Perencanaan Sistem Drainase di Kelurahan Ulujami (Teknik penulisan dan Presentasi)

PERENCANAAN SISTEM DRAINASE DI KELURAHAN

ULUJAMIDisusun oleh : Rizki Hambali

Dipresentasikan oleh : Debora Elluisa Manurung

SMTS 06 B

ABSTRAK

Rizki Hambali/19310910

Jalan Swadarma Raya berada di Kelurahan Ulujami, Kecamatan Pesanggrahan, Jakarta Selatan. Drainase yang ada di

Jalan Swadarma Raya tidak dapat menampung debit banjir yang ada dikarenakan dimensi saluran drainase tersebut

lebih kecil daripada debit banjir. Hasil perhitungan yang didapatkan dengan kala ulang 5 tahun dengan metode rasional

didapatkan debit banjir sebesar 4,923 m3/detik, sedangkan debit yang dapat ditampung oleh dimensi saluran drainase

eksisting yang paling baik ialah sebesar 0,697 m3/detik. Oleh karena itu harus direncanakan ulang dimensinya dengan

nilai H = 1,75 m dan b = 1,50 m agar mampu menampung debit banjir.

Kata Kunci :Jalan Swadarma Raya, Kelurahan Ulujami, Drainase, Debit Banjir, Metode Rasional.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Pembangunan struktur dan infrastruktur di Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya. Dampak dari pembangunan terhadap

ketersediaan ruang terbuka ialah semakin sedikit ruang terbuka karena bangunan – bangunan tersebut berdiri diatas tanah . Ruang

terbuka memiliki fungsi sebagai daerah resapan air untuk menanggulangi banjir menjadi kurang berfungsi lagi karena daerah

resapannya semakin sedikit. Penyelesaian terhadap masalah tersebut ialah dengan perencanaan ulang dimensi saluran drainase karena

air yang tidak terserap oleh ruang terbuka yang tertutupi oleh bangunan akan mengalir ke drainase.

1.2 TUJUAN PENULISAN TUGAS AKHIR

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah merencanakan dimensi saluran drainase di kelurahan Ulujami.

1.3 BATASAN MASALAH

Batasan masalah pada penulisan tugas akhir ini ialah :

a. Debit yang ditinjau hanya dari air hujan.

b. Perencanaan dimensi saluran drainase di wilayah kecamatan Pesanggrahan hanya untuk wilayah yang

paling parah tergenang banjir, yaitu kelurahan Ulujami atau lebih tepatnya di Jalan Swadarma Raya.

c. Analisis biaya pada perencanaan saluran drainase tidak dibahas.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 URAIAN UMUM

Drainase perkotaan merupakan sistem pengeringan dan pengaliran air dari wilayah perkotaan yang meliputi :

1. Pemukiman.

2. Kawasan industri dan perdagangan.

3. Kampus dan sekolah.

4. Rumah sakit dan fasilitas umum.

5. Lapangan olahraga.

6. Lapangan parkir.

7. Instalasi militer, listrik, telekomunikasi.

8. Pelabuhan udara.

9. Dll.

Kriteria desain drainase perkotaan memiliki kekhususan, sebab untuk perkotaan ada tambahan variabel desain seperti :

1. Keterkaitan dengan tata guna lahan.

2. Keterkaitan dengan masterplan drainase kota.

3. Keterkaitan dengan masalah sosial budaya.

2.2 ANALISIS HIDROLOGI

Siklus hidrologi adalah proses yang diawali oleh evaporasi/penguapan kemudian terjadinya kondensasi dari awan hasil

evaporasi. Awan terus terproses sehingga terjadi salju dan atau hujan yang jatuh ke permukaan tanah sebagai air run off dan

sebgaian infiltrasi/meresap kedalam lapisan tanah.

2.2.1 Analisis Curah Hujan Rencana

• Metode Rata-Rata Aljabar

• Metode Polygon Thiessen

• Metode Isohyet

2.2.2 Analisis Frekuensi

Perhitungan debit banjir rencana dengan metode empiris dapat ditentukan dengan menggunakan data periode ulang tertentu

untuk curah hujan maksimum. Metode yang digunakan :

• Distribusi Normal

• Distribusi Log Normal

• Distribusi Log Pearson III

• Distribusi Gumbel

2.2.3 Uji Kecocokan Distribusi

Pengujian parameter yang sering dipakai adalah uji chi-kuadrat dan uji smirnov-kolmogorov.

• Uji Chi-Kuadrat

• Uji Smirnov-Kolmogorof

2.2.4 Intensitas Hujan

Mengubah intensitas hujan harian ke intensitas hujan dengan lama waktu yang lebih pendek digunakan rumus Mononobe.

Lama hujan (time of concentration) tc disini dianggap lamanya hujan yang akan menyebabkan debit banjir dan t dihitung

dengan rumus Kirpich.

2.2.5 Koefisien Pengaliran

Konsep penting dalam upaya mengendalikan banjir adalah koefisien aliran permukaan (runoff) yang biasa dilambangkan

dengan C. Koefisien C didefinisikan sebagai nisbah antara laju puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan. Faktor

utama yang mempengaruhi nilai C adalah laju infiltrasi tanah atau persentase lahan kedap air, kemiringan lahan, dan intensitas

hujan. Faktor lain yang juga mempengaruhi nilai C adalah air tanah, derajat kepadatan tanah, porositas tanah dan simpanan

depresi.

2.2.6 Curah Hujan Netto

Hujan netto adalah bagian hujan total yang menghasilkan limpasan langsung (direct run-off). hujan netto (R) dapat dinyatakan

sebagai berikut :

2.2.7 Analisis Debit Banjir Rencana

Debit banjir rencana adalah debit maksimum pada saat curah hujan maksimum. Perhitungan debit banjir rencana menggunakan

metode berikut ini :

• Metode Rasional

• Metode Haspers

2.3 ANALISIS HIDRAULIKA

Analisis hidraulika berguna dalam pengendalian banjir, yaitu untuk mengetahui profil muka air, baik kondisi yang ada (eksisting)

maupun kondisi perencanaan. Untuk mendukung analisa hitungan guna memperoleh parameterisasi desain yang handal, dibutuhkan

validasi data dan metode hitungan yang representatif (Soewarno, 1991).

• Aliran Air pada Saluran Terbuka

• Aliran Air pada Saluran Pipa

• Sifat – sifat Aliran

• Dimensi Saluran

• Analisis Tinggi Muka Air Rencana

BAB 3 METODE PERENCANAAN

Metode perencanaan sistem drainase akan dijelaskan melalui diagram alir dan keterangan lebih detailnya akan dijelaskan pada tahapan

perencanaan, serta jadwal pelaksanaan penyusunan skripsi akan dijelaskan pada jadwal pelaksanaan.

3.1 DIAGRAM ALIR PERENCANAAN

3.2 TAHAPAN PERENCANAAN DRAINASE

3.2.1 Studi Literatur

3.2.2 Pengumpulan Data

3.2.3 Perhitungan Hidrologi

3.2.4 Perhitungan Hidraulika

3.2.5 Pembahasan

3.2.6 Kesimpulan

Mulai Studi LiteraturPengumpulan Data :

Data Hidrologi & Data HidraulikaPerhitungan Hidrologi Perhitungan Hidraulika

PembahasanKesimpulanSelesai

BAB 4 DATA PENELITIAN

4.1 DATA UMUM

4.11 Lokasi

Wilayah studi dilakukan di Kawasan Kelurahan Ulujami, Kotamadya Jakarta Selatan. Berdasarkan data pada Bappeda DKI Jakarta

diketahui Kelurahan Ulujami memiliki luas wilayah 1,71 km2, mempunyai 5.480 kepala keluarga dengan RT sebanyak 88 dan RW

sebanyak 8.

Adapun batas – batas wilayah Kelurahan Ulujami sebagai berikut :

• Batas Utara : Kelurahan Srengseng

• Batas Timur : Kelurahan Sukabumi Selatan dan Kelurahan Grogol Selatan

• Batas Selatan : Kelurahan Pesanggrahan

• Batas Barat : Kelurahan Petukangan Utara

4.2 DATA CURAH HUJAN

Bulan

Curah Hujan (mm)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Maksimum

Januari 90 0 79 87 46 83 36 65 35 29 90

Februari 67 95 79 52 59 178 168 38 78 34 178

Maret 45 55 85 47 38 30 90 61 30 125 125

April 56 56 127 43 72 52 40 87 40 54 127

Mei 40 64 87 30 61 47 51 77 39 38 87

Juni 5 3 12 68 23 56 21 31 38 8 68

Juli 17 0 122 58 40 4 11 42 40   122

Agustus 3 0 0 30 34 17 29 38 64   64

September 2 38 0 3 0 73 66 10 90   90

Oktober 55 72 10 67 3 23 13 42 119   119

Nopember 1 69 32 49 49 57 71 62 29   71

Desember 0 38 75 53 49 109 21 56 38   109

Maksimum 90 95 127 87 72 178 168 87 119 125  

Tabel 4.1 Curah Hujan Bulanan di Stasiun Paku Buwono

BulanCurah Hujan (mm)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Maksimum

Januari 109,2 96 94 90  65 76,5 98 59 61 30 109,2

Februari 49,3 107,4 54,6  104 61,2 339,8 160 114 59,5 27 339,8

Maret 55,3 46,6 68,6  79 57 33,4 71 69,3 30,2 22 71

April 56,4 33,1 57,6  116 79,3 52,8 43 47 59 62 79,3

Mei 40,9 119,2 46,4  68 28,1 63 72 45,6 40 23 119,2

Juni 31,7 1 9  34 41,3 28 58 19 67 38 67

Juli 69,2 0 68  52 47,6 1,5 9 5 61   69,2

Agustus 2,6 0 23  28 6,2 29 43 27 63   63

September 14 90,5 10,6  9 0 120,5 32 20,5 109   120,5

Oktober 40 103,4 6,7  35 5 66 10 65 103,6   103,6

Nopember 62 106 45,5  51 27,7 61 70 32 37   106

Desember 63,4 24,8 58,2  56 67 104,5 28 52 25   104,5

Maksimum 109,2 119,2 94 116 79,3 339,8 160 114 109 62  

Tabel 4.2 Curah Hujan Bulanan di Stasiun Ciledug

BulanCurah Hujan (mm)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Maksimum

Januari 103,6 46 29  78 50,8 62,6 99,5 75,7 35 21 103,6

Februari 107,6 68,7 91  56 91,6 259,1 136,1 53 0 38 259,1

Maret 75,9 81 50,6  37 88,5 43 39 69 21 24 88,5

April 98,8 43 92  55 57 58 102,2 140 15 22 140

Mei 53,1 35,6 54  27 36,9 11 35 102 0 20 102

Juni 11 0,3 18,2  90 41,9 55,3 52 30 0 8 55,3

Juli 22,4 0 122,6  84 33 6,1 0,1 37 0   122,6

Agustus 0 2 0  30 2 14 22 5 3   22

September 2 50 4  0 1 2 23 95 20   95

Oktober 15 98,8 72  46 6 32,9 63 152 84   152

Nopember 42 63,4 40,2  37 32 51 33 82 50   82

Desember 45 40,9 67  44 83 76,1 51,8 53 37   83

Maksimum 107,6 98,8 122,6 90 91,6 259,1 136,1 152 84 38  

Tabel 4.3 Curah Hujan Bulanan di Stasiun Halim Perdana Kusuma Tabel 4.4 Curah Hujan Bulanan di Stasiun Depok

BulanCurah Hujan (mm)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Maksimum

Januari 148 33 249 110  84 144 63 91 30 35 249

Februari 150 90 162  134 155 132 55 57 46 22 162

Maret 60 68 100  90 82 82 116 134 55 128 134

April 61 48 280  154 240 62 84 110 70 48 280

Mei 30 83 70  54 24 44 19 60 55 40 83

Juni 87 29 4  82 50 55 40 49 62 35 87

Juli 49 0 26  76 91 46 6 67 46   91

Agustus 0 12 3  40 32 41 64 8 100   100

September 11 54 21,2  5 63 55 118 59 72   118

Oktober 14 223 80  54 79 51 76 80 86   223

Nopember 83 224 90  65 118 204 117 43 110   224

Desember 36 172 85  70 74 105 54 61 24   172

Maksimum 150 224 280 154 240 204 118 134 110 128  

BAB 5 PERHITUNGAN DAN ANALISIS5.1 ANALISIS HIDROLOGI

5.1.1 Analisis Hujan Rata – Rata

Tabel 5.1 Rata – Rata Curah Hujan Maksimum Metode Aljabar Berdasarkan Data Curah Hujan Tabel 4.1, 4.2, 4.3, dan 4.4.

BulanCurah Hujan (mm)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Maksimum

Januari 148 96 249 110 84 144 99,5 91 61 35 249

Februari 150 107,4 162 134 155 339,8 168 114 78 38 339,8

Maret 75,9 81 100 90 88,5 82 116 134 55 128 134

April 98,8 56 280 154 240 62 102,2 140 70 62 280

Mei 53,1 119,2 87 68 61 63 72 102 55 40 119,2

Juni 87 29 18,2 90 50 56 58 49 67 38 90

Juli 69,2 0 122,6 84 91 46 11 67 61 0,00 122,6

Agustus 3 12 23 40 34 41 64 38 100 0,00 100

September 14 90,5 21,2 9 63 120,5 118 95 109 0,00 120,5

Oktober 55 223 80 67 79 66 76 152 119 0,00 223

Nopember 83 224 90 65 118 204 117 82 110 0,00 224

Desember 63,4 172 85 70 83 109 54 61 38 0,00 172

Maksimum 150 224 280 154 240 339,8 168 152 119 128  

5.1.2 Analisis Frekuensi dan Probabilitas

Periode ulang yang digunakan untuk analisis frekuensi adalah

periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, dan 25 tahun. Parameter

yang diperlukan untuk analisis frekuensi dan probabilitas seperti

nilai rata – rata ( ) , standar deviasi (S), faktor frekuensi (KT), dan

koefisisen kemencengan (Cs). Metode distribusi frekuensi yang

digunakan yaitu metode distribusi normal, metode log normal,

metode gumbel dan metode log pearson III.

Tabel 5.2 Curah Hujan Maksimum Tahunan.

No.Urutan Tahun Maks

1 2007 339,8

2 2004 280

3 2006 240

4 2003 224

5 2008 168

6 2005 154

7 2009 152

8 2002 150

9 2011 128

10 2010 119

X

A. Distribusi Normal

Tabel 5.3 Perhitungan Hujan Rancangan Metode Distribusi Normal Tabel 5.4 Nilai Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang dengan Metode Distribusi Normal

XTK TX

Distribusi normal atau kurva normal disebut juga distribusi Gauss,

adapun perhitungan distribusi frekuensinya, yaitu:

B. Distribusi Log Normal

Tabel 5.5 Perhitungan Hujan Rancangan Metode Distribusi Log Normal

Tabel 5.6 Nilai Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang dengan Metode Distribusi Log Normal

Distribusi Log Normal merupakan bentuk logaritmik dari

distribusi normal, adapun perhitungan distribusi frekuensi menggunakan

metode Log Normal adalah sebagai berikut :

C. Distribusi Log Pearson III

Tabel 5.7 Perhitungan Hujan Rancangan Metode Distribusi Log Pearson III Tabel 5.8 Nilai Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang dengan Metode Distribusi Log Pearson III

Distribusi Log Pearson III menambahkan koefisien kemencengan

(G) sebagai parameter perhitungannya, adapun Perhitungan distribusi

frekuensinya, yaitu:

D. Distribusi Gumbel

Tabel 5.9 Perhitungan Hujan Rancangan Metode Distribusi Normal

Tabel 5.11 Nilai Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang dengan Metode Distribusi Gumbel

TYnY

nS

Distribusi Gumbel menggunakan harga ekstrim sebagai parameter perhitungannya, harga

ekstrim tersebut yaitu reduksi variasi ( ), reduksi rata – rata ( ) dan reduksi standar deviasi (

). Aapun Perhitungan distribusi frekuensinya, yaitu:

5.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi

A. Uji Chi Kuadrat (X2)

Tabel 5.12 Urutan Data Curah Hujan Tahunan Maksimum – Minimum.

• Uji Chi – Kuadrat Terhadap Distribusi Normal

• Uji Chi – Kuadrat Terhadap Distribusi Log Normal

Tabel 5.13 Uji Chi Kuadrat Metode Distribusi Normal

Tabel 5.14 Uji Chi Kuadrat Metode Distribusi Log Normal

• Uji Chi – Kuadrat Terhadap Distribusi Log Pearson III

• Uji Chi – Kuadrat Terhadap Distribusi Gumbel

Tabel 5.15 Uji Chi Kuadrat Metode Log Pearson III

Tabel 5.16 Uji Chi Kuadrat Metode Distribusi Gumbel

B. Uji Smirnov-Kolmogorov

Adapun persamaan yang digunakan untuk uji Smirnov – Kolmogorov yaitu :

• Uji Smirnov – Kolmogorov untuk Distribusi Normal dan Gumbel

Tabel 5.18 Perhitungan Uji Smirnov – KolmogorovDistribusi Normal dan Gumbel

• Uji Smirnov – Kolmogorov untuk Distribusi Log Normal dan Log Pearson III

Tabel 5.19 Perhitungan Uji Smirnov – KolmogorovDistribusi Log Normal dan Log Pearson III

Tabel 5.20 Rekapitulasi Perhitungan Uji Smirnov Kolmogorov

Tabel 5.21 Resume Pengujian Distribusi Frekuensi Curah Hujan Maksimum

5.1.4 Koefisien Pengaliran Rencana (C)

5.1.5 Intensitas Hujan Rencana

Analisis intensitas hujan rencana dilakukan untuk curah hujan dengan periode ulang 5 tahun, persamaan analisis menggunakan persamaan

Mononobe.

Tabel 5.22 Hasil Perhitungan Hujan Rancangan Metode Distribusi Log Normal

5.1.6 Debit Banjir Rencana

Perhitungan debit banjir rencana menggunakan metode rasional, dengan persamaan yang digunakan yaitu :

5.2 ANALISIS HIDRAULIKA

5.2.1 Analisis Drainase Eksisting

Mengecek dimensi saluran dengan debit rencana total :

Syarat QstotalQT

1,614 m3/dtk 4,923 m3/dtk (Terjadi Genangan)

Oleh karena itu harus dilakukan perencanaan desain ulang dimensi saluran drainase karena dimensi drainase yang paling besar tidak dapat

menampung debit banjir.

5.3 DESAIN SALURAN DRAINASE

Faktor – faktor yang dipertimbangkan dalam pemilihan bentuk saluran ini meliputi :

1. Tata guna tanah daerah perencanaan yang akan berpengaruh terhadap ketersediaan tanah dan kepadatan lalu lintas.

2. Kemampuan pengaliran dengan memperhatikan jenis bahan saluran yang dipergunakan.

3. Kemudahan pembuatan dan pemeliharaannya.

Saluran drainase ada 2 macam, yaitu :

4. Saluran tertutup

5. Saluran terbuka

Mengecek dimensi saluran dengan debit rencana total :

Syarat QstotalQT

5,039 m3/dtk 4,923 m3/dtk (AMAN)

BAB 6 KESIMPULAN

6.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Debit banjir rencana untuk periode ulang 5 tahun (Q5) dengan metode rasional ialah 4,923 m3/detik.

2. Dimensi drainase eksisting yang ada tidak aman karena hasil dari debit saluran lebih kecil daripada debit rencana

periode ulang 5 tahun. Hasilnya sebagai berikut :

Dimensi 1 : H = 0,42 m dan b = 0,52 m, hasilnya Qs = 0,310 m3/detik.

Dimensi 1 : H = 0,60 m dan b = 0,60 m, hasilnya Qs = 0,697 m3/detik.

3. Dimensi perencanaan drainase yang dipakai sebagai berikut :

H = 1,75 m dan b = 1,50 m dengan kemiringan saluran 0,0025 dan dimensi saluran tersebut dapat menampung

debit sebesar 5,088 m3/detik.

TERIMA KASIH