Untuk mengurangi besarnya limpasan dan aliran permukaan yang dapat menyebabkan erosi maupun banjir di bagian hilir, diusahakan limpasan air hujan sebesar mungkin dihambat dan diresapkan sebagai sumber daya air tanah. Dengan kata lain air hujan yang jatuh diberikan waktu yang cukup untuk meresap ke dalam tanah sebagai imbuhan air tanah. Hal tersebut dapat mengurangi akumulasi air hujan di daerah hilir saluran air hujan. Beberapa usaha yang dapat dilakukan untuk mengurangi limpasan air hujan: a) Pada lahan yang kemiringannya curam dan sedang, arah kemiringan bangunan/rumah dalam lahan dibuat berlawanan dengan arah kemiringn aslinya. Baik saluran koreksi persil maupun saluran service sedapat mungkin bagian dasarnya tidak diperkeras agar masih ada kemungkinan merembesnya 44
air ke dalam tanah. Untuk mencegah terjadinya erosi sebaiknya dibuat saluran bertangga (carsade). Bangunan yang biasanya menampung air cucuran atap tidak usah dibuat kedap air. Dalam upaya memperbesar infitrasi dan perkolasi, pada lahan yang kemiringannya > 7% penggunaan lahan terbangun diperkecil konsentrasinya terhadap luas tanah total. Tanah kosong ini akan memberikan kesempatan air hujan untuk meresap. b) Pada lahan yang kemiringannya < 2% sebaiknya semua air hujan dalam setiap alur-alur saluran, tetapi merupakan limpahan-limpahan air dipermukaan air tanah. Jika air limpahan atap dikumpulkan dalam talang sebaiknya outletnya jangan disatukan. Dalam upaya memperbesar infiltrasi dan perkolasi, pada lahan yang kemiringannya sedang (2% - 7%) penggunann lahan terbangun antara 40% - 50% dari total luas lahan, sehingga paling sdikit setengah lahan masih berupa ruang terbuka. Untuk lahan yang kemiringannya < 2% penggunaan lahan terbangun dapat diperbesar prosentasinya. Sistem peresapan buatan seperti sumur, bidang dan parit rembesan adalah salah satu alternatif yang dapat diusulkan untuk menangani masalah seperti bencana banjir yang banyak melanda daerah perkotaan dewasa ini serta masalah krisis air tanah yang terjadi pada waktu musim kemarau. Pembuatan sistem rembesan buatan ini dipengaruhi beberapa hal :
Kemiringan tanah
Higrologi
Hidrogeologi
Luas bidang tanah
Koefisien infiltrasi
Jenis tanah,dll
3.1.3.4 Parameter Dasar Sistem Perencanaan Dalam menentukan arah jalur air hujan yang direncanakan terdapat batasanbatasan yang harus diperhatikan : a) Arah pengaliran dalam saluran sebaiknya mengikuti garis ketinggian, sehingga air yang dapat mengalir secara gravitasi, dengan demikin dapat menghindari pemompaan.
45
b) Pemanfaatan sungai atau anak sungai sebagai badan air penerima dari outfall yang direncanakan. c) Menghindari banyaknya perlintasan saluran pada jalan, sehingga menghindari penggunaan gorong-gorong. Dalam parameter tersebut diatas, nampak bahwa faktor pembatas yang mempengaruhi adalah kondisi topografi setempat. Dari kondisi di atas, dikembangkan sistem dalam berbagai bentuk alternatif, dengan tidak melupakan segi teknis dan ekonomisnya. 3.1.4
Standar Perencanaan Berdasarkan
Permen
PU
RI
Nomor
12
PRT/M/2014
Tentang
Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan pada Lampiran I, ketentuan-ketentuan umum yang harus dipenuhi dalam tata cara perencanaan sistem drainase adalah sebagai berikut: 1. Rencana induk sistem drainase disusun dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut: a. Rencana pengelolaan sumber daya air
Rencana induk sistem drainase merupakan bagian dari rencana pengelolaan sumber daya air. Perencanaan sistem drainase harus dilaksanakan secara terintegrasi dengan pengelolaan sumber daya air agar dalam memberikan pelayanan dapat memberikan daya guna yang optimal.
b. Rencana umum tata ruang kota (RUTRK)
Untuk arahan perencanaan induk sistem drainase di daerah perkotaan
yang mencakup perencanaan jangka panjang, jangka menengah dan angka pendek perlu memperhatikan Rencana Umum Tata Ruang Kota (RUTRK), dan dapat dilakukan peninjauan kembali Rencana Umum Tata Ruang Kota (RUTRK)untuk disesuaikan dengan keperluan dilapangan. c. Tipologi kota/wilayah
Tipologi kota mempengaruhi beberapa aspek dalam sistem drainase perkotaan diantaranya yaitu luasan daerah tangkapan air dan besaran limpasan air yang terjadi. Pada umumnya kota metropolitan dan kota besar penduduknya padat dan daerah huniannya tidak mempunyai daerah resapan air, akibatnya limpasan hujan (run off) akan menjadi lebih besar. 46
Semakin besar kota maka akan semakin besar pula aktifitas perekonomiannya, apabila daerah itu aktifitasnya terhambat oleh adanya banjir/genangan, maka semakin besar pula kerugian ekonominya, oleh sebab itu kota metropolitan dan kota besar sebaiknya direncanakan mempunyai kejadian banjir/genangan dengan waktu kala ulang yang panjang. d. Konservasi air
Perencanaan
sistem drainase
harus
memperhatikan
kelestarian
lingkungan hidup perkotaan terkait dengan ketersediaan air tanah maupun air permukaan.Oleh karena itu perlu dilakukan upaya konservasi air agar ketersediaan air tanah dan air permukaan tetap terjaga. e. Kondisi lingkungan, sosial, ekonomi, dan kearifan lokal
Partisipasi masyarakat yang berbasis pada kearifan lokal.
2. Pemerintah Daerah menyediakan alokasi ruang (space) untuk penempata saluran drainase dan sarana drainase serta bangunan pelengkapnya. 3. Daerah perkotaan/permukiman yang elevasi muka tanahnya selalu lebih rendah daripada elevasi muka air sungai atau laut dapat dibangun sistem polder. 4. Pembangunan sistem drainase harus berwawasan lingkungan. 5. Bangunan pelengkap yang dibangun pada saluran dan sarana drainase kapasitasnya minimal 10% lebih tinggi dari kapasitas rencana saluran dan sarana drainase. 6. Rencana induk sistem drainase perkotaan yang berwawasan lingkungan disahkan oleh instansi atau lembaga yang berwenang. 3.2
Kriteria Hidrologi Hidrologi (berasal dari Bahasa Yunani: Yδρoλoγια, Yδωρ+Λoγos, Hydrologia, "ilmu air") adalah cabang ilmu Geografi yang mempelajari pergerakan, distribusi, dan kualitas air di seluruh Bumi, termasuk siklus hidrologi dan sumber daya air. Orang yang ahli dalam bidang hidrologi disebut hidrologi, bekerja dalam bidang ilmu bumi dan ilmu lingkungan, serta teknik sipil dan teknik lingkungan. Kajian ilmu hidrologi meliputi hidrometeorologi (air yang berada di udara dan berwujud gas), potamologi (aliran permukaan), limnologi (air permukaan yang relatif tenang seperti danau; waduk), geohidrologi(air tanah), dan kriologi (air yang berwujud 47
padat seperti es dan salju) dan kualitas air. Penelitian Hidrologi juga memiliki kegunaan lebih lanjut bagi teknik lingkungan, kebijakan lingkungan, serta perencanaan. Hidrologi juga mempelajari perilaku hujan terutama meliputi periode ulang curah hujan karena berkaitan dengan perhitungan banjir serta rencana untuk setiap bangunan teknik sipil antara lain bendung, bendungan dan jembatan. Siklus hidrologi adalah suatu rangkaian proses yang terjadi dengan air yang terdiri dari penguapan, presipitasi, infiltrasi dan pengaliran keluar (out flow). Penguapan terdiri dari evaporasi dan transpirasi. Uap yang dihasilkan mengalami kondensasi dan dipadatkan membentuk awan yang nantinya kembali menjadi air dan turun sebagai presipitasi. Sebelum tiba di permukaan bumi presipitasi tersebut sebagian langsung menguap ke udara, sebagian tertahan oleh tumbuh-tumbuhan (intersepsi) dan sebagian mencapai permukaan tanah. Air yang sampai ke permukaan tanah sebagian akan berinfiltrasi dan sebagian lagi mengisi lekuk-lekuk permukaan tanah kemudian mengalir ke tempat yang lebih rendah (runoff), masuk ke sungai-sungai dan akhirnya ke laut. Dalam perjalananya sebagian akan mengalami penguapan. Air yang masuk ke dalam tanah sebagian akan keluar lagi menuju sungai yang disebut dengan aliran intra (interflow). Sebagian akan turun dan masuk ke dalam air tanah yang sedikit demi sedikit dan masuk ke dalam sungai sebagai aliran bawah tanah (groundwater flow).
Gambar 3.1 Siklus Hidrologi Sesuai dengan karakteristik dan fenomena hidrologi suatu daerah pengaliran sungai, debit yang mengalir melewati sungai tersebut sering berubah-ubah dan tidak 48
beraturan. Sehingga puncak banjir yang terjadi akan berbeda dari tahun ke tahun. Apabila diperhatikan puncak banjir setiap tahunnya, kadang-kadang terjadi puncak banjir yang sangat besar pada tahun tertentu, dan pada tahun-tahun lainnya terjadi puncak banjir yang cukup rendah. Apabila angka-angka tersebut disusun secara berurutan akan tampak bahwa angka puncak debit banjir yang didapat tidak beraturan (random) tetapi sering mengikuti pola-pola tertentu. Jika suatu saat, di sungai tersebut akan dibangun bangunan air, maka dalam perencanaan nya harus memperhitungkan angka debit banjir rencana (design flood). Banjir rencana merupakan probabilitas debit banjir yang pantas dipergunakan dalam merencanakan suatu bangunan hidrolis sesuai dengan fungsi dan umur rencana bangunan tersebut sehingga dalam analisa hidrologinya akan menerapkan metoda statistik dengan menggunakan parameter ekstrim. Besarnya debit banjir rencana dapat diperkirakan melaui dua jenis data yaitu, pada data tinggi muka air sungai ataupun danau yang dapat menunjukkan tabiat debitnya dan data curah hujan ekstrim. Dalam perkembangannya, debit banjir dengan menggunakan data curah ekstrim lebih banyak dipakai karena data tersebut mudah diperoleh dan telah cukup panjang terekam pada stasiun-stasiun hujan sedangkan data debit sungai yang tersedia seringkali tida ada dan tidak cukup panjang secara statistik. Secara umum, besarnya debit banjir rencana dengan curah hujan maksimum akan diperkirakan dengan dua metode yaitu metode rasional dan metode empiris/ berdasarkan hydrograf. Alur perhitungannya akan mengkuti diagram alir berikut ini:
49
Gambar 3.2 Flowchart Perhitungan Banjir Rencana Di Indonesia, data curah hujan ditakar dan dikumpulkan oleh beberapa instansi, antara lain Dinas Pengairan, Dinas Pertanian, dan Badan Metereologi dan Geofisika. Jenis dan tipe alat penakar hujan yang digunakan juga berbeda-beda. Secara umum alat penakar hujan dibagi menjadi dua, yaitu alat penakar hujan manual dan penakar hujan otomatis. 1) Daerah Aliran Sungai (DAS) Daerah Pengaliran Sungai adalah suatu kesatuan wilayah tata air yang terbentuk secara alamiah, dimana air meresap atau mengalir melalui sungai dan anak-anak sungai yang bersangkutan. Sering disebut dengan DAS (daerah aliran sungai) atau DTA (daerah tangkapan air). Menurut Sri Harto (1993), daerah aliran sungai merupakan daerah yang dimana semua airnya mengalir ke dalam sungai yang dimaksudkan. Daerah ini umumnya dibatasi oleh topografi yang berarti ditetapkan berdasarkan aliran air permukaan. 50
DAS disebut juga sebagai watershed atau catchment area. DAS ada yang kecil dan ada juga yang sangat luas. DAS yang sangat luas bisa terdiri dari beberapa sub DAS dan sub DAS dapat terdiri dari beberapa sub-sub DAS, tergantung banyaknya anak sungai dari cabang sungai yang ada, yang merupakan bagian dari suatu sistem sungai utama. 2) Limpasan (Runoff) Air hujan yang turun dari atmosfer jika tidak ditangkap oleh vegetasi atau oleh permukaanpermukaan buatan seperti atap bangunan atau lapisan kedap air lainnya, maka akan jatuh ke permukaan bumi dan sebagian akan menguap, berinfiltrasi, atau tersimpan dalam cekungan-cekungan. Bila kehilangan seperti cara-cara tersebut telah terpenuhi, maka sisa air hujan akan langsung mengalir diatas permukaan tanah menuju alur aliran terdekat. Dalam perencanaan drainase, bagian air hujan yang menjadi pengendalian air banjir tidak hanya aliran permukaan (surface runoff), sedangkan untuk pengendalian banjir tidak hanya aliran permukaan, tetapi limpasan (runoff). Limpasan merupakan gabungan antara aliran permukaan, aliran-aliran tertunda pada cekungan-cekungan dan aliran bawah permukaan (subsurface flow). Faktor-faktor yang mempengaruhi limpasan dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu faktor meteorologi dan karakteristik daerah tangkapan saluran atau daerah aliran sungai (DAS): a. Faktor Meteorologi Faktor-faktor meteorologi yang berpengaruh pada limpasan terutama adalah karakteristik hujan, yang meliputi:
Intensitas hujan Pengaruh intensitas hujan terhadap limpasan permukaan sangat tergantung pada laju infiltrasi. Jika intensitas hujan melebihi laju infiltrasi, maka akan terjadi limpasan permukaan sejalan dengan peningkatan intensitas curah hujan. Namun demikian, peningkatan limpasan permukaan tidak selalu sebanding dengan peningkatan intensitas hujan karena adanya penggenangan di permukaan tanah. Intensitas hujan berpengaruh pada debit maupun volume limpasan.
Durasi hujan Total limpasan dari suatu hujan berkaitan langsung dengan durasi hujan dengan intensitas tertentu. Setiap DAS mempunyai satuan durasi hujan atau lama hujan
51
kritis. Jika hujan yang terjadi lamanya kurang dari lamanya hujan kritis, maka lamanya limpasan akan sama dan tidak tergantung pada intensitas hujan.
Distribusi curah hujan Laju dan volume limpasan dipengaruhi oleh distribusi dan intensitas hujan di seluruh DAS. Secara umum, laju dan volume limpasan maksimum terjadi jika seluruh DAS telah memberi kontribusi aliran. Namun demikian, hujan dengan intensitas tinggi pada sebagian DAS dapat menghasilkan limpasan yang lebih besar dibandingkan dengan hujan biasa yang meliputi seluruh DAS. Jika kondisi topografi, tanah dan lain-lain di seluruh DAS seragam, untuk jumlah hujan yang sama maka curah hujan yang distribusinya merata menghasilkan debit puncak yang paling minimum. Karakteristik distribusi hujan dinyatakan dalam “koefisien distribusi”, yaitu nisbah antara hujan tertinggi di suatu titik dengan hujan rata-rata DAS.
b. Karakeristik DAS Karakteristik DAS yang berpengaruh besar pada aliran permukaan meliputi (1) luas dan bentuk DAS, (2) Topografi, dan (3) tata guna lahan.
Luas dan bentuk DAS Laju dan volume aliran permukaan makin bertambah besar dengan bertambahnya luas DAS. Tetapi, apabila aliran permukaan tidak dinyatakan sebagai jumlah total dari DAS, melainkan sebagai laju dan volume per satuan luas, besarnya akan berkurang dengan bertambahnya luas DAS. Ini berkaitan dengan waktu yang diperlukan air untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke titik kontrol (waktu konsentrasi) dan juga penyebaran atau intensitas hujan. Bentuk DAS mempunyai pengaruh pada pola aliran dalam sungai. Pengaruh bentuk DAS terhadap aliran permukaan dapat ditunjukkan dengan memperhatikan hidrograf-hidrograf yang terjadi pada dua buah DAS yang bentuknya berbeda namun mempunyai luas yang sama dan menerima hujan dengan intensitas yang sama.
52
Gambar 3.3 Pengaruh bentuk DAS pada aliran permukaan Bentuk DAS memanjang dan sempit cenderung menghasilkan laju aliran permukaan yang lebih kecil dibandingkan dengan DAS yang berbentuk melebar atau melingkar. Hal ini terjadi karena waktu konsentrasi DAS yang memanjang lebih lama dibandingkan dengan DAS melebar, sehingga terjadinya konsentrasi air di titik kontrol lebih lambat yang berpengaruh pada laju dan volume aliran permukaan. Faktor bentuk juga dapat berpengaruh pada aliran permukaan apabila hujan yang terjadi tidak serentak di seluruh DAS, tetapi bergerak dari ujung yang satu ke ujung yang lainnya, misalnya dari hilir ke hulu DAS. Pada DAS memanjang laju aliran akan lebih kecil karena aliran permukaan akibat hujan di hulu belum memberikan kontribusi pada titik kontrol ketika aliran permukaan dari hujan di hilir telah habis, atau mengecil. Sebaliknya pada DAS melebar, datangnya aliran permukaan dari semua titik di DAS tidak terpaut banyak, artinya air di hulu sudah tiba sebelum aliran dari air mengecil/habis.
Topografi Tampakan rupa muka bumi atau topografi seperti kemiringan lahan. Keadaan dan kerapatan parit dan/atau saluran, dan bentuk-bentuk cekungan lainnya mempunyai pengaruh pada laju dan volume aliran permukaan. DAS dengan kemiringan curam disertai parit/saluran yang rapat akan menghasilkan laju dan volume aliran permukaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan DAS yang landai 53
dengan parit yang jarang dan adanya cekungan-cekungan. Pengaruh kerapatan parit, yaitu panjang parit per satuan luas DAS, pada aliran permukaan adalah memperpendek waktu konsentrasi, sehingga membesar laju aliran permukaan.
Gambar 3.4 Pengaruh kerapatan parit/saluran pada hidrograf aliran permukaan
Tata guna lahan Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan dinyatakan dalam koefisien aliran permukaan (C), yaitu bilangan yang menunjukkan perbandingan antara besarnya aliran permukaan dan besarnya curah hujan. Angka koefisien aliran permukaan ini merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu DAS.
3.2.1
Hujan Rencana dan Debit Banjir Rencana Berdasarkan Permen PU RI Nomor 12 PRT/M/2014 Tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan, kriteria perencanaan hidrologi adalah sebagai berikut: 1) Hujan Rencana a. Perkiraan hujan rencana dilakukan dengan analisis frekuensi terhadap data curah hujan harian rata-rata maksimum tahunan, dengan lama pengamatan sekurang-kurangnya 10 tahun terakhir dari minimal 1(satu) stasiun pengamatan. b. Apabila dalam suatu wilayah administrasi kota terdapat lebih dari 1(satu) stasiun pengamatan, maka perhitungan rata-rata tinggi curah hujan harian maksimum tahunan dapat ditentukan dengan tiga metode yang umum 54
digunakan, yaitu: (i) Metode Aritmatik, (ii) Metode Polygon Thiessen, dan (iii) Metode Ihsohyet. Pemilihan dari ketiga metode tersebut tergantung pada jumlah dan sebaran stasiun hujan yang ada, serta karateristik DAS. c. Analisis frekuensi terhadap curah hujan, untuk menghitung hujan rencana dengan berbagai kala ulang (1, 2, 5, 10, 25, dan 50 tahun), dapat dilakukan dengan menggunakan metode Gumbel, log normal (LN), atau log Pearson tipe III (LN3). d. Untuk pengecekan data hujan, lazimnya digunakan metode kurva masa ganda atau analisis statistik untuk pengujian nilai rata-rata. e. Perhitungan intensitas hujan ditinjau dengan menggunakan metode Mononobe atau yang sesuai. 2) Debit Banjir Rencana: a. Debit banjir rencana drainase perkotaan dihitung dengan metode rasional,
metode rasional yang telah dimodifikasi, dan/atau typical hydrograf for urban areas, atau cara lain yang sesuai dengan karakteristik DPSal dan data yang tersedia. b. Koefisien limpasan (run off) ditentukan berdasarkan tata guna lahan daerah
tangkapan. c. Waktu konsentrasi adalah jumlah waktu pengaliran di permukaan yang
diperlukan air untuk mencapai debit maksimum dari titik saluran yang terjauh sampai titik yang ditinjau. Waktu konsentrasi dihitung dengan rumus Kirpich atau lainnya. d. Saluran primer dalam kota yang mempunyai kemiringan dasar saluran yang
berbeda-beda, maka perhitungan kemiringan ekuivalennya, equivalent slope, S3 digunakan rumus equivalent slope S3, seperti dalam Gambar 1. e. Kemiringan dasar saluran (S) dikelompokkan menjadi tiga kelompok:
(1) Kelompok pertama adalah kemiringan saluran yang diperoleh dari elevasi dasar saluran yang paling tinggi (maximum elevation) dan dasar saluran yang paling rendah (minimum elevation) disebut kemiringan dasar saluran (channel gradient) S1. (2) Kelompok kedua adalah kemiringan saluran di bagian atas (A1) sama dengan daerah di bagian bawah (A2), kemiringan tersebut disebut kemiringan konstan (constant slope) S2; lihat Gambar 3.5
55
Gambar 3.5 Kemiringan Dasar Saluran Ekuivalen (3) Kelompok ketiga adalah kemiringan saluran yang diperoleh dari resultan kemiringan saluran dari masing-masing sub daerah pengaliran (subreach length), kemiringan dasar saluran ini disebut kemiringan dasar saluran ekuivalen (equivalent slope), S3. 3.2.2
Analisis Data Hidrologi Tujuan analisis data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwaperistiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinan. Data hidrologi yang dianalisis diasumsikan tidak bergantung (independent) dan terdistribusi secara acak dan bersifat stokastik. (Sumber: Suripin, Dr. Ir., M. Eng, 2004) Data yang diperlukan untuk menunjang teori kemungkinan ini adalah minimum 10 besaran hujan atau debit dengan harga tertinggi dalam setahun jelasnya diperlukan data minimum 10 tahun. Karena terbatasnya data debit maka perkiraan besarnya limpasan, khususnya untuk daerah aliran yang tak terlampau besar, dihitung berdasarkan hubungan curah hujan terhadap harian dan analisa frekuensi curah hujan. Untuk daerah aliran yang mempunyai beberapa pos hujan, berbagai pertimbangan harus ditinjau supaya didapat harga ekstrim dari rata – rata curah hujan didalam daerah tersebut. 1) Analisis Frekuensi Terhadap Curah Hujan Sistem hidrologi kadang - kadang dipengaruhi oleh peristiwa - peristiwa yang luas biasa (ekstrim), seperti hujan lebat, banjir dan kekeringan. Besaran peristiwa 56
ekstrim berbanding terbalik dengan frekuensi kejadiannya, peristiwa yang luar biasa ekstrim kejadiannya sangat langka.Tujuan dari analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa - peristiwa ekstrim yang berkaitan
dengan
frekuensi
kejadiannya
melalui
penerapan
distribusi
kemungkinan. Data hidrologi yang dianalisis tidak tergantung (independent) dan terdistribusi secara acak dan bersifat statisstik. Menurut Sri Harto (1993), analisis frekuensi adalah suatu analisa data hidrologi dengan menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan atau debit dengan masa ulang tertentu. Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa-peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi yang kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinan. Data hidrologi yang dianalisis diasumsikan tidak bergantung (independent) dan terdistribusikan secara acak dan bersifat stokastik. Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan di samai atau dilampaui. Misalnya, hujan dengan kata-ulang 10 tahunan, tidak berarti akan terjadi sekali setiap 10 tahun akan tetapi ada, kemungkinan dalam jangka 1000 tahun akan terjadi 100 kali kejadian hujan 10 tahunan lebih dari satu kali, atau sebaliknya tidak terjadi sama sekali. Analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari pos penakar hujan, baik yang manual maupun yang otomatis. Analisis frekuensi di dasarkan pada sifat statistic data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan dimasa yang akan dating. Dengan anggapan bahwa sifat statistic kejadia hujan yang akan dating masih sama dengan sifat statistic kejadian hujan masa lalu. Dalam statistic dikenal beberapa parameter yang berkaitan dengan analisis data yang meliputi rata-rata, simpanga baku, koefisien variasi, koefisian skewness dan koefisien kurtosis. a. Rata-Rata Perhitungan rata-rata menggunakan rumus sebagai berikut: 1 𝑋̅ = 𝑛 ∑𝑛𝑖=1 𝑋𝑖
b. Simpangan Baku (Standar Deviasi)
57
Perhitungan Simpangan Baku (Standar Deviasi) menggunakan rumus sebagai berikut: 1
1 Sd = [𝑛−1 ∑𝑛𝑖=1(𝑋𝑖 − 𝑋̅)2 ]
c. Koefisien Variasi Perhitungan Koefisian Variasi menggunakan rumus sebagai berikut: 𝑠
CV = 𝑥 d. Koefisien Skewness Perhitungan Koefisien Skewness menggunakan rumus sebagai berikut: G=
̅ 3 𝑛 ∑𝑛 𝑖=1(𝑋𝑖−𝑋 ) (𝑛−1)(𝑛−2)𝑠3
e. Koefisien Kurtosis Perhitungan Koefisien Kurtosis menggunakan rumus sebagai berikut: 𝐶𝑘 =
𝑛2 ∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅ )4 (𝑛 − 1)(𝑛 − 2)(𝑛 − 3)𝑠 4
Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi yang umum digunakan dalam bidang hidrologi. Distribusi tersebut adalah sebagai berikut: a. Distribusi Normal Distribusi Normal adalah simetris terhadap sumbu vertikal dan berbentuk lonceng yang disebut juga distribusi gauss. Sri Harto (1993), memberikan sifat-sifat distribusi normal, yaitu nilai koefisien kemencengan (skewness) Cs ≈ 0 dan nilai koefisien kurtosis Ck ≈ 3. Rumus yang umum digunakan adalah sebagai berikut : XT = X + KT . S Dimana: XT
= perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-
tahunan X
= nilai rata-rata hitung variat
S
= deviasi standar nilai variat
KT
= factor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode ulang
dan tipe model matematik distribusi peluang uang digunakan untuk analisis peluang. 58
Nilai factor KT umumnya sudah tersedia dalam table untuk mempermudah perhitungan, seperti ditunjukan pada table dibawah, yang umum disebut sebagai table nilai variable reduksi Gauss (Variable Reduced Gauss). Tabel 3.2 Nilai Variable Reduksi Gauss No Periode Ulang 1 1,001 2 1,005 3 1,010 4 1,050 5 1,110 6 1,250 7 1,330 8 1,430 9 1,670 10 2,000 11 2,500 12 3,330 13 4,000 14 5,000 15 10,000 16 20,000 17 50,000 18 100,000 19 200,000 20 500,000 21 1000,000 Sumber: Suripin, 2004
T (tahun) 0,999 0,995 0,990 0,950 0,900 0,800 0,750 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,250 0,200 0,100 0,050 0,020 0,010 0,005 0,002 0,001
Peluang KT -3,05 -2,58 -2,33 -1,64 -1,28 -0,84 -0,67 -0,52 -0,25 0 0,25 0,52 0,67 0,84 1,28 1,64 2,05 2,33 2,58 2,88 3,09
b. Distribusi Log Normal Menurut Singh (1992), jika variabel acak y = log x terdistribusi secara normal, maka x dikatakan mengikuti distribusi Log Normal, dalam model matematik dapat dinyatakan dengan persamaan : YT = Y + KT S Dimana: YT
= perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-
tahunan Y
= nilai rata-rata hitung variat
S
= deviasi standar nilai variat
KT
= factor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode ulang
dan tipe model matematik distribusi peluang uang digunakan untuk analisis peluang.
59
c. Distribusi Log-Person III Pada situasi tertentu, walapun data yang diperkirakan mengikuti distribusi sudah dikonversi ke dalam bentuk logaritmis, ternyata kedekatan antara data dan teori tidak cukup kuat untuk menjustifikasi pemakaian distribusi Log Normal. Distribusi Log Pearson Tipe III banyak digunakan dalam analisis hidrologi, terutama dalam analisis data maksimum (banjir) dan minimum (debit minimum) dengan nilai ekstrim. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 1. Hitung rata-rata logaritma 1 Log 𝑋̅ = 𝑛 ∑𝑛𝑖=1 log 𝑋𝑖
2. Hitung simpangan baku 1 Sd = √𝑛−1 ∑𝑛𝑖=1(𝑙𝑜𝑔𝑋𝑖 − log 𝑋̅)2
3. Hitung Koefisien Kemencengan G=
̅ 3 𝑛 ∑𝑛 𝑖=1(log 𝑋𝑖 −𝑙𝑜𝑔𝑋 ) 3 (𝑛−1)(𝑛−2)𝑆𝑑
4. Hitung logaritma curah hujan rencana dengan periode ulang tertentu Log XT = log 𝑋̅ + K . Sd Dimana : Log X
= Rata-rata logaritma data
n
= Banyaknya tahun pengamatan
Sd
= Standar deviasi
G
= Koefisien kemencengan
K
= Variabel standar ( standardized variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemiringan G
Nilai factor K umumnya sudah tersedia dalam table untuk mempermudah perhitungan, seperti ditunjukan pada table dibawah.
60
Tabel 3.3 Nilai K untuk Distriusi Log-Person III
1,0101 Koef, G 99 3,0 -0,667 2,8 -0,714 2,6 -0,769 2,4 -0,832 2,2 -0,905 2,0 -0,990 1,8 -1,087 1,6 -1,197 1,4 -1,318 1,2 -1,449 1,0 -1,588 0,8 -1,733 0,6 -1,880 0,4 -2,029 0,2 -2,178 0,0 -2,326 -0,2 -2,472 -0,4 2,615 -0,6 -2,755 -0,8 -2,891 -1,0 -3,022 -1,2 -2,149 -1,4 -2,271 -1,6 -2,388 -1,8 -3,499 -2,0 -3,605 -2,2 -3,705 -2,4 -3,800 -2,6 -3,889 -2,8 -3,973 -3,0 -7,051 Sumber: Suripin, 2004
Interval kejadian (Recurrence interval), tahun (periode ulang) 1,2500 2 5 10 25 50 Persentase peluang terlampaui (Percent chance of being exceeded) 80 50 20 10 4 2 -0,636 -0,396 -0,420 1,180 2,278 3,152 -0,666 -0,384 0,460 1,210 2,275 3,114 -0,696 -0,368 0,499 1,238 2,267 3,071 -0,725 -0,351 0,537 1,262 2,256 3,023 -0,752 -0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 -0,777 -0,307 0,609 1,302 2,219 2,192 -0,799 -0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 -0,817 -0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 -0,832 -0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 -0,844 -0,195 0,732 1,340 2,087 2,626 -0,852 -0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 -0,856 -0,132 0,780 1,336 1,993 2,453 -0,857 -0,099 0,800 1,328 1,939 2,359 -0,855 0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 -0,850 -0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 -0,842 0,000 0,842 1,282 1,751 2,051 -0,830 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 -0,816 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 -0,800 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 -0,780 0,132 0,856 1,166 1,448 1,606 -0,758 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 -0,732 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 -0,705 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 -0,675 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 -0,643 0,282 0,799 0,945 1,035 1,069 -0,609 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 -0,574 0,330 0,752 0,844 0,888 0,900 -0,537 0,351 0,725 0,795 0,823 0,830 -0,490 0,368 0,696 0,747 0,764 0,768 -0,469 0,384 0,666 0,702 0,712 0,714 -0,420 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666
d. Distribusi Gumbel Distribusi Gumbel didasarkan pada distribusi harga ekstrim atau distribusi normal yang banyak digunakan di Indonesia. Dengan garis energi secara grafis, maka hujan maksimum (HHM) rencana dapat diperoleh, demikian pula PUH nya. Namun dengan cara tersebut kemungkinan adanya kesalahan yang besar, untuk itu diperlukan secara matematis dengan menggunakanp perhitungan curah hujan rencana menurut Metode Gumbel, mempunyai perumusan sebagai berikut : 61
100 1 4,051 3,973 2,889 3,800 3,705 3,605 3,499 3,388 3,271 3,149 3,022 2,891 2,755 2,615 2,472 2,326 2,178 2,029 1,880 1,733 1,588 1,449 1,318 1,197 1,087 0,990 0,905 0,832 0,769 0,714 0,667
1. Besarnya curah hujan rata-rata 1 𝑋̅ = 𝑛 ∑𝑛𝑖=1 𝑋𝑖
2. Hitung standar deviasi 1 Sd = √𝑛−1 ∑𝑛𝑖=1(𝑋𝑖 − 𝑋̅)2
3. Hitung besarnya curah hujan untuk periode ulang t tahun
XT = 𝑥̅ +
𝑌𝑇 −𝑌𝑛 𝜎𝑛
𝑆𝑑
Dimana: Xt
= Besarnya curah hujan untuk t tahun (mm)
Yt
= Besarnya curah hujan rata-rata untuk t tahun (mm)
Yn
= Reduce mean deviasi berdasarkan sampel n
σn
= Reduce standar deviasi berdasarkan sampel n
n
= Jumlah tahun yang ditinjau
Sd
= Standar deviasi (mm)
x
= Curah hujan rata-rata (mm)
Xi
= Curah hujan maximum (mm)
Harga Yn berdasarkan banyaknya sampel n dapat dilihat pada berikut ini: Tabel 3.4 Reduced Mean, Yn N 0 1 10 0,495 0,449 20 0,523 0,525 30 0,536 0,537 40 0,543 0,544 50 0,548 0,549 60 0,552 0,552 70 0,554 0,555 80 0,556 0,557 90 0,558 0,558 100 0,560 0,5602 Sumber : Suripin,2014
2 0,503 0,526 0,538 0,544 0,549 0,552 0,555 0,557 0,558 0,5603
3 0,507 0,528 0,538 0,545 0,549 0,553 0,555 0,557 0,559 0,5604
4 0,510 0,529 0,539 0,545 0,550 0,553 0,555 0,557 0,559 0,5606
5 0,512 0,530 0,540 0,546 0,550 0,553 0,555 0,558 0,559 0,5607
6 0,515 0,532 0,541 0,546 0,551 0,553 0,555 0,558 0,559 0,5608
7 0,518 0,533 0,541 0,547 0,551 0,554 0,555 0,558 0,559 0,5609
8 0,520 0,534 0,542 0,547 0,551 0,554 0,556 0,558 0,559 0,561
62
9 0,522 0,535 0,543 0,548 0,551 0,554 0,556 0,558 0,559 0,5611
Tabel 3.5 Reduced Standar Deviasi, Sd N 0 1 10 0,9496 0,9676 20 1,0628 1,0696 30 1,1124 1,1159 40 1,1413 1,1436 50 1,1607 1,1623 60 1,1747 1,1759 70 1,1854 1,1863 80 1,1938 1,1945 90 1,2007 1,2013 100 1,2065 1,2069 Sumber : Suripin,2014
2 0,9833 1,0754 1,1193 1,1458 1,1638 1,1770 1,1873 1,1953 1,2020 1,2073
3 0,9971 1,0811 1,1226 1,1480 1,1658 1,1782 1,1881 1,1959 1,2026 1,2077
4 1,0095 1,0864 1,1255 1,1499 1,1667 1,1793 1,1890 1,1967 1,2032 1,2081
5 1,0206 1,0915 1,1285 1,1519 1,1681 1,1703 1,1898 1,1973 1,2038 1,2084
6 1,0316 1,0961 1,1313 1,1538 1,1696 1,1714 1,1806 1,1980 1,2044 1,2087
7 1,0411 1,1004 1,1339 1,1557 1,1608 1,1724 1,1815 1,1987 1,2049 1,2090
8 1,0493 1,1047 1,1363 1,1574 1,1621 1,1734 1,1823 1,1994 1,2055 1,2093
Tabel 3.6 Reduced Variate, Yt, Sebagai Fungsi Periode Ulang Periode Ulang Tahun (Tr)
Reduced Variate (Ytr)
2
0.3668
5
1.5004
10
2.251
25
3.1993
50
3.9028
100 Sumber : Suripin,2014
4.6012
2) Analisis Curah Hujan Regional/Wilayah Jika di dalam suatu areal terdapat beberapa alat penakar atau pencatat curah hujan, maka dapat diambil nilai rata – rata untuk mendapatkan nilai curah hujan areal. (Soemarto, C.D, 1995) Ada 3 macam cara yang berbeda dalam menentukan tinggi curah hujan ratarata pada areal tertentu dari angka-angka curah hujan di beberapa titik pos penakar atau pencatat. (Soemarto, C.D, 1995) a. Metode Aritmatik/Rerata Aljabar Merupakan metode yang paling sederhana, didasarkan pada pengertian bahwa tiap stasiun di daerah tersebut menerima curah hujan untuk seluruh daerah, sehingga dalam perhitungannya tiap stasiun diberi bobot sama (Murdiyarso 1980). Metode ini sesuai untuk daerah yang topografinya datar dan distribusi hujan tersebar merata. Tinggi rata – rata curah hujan didapatkan 63
9 1,0565 1,1080 1,1388 1,1590 1,1634 1,1744 1,1830 1,1901 1,2066 1,2096
dengan mengambil nilai rata – rata hitung pengukuran hujan di stasiun curah hujan didalam catchment area tersebut. Metode rerata aljabar memberikan hasil yang baik apabila :
Stasiun tersebar secara merata di DAS.
Distribusi hujan relative merata pada seluruh DAS. 1
R = 𝑛 (RA + RB + RC + ...+ Rn) Dimana: 𝑅̅
= Curah hujan rata-rata rendah.
n
= Jumlah titik atau pos pengamatan.
RA + RB + RC + ...+ Rn
= curah hujan ditiap titik pengamatan
Gambar 3.6 Penentuan Dengan Metode Aritmatik/Rerata Aljabar b. Metode Polygon Thiessen Metode ini memberikan nilai bobot pada tiap stasiun dengan memberi batasan berupa polygon. Poligon pembatas ini dibuat dengan menarik garis berat atas garis yang menghubungkan setiap stasiun. Digunakan jika titik-titik pengamatan di dalam daerah kajian tidak tersebar merata. Metode ini mengabaikan efek topografi dan satu poligon mewakili oleh satu stasiun penakar hujan.
64
Metode ini memberikan proporsi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Meskipun belum dapat memberikan bobot yang tepat sebagai sumbangan satu stasiun hujan untuk hujan daerah, metode ini telah memberikan bobot tertentu kepada masingmasing stasiun sebagai fungsi jarak stasiun hujan. Curah hujan rata-rata dihitung dengan mempertimbangkan pengaruh tiap-tiap stasiun pengamatan, yaitu dengan cara menggambar garis tegak lurus dan membagi dua sama panjang garis penghubung dari dua stasiun pengamatan curah hujan di dalam dan sekitar wilayah yang bersangkutan. Metode poligon Thiessen ini akan memberikan hasil yang lebih teliti daripada cara aritmatik, akan tetapi penentuan stasiun pengamatan dan pemilihan ketingggian akan mempengaruhi ketelitian hasil. Metode ini termasuk memadai untuk menentukan curah hujan suatu wilayah, tetapi hasil yang baik akan ditentukan oleh sejauh mana penempatan stasiun pengamatan hujan mampu mewakili daerah pengamatan. Metode ini cocok untuk daerah datar dengan luas 500 – 5000 km2. Metode ini digunakan apabila penyebaran stasiun hujan didaerah yang ditinjau tidak merata, pada metode ini stasiun hujan minimal yang digunakan untuk perhitungan adalah 3 stasiun hujan. Hitungan curah hujan rata-rata dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari tiap stasiun. Metode polygon Thiessen banyak digunakan untuk menghitung hujan rata-rata kawasan. Poligon Thiessen adalah tetap untuk suatu jaringan stasiun hujan tertentu. Apabila terdapat perubahan jaringan stasiun hujan pemindahan atau penambahan stasiun, maka harus dibuat lagi polygon yang baru. (Triatmodjo, 2008) Pembentukan poligon Thiessen adalah sebagai berikut ini:
Stasiun-stasiun hujan digambarkan pada peta DAS yang ditinjau, termasuk stasiun hujan di luar DAS yang berdekatan.
Stasiun-stasiun tersebut dihubungkan dengan garis lurus (garis terputus) sehingga membentuk segitiga-segitiga, yang sebaiknya mempunyai sisi dengan panjang yang kira-kira sama.
Dibuat garis berat pada sisi-sisi segitiga seperti ditunjukkan dengan garis penuh.
65
Garis-garis berat tersebut membentuk poligon yang mengelilingi tiap stasiun. Tiap stasiun mewakili luasan yang dibentuk oleh poligon. Untuk stasiun yang berada di dekat batas DAS, garis batas DAS membentuk batas tertutup dari poligon.
Luas tiap poligon diukur dan kemudian dikalikan dengan kedalaman hujan di stasiun yang berada di dalam poligon. Jumlah dari hitungan pada butir e untuk semua stasiun dibagi dengan luas
daerah yang ditinjau
menghasilkan hujan rerata daerah tersebut, yang dalam bentuk matematik mempunyai bentuk berikut ini. Cara ini selain memperhatikan tebal hujan dan jumlah stasiun, juga memperkirakan luas wilayah yang diwakili oleh masing-masing stasiun untuk digunakan sebagai salah satu faktor dalam menghitung hujan rata-rata daerah yang bersangkutan. Poligon dibuat dengan cara menghubungkan garis-garis berat diagonal terpendek dari para stasiun hujan yang ada. Curah hujan daerah itu dapat dihitung menurut persamaan sebagai berikut: 𝐴 𝑅 +𝐴2 𝑅2 +𝐴3 𝑅3 +⋯+𝐴𝑛 𝑅𝑛 𝑅̅ = 1 1 𝐴 +𝐴 +𝐴 +⋯+𝐴 1
2
3
𝑛
Dimana : A
= luas areal
R
= tinggi curah hujan di pos 1,2,3, …n
R1,R2,R3,… Rn
= tinggi curah hujan pada pos penakar 1,2,3,…n
A1,A2,A3,… An = luas daerah di areal 1,2,3,…n
66
Gambar 3.7 Penentuan Dengan Metode Polygon Thiessen c. Metode Ihsohyet Isohyet adalah garis yang menghubungkan titik-titik curah hujan yang sama. Pada metode Isohyet, dianggap bahwa hujan pada suatu daerah diantara dua garis Isohyet adalah merata dan sama dengan nilai rata-rata dari kedua garis Isohyet tersebut. Metode Isohyet merupakan cara paling teliti untuk menghitung curah hujan rata-rata di suatu daerah, pada metode ini stasiun hujan harus banyak dan tersebar merata, metode Isohyet membutuhkan pekerjaan dan perhatian yang lebih banyak disbanding dua metode lainnya. (Triatmodjo, 2008) Pembuatan garis Isohiet dilakukan dengan prosedur berikut ini:
Lokasi stasiun hujan dan kedalaman hujan digambarkan pada peta daerah yang ditinjau.
Dari nilai kedalaman hujan di stasiun yang berdampingan dibuat interpolasi dengan pertambahan nilai yang ditetapkan.
Dibuat kurva yang menghubungkan titik-titik interpolasi yang mempunyai kedalaman hujan yang sama. Ketelitian tergantung pada pembuatan garis Isohiet dan intervalnya.
Diukur luas daerah antara dua isohiet yang berurutan dan kemudian dikalikan dengan nilai rerata dari nilai kedua garis isohiet.
67
Jumlah dari hitungan pada butir d untuk seluruh garis Isohiet dibagi dengan luas daerah yang ditinjau menghasilkan kedalaman hujan rerata daerah tersebut. Curah hujan daerah tersebut dapat dihitung menurut persamaan
sebagai berikut: 𝐴 𝑅 +𝐴2 𝑅2 +𝐴3 𝑅3 +⋯+𝐴𝑛 𝑅𝑛 𝑅̅ = 1 1 𝐴 +𝐴 +𝐴 +⋯+𝐴 1
2
3
𝑛
Dimana: R
= Curah hujan daerah
A1, A2, ....., An = Luas daerah yang mewakili titik pengamata R1, R2, ......, Rn
= Curah hujan setiap titik pengamatan
Gambar 3.8 Penentuan Dengan Metode Isohyet d. Cara Memilih Metoda Pemilihan metode mana yang cocok dipakai pada suatu DAS dapat ditentukan dengan mempertimbangkan tiga faktor, terlepas dari kelebihan dan kelemahan kedua metoda yang tersebut di atas. Faktor – faktor tersebut adalah sebagai berikut (Suripin ,2004:31) : 1. Jaring-jaring pos penakar hujan dalam DAS 2. Luas DAS 3. Topografi DAS 68
Tabel 3.7 Cara Memilih Metoda Curah Hujan Faktor-Faktor Jaring-Jaring Pos Penakar Hujan Dalam DAS
Luas DAS
Topografi DAS
Syarat-Syarat Jumlah Pos Penakar Hujan Cukup Jumlah Pos Penakar Hujan Terbatas Pos Penakar Hujan Tunggal DAS Besar (>5000 km2) DAS Sedang (500 s/d 5000 km2) DAS Kecil (20 %) - Kemiringan gelombang ( 500 10 - 25 Th 5 - 10 Th 5 - 10 Th 2 - 5 Th
Sumber : Tata Cara Perencanaan Sistem Drainase Perkotaan, Nomor 12/Prt/M/2014
3.3
Kriteria Hidrolika Berdasarkan Permen PU RI Nomor 12 PRT/M/2014 Tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan, kriteria perencanaan hidrolika ditentukan sebagai berikut: 1) Bentuk saluran drainase umumnya: trapesium, segi empat, bulat, setengah lingkaran, dan
segitiga atau kombinasi dari masing-masing bentuk tersebut. 2) Kecepatan saluran rata-rata dihitung dengan rumus Chezy, Manning atau Strickler. 3) Apabila di dalam satu penampang saluran existing terdapat nilai kekasaran dinding atau
koefisien Manning yang berbeda satu dengan lainnya, maka dicari nilai kekasaran ekuivalen (neq). 85
4) Aliran kritis, sub-kritis dan super-kritis dinyatakan dengan bilangan Froude. Aliran kritis
apabila Froude number, Fr=1; aliran sub-kritis apabila Froude number, Fr1. 5) Saluran drainase yang terpengaruh oleh pengempangan (back water effect) dapat
diperhitungkan dengan Standart Step atau Direct StepMethod. 6) Penampang saluran terbaik atau penampang saluran ekonomis adalah penampang
saluran yang mempunyai keliling basah minimum akan memberikan daya tampung maksimum kepada penampang saluran. 7) Ruang bebas saluran (freeboard) berkisar antara 0,30 sampai dengan 1,20 m tergantung
dari dalam dan lebarnya. 8) Kecepatan minimum yang diizinkan adalah kecepatan yang paling rendah yang akan
mencegah pengendapan dan tidak menyebabkan berkembangnya tanaman-tanaman air. Kecepatan ditentukan oleh kekasaran dinding dan dasar. 9) Saluran dengan berbagai lapisan adalah saluran yang dilapis dengan beton, batu kali dan
lapisan lainnya, sedangkan dasar saluran dari tanah. Data hidrolika dan bangunan pelengkap antara lain:
Data dimensi saluran (panjang, lebar, kedalaman, bahan, tahun dibangun, kemiringan dasar saluran dan kapasitas).
Data bangunan: pintu air, gorong-gorong, box culvert, stasiun pompa (jenis bangunan, letak, tahun dibangun, dimensi, kapasitas, fungsi, saringan sampah).
Kondisi badan air penerima (elevasi permukaan air tertinggi, sedimentasi, penyempitan). Hidrolika adalah bagian dari hidromekanika (hydro mechanics) yang berhubungan dengan
gerak air atau mekanika aliran. Banyaknya debit air hujan yang ada dalam suatu kawasan harus segera di alirkan agar tidak menimbulkan genangan air. Untuk dapat mengalirkannya diperlukan saluran yang dapat menampung dan mengalirkan air tesebut ke tempat penampungan. Penampungan tersebut dapat berupa sungai atau kolam retensi. Kapasitas pengaliran dari saluran tergantung pada bentuk, kemiringan dan kekasaran saluran. Sehingga penentuan kapasitas tampung harus berdasarkan atas besarnya debit air hujan. Pada aliran saluran terbuka, terdapat permukaan air bebas yang berhubungan dengan atmosfer sedangkan pada aliran saluran tertutup tidak ada karena air mengisi semua penampang saluran.
86
3.3.1
Kapasitas Pengaliran Aliran dalam saluran terbuka maupun saluran tertutup yang mempunyai perrmukaan bebas disebut aliran permukaan bebas (free surface flow) atau aliran saluran terbuka (open channel flow). Permukaan bebas mempunyai tekanan sama dengan tekanan atmosfir. Jika pada aliran tidak terdapat permukaan bebas dan aliran dalam saluran penuh, maka aliran yang terjadi disebut aliran dalam pipa (pipe flow) atau aliran tertekan (pressurized flow).
Gambar 3.13 Aliran Permukaan Bebas Pada Saluran Terbuka (a), Aliran Permukaan Bebas Pada Saluran Tertutup (b), Aliran Tertekan Pada Saluran Pipa (c) Zat cair yang mengalir pada saluran terbuka mempunyai bidang kontak hanya pada dinding dan dasar saluran. Saluran terbuka dapat berupa saluran alamiah atau buatan, yang terdiri dari:
Galian tanah dengan atau tanpa lapisan penahan,
Terbuat dari pipa, beton, batu, bata, atau material lain,
Dapat berbentuk persegi, segitiga, trapesium, lingkaran, tapal kuda, atau tidak beraturan. Pada saluran terbuka, data-data geometri sangat di butuhkan karena merupakan
bagian pokok dalam analisis tersebut. Elemen geometri mencakup luas penampang 87
(area), lebar permukaan (top width), keliling basah (wetted perimeter), dan jari-jari hidrolik (hydraulic radius).
Luas penampang (area) Mengacu pada luas penampang melintang dari aliran di dalam saluran dengan satuan luas adalah A.
Keliling Basah (wetted perimeter) Suatu penampang aliran didefinisikan sebagai bagian/porsi dari parameter penampang aliran yang bersentuhan (kontak) dengan batas benda padat yaitu dasar dan/atau dinding saluran, dalam hal aliran di dalam saluran terbuka batas tersebut adalah dasar dan dinding/tebing saluran.
Jari-jari Hidraulik (hydraulic Radius) Jari-jari hidraulik adalah luas penampang dibagi keliling basah , oleh karena itu mempunyai satuan panjang. Untuk kondisi aliran yang spesifik, jari-jari hidraulik dapat dihubungkan langsung dengan parameter geometric dari saluran. Kedalaman hidrolik dari suatu penampang aliran adalah luas penampang dibagi lebar permukaan. 𝑹=
𝑨 𝑷
𝑫=
𝑨 𝑻
Dimana: R = Jari-jari hidraulik (m) A = Luas penampang basah (m2) P = Keliling basah (m)
Dimana: D = kedalaman hidraulik (m) A = Luas penampang basah (m2) T = lebar permukaan (m) Saluran dapat alamiah atau buatan. Ada beberapa macam istilah urrtuk saluran alamiah. Saluran panjang dengan kemiringan sedang yang dibuat dengan menggali tanah disebut kanal (canal). Saluran yang disangga di atas permukaan tanah dan ter"buat dari kayu, beton, atau logam disebut flum (flume). Saluran yang sangat curam 88
dengan dinding hampir vertikal disebut chute. Terowongan (tunnel) adalah saluran yang digali melalui bukit atau gunung. Saluran tertutup pendek yang mengalir tidak penuh disebut culvert. Potongan yang diambil tegak lurus arah aliran disebut potongan melintang (cross section), sedangkan potongan yang diambil searah aliran disebut potongan memanjang.
Gambar 3.14 Definisi potongan memanjang dan melintang saluran Keterangan: h
= kedalaman aliran vertikal, adalah jarak vertikal antara titik terendah pada dasar saluran dan permukaan air (m),
d
= kedalaman air normal, adalah kedalaman yang diukur tegak lurus terhadap garis aliran (m),
Z
= adalah elevasi atau jarak vertikal antara permukaan air dan garis referensi tertentu (m),
T
= lebar potongan melintang pada permukaan air (m),
A
= luas penampang basah yang diukur tegak lurus arah aliran (m2),
P
= keliling basah, yaitu panjang garis persinggungan antara air dan dinding dan/atau dasar saluran yang diukur tegak lurus arah aliran,
R
= jari-jari hidraulik, R = A/P (m), dan
D
= kedalaman hidraulik, D = A/T (m). Kedalaman aliran (hydraulic depth) dengan notasi, d, adalah kedalaman dari
penampang aliran, sedang kedalaman h adalah kedalaman vertical, dalam hal sudut kemiringan dasar saluran sama dengan 𝜃 maka: 𝒅 = 𝒉 𝐜𝐨𝐬𝛉 𝒂𝒕𝒂𝒖 𝒚 =
𝒅 𝒄𝒐𝒔𝜽
89
3.3.2
Bentuk-bentuk Penampang
Trapesium Pada umumnya saluran berbentuk trapesium terbuat dri tanah akan tetapi tidak menutup kemungkinan dibuat dari pasangan batu dan beton. Berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan dengan debit yang besar. Sifat alirannya terus meerus dengan fluktuasi yang kecil. Bentuk saluran ini dapat digunakan pada daerah yang masih cukup tersedia lahan. Biasa digunakan untuk saluran-saluran irigasi atau saluran-saluran drainase karena menyerupai bentuk saluran alam, dimana kemiringan tebingnya menyesuaikan dengan dusut lereng alam dari tanah yang digunakan untuk saluran tersebut.
Gambar 3.15 Penampang Trapesium
Persegi Empat Biasanya saluran ini terbuat dari pasangan batu dan beton. Berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan dengan debit yang besar. Sifat alirannya terus menerus dengan fluktuasi yang kecil. Penampang ini merupakan penyederhanaan dari bentuk trapesium yang biasanya digunakan untuk saluransaluran drainase yang melalui lahan-lahan yang sempit.
Gambar 3.16 Penampang Persegi Empat
Segitiga Saluran sangat jarang digunakan tetapi mungkin digunakan dalam kondisi tertentu. Berfungsi untuk menampung dan menyalurkan air hujan untuk debit yang kecil. Bentuk saluran ini digunakan pada lahan yang cukup terbatas. 90
Gambar 3.17 Penampang Segitiga
Setengah Lingkaran Berfungsi untuk menyalurkan limbah air hujan untuk debit yang kecil. Bentuk saluran ini umum digunakan untuk saluran-saluran rumah penduduk dan pada sisi jalan perumahan padat.
Gambar 3.18 Penampang Setengah Lingkaran 3.3.3
Kapasitas Saluran Dalam perencanaan saluran drainase juga mempertimbangkan kapasitas tampungan limpasan air dalam jumlah tertentu tanpa menimbulkan banjir. Karena kapasitasnya yang terbatas maka untuk menghitung kapasitas maksimum saluran drainase dapat digunakan rumus berikut : a. Persamaan Rumus Chezy Kecepatan aliran dikenal dengan rumus Chezy yaitu: 𝑽 = 𝑪 √𝑹. 𝑰𝒇 Dimana: V = kecepatan aliran (m/s) C = koefisien Chezy (m2/s) R = jari-jari hidrolis (m); 𝐼𝑓 = Kemiringan garis energy (m/m)
91
Harga C tergantung pada kekasaran dasar saluran dan kedalaman aliran atau jarijari hidrolik. Berbagai rumus di kembangkan untuk memperoleh harga C antara lain: -
Gangultef Aut Kulter (1869) 𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟏 𝟏. 𝟖𝟏𝟏 + 𝒏 𝟑 𝑪= 𝟎. 𝟎𝟐𝟖𝟏 𝒏 𝟏 + (𝟒𝟏. 𝟔𝟓 + 𝑺 ) √𝑹 𝟒𝟏. 𝟔𝟓 +
Dimana: n = koefisien kekasaran dasar dan dinding saluran R = jari-jari hidrolik S = kemiringan dasar saluran -
Bazin (1897) 𝑪=
𝟖𝟕 𝟏 + 𝒈𝑩/√𝑹
Dimana: gB = koefisien yang tergantung pada kekasaran dinding R = jari-jari hidrolik Nilai gB untuk beberapa jenis dinding saluran dapat dilihat dalam tabel 3.13 Tabel 3.13 Koefisien Kekasaran Bazin Jenis Dinding Dinding sangat halus (semen) Dinding halus (papan, batu, bata) Dinding batu pecah Dinding tanah sangat teratur Saluran tanah dengan kondisi biasa Saluran tanah dengan dasar batu pecah dan tebing rumput
gB 0.06 0.16 0.46 0.85 1.3 1.75
Sumber: PERMEN KEMENPU No.12 Tahun 2014
b. Persamaan Rumus Manning 𝑽=
𝟏. 𝟒𝟗 𝟐⁄ 𝑹 𝟑 √𝑰𝒇 𝒏 atau
𝑽=
𝟏 𝟐⁄ 𝑹 𝟑 √𝑰𝒇 𝒏
92
Dimana: V = Kecepatan aliran (m/s) n = angka kekasaran Manning R = Jari-jari hidrolik (m) 𝐼𝑓 = Kemiringan garis energy (m/m) Tabel 3.14 Koefisien Kekasaran Manning, n Koefisien Manning, n
Bahan
0,014 0,010 0,013 0,015 0,025 0,022 0,030 0,040 0,040
Besi tuang dilapis Kaca Saluran beton Bata dilapis mortar Pasangan batu disemen Saluran tanah bersih Saluran tanah Saluran dengan dasar batu dan tebing rumput Saluran pada galian batu padas Sumber: PERMEN KEMENPU No.12 Tahun 2014
Tabel 3.15 Harga n Persamaan Manning Bagus sekali
Bagus
Cukup
Jelek
1. Saluran tanah, lurus teratur
0.017
0.020
0.023
0.025
2. Saluran tanah, digali alat besar
0.023
0.028
0.030
0.040
3. Seperti 1, tetapi dibatuan
0.023
0.030
0.030
0.035
4. Seperti 3, tidak lurus, tak teratur
0.035
0.040
0.045
-
5. Seperti 4, dengan ledakan, sisi vegetasi
0.025
0.030
0.035
0.040
6. Dasar tanah, sisi batu belah
0.028
0.030
0.033
0.035
7. Saluran berbelok-belok, v rendah
0.020
0.025
0.028
0.030
Jenis Saluran Saluran Buatan
Saluran Alami
93
Bagus sekali
Bagus
Cukup
Jelek
1. Bersih, lurus, tanpa onggokan pasir dan tanpa lubang
0.025
0.028
0.030
0.033
2. Seperti 1, sedikit vegetasi dan kerikil
0.030
0.033
0.035
0.040
3. Belok-belok, bersih, sedikit onggokan pasir dan lubang
0.033
0.040
0.040
0.045
4. Seperti 3, dangkal, kurang teratur
0.040
0.045
0.040
0.055
5. Seperti 3, sedikit vegetasi dan batu
0.035
0.040
0.045
0.050
6. Seperti 4, sedikit ada penampang batuan
0.045
0.050
0.055
0.060
7. Lambat, banyak vegetasi dan lubang dalam
0.050
0.060
0.070
0.080
8. Banyak vegetasi tinggi dan lebat
0.075
0.100
0.125
0.150
1. Pasangan batu kosong
0.025
0.030
0.033
0.035
2. Seperti 1, dengan adukan
0.017
0.020
0.025
0.030
3. Beton tumbuk
0.014
0.016
0.019
0.021
4. Beton, sangat halus
0.010
0.011
0.012
0.013
5. Beton biasa, cetakan baja
0.013
0.014
0.014
0.015
6. Seperti 5, cetakan kayu
0.015
0.016
0.016
0.018
Jenis Saluran
Saluran Pasangan
Sumber: Kinori B.Z., “Manual Of Surface Drainage Engineering”, vol I, 1970
Tabel 3.16 Harga n Manning Yang Dianjurkan Dalam Saluran Drainase No
Jenis saluran dan keterangannya
1
Polongan aliran setengah penuh
2
Min
Normal
Maks
Gorong-gorong beton, lurus, bebas sampah
0.010
0.011
0.013
Gorong-gorong beton, dengan belokan, ada sampah
0.011
0.013
0.014
Bagian dasar pracetak, dinding sisi beton
0.013
0.015
0.017
Dasar beton, dinding sisi pasangan batu
0.017
0.020
0.024
Saluran berlapisan
94
No
3
4
Jenis saluran dan keterangannya
Min
Normal
Maks
Dasar tanah, dinding sisi batu kosong
0.020
0.023
0.026
Bersih, lurus, tebing gebalan rumput
0.025
0.030
0.035
Sedikit rumput liar dan batu
0.030
0.035
0.040
Lapisan vegetasi
0.030
0.035
0.050
Saluran alami
Sumber: Moduto, Darinase Perkotaan, Volume I, 1998
Tabel 3.17 Harga n Manning Untuk Saluran Alami atau Sungai No
Jenis Peruntukan dan Keterangan
A
Saluran minor (lebar muka air banjir < 30m)
1
Cukup teratur
2
3
Rentang harga n
a. Sedikit rumput/liar, sedikit/tanpa semak
0.030-0.035
b. Rumput liar lebat, dair < hrumput
0.035-0.050
Tak teratur, berlubang , sedikit meander a. Sedikit rumput/liar, sedikit/tanpa semak
0.040-0.055
b. Rumput liar lebat, dair < hrumput
0.050-0.070
Saluran bukit, tanpa vegetasi, tebing terjal , pohon dan semak sepanjang tebing tenggelam selama banjir besar a. Dasar kerikil, batu dan sedikit batu besar
0.040-0.050
b. Dasar batu dengan banyak batu besar
0.050-0.070
B
Bantaran banjir (dekat saluran alami)
1
Padang rumput, tanpa semak: a. Rumput pendek
0.030-0.035
b. Rumput Tinggi
0.035-0.050
2
Daerah Bercocok tanam
0.035-0.045
3
Rumput liar lebat, semak menyebar
0.050-0.070
4
Semak dan pepohonan kecil
0.060-0.080
95
No
Jenis Peruntukan dan Keterangan
5
Vegetasi medium sampai lebat
6
Lahan bersih dengantunggul pohon (250-625 bt/ha)
Rentang harga n 0.100-0.120
a. Tanpa anak-anak pohon
0.040-0.050
b. Dengan anak pohon lebat
0.060-0.080
7
Tonggak kayu lebat, sedikit tumbang /tumbuh
0.100-0.120
C
Saluran mayor (Bair banjir > 30 m), teratur, bersih
0.028-0.330
Sumber: Moduto, Darinase Perkotaan, Volume I, 1998.
Faktor-faktor yang mempengaruhi harga kekasaran manning, n, adalah:
Kekasaran permukaan dasar dan dinding saluran
Tumbuh-tumbuhan
Ketidakteraturan bentuk penampang
Alignment dari saluran
Sedimentasi dan erosi
Penyempitan (adanya pilar-pilar jembatan)
Bentuk dan ukuran saluran
Elevasi permukaan air dan debit aliran
Apabila dihubungkan persamaan rumus Chezy dan persamaan rumus Manning akan diperoleh hubungan antara koefisein Chezy (C) dan koefisien Manning (n) sebagai berikut: 𝑽𝒄𝒉𝒆𝒛𝒚 = 𝑽𝒎𝒂𝒏𝒏𝒊𝒏𝒈 𝑪√𝑹. 𝑰𝒇 = 𝑪= 3.3.4
𝟏 𝟐⁄ 𝑹 𝟑 √𝑰𝒇 𝒏
𝟏 𝟏⁄ 𝑹 𝟔 𝒏
Koefisien Storasi Storasi saluran ditandai dengan adanya kenaikan kedalaman air dalam saluran. Debit aktual yang akan ditumpahkan di akhir saluran adalah debit total dikurangi dengan massa air yang masih berada didalam saluran.
Untuk tc>te dipakai persamaan : 96
3.3.5
𝑪𝒔 =
𝟐𝒕𝒄 𝟐𝒕𝒄 + 𝒕𝒅
𝑪𝒔 =
𝟐𝒕𝒆 𝟐𝒕𝒆 + 𝒅
Untuk tc>h), dan keliling basah P disamakan dengan lebar saluran B. dengan demikian maka luas penampang 𝐴 = 𝐵. ℎ dan 𝑃 = 𝐵 sehingga: 𝑹=
𝑨 𝑩. 𝒉 = =𝒉 𝑷 𝑩
Debit aliran adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang tiap satuan waktu dan simbol/notasi yang digunakan adalah Q. 𝑸 = 𝑨. 𝑽 Dimana: Q = debit aliran (m3/s) A = luas penampang (m2) V = kecepatan (m/s) Bila saluran dengan kekasaran n, kemiringan S, dan luas peampang basah tertentu mencapai debit maksimum, maka agar daya angkut aliran maksimal tercapai, penampang basah itu harus memiliki bentuk dengan jari-jari hidrolis maksimum pula. Bentuk penampang yang seperti ini disebut penampang/profil hidrolis umum (PHO). Pada Tabel 3.19 dapat dilihat jenis-jenis penampang dengan besaran-besaran hidrolis optimumnya. Tabel 3.23 Besar-besaran Penampang Hidrolis Optimum No 1
Penampang Trapesium setengah heksagon
A
P
R
B
D
D2√3
2d√3
(1/2)d
(4/3)d√3
(3/4)d
Empat persegi panjang setengah 2
bujur sangkar
2d2
4d
(1/2)d
2d
d
3
Segitiga setengah bujur sangkar
d2
2d√3
(1/4)d√2
2d
(1/2)d
4
Setengah lingkaran
(1/2)πd2
Π
(1/2)d
2d
Π
Sumber : Ven Te Chow, Hidrolika saluran terbuka, 1970
3.3.9
Perlengkapan Saluran Perlengkapan saluran dimaksudkan sebagai sarana pelengkap pada sistem penyaluran air hujan, sehingga fungsi pengaliran dapat terjadi sebagaimana yang direncanakan. Dalam hal ini diuraikan fungsi dan arti pelengkap termasuk di dalamnya pemakaian rumus dan perhitungannya. 105
1. Sambungan Persil Sambungan Persil adalah sambungan saluran air hujan dari rumah-rumah ke saluran air hujan yang berada di tepi jalan. Bentuk-bentuk sambungan persil sebagai berikut:
Saluran terbuka
Saluran tertutup
Di buat terpisah dari saluran air bekas (grey water) 2. Street Inlet Street inlet merupakan lubang/buangan disisi-sisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada disepanjang jalan menuju kedalam saluran. Pada jenis penggunaan saluran terbuka tidak diperlukan street inlet karena ambang saluran yang ada merupakan bukaan bebas (kecuali untuk jalan dengan trotar jalan terbangun). Peletakan street inlet mempunyai ketentuan-ketentuan sebagai berikut :
Diletakan pada tempat yang tidak memberikan gangguan terhadap lalulintas jalan maupun pejalan kaki.
Ditempatkan pada daerah yang rendah dimana limpasan air hujan menuju ke arah tersebut.
Air yang masuk street inlet harus secepatnya menuju ke dalam saluran.
Jumlah street inlet harus cukup untuk menangkap limpasan air hujan pada jalan yang bersangutan, dengan rumus: D=
𝟐𝟖𝟎√𝑺 𝑾
Dimana : D = Jarak antar street inlet (m) : D ≤ 50 m S = Kemiringan Longitudinal Jalan(%) W = Lebar jalan/Lebar daerah catchment area (m) Inlet untuk surface runoff yang berasal dari jalan dan daerah berkedap (paved area). Ukuran, jumlah dan jarak inlet akan menentukan genangan yang terjadi saat hujan. Letak:
Titik terendah (tipikal)
Sepanjang jalan (dekat trotoir)
Jarak antar street inlet 50 m (standar) 106
Luas daerah kedap 200 m2
a. Gutter Inlet Gutter inlet adalah bukaan horisontal dimana air jatuh ke dalamnya. Kapasitas gutter inlet dapat dihitung dengan menggunakan modifikasi persamaan Manning untuk aliran dalamsalurn yang sangat dangkal, yaitu: Q = 0.56 (z/n) S0.5 dc8/3 Dimana :
b.
Q
= kapasitas gutter inlet (m3/dt)
z
= kemiringan potongan melintang jalan (m/m
n
= koefisien kekasaran Manning = 0.016
S
= kemiringan longitudinal Gutter (m/m)
dc
= kedalam aliran didalam gutter (m) = ¼ zw + d
Crub Inlet Curb inlet adalah bukaan vertikal dimana air masuk kedalamnya.Kapasitas dihitung terhadap panjang bukaan missal penambahan legokan (depression). Kapasitas curb inlet dapat dihitung dengan rumus empiris sebagai berikut: british unit Q/L = 0.2gd 3/2 metric unit Q/L =0.3 gd 3/2 Dimana : Q
= Kapasitas curb inlet (cfs, m3/dt)
L
= Lebar buakaan curb (ft, m)
g
= Gravitasi (m3/dt)
107
d
= Kedalama total air dalam gutter (ft, m)
Tinggi air pada permukaan jalan dekat gutter/curb dapat didekati dengan rumus : d = 0.0474 (DI)0.5/S0.2 Dimana : d
= Kedalam air (mm) pada lebar ¼ lebar jalan
D
= Jarak antara street inlet
I
= Intensitas hujan (mm/jam)
S
= Kemiringan jalan Dalam perencanaan, kapasitas gutter maupun curb inlet harus diturunkan
(10-30) % untuk memperhitungkan gangguan penyumbatan, dimana penurunan ini tergantung pada kondisi jalan serta tipe inlet seperti pada tabel berikut : Tabel 3.24 Faktor Reduksi Dalam Penentuan Kapasitas Inlet Kondisi Jalan
Tipe outlet
Persentase dari kapasitas teoritis yang diijinkan
Sump
Curb
80%
Continous grade
Curb
80%
Continous grade
Deflactor
75%
Sumber : BUDSP, Drainage Desaign for Bandung, 1970
3. Gorong-Gorong Gorong-gorong adalah saluran yang memotong jalan atau media lain. Bentuk gorong-gorong terdiri dari: bentuk lingkaran yang terbuat dari pipa beton dan bentuk segiempat dari beton bertulang. Gambar 3. memperlihatkan bangunan gorong-gorong.
108
Gambar 3.24 Bangunan Gorong-gorong Gorong-gorong mempunyai potongan melintang yang lebih kecil dari pada luas basah saluran hulu maupun hilir. Sebagian dari potongan melintang mungkin berada di atas muka air dalam hal ini gorong-gorong berfungsi sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas. Pada gorong-gorong aliran bebas, benda-benda yang hanyut dapat lewat dengan mudah, tetapi biaya pembuatannya umunyan lebih mahal dibandng gorong-gorong tenggelam. Untuk maksud pemeliharaan dimana gorong-gorong harus terbebas dari endapan lumpur,dengan batasan kecepatan dalam goronggorong harus lebih besar atau sama dengankecepatan self cleansing. Kehilangan tekanan oleh pengaliran di dalam gorong-gorong dapat dihitung dengan persamaan : Δh = (V2/2g) (1+a+b (lр/4A)) (3-124) Dimana : Δh = Perbedaan tinggi muka air di muka dan di belakang gorong-gorong (m) v
= Kecepatan air dalam gorong-gorong (m/dt)
g
= Gaya gravitasi (m/dt2)
l
= Panjang gorong-gorong
p
= Keliling basah gorong-gorong
A = Luas penampang basah gorong-gorong a
= Koefisien kontraksi pada perlengkapan gorong-gorong. 109
a = (1/μ) – 1 μ
= 0.8 – 0.83
b
= Koefisien dinding pada gorong-gorong, untuk gorong-gorong bulat.
Untuk gorong-gorong bulat : b = 1.5 (0.01989 + (0.0005078/d)) Untuk gorong-gorong segi empat : b = 1.5 (0.01989 + (0.0005078/4R)) 4. Bangunan Terjunan Bangunan Pelengkap adalah bangunan air yang melengkapi sistem drainase berupa gorong-gorong, bangunan pertemuan, bangunan terjunan, siphon, talang, tali air/street inlet, pompa dan pintu air. Bangunan terjunan diperlukan jika kemiringan permukaan tanah lebih curam dari pada kemiringan maksimum saluran yang diizinkan. Selain itu bangunan ini berfungsi untuk mencegah terjadinya penggerusan pada badan saluran akibat kecepatan dalam saluran telah melebihi kecepatan maksimum yang diijinkan. Bangunan ini mempuyai empat bagian fungsional yang masing-masing mempunyai sifat perencanaan yang khas. Keempat bagian tersebut adalah:
Bagian hulu pengontrol, yaitu bagian dimana aliran menjadi superkritis.
Bagian dimana air dialirkan ke elevasi yang lebih rendah.
Bagian tepat disebelah hilir potongan U, yaitu tempat energi diredam.
Bagian peralihan saluran memerlukan lindungan untuk mencegah erosi.
a. Bagian pengontrol Pada bagian pertama dari bangunan ini, aliran di atas ambang dikontrol. Hubungan tinggi energi yang memakai ambang sebagai acuan dengan debit pada pengontrol ini. Kondisi jalan Tipe Inlet Persentase dari kapasitas teoritis yang diijinkan bergantung pada ketinggian ambang, potongan memanjang mercu bangunan, kedalam bagian pengontrol yang tegak lurus terhadap
110
aliran, dan lebar bagian pengontrol ini. Bangunan-bangunan pengontrol yang mungkin adalah alat ukur ambang lebar atau flum leher panjang. b. Terjunan Tegak Pada terjunan tegak ini air akan mengalami jatuh bebas pada pelimpah terjunan kemudian akan terbentuk suatu loncatan hidrolis pada hilir. Untuk Q < 2.5 m3 / dt, tinggi terjun maksimum adalah 1.5 m Untuk Q > 2.5 m3 / dt, tinggi terjun maksimum adalah 2.5 m untuk menentukan terjunan tegak digunakan rumus : Yc = 2/3 h Q = bq q = Yc√Yc.g D = Yc / h Y1 = 0.54 HD0.425 Y2 = 1.66 HD0.27 Yp = HD0.22 4Ld = 4.3 HD0.22 Lj = 6.9 (Y2 – Y1) Lt = Ld + Lj Dimana : Yc
= Kedalaman air kritis (m)
h
= Kedalaman air normal (m)
Q
= Debit aliran (m3/dt)
b
= Lebar saluran
q
= Debit persatuan lebar ambang
g
= Gaya gravitsi 111
Y1
= Kedalaman sebelum terjadi lompatan (m)
Y2
= Kedalaman setelah terjadi lompatan (m)
Yp
= Kedalaman terjunan
Ld
= Panjang terjunan
Lj
= Panjang lompatan air (m)
Lt
= Panjang total
c. Terjunan Miring Terjunan miring dipakai untuk tinggi terjun > 2 m. Mulai dari awal terjunan miringnya air yang mendapat tambahan kecepatan sehingga sepanjang terjunan miring tersebut berangsur-angsur terjadi penurunan muka air. Supaya perubahan kecepatan air dari kecepatan normal ke kecapatan maksimum berjalan secara teratur dan tidak secara mendadak, dibuat suatu bagian peralihan. Tipe yang sering digunakan adalah tipe vlughter. H = h1 + (v2/2g) h2 = 2/3 h1 S = CH (H/z) Dimana : C = 0.40 untuk 1/3 < z/H < 4/3, maka D = 0.60 H +1.1 z........ (3-120) a = 0.2 H H/z ..................... (3-121) untuk 4/3 < z/H < ,maka D = H + 1.1z ...................... (3-122) a = 0.15 H H/z .................... (3-123) Dimana: H = Tinggi energi (m) h1 = Kedalaman air di hilir h2 = Kedalaman kritis (m) s = Ketinggian air pada bagian yang miring (m) z = Beda tinggi air sebelum dan sesudah terjunan (m) 112
d. Perubahan Saluran Apabila dalam perencanaan saluran terjadi perubahan bentuk atau luas potongan melintang, maka diperlukan bangunan transisi yang berfungsi untuk melindungi saluran dari kerusakan yang mungkin timbul akibat perubahan tersebut. Struktur pelindung tersebut berupa head wall yang lurus atau setengah lingkaran dengan besar sudut perubahan saluran 12.5° dari sisi saluran. Akibat perubahan sudut aliran pada bangunan ini terjadi kehilangan energi yang besarnya tergantung pada perubahan kecepatan dan bentuk dinding pada bangunan tersebut. Kehilangan energi dapat dihitung dengan persamaan : ht = (1+C2 ) h2 Dimana : ht = Kehilangan tekanan melalui bangunan transisi (m) hv = Perubahan tinggi kecepatan (m) Ck = Koefisien yang besarnya tergantung pada macam perubahan, yaitu : Dari saluran besar ke saluran kecil : − untuk dinding lurus : Ck = 0.3 − untuk dinding seperempat : Ck = 0.15 Dari saluran kecil ke saluran besar : − untuk dinding lurus : Ck = 0.5 − untuk dinding seperampat lingkaran : Ck = 0.25 e. Pertemuan Saluran Pertemuan saluran atau junction adalah pertemuan dua saluran atau lebih dari arah yang berbeda pada suatu titik. Pada kenyataanya pertemuan saluran ini mempunyaiketinggian dasar saluran yang tidak selalu sama, sehingga kehilangan tekanan sulit untuk diperhitungkan. 113
Dalam perencanaan ini, pertemuan saluran diusahakan mempuyai ketinggian yang sama untuk mengurangi konstruksi yang berlebihan yaitu dengan jalan optimasi kecepatan untuk menghasilkan kemiringan saluran yang diinginkan. Untuk mengurangi kehilangan tekanan yang teralu besar dan untuk keamanan konstruksi, maka dinding pertemuan dibuat tidak bersudut atau lengkung serta diperhalus. f.
Belokan Kesulitan dalam merancang belokan, seringkali ditimbulkan oleh kompleksitas aliran sekitar belokan tersebut. Kehilangan tekanan akibat belokan dihitung dengan persamaan sebagai berikut : h3 = kb (v 2/2g) Dimana : hb = Kehilangan tekanan akibat belokan v = Kecepatan aliran kb = Koefisien belokan untuk belokan 90° : kb = 0.4 untuk belokan 45° : kb = 0.32 (ASCE dalam buku Design and Construction of sanitary )
g. Pintu Air Pintu air klep merupakan bagian penunjang sistem drainase didaerah pedataran. Pintu air difungsikan terutama pada saat terjadi hujan dan pasang balik. Hal ini dilakukan guna mencegah aliran balik (backwater) akibat banjir makro, sehingga tidak menggangu kelancaran air keluar dari daerah perencanaan yang dapat menyebabkan banjir mikro. Pintu air biasanya diletakan pada lokasi outfall di tepi sungai dan pada tepi dimana akumulasi air dalam saluran drainasekota menuju muara tinggi. h. Bangunan Pembuangan atau Outfall
114
Bangunan pembuangan atau outfall merupakan ujung saluran yang ditempatkan pada sungai atau badan air penerima lainnya. Strukutur outfall ini hampir sama dengan struktur bangunan terjunan karena biasanya titik ujung saluran terletak pada elevasi yang lebih tinggi dari permukaan badan air penerima, sehingga dalam perencanaan outfall ini merupakan bangunan terjunan. Untuk menghitung dimensinya digunakan persamaan kontinuitas dan persamaan Manning. Kecepatan aliran dapat direncankan antara 6 sampai 10 m/dt. Lebar mulut peralihan dapat dihitung dengan persamaan : Q = 0.35 b(h+(v2 /2g) ) 2g √(h+(v2/2g) V adalah kecepatan aliran pada saluran, sedangkan kecepatan aliran pada awal bagian peralihan (v1) dihitung dengan persaman : Q = A v1 A = b (2/3 h) Sedangkan panjang bagian peralihan dihitung dengan persamaan: L = H/S v2 – v1 = m √2gH Dimana : H = Perbedaan tinggi profil awal dan akhir dari bagian peralihan. S = Kemiringan saluran(%)
3.4 Sistem Drainase Berwawasan Lingkungan dan Bangunan Pendukungnya 3.4.1 Sistem Drainase Berwawasan Lingkungan 3.4.1.1 Sumur Resapan Berdasakan Permen PU RI Nomor 12 PRT/M/2014 Tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan, metode sumur resapan merupakan metode praktis dengan cara membuat sumur-sumur untuk mengalirkan air hujan yang jatuh pada atap perumahan atau kawasan tertentu. Sumur resapan ini juga dapat dikembangkan pada areal olahraga dan wisata. Konstruksi dan kedalaman sumur resapan disesuaikan dengan kondisi lapisan 115
tanah setempat. Perlu dicatat bahwa sumur resapan ini hanya dikhususkan untuk air hujan, sehingga masyarakat harus mendapatkan pemahaman mendetail untuk tidak memasukkan air limbah rumah tangga ke sumur resapan tersebut. A. Persyaratan-persyaratan Berdasarkan SNI 03-2453-2002 Tata Cara Perencanaan Teknik Sumur Resapan Air Hujan Untuk Lahan Pekarangan memiliki persyaratan yang harus di penuhi adalah sebagai berikut: a. Persyaratan Umum
Sumur resapan air hujan di tempatkan pada lahan yang relative datar, mempunyai beda ketinggian antara 0.03 atau 3%
Air yang masuk ke dalam sumur resapan adalah air hujan yang tidak tercemar
Penempatan sumur resapan air hujan harus mempertingkan keamanan bangunan sekitarnya
Harus memperhatikan peraturan daerah setempat
Hal-hal yang tidak memenuhi ketentuan ini harus disetujui instansi yang berwenang
b. Persyaratan Teknis
Kedalaman air tanah Kedalaman air tanah minimum 1,5 m pada musim hujan
Permeabilitas tanah Struktur tanah yang dapat digunakan harus mempunyai nilai permeabilitas tanah ≥ 2 𝑐𝑚/𝑗𝑎𝑚 dengan klasifikasi sebagai berikut:
-
Permeabilitas tanah sedang (geluh kelanauan, 2 – 3,6 cm/jam atau 0,48 – 0,864 m3/m2/hari)
-
Permeabilitas tanah agak cepat (pasir halus, 3,6 – 36 cm/jam atau 0,864 – 8,64 m3/m2/hari)
-
Permeabilitas tanah cepat (pasir kasar, lebih besar 36 cm/jam atau 8,64 m3/m2/hari)
Jarak terhadap bangunan Jarak penempatan sumur resapan air hujan terhadap bangunan, dapat dilihat tabel 3.25
116
Tabel 3.25 Jarak Minimum Sumur Resapan Air Hujan Terhadap Bangunan No.
Jarak Minimum dari Sumur
Jenis Bangunan
Resapan Air Hujan (m)
1
Sumur resapan air hujan/smur air bersih
3
2
Pondasi bangunan
1
3
Bidang resapan/sumur resapan tangki septik
5
Sumber: SNI 03-2453-2002 Tata Cara Perencanaan Teknik Sumur Resapan Air Hujan Untuk Lahan Pekarangan
B. Perhitungan dan Penentuan Sumur Resapan Air Hujan a. Perhitungan sumur resapan air hujan Perhitungan sumur resapan air hujan terbagi atas: 1) Volume andil banjir dapat digunakan rumus sebagai berikut: 𝑽𝒂𝒃 = 𝟎, 𝟖𝟓𝟓 . 𝑪𝒕𝒂𝒅𝒂𝒉 . 𝑨𝒕𝒂𝒅𝒂𝒉 . 𝑹 Dimana: 𝑉𝑎𝑏
= Volume andil banjir yang akan di tamping sumur resapan
(m3) 𝐶𝑡𝑎𝑑𝑎ℎ
= Koefisien limpasan dari bidang tadah (tanpa satuan)
𝐴𝑡𝑎𝑑𝑎ℎ
= Luas bidang tadah (m2)
𝑅
= Tinggi hujan harian rata-rata (L/m2/hari)
2) Volume air hujan yang meresap digunakan rumus sebagai berikut: 𝑽𝒓𝒔𝒑 =
𝒕𝒆 . 𝑨𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 . 𝑲 𝑹
Dimana: 𝑉𝑟𝑠𝑝
= volume air hujan yang meresap (m3)
𝑡𝑒
= durasi hujan efektif (jam) = 0.9 𝑅 0.92 /60 (jam)
𝑅
= tinggi hujan harian rata-rata (L/m2/hari)
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
= luas dinding sumur + luas alas sumur (m2)
𝐾
= koefisien pemeabilitas tanah (m/hari) (untuk dinding sumur yang kedap, nilai 𝐾𝑣 = 𝐾ℎ , untuk dinding tidak kedap diambil nilai 𝑲𝒓𝒂𝒕𝒂−𝒓𝒂𝒕𝒂 ) 𝑲𝒓𝒂𝒕𝒂−𝒓𝒂𝒕𝒂 =
𝑲𝒗 . 𝑨𝒉 + 𝑲𝒉 . 𝑨𝒗 𝑨𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍
Dimana: 𝐾𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 =koefisien permeabilitas tanah rata-rata (m/hari) 117
=koefisien permeabilitas tanah pada dinding sumur (m/hari) =
𝐾𝑣
2.𝐾ℎ 𝐾ℎ
= koefisien permeabilitas tanah pada alas sumur (m/hari)
𝐴ℎ
= luas alas sumur dengan penampang lingkaran = 1⁄ . 𝜇. 𝐷2 (m2) 4 = luas alas sumur dengan penampang segi empat = P.L (m2) = luas dinding sumur dengan penampang lingkaran =
𝐴𝑣
𝜇 . 𝐷. 𝐻 (m2) = luas dinding sumur dengan penampang segiempat = 2 . P. L (m2) 3) Volume penampungan (storasi) air hujan digunakan rumus sebagai berikut: 𝑽𝒔𝒕𝒐𝒓𝒂𝒔𝒊 = 𝑽𝒂𝒃 − 𝑽𝒓𝒔𝒑 b. Penentuan jumlah sumur resapan Penentuan jumlah rumus resapan air hujan, terlebih dahulu menghitung Htotal sebagai berikut: 𝑯𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝒏=
𝑽𝒂𝒃 − 𝑽𝒓𝒔𝒑 𝑨𝒉
𝑯𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑯𝒓𝒆𝒏𝒄𝒂𝒏𝒂
Dimana: n
= jumlah sumur resapan air hujan (buah)
𝐻𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
= kedalaman total sumur resapan air hujan (m)
𝐻𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎
= kedalaman yang direncanakan < kedalaman air tanah (m)
3.4.1.2 Kolam Detensi, Kolam Retensi, Kolam Tandon Berdasakan Permen PU RI Nomor 12 PRT/M/2014 Tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan, kolam detensi/retensi adalah Prasarana Drainase yang berfungsi untuk menampung dan meresapkan air hujan di suatu wilayah. Kolam Tandon adalah Prasarana Drainase yang berfungsi untuk menampung air hujan agar dapat digunakan sebagai sumber air baku. A. Tahap Perencanaan Kolam Detensi, Kolam Retensi, Kolam Tandon
118
Kolam detensi, kolam retensi dan kolam tandon digunakan untuk melindungi daerah bagian hilir saluran dari kerusakan yang disebabkan karena kondisi saluran sebelah hilir tidak mampu me- nampung debit dari saluran sebelah hulu, kelebihan debit terse- but ditampung dalam kolam detensi. Berdasarkan hal tersebut, maka tahapan perencanaan Kolam detensi, kolam retensi dan kolam tandon tergantung dari lokasi kolam detensi, kolam retensi dan kolam tandon. Ada 4 (empat) tipe lokasi Kolam detensi, kolam retensi dan kolam tandon: 1) Kolam detensi dan retensi terletak di samping badan saluran/ sungai. 2) Kolam detensi dan retensi terletak pada badan saluran/sungai. 3) Kolam detensi dan retensi terletak pada saluran/sungai tersebut yang disebut channel storage atau long storage. 4) Kolam tandon dapat diletakkan diluar alur sungai. Tahap Perencanaan kolam detensi, kolam retensi, kolam andon sesuai dengan tipe lokasi: a. Tahap Perencanaan Kolam Detensi dan Retensi yang Terletak di Samping Badan Saluran/Sungai 1) Mengidentifikasi daerah genangan dan parameter genangan yang meliputi luas genangan, tinggi genangan, lama genangan dan frekuensi genangan serta penyebab genangan. 2) Memastikan bahwa elevasi muka air pada saat banjir rencana di badan penerima lebih rendah daripada permukaan air di hilir saluran 3) Menghitung kapasitas saluran existing dibandingkan debit banjir rencana untuk menentukan penyebab genangan secara pasti. 4) Menentukan lokasi Kolam detensi, retensi pada lokasi genangan atau di bagian hulunya. 5) Menentukan lokasi bangunan pelimpah samping atau pintu inlet dan outlet. 6) Perhitungan pelimpah samping menggunakan formula yang dikutip dari “Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan, KP04”, Cetakan I, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta, Desember 1986, adalah sebagai berikut :
Debit di saluran pelimpah samping tidak seragam dan, oleh karena itu persamaan kontinuitas untuk aliran mantap yang kontinu (terus menerus)
119
tidak berlaku. Jenis aliran demikian disebut “aliran tak tetap berubah berangsur” (gradually varied flow);
Pada dasarnya aliran dengan debit yang menurun dapat dianggapsebagai cabang aliran di mana air yang dibelokkan tidak mempengaruhi tinggi energi;
Metode yang digunakan untuk perencanaan pelimpah samping adalah metode bilangan yang didasarkan pada pemecahan masalah secara analitis yang diberikan oleh De Marchi seperti terlihat dalam Gambar 1. Dengan mengandaikan bahwa aliran adalah aliran subkritis, panjang bangunan pelimpah dapat dihitung sebagai berikut:
7) Di dekat ujung bangunan pelimpah, kedalaman aliran ho dan debit Qo sama dengan kedalaman dan debit potongan saluran di belakang pelimpah. Dengan H = h +v 2/2g tinggi energi di ujung pelimpah dapat dihitung; 8) Pada jarak Δx di ujung hulu dan hilir bangunan pelimpah tinggi energi juga Ho, karena sudah diandaikan bahwa tinggi energi di sepanjang pelimpah adalah konstan:
Bila: Qx = debit Qo potongan hilir ditambah debit qx, yang mengalir pada potongan pelimpah dengan panjang Δx. Qx= Andaikata, ho = hx menghasilkan 𝑞𝒙 = 𝝁∆𝒙√𝟐𝒈. (𝒉𝒐 − 𝒄)𝟑/𝟐 Dan Qx = Q0 + q. Dengan Q x ini kedalaman hx dapat dihitung dari: 𝒉𝒙 = 𝑯𝒙 ± 𝑸𝒙𝟐 /(𝟐𝒈. 𝑨𝒙𝟐 )
120
Gambar 3.25 Bangunan Pelimpah Samping Koefisien debit μ untuk mercu pelimpah harus diambil 5% lebih kecil dari pada koefisien serupa untuk mercu yang tegak lurus terhadap aliran; 9) Setelah hx dan Qx ditentukan, kedalaman h2x dan debit Q2x akan dihitung untuk suatu potongan pada jarak 2Δx di depan ujung pelimpah dengan cara yang sama seperti yang dijelaskan pada no (8). Qo dan ho harus digantikan dengan Qx dan hx; dalam langkah kedua ini Qx dan hx menjadi Q2x, q2x dan h2x. 10) Perhitungan-perhitungan ini harus diteruskan sampai Qnx sama dengan debit banjir rencana potongan saluran di bagian hulu bangunan pelimpah samping. Panjang pelimpah adalah nΔx dan jumlah air lebih yang akan dilimpahkan adalah Qnx – Qo. Uraian lebih lanjut tentang perhitungan pelimpah samping ini dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam Retensi dan Sistem Polder. 11) Menentukan sistem aliran inlet dan outlet untuk menghitung volume kolam detensi, kolam retensi yang dibutuhkan. Uraian lebih lanjut tentang perhitungan volume kolam detensi/retensi yang terletak di samping badan saluran/sungai dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam Retensi dan Sistem Polder. 121
12) Elevasi muka air di kolam detensi, kolam retensi diatur menggunakanpintu air atau pelimpah/pelimpah samping pada inlet/outlet sedemikian rupa, sampai elevasi muka air saluran di sebelah hilir dapat dialiri air dari kolam detensi, retensi yang tidak menimbulkan genangan pada daerah bagian hilir. Uraian lebih lanjut tentang perhitungan elevasi muka air pada saluran dan kolam detensi/retensi yang terletak di samping badan saluran/sungai dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam Retensi dan Sistem Polder. 13) Komponen bangunan pelengkap pada kolam detensi, kolam retensi yang terletak disamping badan saluran/ sungai
Bangunan pelimpah samping dan pintu inlet
Pintu outlet
Jalan akses menuju kolam detensi, retensi
Ambang rendah di depan pintu outlet
Saringan sampah pada pintu inlet
Kolam penangkap sedimen
Rumah jaga dan gudang. Bagan alir tahap perencanaan kolam detensi, retensi yang terletak di samping
badan
saluran/sungai
dapat
dilihat
pada
Gambar.
122
Gambar 3.26 Perencanaan Kolam Detensi 123
Gambar 3.27 Kolam Detensi dan Retensi yang Terletak di Samping Badan Saluran/Sungai b. Tahap Perencanaan Kolam Detensi, Retensi yang Terletak di Dalam Badan Sungai 1) Mengidentifikasi daerah genangan dan parameter genangan yang meliputi luas genangan, tinggi genangan, lama genangan dan frekuensi genangan serta penyebab genangan. 2) Memastikan bahwa elevasi muka air pada saat banjir rencana di badan penerima lebih rendah daripada permukaan air di hilir saluran 3) Menghitung kapasitas saluran existing dibandingkan debit banjir rencana untuk menentukan penyebab genangan secara pasti. 4) Menentukan lokasi Kolam detensi, retensi pada lokasi genangan atau di bagian hulunya. 5) Menentukan lokasi bangunan pelimpah samping atau pintu inlet dan outlet. 6) Sket gambar pelimpah sesuai dengan rumus dibawah ini dan dapat dilihat seperti dalam Gambar di bawah. 7) Menghitung debit yang melalui pelimpah sama dengan debit saluran sebelah hilir, sehingga panjang pelimpah dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
124
Gambar 3.28 Pelimpah 𝑸 = 𝑪𝒅. 𝑳. 𝑯𝟑/𝟐 Dimana: Q
= Jumlah air yang melimpas (m3/det)
L
= Panjang ambang peluap (m)
H
= Tinggi air di atas ambang peluap di sebelah hilir (m)
Cd
= Nilai koefisien debit =2 - 2,1
Uraian lebih lanjut tentang perhitungan panjang/lebar bangunan pelimpah yang kolam detensi/retensi terletak di badan saluran/sungai dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam Retensi dan Sistem Polder. 8) Menentukan sistem aliran inlet dan outlet untuk menghitung volume kolam retensi, detensi yang dibutuhkan. Uraian lebih lanjut tentang perhitungan volume kolam detensi/retensi yang terletak di badan saluran/sungai dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam retensi dan Sistem Polder. 9) Elevasi muka air di kolam detensi, kolam retensi diatur menggunakan pintu air inlet/outlet sedemikian rupa, sampai elevasi muka air saluran di sebelah hilir dapat dialiri air dari kolam detensi, retensi yang tidak menimbulkan genangan pada daerah bagian hilir. Uraian lebih lanjut tentang perhitungan elevasi muka air pada kolam detensi/ retensi terletak di badan saluran/sungai serta elevasi muka air saluran dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam Retensi dan Sistem Polder. 10) Komponen bangunan pelengkap pada kolam detensi, kolam retensi yang terletak pada badan saluran/ sungai
Bangunan pelimpah samping dan pintu inlet
Pintu outlet
Jalan akses menuju kolam detensi, retensi 125
Ambang rendah di depan pintu outlet
Saringan sampah pada pintu inlet
Kolam penangkap sedimen
Rumah jaga dan gudang
11) Bagan alir tahap perencanaan kolam detensi, retensi yang terletak pada badan saluran/sungai dapat dilihat pada Gambar 24. 12) Hitung lebar pintu untuk debit sama dengan debit saluran sebelah hilir ditambah 10%, rumusnya adalah sebagai berikut:
Bila: Q = debit pintu (m3/dt) Cd = koefisien debit 0,62 (Hidrolika II, Prof. DR. Ir.Bambang Triatmodjo) B = lebar pintu (dalam m) a = tinggi lubang pintu (dalam m) H = selisih tinggi air di hulu dan hilir pintu (dalam m) Uraian lebih lanjut tentang perhitungan dimensi pintu air pada bangunan pelimpah yang kolam detensi/retensi terletak di badan saluran/sungai dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam Retensi dan Sistem Polder. 13) Elevasi muka air di kolam detensi direncanakan maksimum sama dengan elevasi mercu pelimpah. Uraian lebih lanjut tentang perhitungan elevasi muka air pada bangunan pelimpah yang kolam detensi/retensi terletak di badan saluran/sungai dapat dilihat dalam Lampiran: Kolam Detensi, Kolam Retensi dan Sistem Polder. 14) Bagan alir tahap perencanaan kolam detensi yang terletak di ruas/badan saluran/sungai dapat dilihat pada Gambar.
126
Gambar 3.29 Kolam Detensi dan Retensi yang Terletak pada Badan Saluran/Sungai c. Tahap Perencanaan Kolam Detensi dan Retensi Tipe Storage Memanjang Tahapannya sama dengan tahapan kolam detensi yang terletak pada badan saluran /sungai, hanya kolam detensinya yang berbeda. Pada kolam detensi tipe storage memanjang, kolam detensinya adalah ruas saluran hulu itu sendiri, sedangkan pada kolam detensi yang terletak pada badan saluran/sungai, kolam detensi hanya sebagian yang terletak dalam ruas saluran, selebihnya di kiri dan kanan badan atau ruas saluran. Tahapannya adalah sebagai berikut: 1) Pastikan daerah genangan dan parameter genangan yang meliputi luas genangan, tinggi genangan, lama genangan dan frekuensi genangan. 2) Pastikan bahwa bendung pelimpah yang dilengkapi dengan pintu air terletak pada badan saluran di sebelah hulu daerah genangan yang merupakan bangunan pemisah antara saluran hulu dan saluran hilir. 3) Survey dan ukur profil memanjang dan melintang saluran sebelah hulu dan sebelah hilir. 4) Hitung debit saluran sebelah hulu dan sebelah hilir. 5) Tinggi elevasi mercu bendung pelimpah sama dengan tinggi elevasi debit maksimum saluran sebelah hulu.
127
6) Besarnya volume air yang ditampung dalam kolam detensi tergantung dari lamanya debit saluran sebelah hulu tersimpang. 7) Debit yang melalui bendung pelimpah sama dengan debit saluran sebelah hilir. Panjang pelimpah dapat dihitung menggunakan rumus:
Bila : Q = jumlah air yang melimpas (m3/det) L = panjang ambang peluap (m) H = tinggi air di atas ambang peluap di sebelah hilir (m) Cd = nilai koefisien debit= 2 – 2,1 8) Hitung lebar pintu untuk debit sama dengan debit saluran sebelah hilir ditambah 10%, menggunakan rumus:
Bila: Q = debit pintu (m3/dt) Cd = koefisien debit 0,62 (Hidrolika II, Prof. DR. Ir.Bambang Triatmodjo) B = lebar pintu (dalam m) a = tinggi lubang pintu (dalam m) H = selisih tinggi air di hulu dan hilir pintu (dalam m). 9) Elevasi muka air di kolam detensi sama dengan elevasi mercu pelimpah. Bagan alir tahap perencanaan kolam detensi yang terletak pada badan saluran/sungai. 3.4.1.3 Lubang Resapan Biopori Lubang resapan biopori (LRB) merupakan lubang berbentuk silindris berdiameter sekitar 10 cm yang digali di dalam tanah. Kedalamannya tidak melebihi permukaan air tanah, yaitu sekitar 100 cm dari permukaan tanah. LRB dapat meningkatkan kemampuan tanah dalam meresapkan air. Air tersebut meresap melalui biopori yang menembus permukaan dinding LRB ke dalam tanah di sekitar lubang. Dengan demikian akan menambah cadangan air dalam tanah serta menghindari terjadinya aliran air di permukaan tanah. Lubang resapan biopori (LRB) dikembangkan atas dasar prinsip ekohidrologis, yaitu dengan memperbaiki kondisi ekosistem tanah akan memperbaiki fungsi hidrologis ekosistem tersebut. Pemanfaatan sampah organik ke dalam lubang kecil dan dalam 128
ternyata dapat menciptakan habitat yang baik bagi beraneka ragam organisme tanah. Organisme tanah dapat mempercepat pelapukan bahan organik serta meningkatkan pembentukan biopori yang dapat memperlancar peresapan air dan pertukaran O2 dan CO2 di dalam tanah. Manfaat lubang resapan biopori (LRB) yaitu: 1. memperbaiki ekosistem tanah; 2. meresapkan air, mencegah banjir; 3. menambah cadangan air tanah; 4. mengatasi kekeringan; 5. mempermudah penanganan sampah dan menjaga kebersihan; 6. mengubah sampah menjadi kompos; 7. mengurangi gas emisi rumah kaca dan metan; dan 8. mengatasi masalah akibat genangan Peresapan air ke dalam tanah dapat diperlancar dengan adanya biopori yang dapat diciptakan oleh fauna tanah dan akar tanaman. Cacing tanah adalah fauna tanah yang sangat berperan dalam memperbaiki kondisi tanah. Fauna ini dapat melalukan porositas tanah dengan membuat biopori. Biopori cacing tanah dapat membantu proses resapan air tanah. Cara membuat lubang biopori adalah : 1. Buat lubang silindris ke dalam tanah dengan diameter sepuluh sentimeter, kedalaman sekitar seratus sentimeter atau tidak melampaui kedalaman air tanah pada dasar saluran atau alur yang telah dibuat. Jarak antarlubang 50–100 cm. 2. Mulut lubang dapat diperkuat dengan adukan semen selebar dua sampai dengan tiga sentimeter, setebal dua sentimeter di sekeliling mulut lubang. 3. Segera isi lubang LRB dengan sampah organik yang berasal dari sisa tanaman yang dihasilkan dari dedaunan pohon, pangkasan rumput dari halaman atau sampah dapur. 4. Sampah organik perlu selalu ditambahkan ke dalam lubang yang isinya sudah berkurang menyusut karena proses pelapukan. 5. Kompos yang terbentuk dalam lubang dapat diambil pada setiap akhir musim 129
kemarau bersamaan dengan pemeliharaan lubang. Teknologi ini bisa diaplikasikan di kawasan perumahan yang 100 persen kedap air atau sama sekali tidak ada tanah terbuka maupun di areal persawahan yang berlokasi di kawasan perbukitan. Prinsip dari teknologi ini adalah menghindari air hujan mengalir ke daerah yang lebih rendah dan membiarkannya terserap ke dalam tanah melalui lubang resapan tersebut. Yang menjadi salah satu faktor penyebab banjir adalah air hujan yang mengguyur wilayah hulu tidak bisa diserap dengan baik karena berkurangnya pepohonan dan banyaknya bangunan, sehingga wilayah hilir kebanjiran. Dinamakan teknologi biopori atau mulsa vertikal karena teknologi ini mengandalkan jasa hewan-hewan tanah seperti cacing dan rayap untuk membentuk pori-pori alami dalam tanah, dengan bantuan sampah organik, sehingga air bisa terserap dan struktur tanah diperbaiki. Di kawasan perumahan yang 100 persen kedap air, teknologi lubang serapan biopori ini diterapkan dengan membuat lubang di saluran air ataupun di areal yang sudah terlanjur diperkeras dengan semen dengan alat bor. Kemudian ke dalam lubang berdiameter 10 cm dengan kedalaman 80 cm atau maksimal satu meter tersebut, dimasukkan sampah organik yang bisa berupa daun atau ranting kering serta sampah rumah tangga. Keberadaan sampah organik ini berfungsi untuk membantu menghidupkan cacing tanah dan rayap yang nantinya akan membuat biopori.
Gambar 3.30 Lubang Resapan Biopori
130
3.4.1.4 Pemanenan Air Hujan (Rain Water Harvesting) Teknik pemanenan air hujan atau disebut juga dengan istilah rain water harvesting didefinisikan sebagai suatu cara pengumpulan atau penampungan air hujan atau aliran permukaan pada saat curah hujan tinggi untuk selanjutnya digunakan pada waktu air hujan rendah. Dilihat dari ruang lingkup implementasinya, teknik ini dapat digolongkan dalam 2 (dua) kategori, yaitu : 1. Teknik pemanenan air hujan dengan atap bangunan (roof top rain water harvesting), dan 2. Teknik pemanenan air hujan (dan aliran permukaan) dengan bangunan reservoir, seperti dam parit, embung, kolam, situ, waduk, dan sebagainya. Perbedaan dari kedua kategori di atas adalah bahwa untuk kategori yang pertama, ruang lingkup implementasinya adalah pada skala individu bangunan rumah dalam suatu wilayah permukiman ataupun perkotaan ; sementara untuk kategori yang kedua skalanya lebih luas lagi.
Gambar 3.31 Pemanenan Air Hujan dan Atap Bangunan
131
Gambar 3.32 Pemanenan Air Hujan dengan Bangunan Reservoir Embung Beberapa keuntungan penggunaan air hujan sebagai salah satu alternatif sumber air bersih adalah sebagai berikut meminimalisasi dampak lingkungan: penggunaan instrumen yang sudah ada (atap rumah, tempat parkir, taman, dan lain-lain) dapat menghemat pengadaan instrumen baru dan meminimalisasi dampak lingkungan.
3.4.2
Bangunan Pelengkap
3.4.2.1 Street Inlet Street inlet merupakan lubang/buangan disisi-sisi jalan yang berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan yang berada disepanjang jalan menuju kedalam saluran. Pada jenis penggunaan saluran terbuka tidak diperlukan street inlet karena ambang saluran yang ada merupakan bukaan bebas (kecuali untuk jalan dengan trotar jalan terbangun). Peletakan street inlet mempunyai ketentuan-ketentuan sebagai berikut : o Diletakan pada tempat yang tidak memberikan gangguan terhadap lalulintas jalan maupun pejalan kaki. o Ditempatkan pada daerah yang rendah dimana limpasan air hujan menuju ke arah tersebut. o Air yang masuk street inlet harus secepatnya menuju ke dalam saluran. o Jumlah street inlet harus cukup untuk menangkap limpasan air hujan pada jalan yang bersangutan, dengan rumus: 132
D=
𝟐𝟖𝟎√𝑺 𝑾
Dimana : D
= Jarak antar street inlet (m) : D ≤ 50 m
S
= Kemiringan Longitudinal Jalan(%)
W
= Lebar jalan/Lebar daerah catchment area (m)
Inlet untuk surface runoff yang berasal dari jalan dan daerah berkedap (paved area). Ukuran, jumlah dan jarak inlet akan menentukan genangan yang terjadi saat hujan. Letak: o Titik terendah (tipikal) o Sepanjang jalan (dekat trotoir) o Jarak antar street inlet 50 m (standar) o Luas daerah kedap 200 m2 c. Gutter Inlet Gutter inlet adalah bukaan horisontal dimana air jatuh ke dalamnya. Kapasitas gutter inlet dapat dihitung dengan menggunakan modifikasi persamaan Manning untuk aliran dalamsalurn yang sangat dangkal, yaitu: Q = 0.56 (z/n) S0.5 dc8/3 Dimana :
d.
Q
= kapasitas gutter inlet (m3/dt)
z
= kemiringan potongan melintang jalan (m/m
n
= koefisien kekasaran Manning = 0.016
S
= kemiringan longitudinal Gutter (m/m)
dc
= kedalam aliran didalam gutter (m) = ¼ zw + d
Crub Inlet Curb inlet adalah bukaan vertikal dimana air masuk kedalamnya.Kapasitas dihitung terhadap panjang bukaan missal penambahan legokan (depression). Kapasitas curb inlet dapat dihitung dengan rumus empiris sebagai berikut: british unit 133
Q/L = 0.2gd 3/2 metric unit Q/L =0.3 gd 3/2 Dimana : Q
= Kapasitas curb inlet (cfs, m3/dt)
L
= Lebar buakaan curb (ft, m)
g
= Gravitasi (m3/dt)
d
= Kedalama total air dalam gutter (ft, m)
Tinggi air pada permukaan jalan dekat gutter/curb dapat didekati dengan rumus : d = 0.0474 (DI)0.5/S0.2 Dimana : d
= Kedalam air (mm) pada lebar ¼ lebar jalan
D
= Jarak antara street inlet
I
= Intensitas hujan (mm/jam)
S
= Kemiringan jalan Dalam perencanaan, kapasitas gutter maupun curb inlet harus diturunkan (10-30)
% untuk memperhitungkan gangguan penyumbatan, dimana penurunan ini tergantung pada kondisi jalan serta tipe inlet seperti pada tabel berikut : Tabel 3.26 Faktor Reduksi Dalam Penentuan Kapasitas Inlet Kondisi Jalan
Tipe outlet
Persentase dari kapasitas teoritis yang diijinkan
Sump
Curb
80%
Continous grade
Curb
80%
Continous grade
Deflactor
75%
Sumber : BUDSP, Drainage Desaign for Bandung, 1970
134
3.4.2.2 Bangunan Pembuangan atau Outfall Bangunan pembuangan atau outfall merupakan ujung saluran yang ditempatkan pada sungai atau badan air penerima lainnya. Strukutur outfall ini hampir sama dengan struktur bangunan terjunan karena biasanya titik ujung saluran terletak pada elevasi yang lebih tinggi dari permukaan badan air penerima, sehingga dalam perencanaan outfall ini merupakan bangunan terjunan. Untuk menghitung dimensinya digunakan persamaan kontinuitas dan persamaan Manning. Kecepatan aliran dapat direncankan antara 6 sampai 10 m/dt. Lebar mulut peralihan dapat dihitung dengan persamaan : Q = 0.35 b(h+(v2 /2g) ) 2g √(h+(v2/2g) V adalah kecepatan aliran pada saluran, sedangkan kecepatan aliran pada awal bagian peralihan (v1) dihitung dengan persaman : Q = A v1 A = b (2/3 h) Sedangkan panjang bagian peralihan dihitung dengan persamaan: L = H/S v2 – v1 = m √2gH Dimana : H = Perbedaan tinggi profil awal dan akhir dari bagian peralihan. S = Kemiringan saluran(%) 3.4.2.3 Gorong-gorong Gorong-gorong adalah saluran yang memotong jalan atau media lain. Bentuk gorong-gorong terdiri dari: bentuk lingkaran yang terbuat dari pipa beton dan bentuk segiempat dari beton bertulang. Gambar 3.33 memperlihatkan bangunan goronggorong.
135
Gambar 3.33 Bangunan Gorong-gorong Gorong-gorong mempunyai potongan melintang yang lebih kecil dari pada luas basah saluran hulu maupun hilir. Sebagian dari potongan melintang mungkin berada di atas muka air dalam hal ini gorong-gorong berfungsi sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas. Pada gorong-gorong aliran bebas, benda-benda yang hanyut dapat lewat dengan mudah, tetapi biaya pembuatannya umunyan lebih mahal dibandng gorong-gorong tenggelam. Untuk maksud pemeliharaan dimana gorong-gorong harus terbebas dari endapan lumpur,dengan batasan kecepatan dalam gorong-gorong harus lebih besar atau sama dengankecepatan self cleansing. Kehilangan tekanan oleh pengaliran di dalam gorong-gorong dapat dihitung dengan persamaan : Δh = (V2/2g) (1+a+b (lр/4A)) (3-124) Dimana : Δh
= Perbedaan tinggi muka air di muka dan di belakang gorong-gorong (m)
v
= Kecepatan air dalam gorong-gorong (m/dt)
g
= Gaya gravitasi (m/dt2)
l
= Panjang gorong-gorong
p
= Keliling basah gorong-gorong
A
= Luas penampang basah gorong-gorong
a
= Koefisien kontraksi pada perlengkapan gorong-gorong. a = (1/μ) – 1
μ
= 0.8 – 0.83
b
= Koefisien dinding pada gorong-gorong, untuk gorong-gorong bulat.
136
Untuk gorong-gorong bulat : b = 1.5 (0.01989 + (0.0005078/d)) Untuk gorong-gorong segi empat : b = 1.5 (0.01989 + (0.0005078/4R))
137
BAB IV ANALISIS DAN PERENCANAAN 4.1 Data dan Asumsi yang Digunakan 4.1.1
Data Curah Hujan Curah hujan adalah jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selama periode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi (mm) di atas permukaan horizontal bila tidak terjadi evaporasi, runoff dan infiltrasi. Satuan curah hujan adalah mm, inch. Di Indonesia, data curah hujan ditakar dan dikumpulkan oleh beberapa instansi, antara lain Dinas Pengairan, Dinas Pertanian, dan Badan Metereologi dan Geofisika. Jenis dan tipe alat penakar hujan yang digunakan juga berbeda-beda. Secara umum alat penakar hujan dibagi menjadi dua, yaitu alat penakar hujan manual dan penakar hujan otomatis. Dalam perencanaan drainase perkotaan, data curah hujan digunakan untuk :
Perhitungan dimensi saluran, baik saluran yang tertutup maupun saluran yang terbuka dengan ataupun tanpa lining
Perhitungan dimensi bangunan saluran lintasan
Perhitungan waduk pengendali mikro dan makro Data curah hujan yang digunakan dalam merencanakan saluran drainase di
Kelurahan Kalijaga adalah data curah hujan selama 10 tahun yaitu dari tahun 20062015, menggunakan data pada masa lampau karena dianggap sampel tersebut dapat mewakili. Berikut data curah hujan selama 10 tahun terakhir. Tabel 4.1 Data Curah Hujan Selama 10 Tahun (2006-2015)
Bulan -1
2006 Curah Hari hujan Hujan (mm) -2 -3
2007
2008
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-4
-5
-6
-7
2009 Curah Hari hujan Hujan (mm) -8 -9
2010 Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-10
-11
Januari
114
4
365.5
4
361
19
138.5
13
357
20
Februari
533
16
226
19
171
16
310
20
354
12
Maret
294
10
347
10
348
19
154
7
165
18
April
204
7
257.5
7
171
14
98.5
7
101
14
Mei
198
6
67.5
6
23
5
82
10
212
12
Juni
16
1
90.5
7
71
6
210.5
8
139
12
92.5
2
-
158
9
12
6
4.5
2
61
6
-
40
-
144
8
Juli
-
Agustus
-
-
September
-
-
-
138
Oktober
-
137.5
5
101
12
-
134
12
November
83
3
90
8
139
13
103.5
8
257
13
Desember
273
9
337.5
16
369
23
209.5
11
298
13
Jumlah Rata-rata per bulan
1,715
56
2,012
84
1,766
133
1,351
86
2,380
148
214.375
4.7
201.15
7
176.6
11.1
135.1
7.2
198.3
12.3
Bulan -1
2011 Curah Hari hujan Hujan (mm) -2 -3
2012
2013
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-4
-5
-6
-7
2014 Curah Hari hujan Hujan (mm) -8 -9
2015 Curah hujan (mm)
Hari Hujan
-10
-11
Januari
17.8
4
145.3
11
404.5
16
710.4
16
276
18
Februari
95
7
487.2
14
161
5
319.7
15
383.1
12
Maret
424.2
12
358.1
14
334
10
243.4
9
107.9
6
April
21.5
10
52.5
5
175.7
12
216
8
48
6
Mei
134.3
12
164
4
214.5
13
85
3
139.6
7
Juni
110
5
10.9
2
235.5
10
169.5
5
10
1
Juli
29.5
3
0
0
190
8
62
4
0
0
Agustus
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
September
0
0
0
0
30
2
0
0
0
0
Oktober
133.9
3
17
1
74
3
37
2
0
0
November
256.5
8.3
70.5
4
136
5
66.7
5
30.6
1
Desember
208
6.7
385.8
15
731.1
22
459.4
17
199.5
13
70
2,686.30
106
2,369.10
84
1,194.70
64
5.83
223.858333
8.83
197.425
7
99.5583333
5.33
Jumlah 1,624.20 71 1,691.30 Rata-rata 135.35 5.92 140.941667 per bulan Sumber : DKP3 Kota Cirebon, dari tahun 2006-2015
4.1.2
Data Catchment Area (Ha) Catchment area adalah suatu daerah tadah hujan dimana air yang mengalir pada permukaannya ditampung oleh saluran yang bersangkutan. Sistem drainase yang baik yaitu apabila ada hujan yang jatuh di suatu daerah harus segera dapat dibuang, untuk itu dibuat saluran yang menuju saluran utama. Untuk menentukan daerah tangkapan hujan tergantung kepada kondisi lapangan suatu daerah dan situasi topografinya / elevasi permukaan tanah suatu wilayah disekitar saluran yang bersangkutan yang merupakan daerah tangkapan hujan dan mengalirkan air hujan kesaluran drainase. Untuk menentukan daerah tangkapan hujan (Cathment area) sekitar drainase dapat diasumsikan dengan membagi luas daerah yang akan ditinjau. Luas catchment area yang terlayani drainase pada Kelurahan Kalijaga, Kecamatan Harjamukti, Kota Cirebon di tentukan berdasarkan kontur yang menurun atau dengan sistem gravitasi. Dilakukan sistem gravitasi supaya meminimalkan pembebasan lahan; meminimalkan aliran permukaan dan memaksimalkan resapan; 139
pemanfaatan sungai/anak sungai sebagai badan air penerima dan outfall yang direncanakan; dan menghindari banyaknya perlintasan saluran pada jalan. Tabel 4.2 Data Luas Tangkapan Hujan/Luas Catchment Area (Ha) Luas Catchment Area Outfall
A
Nomor Segmen
Pemukiman
Hutan
Industri
Pesawahan
(Ha)
(Ha)
(Ha)
(Ha)
Halaman (Lahan Tanah Keras) (Ha)
Total Luas Catchment Area (Ha)
1
2
4.93415263
-
-
-
1.58937777
6.5235304
1
2
3.80902543
-
-
3.0475
2.448
9.30452543
2
3
2.18634125
1.50570372
-
-
-
3.69204497
2
-
-
-
2.51729812
-
2.51729812
2
3
2.52169974
0.32005231
-
-
-
2.84175205
1
2
0.99666472
-
-
2.89121077
-
3.88787549
2
3
2.9519585
1.7814711
-
0.38513759
-
5.11856719
1
2
3.6122308
2.88103868
-
-
-
6.49326948
2
3
0.4864811
2.31031289
-
-
-
2.79679399
1
2
1.83727371
-
-
-
0.31872483
2.15599854
2
5.07821541
-
-
-
-
5.07821541
3 2
2.6368
1.0308417
-
-
-
3.6676417
5.13718937
-
0.7846885
-
3.77104209
9.69291995
2 3 7.80160439 Sumber: Data Perhitungan, 2017
-
-
-
-
7.80160439
B C D E F G H
4.1.3
1
1 2 1
Data Panjang Saluran Tabel 4.3 Data Panjang Saluran (m) Outflow
No Patok Saluran
Lo (m)
A B C D E F G H
1
2
560.22125
1
2
312.13893
2
3
338.31098
1
2
250.8945
2
3
169.33098
1
2
363.19067
2
3
328.4668
1
2
292.47547
2
3
266.35478
1
2
116.98235
1
2
371.94216
2 1
3 2
378.74988 344.17595
2
3
396.74486
140
Sumber: Data Perhitungan, 2017
4.1.4
Data Kemiringan Saluran Tabel 4.4 Data Kemiringan Saluran (m/m) Outfall
Nomor Segmen
So (m/m)
A
1
2
0.00196351
1
2
0.005766663
2
3
0.005024962
1
2
0.012355791
2
3
0.016535663
1
2
0.005506749
2
3
0.010655567
1
2
0.01059918
2
3
0.000375439
1
2
0.018806255
1
2
0.00537718
2 1
3 2
0.001320132 0.001452745
2 3 Sumber: Data Perhitungan, 2017
0.001260256
B C D E F G H
4.2 Analisis Hidrologi Data hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena hidrologi. Fenomena hidrologi seperti besarnya curah hujan, besarnya temperatur, besarnya penguapan, lama penyinaran matahari, kecepatan angin, debit sungai, serta tinggi muka air sungai akan berubah menurut waktu. Untuk suatu tujuan tertentu data-data hidrologi dapat dikumpulkan, dihitung, disajikan dan ditafsirkan dengan menggunakan prosedur tertentu. Berikut adalah langkah-langkah dalam analisa hidrologi :
Penyiapan data curah hujan
Melengkapi data curah hujan yang kosong
Penentuan rata-rata tinggi curah hujan maksimum (Metode Polygon Thiessen)
Uji konsistensi
Uji homogenitas
Analisa frekuensi curah hujan
Analisa intensitas curah hujan
141
4.2.1
Penentuan Curah Hujan Rencana Data curah hujan selama 10 tahun diambil dari 3 stasiun yaitu 1 stasuin utama dan 2 stasiun pembanding. Stasiun utama yaitu Stasiun Cirebon, sedangkan stasiun pembanding yang digunakan yaitu Stasiun Pembanding 1 dan Stasiun Pembanding 2. Stasiun pembanding digunakan untuk melengkapi data curah hujan yang tidak ada atau hilang pada stasiun utama. Untuk data curah hujan yang akan digunakan dapat dilihat pada Tabel 4.5 Tabel 4.5 Data Curah Hujan Utama dan Pembanding No.
Tahun
1
2006
214.38
86.5
78
2
2007
201.15
99.5
115
3
2008
176.60
110
110
4
2009
135.10
68.5
119
5
2010
198.33
61
78
6
2011
135.35
98
104
7
2012
140.94
83
81
8
2013
223.86
109
93
9
2014
197.43
68
78
10
2015
99.56
68
78
1722.6917
851.5
934
Rata-Rata 172.2692 Sumber: Data Perhitungan, 2017
85.15
93.4
Jumlah
4.2.2
Stasiun Pembanding (mm) 1 2
Stasiun Cirebon (mm)
Analisa Curah Hujan Regional/Wilayah (Metode Polygon Thiessen) Kelurahan Kalijaga dengan luas 465 Ha memiliki 3 Stasiun (alat pencatat curah hujan), maka metode yang diambil untuk mendapatkan nilai rata-rata curah hujan maksimum yaitu menggunakan Metode Polygon Thiessen. Metode Thiessen adalah metode yang ditentukan dengan cara membuat poligon antar stasiun pada suatu wilayah kemudian tinggi hujan rata-rata dihitung dari jumlah perkalian antara setiap luas poligon dan tinggi hujan dibagi dengan seluruh luas wilayah. Penggunaan Metode Polygon Thiessen pada Kelurahan Kalijaga karena metode ini memberikan hasil yang lebih teliti daripada Metode Aritmatik. Akan tetapi penentuan stasiun pengamatan dan pemilihan ketingggian akan mempengaruhi ketelitian hasil dan hasil yang baik akan ditentukan oleh sejauh mana penempatan stasiun pengamatan hujan mampu mewakili daerah pengamatan.
142
Gambar 4.1 Penentuan Stasiun Dengan Metode Polygon Thiessen Tabel 4.6 Penentuan Rata-rata Tinggi Curah Hujan Kelurahan Kalijaga Dengan Metode Polygon Thiessen Area
Luas Area (Ha)
Curah Hujan (mm)
Rasio
%Luasan
Area Curah Hujan (mm)
Wilayah 1 (Stasiun Pembanding 1)
156.16293429
85.15
0.335834267
33.58342673
28.59628786
Wilayah 2 (Stasiun Pembanding 2)
109.43718567
93.4
0.235348786
23.53487864
21.98157665
Wilayah 3 (Stasiun Cirebon)
166.9959314
172.2692
0.359131035
35.91310353
61.86721614
Jumlah
112.4450806
Rata-Rata
37.48169355
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Contoh Perhitungan (Wilayah 1):
143
Rasio
𝑎
=𝐴
=
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑊𝑖𝑙𝑎𝑦𝑎ℎ 1 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐾𝑒𝑙𝑢𝑟𝑎ℎ𝑎𝑛
=
156.16293429 𝐻𝑎 465 𝐻𝑎
=
0.335834267
%Luasan
= Rasio x 100% = 0.335834267 x 100% = 33.58342673%
Area Curah Hujan
= Curah Hujan x Rasio = 85.15 mm x 0.335834267 = 28.59628786 mm
Rata-Rata Curah Hujan = =
𝐶𝑢𝑟𝑎ℎ 𝐻𝑢𝑗𝑎𝑛 𝑊𝑖𝑙𝑎𝑦𝑎ℎ 1+𝑊𝑖𝑙𝑎𝑦𝑎ℎ 2+𝑊𝑖𝑙𝑎𝑦𝑎ℎ 3 3 28.59628786+21.98157665+ 61.86721614 3
= 𝟑𝟕. 𝟒𝟖𝟏𝟔𝟗𝟑𝟓𝟓 𝐦𝐦 4.2.3
Uji Konsistensi Dari penjelasan teori di BAB III, uji konsisten berarti menguji kebenaran data. Data hujan disebut konsisten berarti data yang terukur dan dihitung adalah teliti dan benar serata sesuai dengan fenomena saat hujan itu terjadi. Uji konsistensi dapat dilakukan dengan cara membandingkan data kumulatif ratarata curah hujan pada stasiun yang diuji dengan data kumulatif rata-rata curah hujan pada stasiun-stasiun pembanding dalam periode yang sama. Data curah hujan yang sudah di lengkapi kemudian dilakukan uji konsistensi pada data tersebut. Pada umumnya, metode ini disusun dengan urutan kronologis mundur dan dimulai dari tahun yang terakhir atau data yang terbaru hingga data terakhir. Cara untuk menguji konsistensi data hujan dengan menggunakan analisis kurva masa ganda (double mass curve analysis). Pengujian tersebut dapat diketahui apakah terjadi perubahan lingkungan atau perubahan cara menakar. Jika hasil uji menyatakan data hujan disuatu stasiun konsisten berarti pada daerah pengaruh sistem tersebut tidak terjadi perubahan lingkungan dan tidak terjadi perubahan cara menakar selama pencatatan data tersebut dan sebaliknya. Sedangkan tidak konsistensinya data kumulatif rata-rata curah hujan pada stasiunstasiun pembanding ini dapat terjadi yang disebabkan oleh:
Alat ukur yang diganti atau dipindahkan dari tempatnya,
Situasi lokasi penempatan alat ukur mengalami perubahan, 144
Perubahan ekosistem terhadap iklim secara drastis misalnya akibat kebakaran ataupun pembakaran liar, dan
Kesalahan ekosistem observasi pada sekumpulan data akibat possisi atay cara pemasangan alat ukur yang tidak baik.
145
Tabel 4.7 Kumulatif Curah Hujan Stasiun Utama dan Stasiun Pembanding
No.
Tahun
Stasiun Cirebon (mm)
Stasiun Pembanding (mm) 1 2
Rata-Rata Stasiun Pembanding (mm)
Akumulasi Rata-Rata dari Bawah (mm) Stasiun Pembanding
Stasiun Utama
1
2006
214.38
86.5
78
82.25
892.75
1722.69
2
2007
201.15
99.5
115
107.25
810.50
1508.32
3
2008
176.60
110
110
110
703.25
1307.17
4
2009
135.10
68.5
119
93.75
593.25
1130.57
5
2010
198.33
61
78
69.5
499.50
995.47
6
2011
135.35
98
104
101
430.00
797.13
7
2012
140.94
83
81
82
329.00
661.78
8
2013
223.86
109
93
101
247.00
520.84
9
2014
197.43
68
78
73
146.00
296.98
10
2015
99.56
68
78
73
73.00
99.56
Jumlah
1722.6917
851.5
934
892.75
4724.25
9040.5083
Rata-rata
172.2692
85.15
93.4
89.275
472.425
904.0508
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Pada perhitungan tes konsistensi ini data yang digunakan adalah data curah hujan pada tahun 2006 sampai dengan 2015 dan untuk setiap stasiun pembanding akan dicari harga rata-rata dari stasiun dasar. Kemudian di cari akumulasi rata-rata dari bawah baik untuk stasiun utama maupun stasiun dasar. Contoh Perhitungan (Tahun 2006):
Rerata Stasiun Pembanding
=(
𝑆𝑡. 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔 1 + 𝑆𝑡. 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔 2)⁄ 2
146
=
(86.5 + 78)⁄ 2 = 𝟖𝟐. 𝟐𝟓 𝐦𝐦
Akumulasi rerata untuk stasiun dari bawah : Stasiun pembanding
= 𝐴𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑆𝑡. 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 2007 + 𝑅𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑆𝑡. 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 2006 = 810.50 + 82.25 = 𝟖𝟗𝟐. 𝟕𝟓 𝐦𝐦
Stasiun utama
= 𝐴𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑆𝑡 𝑈𝑡𝑎𝑚𝑎 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 2007 + 𝑅𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑆𝑡. 𝑈𝑡𝑎𝑚𝑎 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛 2006 = 1508.32 − 214.38 = 𝟏𝟕𝟐𝟐. 𝟔𝟗 𝐦𝐦
Data akumulasi tersebut diplot sebagai grafik dengan akumulasi rerata stasiun pembanding pada sumbu X, dan akumulasi stasiun utama sebagai sumbu Y, sehingga di peroleh pola/tren garis lurus yang menunjukan perubahan konsistensi data curah hujan.
147
KURVA MASA GANDA 2000.00 1800.00
y = 1.8837x + 14.146 R² = 0.9958
1600.00
Stasiun Utama
1400.00 1200.00 1000.00
KurvaMasaGanda
800.00
Linear (KurvaMasaGanda)
600.00 400.00 200.00 0.00 0
200
400
600
800
1000
Stasiun Pembanding Sumber : Data Pehitungan, 2017
Gambar 4.2 Grafik Kurva Massa Ganda
148
Dari grafik tersebut, maka diketahui bahwa ada beberapa data yang tidak konsisten yaitu data yang tidak menyinggung garis linier pada grafik (adanya penyimpangan yang terlalu jauh dari garis lurus). Data-data tersebut adalah data pada tahun 2010, 2013, dan tahun 2015, maka selanjutnya pengamatan dari stasiun yang ditinjau akan tidak akurat dengan kata lain data curah hujan telah mengalami perubahan konsistensi. Data mengalami tidak konsisten dapat disebabkan karena alat ukur yang diganti atau dipindahkan dari tempatnya, situasi lokasi penempatan alat ukur mengalami perubahan, perubahan ekosistem terhadap iklim secara drastis misalnya akibat kebakaran ataupun pembakaran liar, ataupun kesalahan ekosistem observasi pada sekumpulan data akibat posisi atau cara pemasangan alat ukur yang tidak baik. Maka, data-data tersebut harus dikoreksi terlebih dahulu dengan persamaan : 𝒚 = 𝟏. 𝟖𝟖𝟑𝟕𝒙 + 𝟏𝟒. 𝟏𝟒𝟔 Setelah mengalami koreksi dengan persamaan diatas maka data hasil koreksi dapat dilihat pada Tabel 4.8 dibawah ini: Tabel 4.8 Tes Konsistensi Setelah Hasil Koreksi No.
Tahun
Curah Hujan Awal (mm)
1
2006
214.38
214.38
2
2007
201.15
201.15
3
2008
176.60
176.60
4
2009
135.10
135.10
5
2010
198.33
387.7465
6
2011
135.35
135.35
7
2012
140.94
140.94
8
2013
223.86
435.8279425
9
2014
197.43
197.43
10
2015
99.56
201.6840325 2226.20
1722.69 Jumlah Sumber : Data Pehitungan, 2017
Curah Hujan Koreksi (mm)
Contoh Perhitungan Curah Hujan Koreksi (Tahun 2010): 𝑦 = 1.8837𝑥 + 14.146 𝑦 = 1.8837 (198.33) + 14.146 = 𝟑𝟖𝟕. 𝟕𝟒𝟔𝟓 𝒎𝒎
149
4.2.4
Uji Homogenitas Dalam analisa curah hujan yang harus dilakukan setelah uji konsistensi adalah uji homogenitas. Uji homogenitas dilakukan agar data-data curah hujan yang disebabkan oleh hujan buatan tidak diikutsertakan dalam perhitungan analisa frekuensi, karena akan menimbulkan ketidakhomogenan data curah hujan. Ketidakhomogenan data curah hujan dapat terjadi karena:
Gangguan-gangguan atmosfer oleh pencemaran udara.
Adanya hujan buatan yang bersifat insidential.
Perubahan mendadak dari sistem lingkungan hidrolis.
Pemindahan alat ukur. Tes homogenitas dengan memplot Nilai (N, Tr) pada grafik tes homogenitas.
Suatu kumpulan data disebut homogen bila titik (N, Tr) berada didalam batas homogenitas pada grafik tersebut. N merupakan banyaknya data curah hujan, sedangkan Tr dicari dengan persamaan : 𝑻𝑹 =
𝑹𝟏𝟎 ₸ Ṝ 𝒓
Dimana : 𝑅10
= Curah hujan tahunan dengan PUH 10 tahun
Ṝ
= Curah hujan rata-rata dalam sekumpulan data
𝑇𝑅
= PUH untuk curah hujan tahunan rata-rata Tabel 4.9 Uji Homogenitas (Diurutkan Berdasarkan Curah Hujan Dari yang Terbesar-Terkecil) No
Tahun
C (Curah Hujan Koreksi)
Ri-Ṝ
(Ri-Ṝ)²
8
2013
435.83
213.21
45457.620704192
5
2010
387.75
165.13
27266.756323666
1
2006
214.38
-8.25
67.980258609
10
2015
201.68
-20.94
438.315328347
2
2007
201.15
-21.47
460.961508317
9
2014
197.43
-25.20
634.788738859
3
2008
176.60
-46.02
2117.841703900
7
2012
140.94
-81.68
6671.352450331
6
2011
135.35
-87.27
7616.055372650
4
2009
135.10
-87.52
7659.752879734
150
Jumlah
2226.20
Rata-Rata
222.62
98391.425268604
SD (Standar Deviasi) 104.558025 Sumber : Data Perhitungan, 2017
Contoh Perhitungan (Tahun 2013): Untuk menentukan apakah suatu data homogen atau tidak, maka dilakukan perhitungan: Untuk N = 10, nilai 𝑌𝑛 = 0.4952 dan 𝜏𝑛 = 0.9496 1.
1 𝛼
2. 𝜇
𝜏
104,558
= 𝜏𝑅 = 0,9496 = 110,1074 𝑛
1 = 𝑅̅ - 𝛼 . 𝑌𝑛
= 222,62 - 110,1074 . 0,4952 = 168,0948 3. Bila y = 0, R
=𝜇+
1 𝛼
.𝑦
= 168,0948 + 110,1074 . 0 = 168,0948 Bila y = 5, R
=𝜇+
1 𝛼
.𝑦
= 168,0948 + 110,1074 . 5 = 718,7318 4. Mencari R10 𝑌𝑇
= -ln (ln
Maka, 𝑅10
10 9
) = 2,2504
= 𝑅̅ + (0.78 𝑌𝑇 – 0.45)𝜏𝑅 = 222,62 + (0,78 . 2,2504 – 0,45) 104,558 = 359,1008
151
Sumber : Data Perhitungan, 2017
Gambar 4.3 Gumble’s Extreme Probability Dari Grafik Gumble’s Extreme Probability diperoleh nilai ₸𝒓 = 1.8 Maka: 𝑇𝑅
=
𝑅10 𝑅
x ₸𝒓
359,1008
= 168,0948 x 1,8 = 3,8431 Maka, titik H (N; 𝑇𝑅 ) = H (10 ; 3,8431) Langkah selanjutnya adalah dengan memplotkan kedua titik yang dihasilkan dari perhitungan di atas ke dalam Grafik Homogenitas. Hal ini dimaksudkan agar dapat menentukan apakah data yang dihitung tersebut termasuk data yang homogen atau tidak homogen.
152
Sumber : Data Perhitungan, 2017
Gambar 4.4 Grafik Homogenitas Hasil dari Grafik Homogenitas dengan memplotkan titik (10 ; 3,8431) maka dari grafik di atas menunjukan bahwa data curah hujan di dalam garis lengkung berada dalam grafik homogenitas. Sehingga hal ini menunjukan data HOMOGEN.
4.2.5
Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana Analisis frekuensi adalah suatu analisa data hidrologi dengan menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan atau debit dengan masa ulang tertentu. Dalam melakukan analisa curah hujan, konsultan melakukan uji curah hujan dengan 3 metoda, sebagai berikut : a. Metode Gumble Metode Gumbel didasarkan pada distribusi harga ekstrim atau distribusi normal yang banyak digunakan di indonesia. Dengan garis energi secara grafis, maka hujan maksimum rencana dapat diperoleh, demikina pula PUH nya. Namun dengan cara tersebut kemungkinan adanya kesalahan yang besar, untuk itu diperlukan secara matematis dengan menggunakan persamaan gumbel berikut : ̅+ XT = 𝒙
𝒀𝑻 −𝒀𝒏 𝝈𝒏
𝑺𝒅 153
Dimana: Xt
= Besarnya curah hujan untuk t tahun (mm)
Yt
= Besarnya curah hujan rata-rata untuk t tahun (mm)
Yn
= Reduce mean deviasi berdasarkan sampel n
σn
= Reduce standar deviasi berdasarkan sampel n
n
= Jumlah tahun yang ditinjau
Sd
= Standar deviasi (mm)
Data yang digunakan: R
222.62
SD
104.558
n
10
Yn
0.4952
Sn
0.9496
N
168.0948
1/α
110.1074
R = Rata-rata curah hujan koreksi SD = Standar deviasi curah hujan koreksi n
= Periode curah hujan yang digunakan
Yn = Reduced Mean (untuk n=10) SN = Reduced Standart Deviation (untuk n=10) 1
N = 𝑅 − (α . 𝑌𝑛) = 222.62 − (110.1074 . 0.4952) = 168.0948 Tabel 4.10 Nilai Curah Hujan Maksimum (Rt) Berdasarkan Rencana PUH Dengan Metode Gumble PUH
Yt
Rt (mm)
2
0.367
208.4506
5
1.500
333.2493
10
2.250
415.8769
25
3.199
520.2771
50
3.902
597.7272
100 4.600 674.6053 Sumber: Data Perhitungan, 2017
154
Contoh Perhitungan (PUH 5 tahun): 𝑌𝑡 = − ln(ln(
5 )) = 1.500 5−1
1 𝑅𝑡 = 𝑁 + ( . 𝑌𝑡) = 168.0948 + (110.1074 𝑥 1.500) α 𝐦𝐦 = 𝟑𝟑𝟑. 𝟐𝟒𝟗𝟑 𝐡𝐚𝐫𝐢 Maka, tinggi hujan harian untuk PUH 5 tahun yaitu sebesar 333.2493 mm/hari. Dari perhitungan rencana PUH 2-100 tahun, yang digunakan untuk perhitungan selanjutnya yaitu PUH 5 tahun. Karena berdasarkan tipologi kota dalam penentuan PUH, Kelurahan Kalijaga termasuk Kota Sedang dengan daerah tangkapan air 101-500 Ha. Berikut tabel kala ulang berdasarkan tipologi kota. Tabel 4.11 Kala Ulang Berdasarkan Tipologi Kota Tipologi Kota Kota Metropolitan Kota Besar Kota Sedang Kotak Kecil
Daerah Tangkapan Air (ha) 10 - 100 101 - 500 2 - 5 Th 5 - 10 Th 2 - 5 Th 2 - 5 Th 2 - 5 Th 2 - 5 Th 2 Th 2 Th
< 10 2 Th 2 Th 2 Th 2 Th
> 500 10 - 25 Th 5 - 10 Th 5 - 10 Th 2 - 5 Th
Sumber : Tata Cara Perencanaan Sistem Drainase Perkotaan, Nomor 12/Prt/M/2014
b. Metode Log Pearson III Pada situasi tertentu, walaupun data yang diperkirakan mengikuti distribusi sudah dikonversi ke dalam bentuk logaritmik, terdapat kemungkinan adanya kedekatan antara data dan teori yang tidak cukup kuat. Pearson mengembangkan serangkaian fungsi probabilitas empiris dengan tetap memakai fleksibilitas. Metoda ini didasarkan pada perubahan data yang ada kedalam bentuk logaritma. Adapun langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut :
Menyusun data hujan mulai dari harga yang terbesar sampai yang terkecil.
Merubah jumlah n data hujan kedalam besaran logaritma, sehingga menjadi log R1, log R2…log Rn. Lalu dinyatakan Xi = log Ri
Menghitung besarnya harga rata-rata besaran logaritma, dengan persamaan : r
=
∑ 𝒓𝒊 𝑵
Menghitung besarnya harga deviasi rata-rata dari besaran logaritma tersebut, dengan persamaan :
155
𝝈𝑹
∑(𝒓𝒊 −𝒓)𝟐
=√
𝑵−𝟏
Menghitung Skew Coefficient (koefisien asimetri) dari besaran logaritma tersebut, dengan persamaan : G
𝑵 ∑(𝒓 −𝒓)𝟐
𝒊 = (𝑵−𝟏)(𝑵−𝟐)(𝝈
𝑹)
𝟑
Berdasarkan harga Cs yang diperoleh dan harga periode ulang (T) tang ditentukan, hitung nilai Kx dengan menggunakan tabel karakteristik nilai Kx distribusi log pearson type III.
Menghitung besarnya harga logaritma masing-masing data curah hujan untuk suatu Periode Ulang Hujan (PUH) tertentu, dengan persamaan : Log RT = r + K σR
Jadi perkiraan harga HHM untuk periode ulang T (tahun) adalah :
R t = antilog X
atau
R t = 10Xt (mm⁄24 jam)
Dimana: ri
= logaritma hujan harian maksimum (mm/24jam)
r
= Rata – rata ri
N = Banyaknya data σR = Standar deviasi ri G = Koefisien srew ri RT = curah hujan maksimum dalam PUH TR (mm/24jam) K = Skew Curve Faktor, dihitung dengan berdasarkan koefisien skew (g) dan periode ulang (T) Tabel 4.12 Distribusi Log Pearson Type III untuk Koefisien Kemencengan G 1,0101 Koef, G 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4
99 -0,667 -0,714 -0,769 -0,832 -0,905 -0,990 -1,087 -1,197 -1,318
Interval kejadian (Recurrence interval), tahun (periode ulang) 1,2500 2 5 10 25 50 Persentase peluang terlampaui (Percent chance of being exceeded) 80 50 20 10 4 2 -0,636 -0,396 -0,420 1,180 2,278 3,152 -0,666 -0,384 0,460 1,210 2,275 3,114 -0,696 -0,368 0,499 1,238 2,267 3,071 -0,725 -0,351 0,537 1,262 2,256 3,023 -0,752 -0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 -0,777 -0,307 0,609 1,302 2,219 2,192 -0,799 -0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 -0,817 -0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 -0,832 -0,225 0,705 1,337 2,128 2,706
156
100 1 4,051 3,973 2,889 3,800 3,705 3,605 3,499 3,388 3,271
1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2 -1,4 -1,6 -1,8 -2,0 -2,2 -2,4 -2,6 -2,8 -3,0
-1,449 -1,588 -1,733 -1,880 -2,029 -2,178 -2,326 -2,472 2,615 -2,755 -2,891 -3,022 -2,149 -2,271 -2,388 -3,499 -3,605 -3,705 -3,800 -3,889 -3,973 -7,051
-0,844 -0,852 -0,856 -0,857 -0,855 -0,850 -0,842 -0,830 -0,816 -0,800 -0,780 -0,758 -0,732 -0,705 -0,675 -0,643 -0,609 -0,574 -0,537 -0,490 -0,469 -0,420
-0,195 -0,164 -0,132 -0,099 0,066 -0,033 0,000 0,033 0,066 0,099 0,132 0,164 0,195 0,225 0,254 0,282 0,307 0,330 0,351 0,368 0,384 0,396
0,732 0,758 0,780 0,800 0,816 0,830 0,842 0,850 0,855 0,857 0,856 0,852 0,844 0,832 0,817 0,799 0,777 0,752 0,725 0,696 0,666 0,636
1,340 1,340 1,336 1,328 1,317 1,301 1,282 1,258 1,231 1,200 1,166 1,128 1,086 1,041 0,994 0,945 0,895 0,844 0,795 0,747 0,702 0,660
2,087 2,043 1,993 1,939 1,880 1,818 1,751 1,680 1,606 1,528 1,448 1,366 1,282 1,198 1,116 1,035 0,959 0,888 0,823 0,764 0,712 0,666
2,626 2,542 2,453 2,359 2,261 2,159 2,051 1,945 1,834 1,720 1,606 1,492 1,379 1,270 1,166 1,069 0,980 0,900 0,830 0,768 0,714 0,666
3,149 3,022 2,891 2,755 2,615 2,472 2,326 2,178 2,029 1,880 1,733 1,588 1,449 1,318 1,197 1,087 0,990 0,905 0,832 0,769 0,714 0,667
(Sumber : Suripin, 2004:43)
Perhitungan rata-rata nilai standar deviasi dan koefisien skew log dapat dilihat pada Tabel 4. berikut. Tabel 4.13 Perhitungan Rata-rata Nilai Standar Deviasi dan Koefisien Skew Log No
Tahun
R
Ri
Ri^2
Ri^3
1
2006
214.38
2.331174
0.011622
0.001252917
2
2007
201.15
2.303520
0.006424
0.000514912
3
2008
176.60
2.246991
0.000558
1.31811E-05
4
2009
135.10
2.130655
0.008596
-0.000796941
5
2010
198.33
2.297396
0.00548
0.000405669
6
2011
135.35
2.131458
0.008448
-0.000776415
7
2012
140.94
2.149039
0.005525
-0.000410657
8
2013
223.86
2.349973
0.016029
0.00202931
9
2014
197.43
2.295402
0.005189
0.000373769
10
2015
99.56
1.998078
0.050756
-0.011434885
Jumlah
1722.69
22.23
0.12
-0.01
Rerata
172.27
2.22
0.01
-0.001
41.64961
0.114807
0.01428
0.003809714
Standar Deviasi (𝜎𝑅)
G Sumber: Data Perhitungan, 2017
-0.081036353
Contoh Perhitungan (Tahun 2006): 157
1. R merupakan data curah hujan stasiun Cirebon. R2006 = 214.38 2. 𝑅𝑖 = 𝐿𝑜𝑔 𝑅 = 𝐿𝑜𝑔 (214.38) = 𝟐. 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟕𝟒 𝑅𝑖 2
2.331174 2 ) ̅̅̅̅̅̅ 2.22
= 𝟎. 𝟎𝟏𝟏𝟔𝟐𝟐
𝑅𝑖 3
2.331174 3 ) ̅̅̅̅̅̅ 2.22
= 𝟎. 𝟎𝟎𝟏𝟐𝟓𝟐𝟗𝟏𝟕
3. 𝑅𝑖 2 = (𝑅𝑖 ) =( ̅̅̅ 4. 𝑅𝑖 3 = (𝑅𝑖 ) =( ̅̅̅
𝑁 ∑(𝑟 −𝑟)2
−0.01
𝑖 5. 𝐺 = (𝑁−1)(𝑁−2)(𝜎
3 𝑅)
= (10−1)(10−2)(0.114807)3 = −𝟎. 𝟎𝟖𝟏𝟎𝟑𝟔𝟑𝟓𝟑
Tabel 4.14 Nilai Curah Hujan Maksimum (Rt) Berdasarkan Rencana PUH Dengan Metode Log Pearson III T(PUH)
K
log RT
Rt (mm)
2
0.000
2.223369
167.2510
5
0.842
2.320036
208.9470
10
1.282
2.370551
234.7207
25
1.751
2.424396
265.7026
50
2.054
2.459182
287.8607
100 2.326 2.490410 Sumber: Data Perhitungan, 2017
309.3214
Contoh perhitungan (PUH 2 tahun): 1. K merupakan koefisien skew berdasarkan periode ulang hujan (PUH) K2 = 0.000 (dari tabel Screw Curve Factor) ̅̅̅ + (𝐾. 𝜎𝑅) = 2.22 + (0.000 𝑥 0.114807) 2. 𝐿𝑜𝑔 𝑅𝑇 = 𝑅𝑖 = 𝟐. 𝟐𝟐𝟑𝟑𝟔𝟗 𝐦𝐦/𝐡𝐚𝐫𝐢 3. 𝑅𝑡 = 10log 𝑅𝑇 = 102.223369 = 𝟏𝟔𝟕. 𝟐𝟓𝟏𝟎 𝒎𝒎/𝒉𝒂𝒓𝒊 Maka, tinggi hujan harian untuk PUH 2 tahun yaitu sebesar 167.2510 mm/hari. c. Metode Iway Kedoya Metode Iway kadoya ini disebut juga cara distribusi terbatas sepihak. Metoda ini berdasarkan pada metoda log normal. Prinsip dasarnya adalah merubah variable (x) dari kurva kemungkinan kerapatan dari curah hujan harian maksimum ke log x atau merubah kurva distribusi yang asimetris menjadi kurva distribusi normal. Kemungkinan terlampaui W(x) dengan asumsi data hidrologi mempunyai distribusi log normal. Harga b (konstan) > 0, sebagai harga minimum variable kemungkinan (x). Oleh karena itu, agar harga kurva kerapatan tidak lebih kecil dari 158
harga minimum (-b) maka setiap sukunya diambil x+b, dimana harga log (x+b) diperkirakan mempunyai distribusi notmal. Dengan persamaan : 𝜻 = 𝑐 log
𝑥+𝑏 𝑥0 + 𝑏
Dimana : log (x+b) = Xor adalah harga rata-rata dari log (Xi+b)
Sumber: Suryono, Ir Hidrologi untuk pengairan
Gambar 4.5 Tabel Variabel 𝜻 (kemungkinan terlampaui) yang sesuai pada W (x) utama Tabel 4.15 Penentuan Nilai Xo No
Tahun
Xi
Log Xi
Xi + b
log (Xi + b)
(log(Xi + b)²
8
2013
435.83
2.639315
337.48
2.52824615
6.392028594
5
2010
387.75
2.588548
289.40
2.461494157
6.058953487
1
2006
214.38
2.331174
116.03
2.064553779
4.262382308
10
2015
201.68
2.304672
103.33
2.01424585
4.057186346
2
2007
201.15
2.30352
102.80
2.0119956
4.048126296
9
2014
197.43
2.295402
99.08
1.99596666
3.983882908
3
2008
176.60
2.246991
78.25
1.893487612
3.585295336
7
2012
140.94
2.149039
42.59
1.629330634
2.654718316
6
2011
135.35
2.131458
37.00
1.56820863
2.459278307
4
2009
135.10
2.130655
36.75
1.565264296
2.450052317
Jumlah
2226.20
23.12
1242.71
19.73
39.95
Rata-rata 222.62 Sumber: Data Perhitungan, 2017
2.31
124.27
1.97
3.995
159
Tabel 416 Penentuan Nilai Xo No
Xs
Xt
Xs*Xt
Xt
435.83
135.10
58880.36
570.93
205.15
-41516.744
-160.6223408
2 387.75 135.35 Sumber: Data Perhitungan, 2017
52481.49
523.10
205.15
-41564.575
-112.7908983
1
Xo
(Xs + Xt)-(Xo²)
2Xo - (Xs + Xt)
Tabel 4.17 Penentuan harga b bi -104.548
b -98.3494
-92.1512 -196.699 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.18 Nilai Curah Hujan Maksimum (Rt) Berdasarkan Rencana PUH Dengan Metode Iway Kedoya T(PUH)
ξ
Xr²
Xo
I/C
ξ*(I/C)
Xo + (ξ *(I/C))
10^Xo + (ξ *(I/C))
Rt (mm)
2
0.0000
3.995
1.97
0.474597
0.000
1.97
94.033
192.382
5
0.5951
3.995
1.97
0.474597
0.282
2.26
180.182
278.532
10
0.9062
3.995
1.97
0.474597
0.430
2.40
253.139
351.489
25
1.2379
3.995
1.97
0.474597
0.588
2.56
363.733
462.083
50
1.4522
3.995
1.97
0.474597
0.689
2.66
459.716
558.065
100 1.6450 3.995 Sumber: Data Perhitungan, 2017
1.97
0.474597
0.781
2.75
567.534
665.883
160
d. Pemilihan Metode Terbaik Dari perhitungan yang telah dilakukan mengenai analisis frekuensi curah hujan dengan menggunakan ketiga metode yang ada yaitu Medote Gumbel, Metode Log Person III, serta Metode Iway Kedoya. Dalam rekapitulasi nilai curah hujan maksimum dibandingkan antara Metode Gumbel, Metode Log Person III, dan Metode Iway Kedoya berikut adalah rekapitulasinya : Tabel 4.19 Rekapitulasi Nilai Curah Hujan Maksimum
T(PUH)
Gumble
Rt Log Pearson
Iway Kedoya
2
208.4506
167.2510
192.382
5
333.2493
208.9470
278.532
10
415.8769
234.7207
351.489
25
520.2771
265.7026
462.083
597.7272 287.8607 100 674.6053 309.3214 Sumber: Data Perhitungan, 2017
558.065
50
665.883
Tabel 4.20 Pemilihan Metode Terbaik T(PUH)
Rt Gumble
Log Pearson
Iway Kedoya
2
*
-
-
5
*
-
-
10
*
-
-
25
*
-
-
50
*
-
-
-
-
100 * Sumber: Data Perhitungan, 2017
Dilihat dari nilai Rt, metode Gumble memiliki nilai yang lebih besar untuk keseluruhan dibandingkan dengan Metode Log Pearson dan Metode Iway Kedoya. Sehingga dalam pemilihan metode terbaik ini, yang terpilih adalah Metode Gumble. Pemilihan Metode Gumble juga didasarkan atas metode untuk keperluan perencanaan bangunan air yang sudah sering digunakan di Indonesia. Dan nilai R yang digunakan untuk perhitungan debit banjir rencana dan dimensi saluran selanjutnya yaitu PUH 5 tahun sebesar 333.2493 mm/hari. Karena berdasarkan tipologi kota dalam penentuan PUH, Kelurahan Kalijaga
161
termasuk Kota Sedang dengan daerah tangkapan air 101-500 Ha. Dan untuk meyakinkan, maka dilakukan analisa lanjutan dengan analisa chi kuadrat.
162
4.2.6
Analisa Chi Kuadrat
Gambar 4.6 Tabel Distribusi Chi Kuadrat
163
Tabel 4.21 Uji Chi Kuadrat No
Tahun
R
8
2013
435.83
2.64
2.53
5
2010
387.75
2.59
2.46
1
2006
214.38
2.33
2.06
10
2015
201.68
2.30
2.01
2
2007
201.15
2.30
2.01
9
2014
197.43
2.30
2.00
3
2008
176.60
2.25
1.89
7
2012
140.94
2.15
1.63
6
2011
135.35
2.13
1.57
2009
135.10
2.13
1.57
4
Log R
Log (R+b)
Jumlah
2226.20
23.12
19.73
Rata-Rata
222.62
2.31
1.97
104.56 222.62 + 104.56 K
0.18 2.31 + 0.18 K
0.34 1.97 + 0.34 K
SD (Standar Deviasi) X Peluang
0.2
0.2
0.2
K1 = -0,84
134.79
2.16
1.69
K2 = -0,25
196.48
2.27
1.89
K3 = 0,25
248.76
2.36
2.06
310.45
2.46
2.26
K4 = 0,84 Sumber: Data Perhitungan, 2017
bi
b -104.55
-98.35
-92.15 -196.70 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Contoh Perhitungan (Tahun 2013): 1. Dalam analisa chi kuadrat, data hujan harian maksimum di urutkan mulai yang paling besar sampai paling kecil. Pada tahun 2013 merupakan curah hujan harian maksimum yaitu 435.83 mm/hari 2. 𝐿𝑜𝑔 𝑅 = 𝐿𝑜𝑔(435.83) = 2.64 𝑚𝑚/ℎ𝑎𝑟𝑖 3. 𝐿𝑜𝑔 (𝑅 + 𝑏) = 𝐿𝑜𝑔(435.83 − 99.35) = 2.53 𝑚𝑚/ℎ𝑎𝑟𝑖
164
Tabel 4.22 Uji Chi Kuadrat Untuk Metode Gumble No 1
Batas Sub Grup < 134.79
2 3
Jumlah Data (OI)
EI
OI - EI
(OI-EI)²
((OI-EI)²)/(OI-EI)
((OI-EI)²)/EI
(OI-EI)/EI
0
4
-4
16
-4
4
-1
134.79 < x < 196.48
4
4
0
0
0
0
0
196.48 < x < 248.76
4
4
0
0
0
0
0
4
248.76 < x < 310.45
0
4
-4
16
-4
4
-1
5
> 310.45
2
4
-2
4
-2
1
-0.5
Jumlah Sumber: Data Perhitungan, 2017
10
9
Tabel 4.23 Uji Chi Kuadrat Untuk Metode Log Pearson III No 1
Batas Sub Grup < 2.16
3
4
-1
1
-1
0.25
-0.25
2
2.16 < x < 2.27
1
4
-3
9
-3
2.25
-0.75
3
2.27 < x < 2.36
4
4
0
0
0
0
0
4
2.36 < x < 2.46
0
4
-4
16
-4
4
-1
5
> 2.46
2
4
-2
4
-2
1
-0.5
Jumlah Sumber: Data Perhitungan, 2017
Jumlah Data (OI)
EI
OI - EI
(OI-EI)²
((OI-EI)²)/(OI-EI)
((OI-EI)²)/EI
10
(OI-EI)/EI
7.5
Tabel 4.24 Uji Chi Kuadrat Untuk Metode Iway Kedoya No 1
Batas Sub Grup < 1.69
2 3
Jumlah Data (OI)
EI
OI - EI
(OI-EI)²
((OI-EI)²)/(OI-EI)
((OI-EI)²)/EI
(OI-EI)/EI
3
4
-1
1
-1
0.25
-0.25
1.69 < x < 1.89
1
4
-3
9
-3
2.25
-0.75
1.89 < x < 2.06
3
4
-1
1
-1
0.25
-0.25
4
2.06 < x < 2.26
1
4
-3
9
-3
2.25
-0.75
5
> 2.26
2
4
-2
4
-2
1
-0.5
Jumlah Sumber: Data Perhitungan, 2017
10
6
165
Tabel 4.25 Penentuan X2 (Distribusi Chi Kuadrat di Tabel) α (derajat Kepercayaan)
0.05
db (derajat Kebebasan)
2
N Sumber: Data Perhitungan, 2017
2
Berdasarkan derajat kepercayaan dan kebebasan maka X2 pada tabel yaitu 5.99. Tabel 4.26 Kesimpulan Chi Kuadrat No
Distribusi
1
Gumbel
2
Log Pearson
X²Hitung
Nilai
χ^2 Tabel
Keterangan
9
>
5.99
Tidak Diterima
7.5
>
5.99
Tidak Diterima
>
5.99
Tidak Diterima
3 Iway Kedoya 6 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Karena nilai kesimpulan pada uji chi kuadrat diatas yang menyatakan TIDAK DITERIMA, maka pemilihan metode terbaik berdasarkan Tabel Rekapitulasi Curah Hujan Maksimum pada Analisa Frekuensi Curah Hujan, yaitu Metode Gumble. 4.2.7
Penentuan Intensitas Curah Hujan Rencana Intensitas curah hujan menyatakan besarnya curah hujan dalam jangka pendek yangmemberikan gambaran deras hujan perjam. Untuk mengolah data curah hujan menjadi intensitas curah hujan digunakan cara statistik dari data pengamatan durasi hujan yang terjadi. Dan apabila tidak dijumpai data untuk setiap durasi hujan, maka diperlukan pendekatan secara empiris dengan berpedoman kepada durasi 60 menit dan pada curah hujan harian maksimum yang terjadi setiap tahun. Cara lain yang digunakan adalah dengan mengambil pola intensitas hujan untuk kota lain yang memiliki kondisi hampir sama. Dalam mengolah besarnya curah hujan dalam periode tertentu menjadi intensitas curah hujan dalam durasi yang berbeda-beda digunakan beberapa metode, yaitu metode Bell Tanimoto, metode Van Breen dan metode Hasper der Weduwen. a. Metode Van Breen Metode ini beranggapan bahwa besarnya atau lama durasi hujan harian adalah terkonsentrasi selama 4 jam dengan jumlah curah hujan sebesar 90% dari jumlah curah hujan selama 24 jam. Perhitungan intensitas curah hujan dengan menggunakan Metode Van Breen and Talbot adalah sebagai berikut :
166
𝟓𝟒𝑹𝑻 + 𝟎, 𝟎𝟕𝑹𝑻 𝟐 𝑰𝑻 = 𝒕𝒄 + 𝟎, 𝟑𝑹𝑻 Dimana : IT
= Intensitas curah hujan pada suatu periode ulang (T tahun)
RT = Tinggi curah hujan pada periode ulang T tahun (mm/hari) tc = waktu konsentrasi (menit) Dengan menggunakan rumus diatas, maka intensitas hujan dapat dihitung. Tabel 4.27 Data Curah Hujan Metode Terpilih (Gumble) No
PUH
Rt (mm)
1
2
208.451
2
5
333.249
3
10
415.877
4
25
520.277
5
50
597.727
6 100 674.605 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.28 Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Van Breen Durasi (menit)
2
5
R1
R2
Intensitas Curah Hujan (mm/jam) 10 25 50 R3
R4
R5
100 R6
5
205.372
237.928
258.092
282.905
301.041
318.899
10
191.611
227.429
248.803
274.647
293.334
311.623
20
168.967
208.985
232.096
259.497
279.045
298.022
40
136.666
179.819
204.616
233.713
254.274
274.097
60
114.733
157.797
182.955
212.590
233.542
253.728
80
98.866
140.580
165.440
194.968
215.936
236.176
120
77.445
115.398
138.855
167.243
187.644
207.473
240 46.937 75.062 Sumber: Data Perhitungan, 2017
93.690
117.231
134.699
152.040
Contoh Perhitungan (PUH 5 tahun, dengan durasi hujan 5 menit):
𝑰𝑻 =
𝟓𝟒𝑹𝑻 +𝟎.𝟎𝟕𝑹𝑻 𝟐 𝒕𝒄+𝟎.𝟑𝑹𝑻
=
𝟓𝟒𝒙𝟑𝟑𝟑.𝟐𝟒𝟗 + 𝟎.𝟎𝟎𝟕𝒙𝟑𝟑𝟑.𝟐𝟒𝟗𝟐 𝟓+𝟎.𝟑𝒙𝟑𝟑𝟑.𝟐𝟒𝟗
= 𝟐𝟑𝟕. 𝟗𝟐𝟖 𝒎𝒎/𝒋𝒂𝒎
Maka intensitas curah hujan berdasarkan perhitungan Van Breen untuk PUH 5 tahun dengan durasi hujan 5 menit yaitu sebesar 237.928 mm/jam. 167
b. Metode Bell Tanimoto Analisis intensitas hujan menurut Bell didasarkan atas hubungan antara durasi hujan dengan periode ulang 2 – 100 tahun. Hubungan ini dinyatakan dengan: 𝒕 𝑹 = (𝟎, 𝟐𝟏 𝒍𝒏𝑻 + 𝟎, 𝟓𝟐)(𝟎, 𝟓𝟒𝒕𝟎,𝟐𝟓 − 𝟎, 𝟓𝟎)𝑹) 𝑻 𝟔𝟎 𝑿𝟏𝟎 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 𝑹 = ( ) 𝟏𝟎 𝑿𝟏 𝟐 Dimana: R = Curah Hujan T = Periode Ulang (tahun) t
= Durasi Hujan (menit)
R1 = Besarnya curah hujan pada distribusi jam ke 1 menurut Tanimoto R2 = Besarnya curah hujan pada distribusi jam ke 2 menurut Tanimoto Intensitas hujan (mm/jam) menurut Bell dihitung dengan menggunakan persamaan : 𝟔𝟎 𝒕 𝒕 𝑰 = 𝑹 𝑻 𝒕 𝑻 Dimana: I
= Intensitas Hujan
R = Curah Hujan Tabel 4.29 Data Curah Hujan Metode Terpilih (Gumble) No
PUH
Rt (mm)
1
2
208.451
2
5
333.249
3
10
415.877
4
25
520.277
5
50
597.727
6 100 674.605 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.30 Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Bell Tanimoto PUH TAHUN
2
DURASI (t) menit
X (mm/hari)
R (60,10)
5
208.45
1198.59
243.16
2917.91
10
208.45
1198.59
363.98
2183.87
20
208.45
1198.59
507.66
1522.97
40
208.45
1198.59
678.52
1017.78
R (t,T)
I (t,T) mm/jam
168
5
10
25
50
100
60
208.45
1198.59
793.09
793.09
80
208.45
1198.59
881.71
661.29
120
208.45
1198.59
1017.96
508.98
240
208.45
1198.59
1285.38
321.34
5
333.25
1916.18
412.55
4950.56
10
333.25
1916.18
617.53
3705.18
20
333.25
1916.18
861.30
2583.89
40
333.25
1916.18
1151.19
1726.78
60
333.25
1916.18
1345.56
1345.56
80
333.25
1916.18
1495.93
1121.94
120
333.25
1916.18
1727.08
863.54
240
333.25
1916.18
2180.78
545.20
5
415.88
2391.29
537.31
6447.74
10
415.88
2391.29
804.29
4825.73
20
415.88
2391.29
1121.78
3365.33
40
415.88
2391.29
1499.34
2249.01
60
415.88
2391.29
1752.50
1752.50
80
415.88
2391.29
1948.34
1461.25
120
415.88
2391.29
2249.40
1124.70
240
415.88
2391.29
2840.31
710.08
5
520.28
2991.59
709.37
8512.41
10
520.28
2991.59
1061.83
6371.00
20
520.28
2991.59
1480.99
4442.96
40
520.28
2991.59
1979.45
2969.17
60
520.28
2991.59
2313.68
2313.68
80
520.28
2991.59
2572.22
1929.17
120
520.28
2991.59
2969.69
1484.84
240
520.28
2991.59
3749.82
937.46
5
597.73
3436.93
847.27
10167.25
10
597.73
3436.93
1268.26
7609.54
20
597.73
3436.93
1768.90
5306.69
40
597.73
3436.93
2364.26
3546.39
60
597.73
3436.93
2763.46
2763.46
80
597.73
3436.93
3072.27
2304.20
120
597.73
3436.93
3547.00
1773.50
240
597.73
3436.93
4478.80
1119.70
5
674.61
3878.98
992.70
11912.45
10
674.61
3878.98
1485.95
8915.71
20
674.61
3878.98
2072.53
6217.58
40
674.61
3878.98
2770.08
4155.12
60
674.61
3878.98
3237.81
3237.81
80
674.61
3878.98
3599.62
2699.72
169
120
674.61
3878.98
4155.85
2077.92
240 674.61 Sumber: Data Perhitungan, 2017
3878.98
5247.58
1311.90
Contoh Perhitungan (PUH 5 Tahun dengan durasi hujan 5 menit): 1. X = 333.25 mm/hari (Curah hujan dari metode terpilih Gumble) 333.25 87+28 60 𝑋10 𝑅1+𝑅2 = 𝑋 ( 2 ) = 10 ( 2 ) = 𝟏𝟗𝟏𝟔. 𝟏𝟖 𝒎𝒎/𝒉𝒂𝒓𝒊 10 1 𝑡 3. 𝑅 = (0,21 𝑙𝑛𝑇 + 0,52)(0,54𝑡 0,25 − 0,50)𝑅) 𝑇
2. 𝑅
= (0.21 𝑥 0.85798 + 0,52)(0.54(50,25 ) − 0,50)1916.18) = 𝟒𝟏𝟐. 𝟓𝟓 𝒎𝒎/𝒉𝒂𝒓𝒊 𝑡 4. 𝐼 = 𝑇
60 𝑡
𝑡 60 𝑅 = 5 412.55 = 𝟒𝟗𝟓𝟎. 𝟓𝟔 𝒎𝒎/𝒋𝒂𝒎 𝑇
Maka intensitas curah hujan berdasarkan perhitungan Metode Bell Tanimoto untuk PUH 5 tahun dengan durasi hujan 5 menit yaitu sebesar 4950.56 mm/jam. Perkiraan pola distribusi curah hujan ini dilakukan apabila data durasi hujan tidak ada, sehingga dalam mencari hubungan intensitas pada setiap durasi dilakukan secara empiris. Perumusan secara empiris didasarkan pada data curah hujan durasi 60 menit (1 jam). Untuk data pengamatan hujan yang telah dianalisa berdasarkan Metode Gumble , maka pola distribusi curah hujan harian untuk setiap jam adalah sebagai berikut: Tabel 4.31 Pola Distribusi Curah Hujan Harian Untuk Setiap Jam PUH TAHUN
Ln T
2
0.665561
5
0.857982
10
1.003543
25
1.195964
50
1.341525
100 1.487086 Sumber: Data Perhitungan, 2017
c. Metode Hasper Dan Der Weduwen Metode ini merupakan hasil penyelidikan di Indonesia yang dilakukan oleh Hasper der Weduwen. Penurunan rumusnya diperoleh berdasarkan kecenderungan curah hujan harian dikelompokan atas dasar anggapan bahwa hujan mempunyai
170
distribusi simetris dengan durasi hujan (t) lebih kecil dari 1 jam dan durasi hujan dari 1 jam sampai 24 jam. Untuk 1 < t < 24 𝟏𝟏𝟑𝟎𝟎 𝒙 𝒕 𝑿𝒕 𝑹=√ ( ) 𝒕 + 𝟑 𝒙 𝟏𝟐 𝟏𝟎𝟎 Untuk 0 < t < 1 𝟏𝟏𝟑𝟎𝟎 𝒙 𝒕 𝑹𝟏 𝑹=√ ( ) 𝒕 + 𝟑 𝒙 𝟏𝟐 𝟏𝟎𝟎 𝑹𝟏 = 𝑿𝒕 (
𝟏𝟐𝟏𝟖 𝒙 𝒕 + 𝟓𝟒 ) 𝑿𝒕 (𝟏 − 𝒕) + 𝟏𝟐𝟕𝟐 𝒙 𝒕
Dimana : t
= durasi hujan (jam)
R,R1
= curah hujan menurut Hasper Weduwen (mm)
X
= curah HHM yang terpilih (mm)
Untuk menentukan intensitas hujan menurut Hasper Weduwen digunakan rumus berikut : 𝑰=
𝑹 𝒕
Tabel 4.32 Data Curah Hujan Metode Terpilih (Gumble) No
PUH
Rt (mm)
1
2
208.451
2
5
333.249
3
10
415.877
4
25
520.277
5
50
597.727
6 100 674.605 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.33 Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Hasper Dan Der Weduwen PUH TAHUN 2
DURASI (t) menit
DURASI (t) Jam
5
0.08
X(mm) 208.45
Rt 109.11
R 18.71
I (mm/jam) 224.49
171
5
10
25
50
100
10
0.17
208.45
138.89
33.25
199.49
20
0.33
208.45
170.32
56.25
168.76
40
0.67
208.45
196.75
87.76
131.64
60
1.00
208.45
208.45
109.17
109.17
80
1.33
208.45
215.05
125.08
93.81
120
2.00
208.45
222.24
147.65
73.82
240
4.00
208.45
230.09
183.33
45.83
5
0.08
333.25
125.94
21.59
259.11
10
0.17
333.25
174.89
41.87
251.19
20
0.33
333.25
237.24
78.35
235.05
40
0.67
333.25
300.91
134.21
201.32
60
1.00
333.25
333.25
174.53
174.53
80
1.33
333.25
352.82
205.22
153.92
120
2.00
333.25
375.34
249.37
124.69
240
4.00
333.25
401.54
319.93
79.98
5
0.08
415.88
132.73
22.76
273.09
10
0.17
415.88
191.35
45.80
274.83
20
0.33
415.88
272.80
90.10
270.29
40
0.67
415.88
365.03
162.82
244.22
60
1.00
415.88
415.88
217.80
217.80
80
1.33
415.88
448.09
260.63
195.47
120
2.00
415.88
486.59
323.29
161.64
240
4.00
415.88
533.44
425.03
106.26
5
0.08
520.28
138.79
23.80
285.55
10
0.17
520.28
207.12
49.58
297.49
20
0.33
520.28
310.47
102.54
307.61
40
0.67
520.28
441.11
196.75
295.12
60
1.00
520.28
520.28
272.47
272.47
80
1.33
520.28
573.39
333.51
250.14
120
2.00
520.28
640.15
425.31
212.65
240
4.00
520.28
726.61
578.94
144.73
5
0.08
597.73
142.14
24.37
292.44
10
0.17
597.73
216.33
51.78
310.71
20
0.33
597.73
334.30
110.41
331.22
40
0.67
597.73
494.28
220.46
330.70
60
1.00
597.73
597.73
313.04
313.04
80
1.33
597.73
670.11
389.77
292.33
120
2.00
597.73
764.71
508.06
254.03
240
4.00
597.73
893.65
712.02
178.01
5
0.08
674.61
144.81
24.83
297.95
10
0.17
674.61
223.95
53.61
321.65
20
0.33
674.61
355.16
117.30
351.89
172
40
0.67
674.61
544.53
242.88
364.32
60
1.00
674.61
674.61
353.30
353.30
80
1.33
674.61
769.47
447.57
335.67
120
2.00
674.61
898.56
596.99
298.50
4.00
674.61
1084.50
864.09
216.02
240 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Contoh Perhitungan (PUH 5 Tahun dengan durasi hujan 5 menit): 1218 𝑥 𝑡+54
1. 𝑅𝑡 = 𝑋𝑖 (𝑋𝑡 (1−𝑡)+1272 𝑥 𝑡) 1218 𝑥 0.08+54
= 333.25 (333.25 (1−0.08)+1272 𝑥 0.08) = 𝟏𝟐𝟓. 𝟗𝟒 𝒎𝒎/𝒉𝒂𝒓𝒊 2. Untuk 0 < t < 1 11300 𝑥 𝑡
𝑅𝑡
11300 𝑥 0.08
𝑅 = √ 𝑡+3 𝑥 12 (100) = √ 0.08+3 𝑥 12 ( 3. 𝐼 =
𝑅 𝑡
=
21.59 0.08
125.94 100
) = 𝟐𝟏. 𝟓𝟗 𝒎𝒎/𝒉𝒂𝒓𝒊
= 𝟐𝟓𝟗. 𝟏𝟏 𝒎𝒎/𝒋𝒂𝒎
Maka intensitas curah hujan berdasarkan perhitungan Metode Hasper dan Der Weduwen untuk PUH 5 tahun dengan durasi hujan 5 menit atau 0.08 jam yaitu sebesar 259.11 mm/jam.
173
4.2.8
Pemilihan Rumus Intensitas Hujan Dengan Uji Kecocokan a. Metode Van Breen Tabel 4.34 Uji Kecocokan Metode Van Breen PUH 2 Tahun
No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
205.37
1026.86
42177.74
210888.71
0.70
2.31
1.62
0.49
2.24
459.23
94312.30
2
10
191.61
1916.11
36714.75
367147.54
1.00
2.28
2.28
1.00
3.16
605.93
116102.25
3
20
168.97
3379.34
28549.90
570998.06
1.30
2.23
2.90
1.69
4.47
755.64
127679.05
4
40
136.67
5466.64
18677.58
747103.26
1.60
2.14
3.42
2.57
6.32
864.35
118127.40
5
60
114.73
6883.96
13163.58
789815.07
1.78
2.06
3.66
3.16
7.75
888.72
101964.69
6
80
98.87
7909.27
9774.46
781956.58
1.90
2.00
3.80
3.62
8.94
884.28
87425.40
7
120
77.45
9293.45
5997.79
719735.15
2.08
1.89
3.93
4.32
10.95
848.37
65702.53
8
240
46.94
11264.89
2203.09
528740.77
2.38
1.67
3.98
5.67
15.49
727.15
34130.07
47140.52
157258.90
4716385.15
12.74
16.57
25.58
22.52
59.33
6033.66
745443.68
Jumlah 1040.60 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.35 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
14297.95
452.72
988.09
b
64.62
1.80
n 9.48 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.36 Perhitungan selisih PUH 2 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
205.37
205.3722042
0.00
0.00
205.37
244.9337217
39.56
2
10
191.61
191.6109434
0.00
0.00
191.61
199.1986275
7.59
174
3
20
168.97
168.967166
0.00
0.00
168.97
157.5853567
11.38
4
40
136.67
136.665949
0.00
0.00
136.67
121.6467638
15.02
5
60
114.73
114.7326657
0.00
0.00
114.73
103.5295997
11.20
6
80
98.87
98.86585457
0.00
0.00
98.87
91.98085537
6.88
7
120
77.45
77.44541901
0.00
0.00
77.45
77.48186867
0.04
8
240
46.94
46.93704883
0.00
0.00
46.94
57.14795223
10.21
1040.60
0.00
0.00
1040.60
1053.50
101.89
Jumlah 1040.60 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.37 Uji Kecocokan Metode Van Breen PUH 5 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
237.93
1189.64
56609.66
283048.32
0.70
2.38
1.66
0.49
2.24
532.02
126583.06
2
10
227.43
2274.29
51723.78
517237.79
1.00
2.36
2.36
1.00
3.16
719.19
163564.95
3
20
208.98
4179.69
43674.55
873491.02
1.30
2.32
3.02
1.69
4.47
934.61
195318.53
4
40
179.82
7192.75
32334.74
1293389.65
1.60
2.25
3.61
2.57
6.32
1137.27
204502.86
5
60
157.80
9467.79
24899.74
1493984.40
1.78
2.20
3.91
3.16
7.75
1222.29
192872.56
6
80
140.58
11246.39
19762.71
1581016.74
1.90
2.15
4.09
3.62
8.94
1257.38
176763.05
7
120
115.40
13847.82
13316.81
1598017.02
2.08
2.06
4.29
4.32
10.95
1264.13
145878.33
8
240
75.06
18014.87
5634.30
1352231.80
2.38
1.88
4.46
5.67
15.49
1162.86
87286.19
247956.29
8992416.74
12.74
17.59
27.40
22.52
59.33
8229.75
1292769.52
Jumlah 1343.00 67413.24 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.38 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
25769.32
442.98
1691.20
b
103.31
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
3.95 9.95
175
Tabel 4.39 Perhitungan selisih PUH 5 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
237.93
237.9278548
0.00
0.00
237.93
273.5531763
35.63
2
10
227.43
227.428625
0.00
0.00
227.43
237.9104526
10.48
3
20
208.98
208.9845715
0.00
0.00
208.98
200.8928276
8.09
4
40
179.82
179.8186342
0.00
0.00
179.82
164.6602797
15.16
5
60
157.80
157.7965145
0.00
0.00
157.80
144.6427053
13.15
6
80
140.58
140.5799035
0.00
0.00
140.58
131.1967028
9.38
7
120
115.40
115.3984769
0.00
0.00
115.40
113.4976207
1.90
8
240
75.06
75.06196891
0.00
0.00
75.06
87.00372493
11.94
1343.00
0.00
0.00
1343.00
1353.36
105.74
Jumlah 1343.00 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.40 Uji Kecocokan Metode Van Breen PUH 10 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
258.09
1290.46
66611.29
333056.44
0.70
2.41
1.69
0.49
2.24
577.11
148947.37
2
10
248.80
2488.03
61902.70
619027.00
1.00
2.40
2.40
1.00
3.16
786.78
195753.52
3
20
232.10
4641.91
53868.37
1077367.46
1.30
2.37
3.08
1.69
4.47
1037.96
240906.69
4
40
204.62
8184.64
41867.69
1674707.77
1.60
2.31
3.70
2.57
6.32
1294.11
264794.55
5
60
182.95
10977.27
33472.36
2008341.54
1.78
2.26
4.02
3.16
7.75
1417.16
259275.78
6
80
165.44
13235.23
27370.52
2189641.22
1.90
2.22
4.22
3.62
8.94
1479.74
244809.33
7
120
138.86
16662.63
19280.78
2313693.90
2.08
2.14
4.45
4.32
10.95
1521.08
211210.39
8
240
93.69
22485.48
8777.72
2106653.84
2.38
1.97
4.69
5.67
15.49
1451.43
135983.92
79965.65
313151.44
12322489.16
12.74
18.08
28.25
22.52
59.33
9565.38
1701681.55
Jumlah 1524.55 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.41 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
176
a
34564.11
b
128.92
445.77
2216.47 5.36
n 10.18 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.42 Perhitungan selisih PUH 10 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
258.09
258.0916256
0.00
0.00
258.09
291.9221295
33.83
2
10
248.80
248.8025313
0.00
0.00
248.80
260.1831544
11.38
3
20
232.10
232.0956118
0.00
0.00
232.10
225.5090776
6.59
4
40
204.62
204.6159676
0.00
0.00
204.62
189.7474915
14.87
5
60
182.95
182.9545271
0.00
0.00
182.95
169.1630653
13.79
6
80
165.44
165.4403676
0.00
0.00
165.44
154.9884967
10.45
7
120
138.86
138.8552575
0.00
0.00
138.86
135.8876883
2.97
8
240
93.69
93.68951023
0.00
0.00
93.69
106.3130728
12.62
1524.55
0.00
0.00
1524.55
1533.71
106.50
Jumlah 1524.55 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.43 Uji Kecocokan Metode Van Breen PUH 25 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
282.91
1414.53
80035.34
400176.70
0.70
2.45
1.71
0.49
2.24
632.60
178964.46
2
10
274.65
2746.47
75430.92
754309.22
1.00
2.44
2.44
1.00
3.16
868.51
238533.52
3
20
259.50
5189.94
67338.68
1346773.58
1.30
2.41
3.14
1.69
4.47
1160.51
301147.73
4
40
233.71
9348.52
54621.79
2184871.68
1.60
2.37
3.79
2.57
6.32
1478.13
345458.54
5
60
212.59
12755.39
45194.46
2711667.40
1.78
2.33
4.14
3.16
7.75
1646.71
350074.76
6
80
194.97
15597.48
38012.70
3041016.36
1.90
2.29
4.36
3.62
8.94
1743.85
339995.96
7
120
167.24
20069.18
27970.27
3356432.99
2.08
2.22
4.62
4.32
10.95
1832.06
306399.01
8
240
117.23
28135.44
13743.11
3298345.22
2.38
2.07
4.92
5.67
15.49
1816.13
212907.27
177
Jumlah 1742.79 95256.94 Sumber: Data Perhitungan, 2017
402347.27
17093593.15
12.74
18.58
29.13
22.52
59.33
11178.50
2273481.25
Tabel 4.44 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
47043.14
454.98
2950.91
b
161.29
7.13
n 10.43 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.45 Perhitungan selisih PUH 25 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
282.91
282.9051783
0.00
0.00
282.91
315.0128294
32.11
2
10
274.65
274.6469047
0.00
0.00
274.65
286.6687431
12.02
3
20
259.50
259.4969734
0.00
0.00
259.50
254.3086111
5.19
4
40
233.71
233.7130547
0.00
0.00
233.71
219.2993959
14.41
5
60
212.59
212.5898791
0.00
0.00
212.59
198.3472737
14.24
6
80
194.97
194.9684704
0.00
0.00
194.97
183.5622628
11.41
7
120
167.24
167.243161
0.00
0.00
167.24
163.160079
4.08
8
240
117.23
117.2309903
0.00
0.00
117.23
130.4357925
13.20
1742.79
0.00
0.00
1742.79
1750.79
106.67
Jumlah 1742.79 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.46 Uji Kecocokan Metode Van Breen PUH 50 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
301.04
1505.20
90625.64
453128.19
0.70
2.48
1.73
0.49
2.24
673.15
202645.09
2
10
293.33
2933.34
86044.60
860446.03
1.00
2.47
2.47
1.00
3.16
927.60
272096.93
3
20
279.05
5580.90
77866.24
1557324.90
1.30
2.45
3.18
1.69
4.47
1247.93
348228.43
178
4
40
254.27
10170.95
64655.14
2586205.41
1.60
2.41
3.85
2.57
6.32
1608.17
408914.98
5
60
233.54
14012.50
54541.73
3272503.51
1.78
2.37
4.21
3.16
7.75
1809.01
422478.39
6
80
215.94
17274.84
46628.16
3730252.50
1.90
2.33
4.44
3.62
8.94
1931.39
417054.91
7
120
187.64
22517.22
35210.09
4225211.13
2.08
2.27
4.73
4.32
10.95
2055.53
385707.24
8
240
134.70
32327.67
18143.72
4354492.78
2.38
2.13
5.07
5.67
15.49
2086.74
281081.30
Jumlah 1899.51 106322.63 Sumber: Data Perhitungan, 2017
473715.32
21039564.45
12.74
18.90
29.68
22.52
59.33
12339.51
2738207.26
Tabel 4.47 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
57286.71
464.45
3547.64
b
185.30
8.45
n 10.58 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.48 Perhitungan selisih PUH 50 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
301.04
301.0409256
0.00
0.00
301.04
332.1392614
31.10
2
10
293.33
293.3336038
0.00
0.00
293.33
305.6362612
12.30
3
20
279.05
279.0452378
0.00
0.00
279.05
274.643572
4.40
4
40
254.27
254.2737407
0.00
0.00
254.27
240.1976277
14.08
5
60
233.54
233.541699
0.00
0.00
233.54
219.1107263
14.43
6
80
215.94
215.9355374
0.00
0.00
215.94
204.0117695
11.92
7
120
187.64
187.6435257
0.00
0.00
187.64
182.8721046
4.77
8
240
134.70
134.6986262
0.00
0.00
134.70
148.2070497
13.51
1899.51
0.00
0.00
1899.51
1906.82
106.51
Jumlah 1899.51 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.49 Uji Kecocokan Metode Van Breen PUH 100 Tahun 179
No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
318.90
1594.50
101696.74
508483.71
0.70
2.50
1.75
0.49
2.24
713.08
227400.83
2
10
311.62
3116.23
97108.71
971087.08
1.00
2.49
2.49
1.00
3.16
985.44
307084.70
3
20
298.02
5960.45
88817.29
1776345.87
1.30
2.47
3.22
1.69
4.47
1332.80
397203.01
4
40
274.10
10963.88
75129.18
3005167.36
1.60
2.44
3.91
2.57
6.32
1733.54
475158.68
5
60
253.73
15223.66
64377.76
3862665.89
1.78
2.40
4.28
3.16
7.75
1965.37
498668.02
6
80
236.18
18894.12
55779.33
4462346.25
1.90
2.37
4.52
3.62
8.94
2112.43
498905.48
7
120
207.47
24896.78
43045.11
5165412.83
2.08
2.32
4.82
4.32
10.95
2272.75
471535.52
8
240
152.04
36489.48
23116.01
5547843.23
2.38
2.18
5.19
5.67
15.49
2355.39
358111.74
Jumlah 2052.06 117139.09 Sumber: Data Perhitungan, 2017
549070.14
25299352.21
12.74
19.19
30.17
22.52
59.33
13470.79
3234067.98
Tabel 4.50 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
68285.15
475.37
4184.12
b
209.13
9.75
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
10.72
Tabel 4.51 Perhitungan selisih PUH 100 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
318.90
318.8992651
0.00
0.00
318.90
349.1586003
30.26
2
10
311.62
311.6227011
0.00
0.00
311.62
324.108018
12.49
3
20
298.02
298.0223036
0.00
0.00
298.02
294.2521487
3.77
4
40
274.10
274.0970339
0.00
0.00
274.10
260.3371994
13.76
5
60
253.73
253.7277377
0.00
0.00
253.73
239.1836391
14.54
6
80
236.18
236.1764766
0.00
0.00
236.18
223.8497763
12.33
7
120
207.47
207.4731475
0.00
0.00
207.47
202.1136078
5.36
180
8
240
152.04
152.0395128
0.00
0.00
152.04
165.777935
13.74
2052.06
0.00
0.00
2052.06
2058.78
106.24
Jumlah 2052.06 Sumber: Data Perhitungan, 2017
b. Metode Bell Tanimoto Tabel 4.52 Uji Kecocokan Metode Bell Tanimoto PUH 2 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
2917.91
14589.55
8514204.35
42571021.74
0.70
3.47
2.42
0.49
2.24
6524.65
19038339.70
2
10
2183.87
21838.71
4769290.43
47692904.32
1.00
3.34
3.34
1.00
3.16
6906.00
15081820.59
3
20
1522.97
30459.45
2319444.68
46388893.67
1.30
3.18
4.14
1.69
4.47
6810.94
10372871.96
4
40
1017.78
40711.29
1035880.87
41435234.76
1.60
3.01
4.82
2.57
6.32
6437.02
6551485.86
5
60
793.09
47585.35
628990.36
37739421.69
1.78
2.90
5.16
3.16
7.75
6143.24
4872138.39
6
80
661.29
52902.86
437298.88
34983910.49
1.90
2.82
5.37
3.62
8.94
5914.72
3911320.10
7
120
508.98
61077.54
259060.10
31087212.40
2.08
2.71
5.63
4.32
10.95
5575.59
2837861.25
8
240
321.34
77122.54
103261.92
24782861.64
2.38
2.51
5.97
5.67
15.49
4978.24
1599726.84
306681460.70
12.74
23.93
36.84
22.52
59.33
49290.40
64265564.68
Jumlah
9927.23 346287.29 18067431.60 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.53 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
69842.58
8032.84
5491.95
b
21.40
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
-0.54 13.73
Tabel 4.54 Perhitungan Selisih PUH 2 Tahun
181
No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
2917.91
2645.445972
272.46
0.00
2917.91
3236.91754
319.01
2
10
2183.87
2224.210842
40.34
0.00
2183.87
2093.869756
90.00
3
20
1522.97
1686.97561
164.00
0.00
1522.97
1396.472606
126.50
4
40
1017.78
1137.481646
119.70
0.00
1017.78
949.3183435
68.46
5
60
793.09
858.0057674
64.92
0.00
793.09
762.0761232
31.01
6
80
661.29
688.7756307
27.49
0.00
661.29
653.424764
7.86
7
120
508.98
493.9325008
15.05
0.00
508.98
527.3090115
18.33
8
240
321.34
267.1855245
54.16
0.00
321.34
367.2922017
45.95
9927.23
10002.01
758.12
0.00
9927.23
9986.68
707.12
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.55 Uji Kecocokan Metode Bell Tanimoto PUH 5 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
4950.56
24752.80
24508049.15
122540245.74
0.70
3.69
2.58
0.49
2.24
11069.79
54801663.89
2
10
3705.18
37051.79
13728353.18
137283531.75
1.00
3.57
3.57
1.00
3.16
11716.81
43412864.56
3
20
2583.89
51677.84
6676497.53
133529950.59
1.30
3.41
4.44
1.69
4.47
11555.52
29858204.65
4
40
1726.78
69071.24
2981772.37
119270894.67
1.60
3.24
5.19
2.57
6.32
10921.12
18858384.29
5
60
1345.56
80733.83
1810542.25
108632534.97
1.78
3.13
5.56
3.16
7.75
10422.69
14024399.96
6
80
1121.94
89755.59
1258760.31
100700824.48
1.90
3.05
5.80
3.62
8.94
10034.98
11258694.45
7
120
863.54
103624.83
745701.83
89484219.33
2.08
2.94
6.11
4.32
10.95
9459.61
8168754.245
8
240
545.20
130846.97
297238.38
71337210.89
2.38
2.74
6.51
5.67
15.49
8446.14
4604797.162
882779412.41
12.74
25.76
39.76
22.52
59.33
83626.65
184987763.2
Jumlah
16842.66 587514.90 52006914.98 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.56 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
118495.70
13628.61
9317.70
b
21.40
-0.54
182
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
14.74
Tabel 4.57 Perhitungan Selisih PUH 5 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
4950.56
4488.293337
462.27
0.00
4950.56
5491.79064
541.23
2
10
3705.18
3773.621086
68.44
0.00
3705.18
3552.482937
152.70
3
20
2583.89
2862.141759
278.25
0.00
2583.89
2369.271102
214.62
4
40
1726.78
1929.864131
203.08
0.00
1726.78
1610.62416
116.16
5
60
1345.56
1455.702218
110.14
0.00
1345.56
1292.946907
52.62
6
80
1121.94
1168.584468
46.64
0.00
1121.94
1108.607791
13.34
7
120
863.54
838.0114263
25.53
0.00
863.54
894.6383891
31.10
8
240
545.20
453.3099606
91.89
0.00
545.20
623.1520731
77.96
16969.53
1286.23
0.00
16842.66
16943.51
1199.71
Jumlah 16842.66 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.58 Uji Kecocokan Metode Bell Tanimoto PUH 10 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
6447.74
32238.72
41573410.97
207867054.85
0.70
3.81
2.66
0.49
2.24
14417.60
92960972.98
2
10
4825.73
48257.26
23287633.59
232876335.86
1.00
3.68
3.68
1.00
3.16
15260.29
73641963.45
3
20
3365.33
67306.62
11325453.69
226509073.77
1.30
3.53
4.59
1.69
4.47
15050.22
50648968.65
4
40
2249.01
89960.26
5058030.01
202321200.31
1.60
3.35
5.37
2.57
6.32
14223.97
31989790.6
5
60
1752.50
105149.94
3071252.90
184275173.98
1.78
3.24
5.77
3.16
7.75
13574.80
23789822.67
6
80
1461.25
116900.12
2135256.02
170820481.69
1.90
3.16
6.02
3.62
8.94
13069.83
19098310.45
7
120
1124.70
134963.80
1264946.40
151793568.02
2.08
3.05
6.34
4.32
10.95
12320.45
13856793.55
8
240
710.08
170418.66
504210.40
121010496.09
2.38
2.85
6.79
5.67
15.49
11000.48
7811193.935
1497473384.57
12.74
26.68
41.23
22.52
59.33
108917.63
313797816.3
Jumlah 21936.34 765195.39 88220193.97 Sumber: Data Perhitungan, 2017
183
Tabel 4.59 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
154332.03
17750.27
12135.62
b
21.40
-0.54
n 15.24 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.60 Perhitungan Selisih PUH 10 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
6447.74
5845.675329
602.07
0.00
6447.74
7152.657514
704.91
2
10
4825.73
4914.86675
89.14
0.00
4825.73
4626.85041
198.88
3
20
3365.33
3727.731281
362.40
0.00
3365.33
3085.803131
279.53
4
40
2249.01
2513.507539
264.50
0.00
2249.01
2097.720717
151.29
5
60
1752.50
1895.946166
143.45
0.00
1752.50
1683.969221
68.53
6
80
1461.25
1521.996198
60.74
0.00
1461.25
1443.880942
17.37
7
120
1124.70
1091.448877
33.25
0.00
1124.70
1165.201373
40.50
8
240
710.08
590.4032234
119.67
0.00
710.08
811.6102107
101.53
1675.23
0.00
21936.34
22067.69
1562.54
Jumlah 21936.34 22101.58 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.61 Uji Kecocokan Metode Bell Tanimoto PUH 25 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
8512.41
42562.07
72461180.21
362305901.06
0.70
3.93
2.75
0.49
2.24
19034.33
162028124.7
2
10
6371.00
63709.99
40589631.08
405896310.81
1.00
3.80
3.80
1.00
3.16
20146.87
128355683.6
3
20
4442.96
88859.26
19739918.41
394798368.27
1.30
3.65
4.75
1.69
4.47
19869.53
88279598.89
4
40
2969.17
118766.94
8815991.17
352639646.70
1.60
3.47
5.56
2.57
6.32
18778.70
55757223.84
184
5
60
2313.68
138820.60
5353099.61
321185976.31
1.78
3.36
5.98
3.16
7.75
17921.66
41464931.24
6
80
1929.17
154333.37
3721685.75
297734860.32
1.90
3.29
6.25
3.62
8.94
17255.00
33287769.35
7
120
1484.84
178181.32
2204762.78
264571533.36
2.08
3.17
6.59
4.32
10.95
16265.66
24151966.15
8
240
937.46
224989.38
878823.26
210917583.15
2.38
2.97
7.07
5.67
15.49
14523.00
13614671.45
2610050179.98
12.74
27.65
42.76
22.52
59.33
143794.75
546939969.2
Jumlah
28960.69 1010222.92 153765092.27 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.62 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
203751.56
23434.18
16021.64
b
21.40
-0.54
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
15.78
Tabel 4.63 Perhitungan Selisih PUH 25 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
8512.41
7717.55198
794.86
0.00
8512.41
9443.050297
930.64
2
10
6371.00
6488.683938
117.68
0.00
6371.00
6108.440262
262.56
3
20
4442.96
4921.409129
478.45
0.00
4442.96
4073.925546
369.04
4
40
2969.17
3318.371957
349.20
0.00
2969.17
2769.443693
199.73
5
60
2313.68
2503.057775
189.38
0.00
2313.68
2223.202498
90.47
6
80
1929.17
2009.363181
80.20
0.00
1929.17
1906.234198
22.93
7
120
1484.84
1440.947874
43.90
0.00
1484.84
1538.317074
53.47
8
240
937.46
779.4595678
158.00
0.00
937.46
1071.500491
134.04
28960.69
29178.85
2211.66
0.00
28960.69
29134.11
2062.89
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.64 Uji Kecocokan Metode Bell Tanimoto PUH 50 Tahun 185
No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
10167.25
50836.26
103373001.07
516865005.34
0.70
4.01
2.80
0.49
2.24
22734.67
231149057.4
2
10
7609.54
76095.40
57905101.25
579051012.52
1.00
3.88
3.88
1.00
3.16
24063.48
183112008.1
3
20
5306.69
106133.76
28160935.29
563218705.87
1.30
3.72
4.85
1.69
4.47
23732.23
125939531.3
4
40
3546.39
141855.58
12576878.57
503075142.69
1.60
3.55
5.69
2.57
6.32
22429.34
79543164.26
5
60
2763.46
165807.73
7636723.13
458203388.00
1.78
3.44
6.12
3.16
7.75
21405.69
59153803.03
6
80
2304.20
184336.23
5309350.80
424748064.32
1.90
3.36
6.40
3.62
8.94
20609.42
47488277.26
7
120
1773.50
212820.30
3145310.97
377437316.38
2.08
3.25
6.75
4.32
10.95
19427.75
34455155.37
8
240
1119.70
268727.97
1253727.83
300894678.84
2.38
3.05
7.26
5.67
15.49
17346.32
19422668
3723493313.97
12.74
28.27
43.75
22.52
59.33
171748.87
780263664.7
Jumlah
34590.74 1206613.22 219361028.92 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.65 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
243361.46
27989.85
19136.29
b
21.40
-0.54
n
16.11
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.66 Perhitungan Selisih PUH 50 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
10167.25
9217.86671
949.38
0.00
10167.25
11278.80696
1111.56
2
10
7609.54
7750.103117
140.56
0.00
7609.54
7295.938956
313.60
3
20
5306.69
5878.145491
571.46
0.00
5306.69
4865.908616
440.78
4
40
3546.39
3963.473194
417.08
0.00
3546.39
3307.831666
238.56
5
60
2763.46
2989.659545
226.20
0.00
2763.46
2655.399582
108.06
186
6
80
2304.20
2399.989274
95.79
0.00
2304.20
2276.811715
27.39
7
120
1773.50
1721.072365
52.43
0.00
1773.50
1837.370422
63.87
8
240
1119.70
930.9887928
188.71
0.00
1119.70
1279.803328
160.10
34590.74
34851.30
2641.61
0.00
34590.74
34797.87
2463.92
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.67 Uji Kecocokan Metode Bell Tanimoto PUH 100 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
11912.45
59562.26
141906490.81
709532454.05
0.70
4.08
2.85
0.49
2.24
26637.05
317312559.9
2
10
8915.71
89157.11
79489901.94
794899019.44
1.00
3.95
3.95
1.00
3.16
28193.95
251369141.1
3
20
6217.58
124351.52
38658251.81
773165036.14
1.30
3.79
4.94
1.69
4.47
27805.85
172884957.9
4
40
4155.12
166204.96
17265056.49
690602259.53
1.60
3.62
5.80
2.57
6.32
26279.31
109193804.9
5
60
3237.81
194268.48
10483400.60
629004035.83
1.78
3.51
6.24
3.16
7.75
25079.95
81204071.85
6
80
2699.72
215977.38
7288473.13
583077850.72
1.90
3.43
6.53
3.62
8.94
24147.01
65190085.52
7
120
2077.92
249350.71
4317762.26
518131470.64
2.08
3.32
6.90
4.32
10.95
22762.50
47298715.7
8
240
1311.90
314854.89
1721069.47
413056673.75
2.38
3.12
7.42
5.67
15.49
20323.80
26662693.64
5111468800.10
12.74
28.82
44.62
22.52
59.33
201229.42
1071116030
Jumlah
40528.21 1413727.31 301130406.51 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.68 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
285134.24
32794.29
22421.02
b
21.40
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
-0.54 16.42
Tabel 4.69 Perhitungan Selisih PUH 100 Tahun 187
No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
11912.45
10800.10535
1112.35
0.00
11912.45
13214.80416
1302.35
2
10
8915.71
9080.401441
164.69
0.00
8915.71
8548.280404
367.43
3
20
6217.58
6887.123949
669.55
0.00
6217.58
5701.137512
516.44
4
40
4155.12
4643.79985
488.68
0.00
4155.12
3875.618036
279.51
5
60
3237.81
3502.831953
265.02
0.00
3237.81
3111.196563
126.61
6
80
2699.72
2811.945303
112.23
0.00
2699.72
2667.624425
32.09
7
120
2077.92
2016.49291
61.43
0.00
2077.92
2152.753425
74.83
8
240
1311.90
1090.792193
221.10
0.00
1311.90
1499.480434
187.59
40528.21
40833.49
3095.04
0.00
40528.21
40770.89
2886.85
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
c. Metode Hasper dan Der Weduwen Tabel 4.70 Uji Kecocokan Metode Hasper dan Der Weduwen PUH 2 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
224.49
1122.43
50393.98
251969.90
0.70
2.35
1.64
0.49
2.24
501.97
112684.3656
2
10
199.49
1994.87
39794.90
397949.02
1.00
2.30
2.30
1.00
3.16
630.83
125842.5304
3
20
168.76
3375.12
28478.51
569570.15
1.30
2.23
2.90
1.69
4.47
754.70
127359.7576
4
40
131.64
5265.49
17328.39
693135.59
1.60
2.12
3.40
2.57
6.32
832.55
109594.3596
5
60
109.17
6550.06
11917.57
715053.99
1.78
2.04
3.62
3.16
7.75
845.61
92313.07374
6
80
93.81
7505.06
8800.92
704073.24
1.90
1.97
3.75
3.62
8.94
839.09
78717.78097
7
120
73.82
8858.98
5450.11
654013.44
2.08
1.87
3.88
4.32
10.95
808.71
59702.98611
8
240
45.83
10999.82
2100.62
504149.78
2.38
1.66
3.95
5.67
15.49
710.04
32542.72816
4489915.12
12.74
16.54
25.45
22.52
59.33
5923.49
738757.5822
Jumlah 1047.00 45671.82 164265.00 Sumber: Data Perhitungan, 2017
188
Tabel 4.71 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
12855.84
506.40
915.73
b
54.61
1.34
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
9.49
Tabel 4.72 Perhitungan Selisih PUH 2 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
224.49
215.6726659
8.81
0.00
224.49
256.1152998
31.63
2
10
199.49
198.9818329
0.50
0.00
199.49
203.4200633
3.93
3
20
168.76
172.3115677
3.56
0.00
168.76
157.5712734
11.18
4
40
131.64
135.8851871
4.25
0.00
131.64
119.4853991
12.15
5
60
109.17
112.1721748
3.00
0.00
109.17
100.7918133
8.38
6
80
93.81
95.50569505
1.69
0.00
93.81
89.04703304
4.77
7
120
73.82
73.62682814
0.20
0.00
73.82
74.48685716
0.66
8
240
45.83
43.63709331
2.20
0.00
45.83
54.40627452
8.57
1047.00
1047.79
24.21
0.00
1047.00
1055.32
81.28
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.73 Uji Kecocokan Metode Hasper dan Der Weduwen PUH 5 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
259.11
1295.54
67137.09
335685.44
0.70
2.41
1.69
0.49
2.24
579.38
150123.0928
2
10
251.19
2511.90
63096.44
630964.38
1.00
2.40
2.40
1.00
3.16
794.33
199528.4562
3
20
235.05
4701.03
55249.32
1104986.35
1.30
2.37
3.08
1.69
4.47
1051.18
247082.4583
4
40
201.32
8052.81
40529.80
1621192.05
1.60
2.30
3.69
2.57
6.32
1273.26
256332.9707
189
5
60
174.53
10471.55
30459.29
1827557.40
1.78
2.24
3.99
3.16
7.75
1351.87
235936.6459
6
80
153.92
12313.23
23689.94
1895195.27
1.90
2.19
4.16
3.62
8.94
1376.66
211889.2724
7
120
124.69
14962.33
15546.63
1865595.31
2.08
2.10
4.36
4.32
10.95
1365.87
170304.7726
8
240
79.98
19195.81
6397.21
1535330.02
2.38
1.90
4.53
5.67
15.49
1239.08
99105.12639
302105.71
10816506.22
12.74
17.92
27.90
22.52
59.33
9031.65
1570302.795
Jumlah 1479.78 73504.21 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.74 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
27301.13
498.35
1782.54
b
97.92
n Sumber: Data Perhitungan, 2017
3.53 10.14
Tabel 4.75 Perhitungan Selisih PUH 5 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
259.11
265.2572517
6.15
0.00
259.11
308.9601197
49.85
2
10
251.19
252.9680871
1.78
0.00
251.19
266.2219266
15.03
3
20
235.05
231.5161558
3.54
0.00
235.05
222.6630322
12.39
4
40
201.32
197.9444119
3.38
0.00
201.32
180.8222423
20.50
5
60
174.53
172.8759757
1.65
0.00
174.53
158.0352871
16.49
6
80
153.92
153.4433269
0.47
0.00
153.92
142.858236
11.06
7
120
124.69
125.2786687
0.59
0.00
124.69
123.0367775
1.65
8
240
79.98
80.79092942
0.81
0.00
79.98
93.69291754
13.71
1479.78
1480.07
18.36
0.00
1479.78
1496.29
140.68
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
190
Tabel 4.76 Uji Kecocokan Metode Hasper dan Der Weduwen PUH 10 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
273.09
1365.43
74575.62
372878.09
0.70
2.44
1.70
0.49
2.24
610.64
166756.1507
2
10
274.83
2748.29
75530.77
755307.65
1.00
2.44
2.44
1.00
3.16
869.08
238849.2509
3
20
270.29
5405.80
73056.55
1461131.04
1.30
2.43
3.16
1.69
4.47
1208.77
326718.8329
4
40
244.22
9768.92
59644.89
2385795.71
1.60
2.39
3.83
2.57
6.32
1544.60
377227.4237
5
60
217.80
13067.93
47436.31
2846178.45
1.78
2.34
4.16
3.16
7.75
1687.06
367440.0582
6
80
195.47
15637.99
38210.44
3056835.11
1.90
2.29
4.36
3.62
8.94
1748.38
341764.5546
7
120
161.64
19397.15
26128.43
3135411.84
2.08
2.21
4.59
4.32
10.95
1770.71
286222.6321
8
240
106.26
25501.56
11290.44
2709706.18
2.38
2.03
4.82
5.67
15.49
1646.12
174910.782
Jumlah 1743.60 92893.06 Sumber: Data Perhitungan, 2017
405873.45
16723244.07
12.74
18.56
29.06
22.52
59.33
11085.37
2279889.685
Tabel 4.77 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
41306.74
474.73
2533.47
b
136.25
5.27
n
10.43
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.78 Perhitungan Selisih PUH 10 Tahun I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
t (menit) 5
273.09
292.4425826
19.36
0.00
273.09
337.6875213
64.60
2
10
274.83
282.4443644
7.62
0.00
274.83
300.579487
25.75
3
20
270.29
264.3676184
5.92
0.00
270.29
260.1505209
10.14
4
40
244.22
234.3680048
9.86
0.00
244.22
218.5741086
25.65
No
191
5
60
217.80
210.4830447
7.32
0.00
217.80
194.6979644
23.10
6
80
195.47
191.016166
4.46
0.00
195.47
178.2801226
17.19
7
120
161.64
161.1986999
0.44
0.00
161.64
156.1865645
5.46
8
240
106.26
109.7861277
3.53
0.00
106.26
122.0462615
15.79
1743.60
1746.11
58.50
0.00
1743.60
1768.20
187.68
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.79 Uji Kecocokan Metode Hasper dan Der Weduwen PUH 25 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
285.55
1427.76
81539.65
407698.26
0.70
2.46
1.72
0.49
2.24
638.51
182328.2045
2
10
297.49
2974.85
88497.45
884974.53
1.00
2.47
2.47
1.00
3.16
940.73
279853.5171
3
20
307.61
6152.23
94624.80
1892495.98
1.30
2.49
3.24
1.69
4.47
1375.68
423174.9667
4
40
295.12
11804.90
87097.22
3483888.85
1.60
2.47
3.96
2.57
6.32
1866.52
550851.1933
5
60
272.47
16348.45
74242.17
4454530.48
1.78
2.44
4.33
3.16
7.75
2110.58
575077.4117
6
80
250.14
20010.85
62567.80
5005424.03
1.90
2.40
4.56
3.62
8.94
2237.28
559623.4195
7
120
212.65
25518.40
45221.46
5426574.89
2.08
2.33
4.84
4.32
10.95
2329.50
495376.246
8
240
144.73
34736.29
20948.08
5027539.87
2.38
2.16
5.14
5.67
15.49
2242.22
324526.3034
2065.77 118973.72 Jumlah Sumber: Data Perhitungan, 2017
554738.64
26583126.88
12.74
19.21
30.26
22.52
59.33
13741.02
3390811.262
Tabel 4.80 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
a
65008.95
438.47
3624.65
b
194.16
n
7.39 10.71
Sumber: Data Perhitungan, 2017
192
Tabel 4.81 Perhitungan Selisih PUH 25 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
285.55
326.4090833
40.86
0.00
285.55
376.7317053
91.18
2
10
297.49
318.4152885
20.93
0.00
297.49
343.6497324
46.16
3
20
307.61
303.547466
4.06
0.00
307.61
305.6874871
1.92
4
40
295.12
277.6214127
17.50
0.00
295.12
264.3840552
30.74
5
60
272.47
255.7755673
16.70
0.00
272.47
239.5480579
32.93
6
80
250.14
237.1169883
13.02
0.00
250.14
221.9693474
28.17
7
120
212.65
206.9267742
5.73
0.00
212.65
197.6396968
15.01
8
240
144.73
149.733615
5.00
0.00
144.73
158.4396276
13.71
2065.77
2075.55
123.80
0.00
2065.77
2108.05
259.82
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.82 Uji Kecocokan Metode Hasper dan Der Weduwen PUH 50 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
292.44
1462.21
85522.35
427611.77
0.70
2.47
1.72
0.49
2.24
653.92
191233.7967
2
10
310.71
3107.06
96538.36
965383.64
1.00
2.49
2.49
1.00
3.16
982.54
305281.1104
3
20
331.22
6624.35
109705.17
2194103.43
1.30
2.52
3.28
1.69
4.47
1481.25
490616.4418
4
40
330.70
13227.87
109360.37
4374414.64
1.60
2.52
4.04
2.57
6.32
2091.51
691655.6848
5
60
313.04
18782.13
97991.23
5879473.59
1.78
2.50
4.44
3.16
7.75
2424.76
759036.7766
6
80
292.33
23386.26
85455.78
6836462.18
1.90
2.47
4.69
3.62
8.94
2614.66
764339.7085
7
120
254.03
30483.80
64532.09
7743850.22
2.08
2.40
5.00
4.32
10.95
2782.78
706913.5748
8
240
178.01
42721.49
31686.21
7604689.33
2.38
2.25
5.36
5.67
15.49
2757.66
490880.5854
Jumlah 2302.46 139795.17 Sumber: Data Perhitungan, 2017
680791.55
36025988.80
12.74
19.61
31.02
22.52
59.33
15789.08
4399957.679
193
Tabel 4.83 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
A
84300.91
410.25
4264.62
B
232.19
7.96
N
10.89
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.84 Perhitungan Selisih PUH 50 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
292.44
355.4132178
62.97
0.00
292.44
418.256512
125.81
2
10
310.71
348.0757684
37.37
0.00
310.71
383.4265007
72.72
3
20
331.22
334.2737129
3.06
0.00
331.22
343.0288134
11.81
4
40
330.70
309.7120337
20.98
0.00
330.70
298.5452526
32.15
5
60
313.04
288.5127658
24.52
0.00
313.04
271.5267069
41.51
6
80
292.33
270.0296878
22.30
0.00
292.33
252.2789354
40.05
7
120
254.03
239.3611593
14.67
0.00
254.03
225.4675486
28.56
8
240
178.01
178.5312756
0.53
0.00
178.01
181.8442894
3.84
2302.46
2323.91
186.40
0.00
2302.46
2374.37
356.46
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.85 Uji Kecocokan Metode Hasper dan Der Weduwen PUH 100 Tahun No
t (menit)
I
I*t
I^2
(I^2)*t
Log t
Log I
(Log t)*(Log I)
(Log t)^2
(t)^0.5
I*(t^0.5)
(I^2)*(t^0.5)
1
5
297.95
1489.73
88771.82
443859.09
0.70
2.47
1.73
0.49
2.24
666.23
198499.8208
2
10
321.65
3216.50
103458.43
1034584.31
1.00
2.51
2.51
1.00
3.16
1017.15
327164.2845
3
20
351.89
7037.81
123826.91
2476538.21
1.30
2.55
3.31
1.69
4.47
1573.70
553770.7787
4
40
364.32
14572.61
132725.68
5309027.38
1.60
2.56
4.10
2.57
6.32
2304.13
839430.9337
194
5
60
353.30
21197.84
124819.01
7489140.47
1.78
2.55
4.53
3.16
7.75
2736.63
966843.8771
6
80
335.67
26853.90
112676.90
9014151.92
1.90
2.53
4.81
3.62
8.94
3002.36
1007812.823
7
120
298.50
35819.42
89099.38
10691925.20
2.08
2.47
5.15
4.32
10.95
3269.85
976034.7693
8
240
216.02
51845.35
46665.62
11199749.39
2.38
2.33
5.56
5.67
15.49
3346.60
722940.7148
Jumlah 2539.29 162033.16 Sumber: Data Perhitungan, 2017
822043.75
47658975.98
12.74
19.97
31.69
22.52
59.33
17916.65
5592498.002
Tabel 4.86 Persamaan Intensitas Hujan Variabel
Talbot
Sherman
Ishiguro
A
94879.49
382.33
4108.05
B
235.11
5.89
N
11.04
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Tabel 4.87 Perhitungan Selisih PUH 100 Tahun No
t (menit)
I
Talbot
Selisih 1
Sherman
Selisih 2
Ishiguro
Selisih 3
1
5
297.95
395.1563873
97.21
0.00
297.95
505.7520615
207.81
2
10
321.65
387.095465
65.45
0.00
321.65
453.9850885
132.34
3
20
351.89
371.9215695
20.03
0.00
351.89
396.5787846
44.69
4
40
364.32
344.8831686
19.43
0.00
364.32
336.4181495
27.90
5
60
353.30
321.5096723
31.79
0.00
353.30
301.3411925
51.96
6
80
335.67
301.1032389
34.57
0.00
335.67
276.9934007
58.68
7
120
298.50
267.1862587
31.31
0.00
298.50
243.9309315
54.56
8
240
216.02
199.7016587
16.32
0.00
216.02
192.1578375
23.86
2539.29
2588.56
316.11
0.00
2539.29
2707.16
601.79
Jumlah
Sumber: Data Perhitungan, 2017
195
d. Rekapitulasi Uji Kecocokan Tabel 4.88 Rekapitulasi Uji Kecocokan No
PUH
1
Van Breen
Bell Tanimoto
Hasper Dan Der Weduwen
Talbot
Sherman
Ishiguro
Talbot
Sherman
Ishiguro
Talbot
Sherman
Ishiguro
2
0.00
1040.60
101.89
758.12
9927.23
707.12
24.21
1047.00
81.28
2
5
0.00
1343.00
105.74
1286.23
16842.66
1199.71
18.36
1479.78
140.68
3
10
0.00
1524.55
106.50
1675.23
21936.34
1562.54
58.50
1743.60
187.68
4
25
0.00
1742.79
106.67
2211.66
28960.69
2062.89
123.80
2065.77
259.82
5
50
0.00
1899.51
106.51
2641.61
34590.74
2463.92
186.40
2302.46
356.46
6
100
0.00
2052.06
106.24
3095.04
40528.21
2886.85
316.11
2539.29
601.79
633.55
11667.90
152785.86
10883.03
727.37
11177.91
1627.71
0.00 9602.50 Jumlah Sumber: Data Perhitungan, 2017
Menurut hasil rekapitulasi uji kecocokan di atas, maka metode yang terpilih adalah Metode Van Breen Ishiguro karena memiliki jumlah nilai terkecil untuk setiap PUH maupun secara keseluruhan dengan jumlah 633.55. Pada metode Van Breen Talbot nilai t pada I diisi dengan durasi curah hujan yang hasilnya dibandingkan dengan nilai intensitas curah hujan hasil perhitungan Metode Van Breen. Dari tabel dapat dilihat bahwa nilai intensitas curah hujan pada periode ulang tahun dengan durasi mempunya nilai yang sama dengan hasil perhitungan tetapan dengan menggunakan persamaan talbot. Oleh karena itu deviasinya atau penyimpangannya bernilai 0,00 pada seluruh PUH.
196
4.2.9
Kurva IDF Tabel 4.89 Metode Terpilih (Metode Gumble) PUH
Yt
Rt
2
0.367
208.45061
5
1.500
333.24932
10
2.250
415.87693
25
3.199
520.27712
50
3.902
597.72715
100 4.600 674.6053 Sumber: Data Perhitungan, 2017
Untuk n = 10: Nilai 𝑌𝑛 = 0.4952 dan 𝜏𝑛 = 0.9496 Dari uji kecocokan metode yang terpilih yaitu Metode Van Breen. Maka, penentuan Intensitas hujan dengan durasi hujan jangka pendek dapat menggunakan Metode Van Breen: 𝑰𝑻 =
𝟓𝟒𝑹𝑻 + 𝟎, 𝟎𝟕𝑹𝑻 𝟐 𝒕𝒄 + 𝟎, 𝟑𝑹𝑻
Dimana : IT
= Intensitas curah hujan pada suatu periode ulang (T tahun)
RT = Tinggi curah hujan pada periode ulang T tahun (mm/hari) tc
= Waktu Konsentrasi (menit) Tabel 4.90 Intensitas Curah Hujan Dengan Metode Van Breen Durasi Hujan Jam Menit
1
2
3
2
5
Intensitas Curah Hujan (mm/jam) 10 25 50
100
10
150.878
158.868
161.716
164.101
165.364
166.346
20
133.048
145.984
150.857
155.049
157.309
159.086
30
118.986
135.033
141.364
146.944
150.002
152.433
40
107.613
125.611
132.995
139.643
143.344
146.314
50
98.225
117.417
125.562
133.034
137.252
140.668
60
90.343
110.227
118.916
127.022
131.657
135.441
70
83.632
103.867
112.938
121.530
126.500
130.589
80
77.849
98.201
107.532
116.493
121.731
126.072
90
72.814
93.121
102.620
111.858
117.310
121.858
100
68.391
88.540
98.138
107.577
113.198
117.916
110
64.474
84.390
94.030
103.611
109.364
114.221
120
60.982
80.610
90.253
99.928
105.782
110.750
130
57.849
77.155
86.767
96.497
102.427
107.485
197
140
55.021
73.984
83.540
93.294
99.278
104.406
150
52.458
71.064
80.545
90.297
96.317
101.499
160
50.122
68.365
77.757
87.487
93.528
98.749
170
47.986
65.863
75.156
84.846
90.896
96.144
180
46.024
63.538
72.723
82.360
88.407
93.674
190
44.217
61.372
70.443
80.015
86.052
91.327
200
42.546
59.349
68.301
77.801
83.818
89.094
210
40.997
57.454
66.286
75.705
81.698
86.969
220
39.556
55.677
64.386
73.720
79.682
84.942
230
38.214
54.007
62.593
71.836
77.763
83.008
240
36.959
52.434
60.896
70.045
75.935
81.160
250
35.784
50.950
59.289
68.342
74.190
79.392
260
34.682
49.547
57.764
66.720
72.524
77.700
270
33.646
48.220
56.316
65.173
70.931
76.078
280
32.669
46.962
54.939
63.696
69.407
74.522
290
31.748
45.768
53.628
62.285
67.947
73.029
300
30.877
44.633
52.377
60.935
66.547
71.595
310
30.053
43.553
51.184
59.642
65.203
70.216
320
29.272
42.524
50.044
58.402
63.913
68.889
330
28.530
41.543
48.953
57.214
62.672
67.611
340
27.825
40.606
47.910
56.072
61.479
66.380
27.154 39.710 360 26.514 38.853 Sumber: Data Perhitungan, 2017
46.909
54.976
60.331
65.193
45.950
53.921
59.224
64.047
4
5
6
350
Contoh Perhitungan (PUH 5 tahun dengan durasi hujan 10 menit):
𝐼𝑇 =
54𝑅𝑇 +0,07𝑅𝑇 2 𝑡𝑐+0,3𝑅𝑇
=
54 𝑥 333.2493+0.07(333.2493)2 10+0.3 𝑥 333.2493
= 𝟏𝟓𝟖. 𝟖𝟔𝟖 mm/jam
Maka, intensitas curah hujan untuk PUH 5 tahun dengan durasi hujan 10 menit yaitu 158.868 mm/jam.
198
Kurva IDF 180.000 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0.000 0 PUH 2
50
100 PUH 5
150 PUH 10
200
250
PUH 25
300 PUH 50
350
400
PUH 100
Sumber: Data Perhitungan, 2017
Gambar 4.7 Kurva IDF 4.3 Penentuan Koefisien Pengaliran dan Penentuan Debit Banjir Rencana 4.3.1
Penentuan Koefisien Pengaliran Air hujan yang turun dari atmosfer jika tidak ditangkap oleh vegetasi atau oleh permukaan-permukaan buatan seperti atap bangunan atau lapisan kedap air lainnya, maka akan jatuh ke permukaan bumi dan sebagian akan menguap, berinfiltrasi, atau tersimpan dalam cekungan-cekungan. Bila kehilangan seperti cara-cara tersebut telah terpenuhi, maka sisa air hujan akan langsung mengalir diatas permukaan tanah menuju alur aliran terdekat. Dalam perencanaan drainase, bagian air hujan yang menjadi pengendalian air banjir tidak hanya aliran permukaan (surface runoff), sedangkan untuk pengendalian banjir tidak hanya aliran permukaan, tetapi limpasan (runoff). Limpasan merupakan gabungan antara aliran permukaan, aliran-aliran tertunda pada cekungan-cekungan dan aliran bawah permukaan (subsurface flow). Penentuan koefisien limpasan ini didasarkan atas tata guna lahan yang digunakan oleh masyarakat untuk daerah Kelurahan Kalijaga, Kabupaten Harjamukti, Kota Cirebon. Pada suatu daerah dengan tata guna lahan yang berbeda-beda, besarnya
199
koefisien pengaliran ditetapkan dengan mengambil rata-rata berdasarkan bobot luas, sbb: 𝑪𝒓 =
∑ 𝑪𝒊. 𝑨𝒊 𝑨𝒊
Dimana: Cr
= Harga rata-rata angka pengaliran
Ci
= Koefisien pengaliran pada tiap-tiap daerah
Ai
= luas pada masing-masing daerah (ha) Untuk menentukan catcment area dengan melihat tabel koefisien limpasan
(Suripin,2004). Berikut adalah tabel untuk menentukan nilai koefisien aliran (C). Tabel 4.91 Koefisien Limpasan (C) Deskripsi lahan / karaakter permukaan Business Perkotaan Pinggiran Perumahan Rumah tunggal Multiunit, terpisah Multiunit, tergabung Perkampungan Apartemen Industri Ringan Berat Perkerasan Aspal dan beton Batu bata, paving Atap Halaman, tanah berpasir Datar 2 % Rata-rata, 2-7 % Curam, 7 % Halaman, tanah berat Datar 2 % Rata-rata, 2-7 % Curam, 7 % Halaman Kereta Api Taman tempat bermain Taman, perkuburan Hutan Datar, 0 – 5 % Bergelombang, 5 – 10 %
Koefisien limpasan, C 0,70 – 0,95 0,50 – 0,70 0,30 – 0,50 0,40 – 0,60 0,60 – 0,75 0,25 – 0,40 0,50 – 0,70 0,50 – 0,80 0,60 – 0,90 0,70 – 0,65 0,50 – 0,70 0,75 – 0,95 0,05 – 0,10 0,10 – 0,15 0,15 – 0,20 0,13 – 0,17 0,18 – 0,22 0,25 – 0,35 0,10 – 0,35 0,20 – 0,35 0,10 – 0,25 0,10 – 0,40 0,25 – 0,50 200
Berbukit, 10 – 30 %
0,30 – 0,,60
Sumber : Suripin ,2004
Persamaan pendekatan untuk mencarai harga koefisien pengaliran pada daerah perumahan dengan kerapatan bangunan rumah/ha adalah sebagai berikut: Tabel 4.92 Harga Koefisien Pengaliran Untuk Berbagai Penggunaan Tanah Untuk Daerah/Permukaan
C
Urban - Pusat perdagangan - Industri Permukiman - Kepadatan rendah (20 rumah/ha) - Kepadatan menengah (20-60 rumah/ha) - Kepadatan tinggi (60-100 rumah/ha) Taman dan daerah rekreasi Rural - Kemiringan curam (>20 %) - Kemiringan gelombang ( 500 10 - 25 Th 5 - 10 Th 5 - 10 Th 2 - 5 Th
Sumber : Tata Cara Perencanaan Sistem Drainase Perkotaan, Nomor 12/Prt/M/2014
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam perhitungan dimensi yaitu :
a. Patok b. Manhole c. Lo d. Kapasitas Saluran Perhitungan besarnya kapasitas tampung saluran drainase, dapat dilakukan dengan cara perhitungan unsur-unsur geometris saluran drainase, yang perumusannya dapat dilihat pada tabel berikut.
Sumber : Ven Te Chow,1959
Gambar 5.1 Tabel Kapitas Saluran Berdasarkan Bentuk e. Curah hujan f.
Tata guna lahan
g. Waktu konsentrasi Waktu perjalanan yang diperlukan oleh air dari yang paling jauh (hulu) sampai ke titik pengamatan aliran air (outlet). Kondisi ini terjadi ketika tanah sepanjang kedua titik telah jenuh dan semua cekungan bumi sudah terisi air hujan. Perhitungan Tc yang paling umum dilakukan adalah persamaan matematik yang dikembangkan Kirpich (1940) 210
h. Koef. Pengaliran Koef. Pengaliran adalah perbandingan jumlah air hujan yang mengalir atau melimpas di atas permukaan tanah dengan jumlah air hujan yang mengalir jatuh diatas atmosfir. Besaran ini dipengaruhi oleh tata guna lahan, kemiringan lahan,jenis dan kondisi tanah. Pemilihan keofisien pengaliran harus memperhitungkan adanya perubahan tata guna lahan daerah tersebut.
211
Tabel 5.2 Kapasitas Dimensi Saluran di Kelurahan Kalijaga
Outflow
A B C D E F G H
No. Patok Saluran
Kekasaran Manning (n)
Lebar Dasar Saluran (b) (m)
Elevasi Dasar Saluran
Kedalaman Saluran (h)
Tinggi Jagaan (fb)
Kedalaman Total (H=h+fb)
Awal
Akhir
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(%)
Kemiringan Saluran
1
2
0.02
1.2
1
0.2
1.2
16
14.9
0.0059255
1
2
0.02
1.2
1
0.2
1.2
15
13.2
0.0070395
2
3
0.02
1.2
1
0.2
1.2
12
10.3
0.0164659
1
2
0.02
1.2
1
0.2
1.2
16.1
13
0.0076394
2
3
0.02
1.2
1
0.2
1.2
17
14.2
0.0114286
1
2
0.02
1.2
1
0.2
1.2
13
11
0.004249
2
3
0.025
1
1
0.2
1.2
13
9.5
0.028194
1
2
0.02
1.2
1
0.2
1.2
11
7.9
0.008742
2
3
0.015
1.2
1.2
0.2
1.4
8
7.9
0.0002723
1
2
0.02
1.2
1
0.2
1.2
15.2
13
0.0126103
1
2
0.02
1.2
1
0.2
1.2
12
10
0.0141473
2 1
3 2
0.02
1.2
1.1
0.2
1.3
15.5
15
0.002221
0.02
1.2
1.2
0.2
1.4
11.5
11
0.0012168
2
3
0.015
1.2
1.2
0.2
1.4
10
9.5
0.0035585
Lebar Atas/bawah Saluran (B)
Luas Basah (A)
Keliling Basah (p)
Jari-jari basah (R)
Kec. Aliran (V)
Debit Sal. (Qsal)
Qr / Qsal
1
(m) 1.2
(m2) 1.2
(m2) 4.4
(m) 0.2727273
(m/det) 1.61
(m3/det) 1.9339759
0.394720077
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
1.76
2.1079429
0.785035069
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
2.69
3.2239037
0.665115137
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
1.83
2.1959354
0.262836137
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
2.24
2.6858723
0.396762935
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
1.36
1.6376922
0.413139708
1
1
1
4
0.25
2.65
2.6531264
0.664681564
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
1.96
2.3490635
0.339425143
1.2
1.2
1.44
4.8
0.3
0.49
0.7070879
0.834555066
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
2.35
2.8213188
0.189816193
1
1.2
1.2
4.4
0.2727273
2.49
2.9883108
0.321788921
1.1
1.2
1.32
4.6
0.2869565
1.02
1.3475928
0.745155676
1.2
1.2
1.44
4.8
0.3
0.78
1.1209979
0.940187562
1.2
1.2
1.44
4.8
0.3
1.78
2.5560766
0.974890919
Kedalaman Renc. Saluran (dibulatkan) (m)
Sumber: Data Perhitungan, 2017
212
Dari perhitungan Qsal air yang datang/melimpas dari permukaan dapat tertampung pada seluruh saluran drainase sehingga terbebas dari banjir/genangan air yang terbukti dari perhitungan Qr/Qsal yang nilainya 1 maka debit yang melimpas dari permukaan (Qr) tidak dapat menampung di saluran drainase (Qsal), sehingga menimbulkan banjir/genangan air. Pada penentuan dimensi saluran penggunaan bahan baku saluran memiliki nilai koefisien manning yang berbeda hal ini menyesuaikan dengan kecepatan dan Q r/Qsal agar sesuai dengan kriteria. Dimana kriteria untuk kecepatan di rentang 0.3 – 3 m/s dan Qr/Qsal dengan nilai
