Top Banner
Project Work 1 2013 1 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Konstruksi sudah bukan merupakan suatu hal yang asing lagi bagi masyarakat pada masa sekarang ini, karena konstruksi merupakan bagian dari sejarah peradaban manusia. Perkembangan konstruksi pun beriringan dengan perkembangan teknologi dan pertambahan populasi manusia. Dunia konstruksi tidak hanya terbatas pada rumah tinggal ataupun gedung-gedung saja, tetapi juga meliputi sarana-sarana transportasi berupa jalan, jembatan, pelabuhan, juga meliputi bangunan air lainnya seperti bendung, sistem drainase, bangunan pelindung pantai dan lain sebagainya. Suatu tempat atau daerah dikatakan maju dan masyarakatnya dikatakan lebih modern ialah apabila pada daerah tersebut telah terdapat suatu sistem drainase yang baik. Baik itu berupa drainase perumahan, drainase perkotaan, drainase jalan, dan lain sebagainya. Pengertian drainase secara umum adalah suatu sistem yang berfungsi untuk mengalirkan atau menyalurkan air dari tempat air itu jatuh atau berada pada suatu daerah tertentu menuju ke tempat pembuangan akhir seperti sungai atau laut, supaya pada daerah tersebut tidak terdapat genangan-genangan air yang mungkin dapat membahayakan atau mungkin dapat menyebabkan banjir dan dampak negatif lainnya apabila air tersebut tidak segera dialirkan ke tempat pembuangan. Dan dalam hal ini kami bermaksud untuk membuat atau menyusun tugas yang berhubungan dengan drainase, dimana kami akan mencoba untuk mendesain sistem drainase yang terdapat pada jalan tol yang telah kami rencanakan , yaitu jalan tol CIPULARANG pada Ruas Purwakarta. Karena, apabila suatu jalan tidak mempunyai saluran drainase tentu pada jalan tersebut akan terjadi genangan air yang mungkin akan menyebabkan berbahaya bagi pengguna jalan (licin), dan juga tentu saja genangan air
19

Drainase

Jan 15, 2016

Download

Documents

Aldi Muhammad

analisa hidrologi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Drainase

Project Work 1 2013

1 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Konstruksi sudah bukan merupakan suatu hal yang asing lagi bagi

masyarakat pada masa sekarang ini, karena konstruksi merupakan bagian

dari sejarah peradaban manusia. Perkembangan konstruksi pun beriringan

dengan perkembangan teknologi dan pertambahan populasi manusia. Dunia

konstruksi tidak hanya terbatas pada rumah tinggal ataupun gedung-gedung

saja, tetapi juga meliputi sarana-sarana transportasi berupa jalan, jembatan,

pelabuhan, juga meliputi bangunan air lainnya seperti bendung, sistem

drainase, bangunan pelindung pantai dan lain sebagainya.

Suatu tempat atau daerah dikatakan maju dan masyarakatnya

dikatakan lebih modern ialah apabila pada daerah tersebut telah terdapat

suatu sistem drainase yang baik. Baik itu berupa drainase perumahan,

drainase perkotaan, drainase jalan, dan lain sebagainya.

Pengertian drainase secara umum adalah suatu sistem yang

berfungsi untuk mengalirkan atau menyalurkan air dari tempat air itu jatuh

atau berada pada suatu daerah tertentu menuju ke tempat pembuangan akhir

seperti sungai atau laut, supaya pada daerah tersebut tidak terdapat

genangan-genangan air yang mungkin dapat membahayakan atau mungkin

dapat menyebabkan banjir dan dampak negatif lainnya apabila air tersebut

tidak segera dialirkan ke tempat pembuangan.

Dan dalam hal ini kami bermaksud untuk membuat atau menyusun

tugas yang berhubungan dengan drainase, dimana kami akan mencoba

untuk mendesain sistem drainase yang terdapat pada jalan tol yang telah

kami rencanakan , yaitu jalan tol CIPULARANG pada Ruas Purwakarta.

Karena, apabila suatu jalan tidak mempunyai saluran drainase tentu pada

jalan tersebut akan terjadi genangan air yang mungkin akan menyebabkan

berbahaya bagi pengguna jalan (licin), dan juga tentu saja genangan air

Page 2: Drainase

Project Work 1 2013

2 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

tersebut juga akan menyebabkan kualitas jalan menjadi buruk atau cepat

rusak.

1.2 Tujuan

Untuk mengetahui tujuan atau fungsi dan bentuk – bentuk drainase pada

jalan tol Kampung Melayu – Kemayoran.

Menambah wawasan dan pengetahuan mengenai proses perencanaan

dan pembuatan saluran drainase pada konstruksi tersebut.

Mengetahui suatu konsep perencanaan pada drainase jalan tol.

1.3. Alasan Pemilihan Judul

Alasan kami dalam pemilihan judul PERENCANAAN SISTEM

DRAINASE PADA JALAN TOL CIPULARANG ini adalah untuk

mencoba mendesain sistem drainase yang ada pada jalan tol yang akan

dibuat.. Kami berusaha untuk mencoba mengulas permasalahan drainase ini

guna mengaplikasikan ilmu kami dalam merencanakan suatu sistem

drainase yang baik, semoga tugas ini dapat bermanfaat bagi yang

membacanya.

1.4. Metoda Pengumpulan Data

Data-data yang dibutuhkan akan didapat dengan cara melakukan

pengumpulan data , baik data primer maupun data sekunder. Data primer

dilakukan dengan cara manual, dengan membuat alat penghitung curah

hujan, kemudian menghitung secara bertahap. Sedangkan data sekunder

dilakukan dengan cara mencari data di Badan Metereologi dan Geofisika

(BMG) dan Badan Pusat Statistik (BPS) Purwakarta. Juga studi literatur

yang menunjang sesuai dengan objek yang akan dibahas.

1.5. Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan Tugas ini, sistematika penulisannya adalah

sebagai berikut :

Page 3: Drainase

Project Work 1 2013

3 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

BAB I : Mengenai pendahuluan yang berisikan latar belakang,

tujuan, alasan pemilihan judul, metoda pengumpulan data, serta

sistematika penulisan.

BAB II : Mengenai landasan teori yang berisikan konsep –

konsep, perencanaan drainase jalan tol serta pembahasan teorinya.

BAB III : Mengenai data dan spesifikasi yang berisikan data

konstruksi serta data lainnya yang menunjang.

BAB IV : Mengenai analisa struktur berupa perhitungan dan

pembahasannya, sesuai lingkup yang telah kami batasi.

BAB V : Mengenai penutup yang berisikan tentang kesimpulan

dan saran dari perhitungan struktur tersebut dan bab-bab sebelumnya

serta daftar pustaka.

Page 4: Drainase

Project Work 1 2013

4 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Pengertian Drainase

Dimana pengertian dari drainase itu sendiri adalah suatu ilmu tentang

pengeringan tanah (to drain = mengosongkan air).' Tanah perlu dikeringkan

untuk beberapa keperluan, antara lain

1. Pertanian

Tanah yang terlalu basah tidak dapat ditanami (seperti rawa). Untuk

dapat digunakan sebagai tanah pertanian, tanah rawa yang selalu basah

perlu dikeringkan.

2. Bangunan

Untuk mendirikan bangunan (gedung, jalan, lap. Terbang, dll.) diatas

tanah yang basah, perlu drainase agar tanah menj adi kering dan daya

dukung tanah bertambah, sehingga dapat mendukung beban bangunan

diatasnya.

3. Kesehatan

Tanah yang digenangi air dapat menjadi berkembangbiaknya nyamuk,

sehingga perlu dikeringkan dengan sistem drainase. Pada tanah kering

telur dan larva nyamuk tidak dapat hidup. Gas rawa (gas methan) tidak

balk untuk kesehatan, sehingga tanah di sekitar permukiman perlu

dikeringkan.

4. Landscape

Untuk pemandangan yang baik, tanah basah / berair harus dikeringkan

dengan sistem drainase, sehingga dapat ditanami rumput atau tanaman

penghias lainnya.

Didalam usaha mengeringkan tanah, perlu diperhatikan agar tanah /

lahan yang sudah kering tidak dimasuki / digenangi lagi oleh air dari sekitarnya,

baik berupa air permukaan maupun air yang ada di bawah permukaan tanah.

Dengan demikian ada dua macam drainase :

Drainase permukaan (surface drainage), untuk mengalirkan air yang

ada diatas tanah keluar daerah yang akan dikeringkan.

Page 5: Drainase

Project Work 1 2013

5 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Drainase bawah permukaan tanah (subsurface drainage), untuk

mangalirkan air yang masuk kadalam tanah.

Surface drainage lebih murah dan lebih mudah peiaksanaannya

dibanding dengan subsurface drainage. Karena itu selalu diusahakan agar air

hujan yang jatuh dapat segera dialirkan keluar dari lahan yang akan dikeringkan.

Dengan memberikan kemiringan tanah yang cukup, dan air ditampung dalam

selokan-selokan, serta dialirkan keluar.

Prinsip dasar pembuangan air (drainase) adalah, bahwa air harus secepat

mungkin untuk dibuang dan secara terus-menerus (continue), serta dilakukan

seekonomis mungkin.2

2.2. Sirkulasi Air (Siklus Hidrologi)

Secara alamiah sumber air merupakan salah satu sumber alam yang dapat

diperbaharui (renewable), serta akan mempunyai daya regenerasi yang selalu

berada di dalam sirkulasinya dari suatu siklus. Siklus tersebut umumnya disebut

dengan siklus hidrologi (Hydrologic Cyclus). Hal ini terjadi karena energi

matahari akan mengakibatkan penguapan dari muka bumi.

Siklus air (siklus hidrolcgi) dapat diartikan pula sebagai gerakan air laut

ke udara, kemudian jatuh ke permukaan tanah, dan akhirnya mengalir ke laut

kembali. Namun siklus peristiwa tersebut tidak sesederhana yang dibayangkan.

Untuk lebih jelasnya, proses siklus hidrologi dapat dijelaskan dari gambar1

Sketsa Sederhana Siklus Hidrologi

Page 6: Drainase

Project Work 1 2013

6 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Air dilaut I lautan (1), oleh karena adanya pengaruh radiasi matahari

maka sebagian volume air itu akan menguap. Uap air tersebut dapat

terbawa angin yang semakin tinggi elevasinya akan dipengaruh suhu

udara yang semakin menurun sehingga terkondensasi menjadi butir -

butir air dan terbentuk awan hujan. Butir-butir itu akan semakin besar,

akhirnya jatuh karena gravitasi bumi dan jadilah hujan (2).

Sebagian air hujan yang jatuh di permukaan bumi akan menjadi aliran

permukaan (surface run off) (3). Aliran permukaan sebagian akan

meresap kedalam tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses

infiltrasi (4), dan perkolasi (5), selebihnya akan terkumpul didalam

jaringan alur sungai, sebagai aliran sungai (river flow) (6). Apabila

kondisi tanah memungkinkan sebagian air infiltrasi akan mengalir

kembali kedalam sungai, atau genangan lainnya seperti waduk, danau

sebagai interflow (7). Sebagian dari air dalam tanah dapat muncul

kembali kepermukaan tanah sebagai air eksfiltrasi (8) dan dapat

terkumpul lagi kedalam alur sungai atau langsung menuju ke laut/lautan.

Aliran sungai tersebut sebagian akan mengalir kembali menuju

laut/lautan.

Air hujan yang jatuh di bumi sebagian akan tertahan oleh vegetasi,

sebagian jatuh ke permukaan bumi dan sebagian lagi jatuh langsung ke

daerah genangan, ke laut, ke sungai, ke danau dan akan menguap

kembali ke atmosfer dan sebagian air hujan itu masuk kedalam tanah

menjadi air bawah permukaan dan kembali ke atmosfer melalui proses

penguapan (evaporasi) (9), dan evapotranspirasi (10). Sebagian air hujan

tersebut masuk kedalam akuifer menjadi aliran tanah (ll) dan mengalir

kembali kelaut.3

2.3. Hujan

Hujan (rain), adalah bentuk tetesan air yang mempunyai garis tengah

lebih dari 0,50 mm atau lebih kecil dan terhambur luas pada suatu kawasan.

Sedangkan curah hujan (rain fall), adalah banyaknya air yang jatuh ke

permukaan bumi, dalam hal ini permukaan bumi dianggap datar dan kedap,

Page 7: Drainase

Project Work 1 2013

7 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

tidak mengalami penguapan dan tersebar merata serta dinyatakan sebagai

ketebalan air (rain fall depth, mm, cm).4 Di dalam merencanakan pembuangan

air hujan, yang perlu diketahui adalah banyaknya air hujan yang jatuh atau debit

curah hujan, dan air hujan yang mengalir ke saluran-saluran pembuang atau

debit pengaliran air hujan.

Air hujan, tidak sama dengan jumlah air hujan yang jatuh, karena adanya

air yang meresap (infiltrasi yang mengalir di permukaan tanah dan ditampung di

selokan-selokan pembuang) ke dalam tanah, yang menguap (evaporasi), dan

sebagainya.

Jadi perlu dilakukan pengukuran hujan dan penentuan koefisien

pengaliran dari tanah permukaan.

2.3.1. Analisis Data Hujan

Membangun pos hujan mempunyai banyak tujuan, antara lain: (1)

mendapatkan sampel data hujan dari suatu jaringan hidrologi, (2) menentukan

karakteristik hujan suatu DPS, seperti curah hujan, intensitas, frekuensi atau

periode ulang hujan. Untuk mendapatkan karakteristik hujan diperlukan analisis

seperti :

1. Pengecekan Kualitas Data Hujan

Data yang diperlukan harus tidak mengandung kesalahan dan harus dicek

sebelum digunakan untuk analisis hidrologi lebih lanjut, oleh karena itu harus

dilakukan pengecekan kualitas data dengan uji konsistensi. Data hujan yang

disebut konsisten berarti data yang terukur dan dihitung adalah benar dan teliti

sesuai dengan fenomena saat hujan itu terjadi.

Beberapa hal yang menyebabkan data hujan tidak konsisten, antara lain

karena :

Penggantian jenis alat dan atau spesifikasi alat.

Perkembangan lingkungan sekitar pos hujan, misal dari kawasan

persawahan menjadi perkantoran dengan gedung-gedung tinggi sehingga

hujan tidak dapat terakur seperti semula.

Pemindahan lokasi pos hujan atau perubahan elevasi pos hujan.

Perubahan alam, misal perubahan iklim.

Page 8: Drainase

Project Work 1 2013

8 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

2. Pengisian Data Hujan yang Hilang (kosong)

Seringkali ditemukan data hujan tidak komplit (incomplete record). Data

hujan yang tidak komplit dapat disebabkan oleh faktor manusia atau oleh alat.

Misal kesengajaan pengamat tidak mencatat data ataupun bila mencatat data

yang diukur salah dalam pengukurannya. Beberapa cara untuk memperkirakan

data hujan yang hilang atau tidak tercatat untuk runtut waktu tertentu,

diantaranya :

Rata-Rata Aritmatik

Data pada periode kosong dapat diperkirakan berbasis data dari pos

hujan A, B, dan C yang lokasinya berdekatan dengan pos X. Bila semua

pos hujan mempunyai karakteristik sama dan curah hujan normal

tahunan dari pos A, B, dan C tidak lebih besar dari 10 % bedanya dari

pos X, data hujan dari pos X pada periode kosong dihitung dengan

rumus:

Hx = (Ha + Hb + H c)

Dalam hal ini Nx hujan normal tahunan di pos X sedangkan Na; Nb dan

Vc = hujan normal tahunan di pos A, B, dan C.

Dimana : Hx, Ha, Hb, Hc adalah curah hujan di pos X, A, B, dan C.

Perbandingan Normal

Bila curah hujan normal di pos A, B, dan C tersebut berbeda lebih dari

10% dari pos hujan X, maka metode aritmatik tidak berlaku. Dan dapat

digunakan metode perbandingan normal yang dapat dirumuskan.

Tebal Hujan Rata-Rata DPS

Hujan yang terjadi dapat merata di seluruh kawasan yang luas atau

terjadi hanya bersifat setempat. Sejauh mana curah hujan yang diukur

dari suatu pos hujan dapat mewakili karakteristik hujan untuk daerah

yang luas, hal itu bergantung dari beberapa fungsi, antara lain adalah :

Jarak pos hujan itu sampai titik tengah kawasan yang dihitung curah

hujannya

Luas daerah

Page 9: Drainase

Project Work 1 2013

9 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Topografi

Sifat hujan

Data hujan yang terukur selalu dianggap mewakili kondisi kawasan dari

suatu DPS. Oleh karena itu semakin sedikit jumlah pos hujan dan semakin luas

DPS maka anggapan tersebut akan semakin besar kesalahannya.

2.3.2 Analisa Frekuensi

Analisa frekuensi adalah suatu kejadian yang diharapkan terjadi, rata-rata

sekali dalam setiap n tahun atau tahun berulangnya. Kejadian pada suatu kurun

waktu tertentu tidak berarti hal itu akan terjadi sekali setiap 10 tahun, akan tetapi

terdapat kemungkinan dalam 1000 tahun akan terjadi 100 kali kejadian 10

tahunan. Data yang diperlukan untuk menunjang teori kemungkinan ini adalah

minimum 10 besaian hujan atau debit dengan harga tertinggi dalam setahun,

diperlukan data minimum 10tahun. lo

Metode untuk memperkirakan kejadian berulang ini ialah menggunakan

metode dari Gumbel, Rumus yang digunakan adalah :11

Xt = C Xa + Yt nYn ~ x Sx S

Dimana :

Xt = Besa.rnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun

Xa= Curah hujan rata-rata dari suatu catchment area

Yt = Reduce Variate (tabel l.a)

Yn= Reduce Mean (tabe l.b)

Sn = Reduce Standard Deviation (tabel Lc)

Sx = standar deviasi

Page 10: Drainase

Project Work 1 2013

10 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Tabel la. Reduce Variate Sebagai Fungsi Balik Waktu

Return Period A Function Of Reduced

Return Period Reduce Variate

2 0,3665

5 1,9940

10 2,2504

20 2,9702

25 3,1985

50 3,9019

100 4,6001

200 5,2960

500 6,2140

1000 6,9073

5000 8,5171

10000 ~9,9210

Tabel lb. Reduced Mean (Yn)

Reduced Mean (Yn)

No 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,495

2

0,499

6

0,5035 0,507

0

0,510

0

0,512

8

0,515

7

0,518

1

0,520

2

0,5220

20 0,523

6

0,525

2

0,5268 0,528

3

0,529

6

0,530

0

0,532

0

0,533

2

0,534

3

0,5353

30 0,536

2

0,537

1

0,5380 0,538

8

0,539

6

0,540

0

0,541

0

0,541

8

0,542

4

0,5430

40 0,543

6

0,544

2

0,5448 0,545

3

0,545

8

0,546

3

0,546

8

0,547

3

0,547

7

0,5481

50 0,548

5

0,548

9

0,5493 0,549

7

0,550

1

0,550

4

0,550

8

0,551

1

0,551

5

0,5518

60 0,552

1

0,552

4

0,5527 0,553

0

0,553

3

0,553

5

0,553

8

0,554

0

0,554

3

0,5545

70 0,554

8

0;555

0

0,5552 0,555

5

0,555

7

0,555

9

0,556

1

0,55b

3

0,556

5

0,5567

80 0,556

9

0,557

0

0,5572 0,557

4

0,557

6

0,557

8

0,558

0

0,558

1

0,558

3

0,5585

40 0,558

b

0,558

7

0,5589 0,559

1

0,559

2

0,559

3

0,559

5

0,559

6

0,559

8

0,5599

Page 11: Drainase

Project Work 1 2013

11 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Tabel ic. Reduced Standard Deviation (Sn)

Reduced Standard Deviation (Sn)

No 0 1 2 3 4 5 b 7 8 9

10 0,9490 0,967 0,9833 0,9971 1,009 1,020 1,031 1,041 1,049 1,056

20 1k0628 1,069

0

1,0754 1,0811 1,086

4

1,091

5

1,096

1

1,100

4

1,104

7

1,108

030 1,1124 1,115 1,1193 1,1226 1,125 1,128 1,131 1,133 1,136 1,138

40 1,1413 1,143

6

1,1458 1,1480 1,149

9

1,151

9

1,153

8

1,155

7

1,157

4

1,159

050 1,1607 1,162

3

1,1638 1,1658 1,166

7

1,168

1

1,169

6

1,170

8

1,172

1

I 1,1734

60 1,1747 1,175

9

1,1770 1,1782 1,179

3

1,180

3

1,181

4

1,182

4

1,183

4

1,184

470 1;1854 1,186 1,1873 1,1881 1,189 1>189 1,190 1,191 1,192 1,193

80 1,1938 1,194 1,1953 1,1959 1,196 1,197 1,198 1,198 1,199 1,200

90 1,2007 12013

I

1,2026

I

1,2032

I

1,203

8

1,204

4

1,204

4

1,204

9

1,205

5

1,206

0

2.3.3 Intensitas Curah Hujan

Intensitas curah hujan merupakan perbandingan antara tingginya hujan

(banyaknya air hujan yang tertampung dalam durasi tertentu) dengan lamanya

hujan yang dinyatakan dalam satuan mm/jam.

Intensitas curah hujan yang dinyatakan dalam mm/jam dihubungkan dengan

durasi (lamanya hujan) yang dinyatakan dalam menit digambarkan dalam Kurva

Intensitas Hujan atau biasa disebut Intensitas Duration Frekuensi (IDF). Maka

diperlukan data curah hujan dengan durasi 5, 10, 15, 30, 60, 120, menit sampai

24 jam.

2.4. Prinsip Utama Perencanaan Saluran

Kapasitas sistem drainase harus mencukupi, baik untuk menampung air

hujan yang akan dialirkan ketempat pembuangan akhir (laut, sungai besar)

maupun yang diresapkan kedalam tanah. Jika kapasitas ini tidak mencukupi,

maka sistem akan gagal clan akan menyebabkan terjadi banjir atau genangan.

Page 12: Drainase

Project Work 1 2013

12 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

2.5 Perencanaan Teknik Saluran

2.5.1 Daerah Tangkapan (Cathment Area)

Adalah luas areal dengan curah hujan yang tebalnya dianggap sama dan

dinyatakan sebagai satuan luas (Ha, km2). Dari daerah tangkapan (cathnaent

area) ini akan dianalisis arah aliran, panjang aliran terjauh, panjang saluran

terjauh, luas, koefisien pengaliran, dan lain-lain.

Langkah-langkah penentuan pembagian daerah tangkapan (Cathment Area).

Setelah mengetahui letak daerah titik terjauh, peta dibagi menjadi

beberapa cathment area sesuai dengan arah konsentrasi air

Berdasar kontur atau elevasi yang ada, analisis kemungkinan air

mengalir dan gambarkan aliran airnya

Hitung luas cathment area dengan cara pendekatan menjadi bentuk

kotak-kotak atau bentuk bangun lain untuk mempermudah perhitungan

atau gunakan planimetri

Hitung kemiringan saluran dari permukaan limpasan yang di prediksi

2.5.2 Waktu Konsentrasi (Time Off Concentration)

Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir

dari suatu titik yang terjauh pada suatu daerah pengaliran sampai ketitik yang

ditinjau.

Dimana :

tC =to +ld

Perkiraan waktu pengaliran diatas permukaan tanah (tc) tergantung pada

beberapa faktor, antara lain : kemiringan lahan, jarak, koefisien pengaliran, dan

lain-lain. Beberapa cara telah dipakai untuk memperkirakan waktu pengaliran

didalam saluran, antara lain dengan rumus :

Kecepatan rata-rata V dapat diperkirakan berdasarkan kemiringan rata-

rata dasar saluran.

Page 13: Drainase

Project Work 1 2013

13 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

2.5.3 Kapasitas Debit Saluran

Debit saluran adalah debit yang diterima oleh saluran yang berasal dari

kecepatan pengaliran dalam saluran terhadap luas tangkapan (catchmenl area),

yang besarnya sangat tergantung kepada nilai kekasaran dari bahan saluran

tersebut.

Untuk menghitung kapasitas debit saluran, digunakan rumus Manning

sebagai berikut :

Q = lln. (R2i3. Si;z. A)

Q=V.A

Dimana :

S = kemiringan saluran

R = jari jari hidrolik (m)

A =1uas penampang basah (m)

n = koefisien kekasaran saluran (table)

Penggunaan koefisien kekasaran Manning dari tabel masih harus

mempertimbangkan faktor-faktor lain seperti :

Ketidakteraturan permukaan saluran

Endapan {sendimen} pada saluran

Trase (horizontal alignment) pada saluran

Page 14: Drainase

Project Work 1 2013

14 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Tabel. Koefisien Kekasaran Menurut Manning

No Jenis Saluran Koefisien Kekasaran

I Saluran dengan "lining"

a. Beton aspal (asphaltic concrete) 0,014

b. Exposed prefabricated concrete 0,015

asphalt 0,018 - 0,022

c. Beton semen 0,013

d. Kayu 0,017

e. Pasangan batu kali (disiar)

II Saluran tanah :

a. Lurus dan bersih tanpa cekungan 0,025 - 0,033

b. Seperti a, tetapi agak berumput

dan berbatu-batu 0,03-0,04

c. Berbelok-belok dengan beberapa

cekungan dan pendangkalan 0,035 - 0,050

d. Agak berumput dengan cekungan 0,05-0,08

dalam 0,075-0,15

e. Sangat berumput

III Pipa :

a. Asbetos cement 0,009

b. Cast iron, coated 0,013

c. Cast iron, uncoated 0,014

d. Beton 0,01-0,017

e. Besi baja 0,016

f. Kayu 0,013

g. Besi tempa hitam 0,013

h. Besi tempa, galvanized 0,016

Page 15: Drainase

Project Work 1 2013

15 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

2.5.4 Debit Banjir Rencana

Debit banjir rencana adalah besarnya debit yang direncanakan melewati

sebuah bangunan air yang dalam hal ini berupa saluran dengan periode ulang

tertentu, atau volume air rencana pada permukaan tanah yang masuk kedalam

saluran. Debit yang masuk berbanding lurus dengan besarnya koefisien

pengaliran, Intensitas Curah Hujan, dan luas tangkapan (catchnzent area).

2.5.5 Koefisien Pengaliran (Run Off Coefficient)

Koeisien Pengaliran (C) adalah angka reduksi dari intensitas hujan, yang

besarnya sangat tergantung pada kondisi dan karakteristik daerah pengaliran

(kondisi permuka:m, kemiringan atau kelandaian, jenis tanah dan durasi hujan).

Harga C akan bertambah besar apabila daerah kedap air di daerah pengaliran

bertambah besar. Kebanyakan daerah pemukiman mempunyai harga c yang

tinggi, tetapi masih tetap dibawah l, karena ada penyerapan pada permukaannya.

Untuk menentukan koefisien pengaliran suatu daerah aliran yang tata guna

tanahnya tidak sama (Cw).

Menurut The Asphalt Institut, untuk menentukan Cw dengan berbagai

kondisi permukaan, dapat dihitung atau ditentukan dengan rumus dibawah ini.

Besarnya nilai c dapat dilihat pada tabel. Dibawah ini, yang nilainya bergantung

kepada kondisi permukaan tanah.

Page 16: Drainase

Project Work 1 2013

16 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Tabel. Standar Koefisien Limpasan Berdasarkan Kondisi permukaan Tanah

Kondisi Permukaan Tanah C

Jalur - jalan aspal 0,70-0,95

lalu lintas - jalan kerikil 0,30-0,70

- tanah berbutir halus 0,40-0,65

Bahu jalan - tanah berbutir kasar 0,10-0,30

dan lereng - lapisan batuan keras 0,70-0,85

- lapisan batuan lunak 0,50-0,75

Tanah 0-2% 0,05-0,10

pasiran tertutup kelandaian 2-7% 0,10-0,15

rumput

I> 7% 0,15-0,20

Tanah 0-2% 0,13-0,017

kohesif tertutup keiandaian 2-7% 0,18-0,22

rumput > 7% 0,22-0,35

Atap 0,75-0,95

Tanah lapangan 0,20-0,40

Taman dipenuhi rumput dan pepohonan 0,10-0,25

Daerah pegunungan datar 0,30

Daerah pegunungan curam 0,50

Sawah 0,70-0,80

Ladang / huma 0,10-0,30

Page 17: Drainase

Project Work 1 2013

17 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

2.5.6 Kecepatan Pengaliran Dalam Saluran

Kecepatan pengaliran yang diizinkan di dalam saluran umumnya

tergantung pada bahan yang digunakan, sifat-sifat hidrolik saluran dan kondisi

fisiknya. Untuk saluran yang dilapisi (lining) atau yang tahan erosi, berdasarkan

"kecepatan minimum" yang diizinkan, menurut Ven Te Chow antara 0,6 mldetik

sampai dengan 0,9 m/detik, atau diambil rata-rata 0,75 mldtk. Kecepatan ini

sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya pengendapan dan tumbuhnya

tanaman air yang dapat menghambat seluruh sistem drainase.

Kecepatan Minimum adalah kecepatan terkecil yang masih belum

menimbulkan sedimentasi (pengendapan) maupun tumbuhnya tanaman

atau tumbuhan air.

Kecepatan Maksimum adalah kecepatan pengaliran terbesar yang tidak

akan menyebabkan erosi dipermukaan saluran.

Untuk saluran pasangan, kecepatan maksimum antara 2,5 - 3,5 mldtk,

sedangkan untuk saluran alam (saluran tanah) ± 2,0 m/dtk. zt

2.6 Pemilihan Bentuk Saluran

Dalam menentukan bentuk atau profil saluran, perlu diperhatikan aspek

ekonomi. Kehematan dengan luas penampang tertentu (A).

Q = A x V terlihat bahwa untuk A tertentu, pada Vmaks. Terdapat Qmaks.

V = c ~ R. I (rumus Chezy), dengan R = A/P (P = keliling basah)

Supaya V maksimum, R harus besar dan P harus sekecil mungkin

dengan kemiringan (I) tetap. Macam-macam bentuk/profil saluran yang ada :

a. Bentuk Segitiga

b. Bentuk Persegi

c. Bentuk Elips

d. Bentuk Setengah Lingkaran

e. Bentuk Bulat Telur

f. Bentuk Tapal Kuda

Page 18: Drainase

Project Work 1 2013

18 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

2.7 Debit Pipa Vertikal

Debit pipa vertikal adalah jumlah air hujan yang berasal dart

catchnzerzt area Fly Over masuk ke pipa vertikal yang akan dialirkan ke

saluran dibawahnya.

2.8 Debit-Pipa Horizontal

Adalah jumlah air hujan yang masuk ke pipa horizontal persatuan waktu

yang berasal dari debit hujan catchmerat area Fly Over ditambah debit

limpasan.

2.9 Kemiringan Saluran

Adalah perbandingan antara beda tinggi dengan jarak horizontal jalan

yang dinyatakan dalam persen

2.10 Bak Kontrol (Main Hole)

Bak kontrol diperlukan pada kondisi :

Pertemuan antara gorong-gorong dan tepi saluran

Pertemuan lebih dari dua arah aliran

Digunakan pada daerah berpasir

Bak kontrol juga bisa digunakan untuk meninggikan dasar saluran,

sehingga meminimalkan penggalian tanah untuk keperluan pembuatan saluran.

2.11 Gorong-gorong

Gorong-gorong adalah saluran tertutup yang berfungsi mengalirkan air,

dan biasanya melintang jalan.Gorong-gorong termasuk dalam sarana drainase

permukaan yang berfungsi sebagai penerus aliran dari saluran samping jalan ke

tempat pembuangan dan sebagai pengering. Untuk menentukan dimensi gorong-

gorong pada perencanaan drainase jalan, gorong-gorong dianggap saluran

terbuka dengan h = 0,94d.

Page 19: Drainase

Project Work 1 2013

19 Jalan Tol Sawangan - Bojonggede

Gambar. Penampang Gorong-gorong Pipa

Sebelum menentukan dimensi gorong-gorong, harus diketahui lebih

dahulu debit saluran diatasnya (Qs) yang akan melalui goronggorong. Dari

ketentuan diatas, kapasitas gorong-gorong untuk menerima debit aliran dapat

ditentukan dengan rumus Manning, yaitu :30

Rumus yang digunakan : Qs = F F Dimana :

F =1uas penampang (m2)

V = kecepatan aliran (m/s)

Qs = kapasitas gorong-gorong (in 3/S)