PENDAMPINGAN PERENCANAAN BANGUNANAN DRAINASE DI AREA PEMUKIMAN WARGA DESA TIRTOMOYO KABUPATEN MALANG

Transkripsi

1 Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 PENDAMPINGAN PERENCANAAN BANGUNANAN DRAINASE DI AREA PEMUKIMAN WARGA DESA TIRTOMOYO KABUPATEN MALANG Tiong Iskandar, Agus Santosa, Deviany Kartika Dosen Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITN Malang ABSTRAKSI Bangunan drainase merupakan bangunan air yang ditujukan untuk mengendalikan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, aliran air dari hulu dan hilir pada suatu kawasan, salah satunya kawasan pemukiman. Pengendalian kelebihan air dilakukan melalui upaya meresapkan, dan mengalirkan air ke suatu tempat namun dengan tidak menimbulkan dampak negatif yang baru (dampak negatif yang seminimal mungkin). Agar dalam tahapan pelaksanaan proyek konstruksi bangunan sipil dapat berjalan lancar dan hasilnya dapat memberikan manfaat yang optimal, maka salah satu tahapan kegiatan yang dilakukan adalah tahapan perencanaan teknis, seperti yang dilakukan pada kegiatan pengabdian kepada masyarakat di Area Desa Tirtomoyo, Kecamatan Pakis Kabupaten Malang Total Area Perencanaan terdiri dari 74,4% kawasan pemukiman, 1,0% taman, dan 24,7% jalan. Beberapa data yang diperlukan dalam perencanaan bangunan air dari aspek hidrolis adalah: data karakteristik daerah pengaliran (data topografi dan data tata guna lahan), data iklim, data curah hujan, dan data debit. Data tersebut selanjutnya akan digunakan dalam perhitungan data debit rencana. Dari analisa dapat disimpulkan bahwa distribusi frekuensi metode Gumbel dan Log Pearson Type III lolos analisa kesesuaian distribusi dan hasil analisa distribusi frekuensi dari kedua metode ini dapat digunakan. Kriteria yang digunakan untuk memilih curah hujan rencana yang digunakan dalam perhitungan debit rencana, yaitu nilai yang tertinggi. Nilai tertinggi terdapat pada Metode Gumbel. Untuk saluran di dalam pemukiman menggunakan kala ulang 5 tahunan, yaitu sebesar 94,22 mm; sedangkan untuk saluran di Jalan Utama menggunakan kala ulang 10 tahunan, yaitu sebesar 107,16 mm. Kata Kunci: drainase, saluran, gorong-gorong. I. ANALISIS SITUASI Bangunan drainase merupakan bangunan air yang ditujukan untuk mengendalikan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, aliran air dari hulu dan hilir pada suatu kawasan, salah satunya kawasan pemukiman. Pengendalian kelebihan air dilakukan melalui upaya meresapkan, dan mengalirkan air ke suatu tempat namun dengan tidak menimbulkan dampak negatif yang baru (dampak negatif yang seminimal mungkin). Agar dalam 1

2 Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal tahapan pelaksanaan proyek konstruksi bangunan sipil dapat berjalan lancar dan memberikan manfaat yang optimal, maka salah satu kegiatan yang dilakukan adalah tahapan perencanaan teknis, seperti yang dilakukan pada kegiatan pengabdian kepada masyarakat di Area Desa Tirtomoyo, Kecamatan Pakis Kabupaten Malang Area Perencanaan berada di Desa Tirtomoyo, Kecamatan Pakis, dengan luas areal lebih kurang 146 ha. Adapun batas-batas wilayah daerah perencanaan adalah: Sebelah utara: Desa Banjararum; Sebelah timur: Desa Saptorenggo, Sebelah selatan: Desa Asrikaton; Sebelah barat: Desa Banjararum. Dengan total Area Perencanaan terdiri dari 74,4% kawasan pemukiman, 1,0% taman, dan 24,7% jalan. Perencanaan teknis suatu bangunan air dapat ditinjau dari beberapa aspek, diantaranya aspek struktur dan aspek hidrolis. Perencanaan dari aspek struktur dimaksudkan agar bangunan air kokoh terhadap gaya-gaya yang bekerja. Perencanaan dari aspek hidrolis dimaksudkan agar bangunan air mampu mengalirkan debit tertentu dengan aman tanpa menimbulkan kerusakan pada bangunan air yang bersangkutan. Beberapa data yang diperlukan dalam perencanaan bangunan air dari aspek hidrolis adalah: data karakteristik daerah pengaliran (data topografi dan data tata guna lahan), data iklim, data curah hujan, dan data debit. Data tersebut selanjutnya akan digunakan dalam perhitungan data debit rencana. Adapun data perencananaan untuk pekerjaan drainase di desa Tirtomoyo, Kecamatan Pakis, Kabupaten Malang, sebagai berikut: 1. Curah hujan rencana kala ulang 5 tahun untuk saluran drainase sekunder sebesar 94,22 mm. (berdasarkan analisa hidrologi) 2. Curah hujan rencana kala ulang 25 tahun untuk saluran drainase primer sebesar 107,16 mm. (berdasarkan analisa hidrologi) 3. Penampang saluran yang dipakai untuk gorong-gorong maupun saluran samping adalah penampang lingkaran. Berikut diameter penampang lingkaran yang tersedia di pasaran: 4. Bahan yang digunakan untuk a. saluran samping adalah NRCP (Non Reinforcement Concrete Pipe) b. gorong-gorong adalah RCP (Reinforcement Concrete Pipe) TINJAUAN PUSTAKA BANJIR RANCANGAN DEBIT Kapasitas saluran drainase dihitung dari jumlah debit air hujan dan debit air kotor yang dihasilkan oleh suatu daerah kajian, yang selanjutnya disebut dengan debit banjir rancangan. Debit banjir rancangan hasil perhitungan ditambah dengan 10% kandungan sedimen yang terdapat dalam aliran banjir. Sehingga didapatkan rumus sebagai berikut: Q Ranc = 1,1 x Q banjir Q Ranc = 1,1 x ( Q 1 + Q 2 ) Keterangan : Q1 = debit banjir akibat air hujan 2

3 Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 Q2 = debit banjir air kotor Dalam perhitungan ini, kecepatan aliran banjir dianggap konstan meskipun konsentrasi sedimen tinggi. DEBIT AIR HUJAN Untuk menghitung debit air hujan dalam mendimensi saluran drainase digunakan metode rasional. Bentuk umum dari persamaan Rasional (jika daerah pengaliran kurang dari 0,8 km 2 ) adalah sebagai berikut (Suyono Sosrodarsono, 1983:144) : Keterangan : Q = debit banjir maksimum (m 3 /det) C = koefisien pengaliran 1 Q C. I. A 3,6 I = intensitas hujan rerata selama waktu tiba banjir A = luas daerah pengaliran (km 2 ) 1. Intensitas Hujan Intensitas hujan adalah tinggi air hujan per satuan waktu, dengan satuan mm/menit atau mm/jam. Untuk mendapatkan intensitas hujan selama waktu konsentrasi menggunakan rumus Rasional dari Dr. Mononobe : Keterangan : I = Intensitas hujan (mm/jam) R 24 = Curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm) T c = Waktu Konsentrasi (jam) Keterangan : to = Waktu air mengalir di area limpasan td = Waktu air mengalir di saluran Keterangan : Lo = Panjang lintasan aliran di daerah limpasan (m) nd = Koefisien permukaan limpasan So = Kemiringan lahan limpasan Tabel 1. Koefisien permukaan limpasan (nd) Sedangkan untuk menentukan waktu yang ditempuh aliran dalam saluran, menggunakan rumus: Keterangan : td = waktu konsentrasi aliran dalam saluran (menit) L d = panjang saluran (m) 3

4 Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal curah hujan yang turun di daerah tersebut. Jenis Permukaan/Tata Angka Guna koefisien Tanah Koefisien tersebut Pengaliran - Daerah pinggiran koefisien pengaliran menurut imam Subarkah 3. Perumahan sebagai berikut: - Kepadatan 20 rumah/ha Jenis Permukaan/Tata Guna Tanah 1. Perumputan - Tanah pasir, slope 2 % Tanah pasir, slope 2-7 % Tanah Pasir, slope 7 % Tanah gemuk, slope 2 % Tanah gemuk, slope 2-7 % Tanah gemuk, slope 7 % Perkantoran - Pusat kota Daerah pinggiran Perumahan - Kepadatan 20 rumah/ha Kepadatan rumah/ha Kepadatan rumah/ha Perindustrian V = kecepatan aliran di dalam saluran (m/detik) Tabel 2. Jenis bahan dan kecepatan rencana yang diijinkan Jenis Bahan Pasir Halus Lempung Kepasiran Lanau Aluvial Lempung Kokoh Lempung Padat Kerikil Kasar Batu-batu besar Pasangan batu Beton Beton bertulang - Kepadatan rumah/ha Koefisien Pengaliran Jenis Permukaan/Tata Guna Tanah - Kepadatan rumah/ha Koefisien Pengaliran Industri ringan Industri ringan Industri berat Industri berat terdiri dari beberapa jenis tata guna lahan adalah dengan mengambil 5. Pertanian Pertanian Beton Batu Daerah yang dikerjakan Sumber : I,Subarkah, 1980:50 Kecepatan Aliran Air yang diijinkan, V ijin (m/dt) 2. Koefisien Pengaliran Koefisien pengaliran adalah perbandingan antara jumlah air yang mengalir di permukaan akibat hujan (limpasan) pada suatu daerah dengan jumlah 1. Perumputan dipengaruhi oleh: - Tanah pasir, slope 2 % Jenis permukaan tanah yang dilalui air hujan. - Tanah pasir, slope 2-7 % a. Tanah biasa, tanah pasir (lebih banyak - Tanah Pasir, air slope meresap 7 % daripada tanah Tanah gemuk, slope 2 % biasa) - Tanah gemuk, slope 2-7 % b. Rumah-rumah dengan atap genteng - Tanah atau gemuk, seng slope 7 % Perkantoran c. Jalan-jalan yang diaspal. - Pusat kota Keadaan tanah yang dilalui (berhubungan dengan miringnya). Besarnya Tabel 3 Nilai Koefisien Pengaliran Berdasarkan Jenis Pemakaian Tata Guna Tanah 0,45 0,50 0,70 0,75 1,10 1,20 1,50 1,50 1,50 1, Perumputan Perindustrian - Industri Tanah pasir, ringan slope 2 % Industri Tanah pasir, berat slope 2-7 % Pertanian - Tanah Pasir, slope 7 % Perkebunan - Tanah gemuk, slope 2 % Pertamanan, - Tanah gemuk, kuburan slope 2-7 % Tempat - Tanah bermain gemuk, slope 7 % Perkantoran Jalan - Beraspal Pusat kota Beton Daerah pinggiran Perumahan - Batu Daerah Kepadatan yang 20 dikerjakan rumah/ha Sumber : I,Subarkah, 1980:50 - Kepadatan rumah/ha Kepadatan rumah/ha Perindustrian Cara menentukan harga koefisien pengaliran suatu daerah yang 6. harga Perkebunan rata-rata koefisien pengaliran dari setiap tata guna lahan, yaitu 7. Pertamanan, kuburan dengan memperhitungkan bobot masing-masing bagian sesuai dengan 8. Tempat bermain luas Jalan daerah yang mewakilinya dan dinyatakan 9. Jalan dengan rumus sebagai berikut: - Beraspal Keterangan : C m = koefisien pengaliran rata-rata 6. Perkebunan Pertamanan, kuburan Tempat bermain Beraspal Beton Batu Daerah yang dikerjakan Sumber : I,Subarkah, 1980:50 4

5 Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 A i = luas daerah masing-masing tata guna lahan C i = koefisien pengaliran dari masing-masing daerah N = banyaknya jenis penggunaan tanah dalam suatu daerah 3. Luas Pengaliran Luas daerah pengaliran merupakan luas daerah yang mempengaruhi debit air hujan yang memasuki drainase. DEBIT AIR KOTOR Kebutuhan air rata-rata di Indonesia (terutama kota-kota besar) adalah 110 liter/hari/orang. Rumus debit rata-rata air kotor yang dihasilkan dari sumbersumber pemakaian adalah sebagai berikut: Q d = P n.q.k Keterangan : Q d = debit air kotor domestic (m 3 /dt) P n = jumlah penduduk (jiwa) Q = kebutuhan air penduduk (lt/orang/hari) = 100 lt/orang/hari K = konversi air buangan penduduk yang masuk ke saluran = diasumsikan air buangan yang terjadi 75% dari kebutuhan air bersih penduduk ANALISA HIDROLIKA Besar kapasitas saluran drainasi dihitung berdasarkan kondisi steady flow menggunakan rumus Manning (Ven.Te Chow, 1989) : Q = V. A V = 1/n. R 2/3. S 1/2 Keterangan : Q = debit air (m 3 /dt) V = kecepatan aliran (m/dt) A = luas penampang basah (m 2 ) n = koefisien kekasaran Manning R = jari-jari hidrolis (m) S = Kemiringan dasar saluran Tabel 4. Beberapa Tipe Penampang Saluran Gambar Penampang Saluran Jenis Penampang Saluran Penampang saluran trapesium A = ( b + m.h ). h h h b b m P b 2h 1 m A R P Penampang saluran segiempat A = b. h P b 2h A R P 5

6 Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal D 2 Penampang saluran lingkaran 2 1 A r sin 2 2 P 2 r r h r ( 1 cos ) h A R dalam radian P Keterangan : A : luas penampang basah (m 2 ) P : keliling basah saluran (m) R : jari-jari hidrolis (m) b : lebar dasar saluran (m) h : kedalaman air di saluran (m) d : diameter saluran (m) m : kemiringan saluran Tabel 5. Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) Tipe Saluran A. Saluran Tertutup Terisi Sebagian 1. Gorong-gorong dari beton lurus dan bebas kikisan 2. Gorong-gorong dengan belokan dan sambungan 3. Saluran pembuang lurus dari beton 4. Pasangan bata dilapisi dengan semen 5. Pasangan batu kali disemen B. Saluran dilapis atau disemen Pasangan bata disemen Beton dipoles Pasangan batu kali disemen Pasangan batu kosong Sumber : Ven Te Chow, 1985 n 0,010 0,013 0,011 0,014 0,013 0,017 0,011 0,014 0,015 0,017 0,012 0,018 1,013 0,016 0,017 0,030 0,023 0,035 Karena direncanakan memakai gorong-gorong berbentuk lingkaran maka unsur-unsur geometrisnya pun harus disesuaikan dengan bentuk penampang : Gambar 1. Geometris Penampang Lingkaran T D A B O θ 0 C y Tabel 6. Unsur-unsur geometris penampang lingkaran Luas (A) Keliling Basah (P) Lebar puncak (T) ANALISA HIDROLOGI KETERSEDIAAN DATA CURAH HUJAN Data curah hujan diperlukan untuk perhitungan curah hujan rancangan. Data yang digunakan adalah data curah hujan tahun

7 Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 hingga tahun 2007 (10 tahun) dari stasiun curah hujan yang mempengaruhi daerah kajian. Ada beberapa stasiun yang mempengaruhi daerah kajian yang terletak di Desa Tirtomoyo, Kecamatan Pakis, Kabupaten Malang, yaitu Stasiun Hujan Singosari, Ciliwung dan Jabung. Berdasarkan metode Poligon Thiessen yang digunakan untuk menentukan stasiun yang mempengaruhi daerah kajian, maka didapatkan hanya dua stasiun yang mempengaruhi, yaitu stasiun hujan Ciliwung dan Singosari. Sehingga nilai koefisen Thiessen untuk masing-masing stasiun hujan tersebut, sebagai berikut: Tabel 7. Koefisien Thiessen Tahun Bulan Tanggal Sta. Ciliwung Sta. Singosari Sta. Jabung No. Sta Luas (m 2 ) Prosentase Des Feb Ciliwung 812, % Mar Singosari 650, % Des Apr Jabung 0.00% April Total 1,463, % Nov Des Jan Data hujan dari masing-masing stasiun untuk Mar tahun 97 adalah 20 sebagai Jan berikut: Tabel 8. Data Curah Hujan Maksimum Stasiun Ciliwung, Singosari dan Jabung Feb Mar Tahun Bulan Tanggal Sta. Ciliwung Sta. Singosari Sta. Jabung 2002 Jan Tahun Bulan Nov Tanggal 19 Sta. Ciliwung 0 Sta. Singosari 0 Sta. 101 Jabung 1998 Des Des Feb Mar Mar Feb Nov Des Mar Apr Des Jan April Mar Apr Nov Juni Des April Juni Jan Nov des Feb Mar Des Apr Jan Mei Jan Feb Mar Mar Juni Jan Jan Mar Nov Sumber: Dinas Feb Pengairan 6 Kabupaten 33Malang Des Mar Mar UJI KONSISTENSI DATA CURAH HUJAN 2002 Nov Jan Berikut Mar 15curah 167hujan maksimum 62 0 di masing-masing Nov 19 stasiun Jan Des Tabel 9. Mar Curah 30 Hujan 31Maksimum 3 Harian 83Tiga Stasiun yang Mempengaruhi Daerah Kajian 2003 Juni Tahun 5 Sta. Ciliwung Mar Sta. Singosari Sta. Jabung 2005 Juni Nov des Mar Feb Jan Apr Mar Mei Mar Juni Juni Juni Mar des Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten Malang Feb Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten Malang 2006 Apr Uji konsistensi dilakukan pada setiap stasiun terhadap dua stasiun Mei yang lain. Data dianggap konsisten ketika R 2 mencapai Mar 13 angka 118 minimal 3 99% Juni Berikut uji konsistensi untung masing-masing stasiun: Mar Uji Konsistensi Stasiun Ciliwung terhadap Sumber: Stasiun Dinas Pengairan Kabupaten Singosari Malang dan Jabung Tabel 10. Uji Konsistensi Stasiun Ciliwung terhadap Stasiun Singosari dan Jabung 7

8 Kumulatif Stasiun Referensi Kumulatif Stasiun Referensi Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal Tahun Curah Hujan Harian Maksimum (mm) Rerata Stasiun Kumulatif Stasiun Sta. Ciliwung Sta. Singosari Sta. Jabung Singosari dan Jabung Sta. Ciliwung Referensi Gambar 2. Grafik Uji Konsistensi Stasiun Ciliwung terhadap stasiun Singosari dan Jabung 1200 Grafik Uji Konsistensi Stasiun Ciliwung terhadap Stasiun Singosari dan Stasiun Jabung 1000 y = 93,22x + 36,7 R² = 0, Kumulatif Stasiun Ciliwung Dari gambar 2 dan tabel 10 menunjukkan bahwa data curah hujan yang berada di stasiun Ciliwung konsisten terhadap dua stasiun yang lain, yaitu menghasilkan angka R 2 = 99,0%, artinya 99,0% data konsisten. 2. Uji Konsistensi Stasiun Singosari terhadap Stasiun Ciliwung dan Jabung Tabel 11. Uji Konsistensi Stasiun Singosari terhadap Stasiun Ciliwung dan Jabung Curah Hujan Harian Maksimum (mm) Rerata Stasiun Ciliwung Kumulatif Stasiun Tahun Sta. Singosari Sta. Ciliwung Sta. Jabung dan Jabung Sta. Singosari Referensi Gambar 3. Grafik Uji Konsistensi Stasiun Singosari terhadap stasiun Ciliwung dan Jabung 1200 Grafik Uji Konsistensi Stasiun Singosari terhadap Stasiun Ciliwung dan Stasiun Jabung 1000 y = 107,4x - 12,56 R² = 0, Kumulatif Stasiun Singosari Dari gambar 3 dan tabel 11 menunjukkan bahwa data curah hujan yang berada di stasiun Singosari konsisten terhadap dua stasiun yang lain, yaitu menghasilkan angka R 2 = 99,8%, artinya 99,8% data konsisten. 3. Uji Konsistensi Stasiun Jabung terhadap Stasiun Singosari dan Ciliwung Tabel 12. Uji Konsistensi Stasiun Jabung terhadap Stasiun Ciliwung dan Singosari 8

9 Kumulatif Stasiun Referensi Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 Curah Hujan Harian Maksimum (mm) Rerata Stasiun Ciliwung Kumulatif Stasiun Tahun Sta. Jabung Sta. Ciliwung Sta. Singosari dan Singosari Sta. Jabung Referensi Gambar 4. Grafik Uji Konsistensi Stasiun Jabung terhadap stasiun Ciliwung dan Singosari 1200 Grafik Uji Konsistensi Stasiun Jabung terhadap Stasiun Singosari dan Ciliwung 1000 y = 98,91x + 8,2 R² = 0, Kumulatif Stasiun Jabung Dari gambar 4 dan tabel 12 menunjukkan bahwa data curah hujan yang berada di stasiun Singosari konsisten terhadap dua stasiun yang lain, yaitu menghasilkan angka R 2 = 99,9%, artinya 99,9% data konsisten. CURAH HUJAN RERATA DAERAH Curah hujan rerata daerah didapatkan dengan menggunakan Metode Thiessen dan didapatkan koefisien Thiessen pada tabel 12.. Tahun Bulan Tanggal Sta. Ciliwung Sta. Singosari Sta. Jabung CH Koef. Thiessen 55.51% Koef. Thiessen 44.49% Koef. Thiessen 0.00% CH * koef Maksimum CH CH*koef CH CH*koef CH CH*koef Des Feb Mar Des Apr April Nov Des Jan Mar Jan Feb Mar Jan Nov Des Mar Nov Mar Jan Mar Juni Juni des Feb Apr Mei Mar Juni Mar Tabel 13. Curah Hujan Maksimum Rerata Daerah CURAH HUJAN RENCANA PEMILIHAN DISTRIBUSI FREKUENSI 9

10 Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal Tabel 14. Pemilihan Distribusi Frekuensi Tahun R maks (mm) Jenis Distribusi Syarat Hasil Cs > 1,14 Diterima Gumbel Ck > 5,4 Diterima ,05 < Cs < 0,05 Ditolak Normal 2,7 < Ck < 3,3 Ditolak Log Pearson Type III tidak ada batasan Diterima Cs 1.93 Ck 8.12 Dari hasil uji pemilihan distribusi frekuensi di atas diperoleh bahwa Metode Gumbel dan Metode Log Pearson Type III yang memenuhi persyaratan nilai Cs dan Ck. Sehingga analisa selanjutnya akan menggunakan Metode Gumbel dan Metode Log Pearson Type III. ANALISA DISTRIBUSI FREKUENSI Berdasarkan tabel 14, maka analisa distribusi frekuensi menggunakan metode Log Pearson III dan Metode Gumbel. Perhitungan tersebut sebagai berikut: 1. Metode Gumbel Dari proses perhitungan didapatkan nilai hujan rencana dengan periode ulang 2 tahun hinggan 50 tahun pada tabel berikut. Tabel 15. Curah Hujan Rencana Berdasarkan Frekuensi Metode Gumbel Tr P (%) Yt K R Metode Log Pearson Type III Dari proses perhitungan maka didapatkan nilai hujan rencana dengan periode ulang 2 tahun hingga 50 tahun sebagai berikut: Tabel 16. Perhitungan Distribusi Frekuensi Metode Log Pearson Type III Tr R rerata Kemencengan Peluang K R24 Rencana (tahun) (log) (Cs) (%) (tabel) Log (mm/hari) Dari ketiga metode distribusi frekuensi di atas, didapatkan rekapitulasi hasil perhitungan pada tabel di bawah ini. Tabel 17. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Distribusi Frekuensi Tr R24 Rencana (Tahun) Gumbel Log Pearson

11 Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 UJI KESESUAIAN DISTRIBUSI Uji kesesuaian distribusi menggunakan Metode Smirnov-Kolmogorov dan Metode Chi-Square. 1. Uji Kesesuaian Distribusi Metode Smirnov-Kolmogorov Tabel 18. Perhitungan Uji Distribusi dengan Metode Smirnov-Kolmogorov untuk Distribusi Frekuensi Metode Gumbel i Tahun R24 maks (Xi) P (Xi) (%) f(t) Yt Tr P' (Xi) ΔP (%) ΔP maks (%) Derajat signifikan a (%) 5 Banyaknya data 10 ΔP kritis (%) 40.9 Berdasarkan tabel 18 di atas, dapat dilihat bahwa: Simpangan maksimum ( P maks) = 15,07% Jumlah data 10 dan (derajat kepercayaan) adalah 5%, didapatkan P kritis 40,9 %. Jadi, P maks < P kritis. Sehingga distribusi probabilitas Gumbel dapat diterima untuk menganalisis data hujan. Metode Log Pearson Type III Tabel 19. Perhitungan Uji Distribusi dengan Metode Smirnov-Kolmogorov untuk Distribusi Frekuensi Metode Log Pearson Type III R24 maks P (Xi) P'(Xi) i Tahun f(t) ΔP (%) (Xi) (%) (%) ΔP maks (%) 9.49 Derajat signifikan a (%) 5 Banyaknya data 10 ΔP kritis (%) 40.9 Berdasarkan tabel 19 di atas, dapat dilihat bahwa: Simpangan maksimum ( P maks) = 9,49% Jumlah data 10 dan (derajat kepercayaan) adalah 5%, didapatkan P kritis 40,9 %. Jadi, P maks < P kritis. Sehingga distribusi probabilitas Log Pearson Type III dapat diterima untuk menganalisis data hujan. 2. Uji Kesesuaian Distribusi Metode Chi-Square 11

12 Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal Tabel 20. Perhitungan Uji Distribusi dengan Metode Chi-Square untuk Distribusi Frekuensi Metode Gumbel No. P Tr R Mean St. Dev Yt K (%) (tahun) (mm) Metode Log Pearson Type III Tabel 21. Perhitungan Uji Distribusi dengan Metode Chi-Square untuk Distribusi Frekuensi Interval Kelas Of Ef Of - Ef (Of-Ef) 2 /Ef > Metode Log Pearson Type III P R No Mean 4St. Dev1.667 Cs K (%) log mm < Jumlah Sumber: Hasil 3Perhitungan a. Perhitungan Chi-Square Tabel 22. Perhitungan Chi-Square untuk distribusi Gumbel Chi-Square hitung = 5,133 (%) = 5 Dk = 3 Chi-square kritis = 7,82 Interval Kelas Of Ef Of - Ef (Of-Ef) 2 /Ef > > Jumlah Berdasarkan tabel 22 didapatkan bahwa 2 < cr, maka dapat disimpulkan bahwa distribusi tersebut dapat diterima. Tabel 23. Perhitungan Chi-Square untuk distribusi log Pearson Type III Interval Kelas Of Ef Of-Ef (Of-Ef) 2 /Ef > > Jumlah Sumebr: Hasil Perhitungan Chi-Square hitung = 1,133 (%) = 5 Dk = 3 Chi-square kritis = 7,82 Berdasarkan tabel 23 didapatkan bahwa 2 < cr, maka dapat disimpulkan bahwa distribusi tersebut dapat diterima ANALISA UJI KESESUAIAN DISTRIBUSI Dari kedua metode pengujian kesesuaian distribusi di atas, maka dapat ditabelkan sebagai berikut: Tabel 24. An 12

13 Intensitas hujan (mm/jam) Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 alisa Uji Kesesuaian Distribusi Uji Smirnov-Kolmogorof Distribusi ΔP maks ΔP kritis ΔP maks - ΔP kritis Hipotesa Gumbel ΔP maks < ΔP kritis Diterima 40.9 Log Pearson Type III 9.49 ΔP maks < ΔP kritis Diterima Uji Chi-Square Distribusi 2 hitung 2 kritis 2 maks - 2 kritis Hipotesa Gumbel 5.13 ΔP maks < ΔP kritis Diterima 7,82 Log Pearson Type III 1.53 ΔP maks < ΔP kritis Diterima Dari tabel analisa di atas, dapat disimpulkan bahwa distribusi frekuensi metode Gumbel dan Log Pearson Type III lolos analisa kesesuaian distribusi dan hasil analisa distribusi frekuensi dari kedua metode ini dapat digunakan. Kriteria yang digunakan untuk memilih curah hujan rencana yang digunakan dalam perhitungan debit rencana, yaitu nilai yang tertinggi. Nilai tertinggi terdapat pada Metode Gumbel. Untuk saluran di dalam pemukiman menggunakan kala ulang 5 tahunan, yaitu sebesar 94,22 mm; sedangkan untuk saluran di Jalan Utama menggunakan kala ulang 10 tahunan, yaitu sebesar 107,16 mm. DEBIT BANJIR RANCANGAN INTENSITAS HUJAN Intensitas hujan menggunakan teori Mononobe untuk mengubah hujan harian maksimum dari periode yang telah didapatkan, menjadi hujan lima menitan selama satu jam. Intensitas hujan yang diperoleh dari curah hujan rencana adalah sebagai berikut: Tabel 25. Intensitas Hujan Rencana menurut Teori Mononobe Durasi Intensitas (mm/jam) menit jam 5 th 25 th Gambar 5. Kurva Intensitas Hujan Rencana menurut Teori Mononobe 350, , , , , ,000 50,000 0,000 Kurva Intensitas Hujan Rencana 0 0,5 1 1,5 2 2,5 KOEFISIEN PENGALIRAN Area perencanaan desa Tirtomoyo, Kecamatan Pakis, Kabupaten Malang adalah lahan berupa perumahan yang terdiri dari rumah dengan kepadatan rumah per hektar dan jalan beraspal. Sehingga koefisien pengaliran yang diambil, yaitu Area pemukiman : 0,65 Jalan aspal : 0,85 Taman :0,15 Durasi (jam) 5 th 25 tahun 13

14 Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal PERHITUNGAN DEBIT RENCANA Langkah awal dimulai dengan menghitung waktu air mengalir di area limpasan. Panjang lintasan daerah limpasan (Lo) untuk daerah Blok perumahan sepanjang 20 m, dan untuk daerah limpasan dari jalan sepanjang 12 m. Koefisien permukaan limpasan untuk jalan sebesar 0,013 untuk kondisi lapisan aspal, semen, dan beton, sementara untuk blok 0,02 untuk kondisi permukaan licin kedap air. Dan Kemiringan limpasan untuk blok perumahan yaitu sebesar 0,005 dan untuk jalan sebesar 0,02. t 0 Jalan : Dan setelah itu langkah selanjutnya yaitu menghitung waktu konsentrasi aliran dalam saluran (td). Berdasarkan gambar denah maka didapat panjang saluran A yaitu 162,19 m; dan kecepatan aliran air yang diijinkan sebesar 1,50 m/dt berdasarkan jenis bahan yang direncanakan yaitu berupa gorong-gorong beton. t c Blok : tc = 12,37 + 1,8 = 14,17 menit = 0,240 jam t c Jalan : tc = 1,86 + 1,8 = 3,66 menit = 0,061 jam Dari kedua waktu konsentrasi di atas, dipilih waktu terlama untuk digunakan dalam perhitungan selanjutnya. T c yang dipakai adalah 0,240 jam. Setelah menghitung waktu konsentrasi, langkah berikutnya adalah menghitung intensitas curah hujan sesuai dengan curah hujan rancangan yang telah dihitung sebelumnya yaitu sebesar 125 mm, tc = 0,240 jam. Koefisien Pengaliran (C) untuk Blok diambil 0,65 karena permukiman multiunit dan tergabung. Sementara untuk jalan diambil 0,85 karena perkerasan aspal, dan taman diambil 0,15. Sementara untuk luas daerah pengaliran (A) didapat untuk blok sebesar m 2 = 3,24 x 10-3 km 2 sementara untuk jalan yaitu 1.946,00 m 2 = 1,95 x 10-3 km 2. 14

15 Ringkasan judul artikel nama penulis 1 nama penulis 2 Dari nilai C, I, dan A yang telah dicari, maka debit pada saluran tersebut dapat dihitung sebagai berikut: Q air hujan = 0,278 x C x I x A = 0,278 x 0,73 x 145,17 x 5,19 x 10-3 = 0,152 m 3 /dt Dalam hal ini saluran A menampung 10 unit rumah dengan luas tanah 15 x 20 m 2, jika setiap rumah dihuni 5 orang, maka saluran A menampung air kotor dari 50 orang. Untuk Q = 100 lt/orang/hari = 100 / ( 24 * 3600 ) = 0,93 x 10-3 lt/orang/dtk = 0,93 x 10-6 m 3 /orang/dtk Q d = P n.q.k Q d = 50 x 0,93 x 10-6 x 0,75= 3,49 x 10-5 m 3 / dtk Jika sudah pada tahap ini maka debit untuk saluran A adalah jumlah debit blok akibat air hujan dan debit air kotor yang sudah dihitung sebelumnya. Disini didapat debit total saluran A yaitu sebesar 0,167 m 3 /dt. PENDIMENSIAN Pendimensian pada saluran tersier dan saluran sekunder menggunakan penampang lingkaran berbahan beton NRCP untuk saluran samping dan RCP untuk gorong-gorong. Sedangkan pada saluran primer terbuka menggunakan penampang trapesium dengan dasar tanah, dan menggunakan penampang lingkaran berbahan beton RCP untuk goronggorong. Koefisien kekasaran Manning yang dipakai adalah 0,013. Karena direncanakan memakai gorong-gorong berbentuk lingkaran maka unsur-unsur geometrisnya pun harus disesuaikan dengan bentuk penampang. Diketahui pada perhitungan debit sebelumnya bahwa saluran A mempunyai debit sebesar 0,167 m 3 /dt. Jika kemiringan saluran diasumsikan sebesar 0,025 atau 2,5% sementara nilai kekasaran Manning (n) = 0,013. Maka berikut adalah langkah-langkah untuk mencari berapa diameter saluran yang dibutuhkan : θ = α = ,26 = 253,74 o Setelah sudut (θ) sudah diketahui maka untuk mencari luas lingkaran (A) serta keliling basah (P) didapat luas lingkaran (A) = 31,84 D 2 serta keliling basah (P) = 126,87 D. Setelah mendapat nilai luas dan keliling maka dilanjutkan denggan mencari nilai jari-jari hidrolis (R) yaitu sebagai berikut : 15

16 Spectra Nomor... Volume...Bulan tahu: hal-hal D = 0,302 m ~ dipakai D = 0,3 m, karena dimensi terkecil yang tersedia di lapangan adalah 0,4 m, maka untuk saluran ini memakai dimensi 0,4 m. RENCANA ELEVASI SALURAN Setelah mengetahui dimensi masing-masing saluran langkah selanjutnya yaitu merencanakan elevasi saluran tersebut sesuai dengan kemiringan yang telah didesain. Tabel 26. Pembagian segmen saluran No. U73-U72 Jalan Utama C Kode Saluran Panjang Q Elevasi Jalan Elevasi Saluran Awal Akhir Saluran pakai Awal Akhir Awal Akhir S m m 3 m m m m u72 u73 168,37 0, ,59 463,20 468,99 462,60 0,038 u72 u ,00 0, ,59 468,86 468,89 468,46 0,021 u72.1 u ,00 0, ,86 468,14 468,16 467,74 0,021 u72.2 u ,00 0, ,14 467,41 467,44 467,01 0,021 u72.3 u ,00 0, ,41 466,69 466,71 466,29 0,021 u72.4 u ,00 0, ,69 465,96 465,99 465,56 0,021 u72.5 u ,00 0, ,96 465,60 465,36 465,20 0,016 u72.6 u ,00 0, ,60 464,87 464,90 464,47 0,021 u72.7 u ,00 0, ,87 464,15 464,17 463,75 0,021 u72.8 u73 18,37 0, ,15 463,20 463,25 462,80 0,025 Sumber: Hasil Hitungan Dari tabel di atas di dapatkan diameter saluran, kapasitas saluran, dan kontrol saluran-saluran tersebut sebagai berikut: Tabel 27. Kapasitas saluran U73-U72 dan kontrolnya Kode Saluran Panjang Q D Kontrol Vhit Qhit Awal Akhir Saluran pakai saluran Q Vmin V maks Fr m m 3 m m/det m 3 u72 u73 168,37 0,171 0,40 3,680 0,397 OK Tdk OK OK Superkritis u72 u ,00 0,171 0,40 2,756 0,297 OK OK OK Superkritis u72.1 u ,00 0,171 0,40 2,756 0,297 OK OK OK Superkritis u72.2 u ,00 0,171 0,40 2,756 0,297 OK OK OK Superkritis u72.3 u ,00 0,171 0,40 2,756 0,297 OK OK OK Superkritis u72.4 u ,00 0,171 0,40 2,756 0,297 OK OK OK Superkritis u72.5 u ,00 0,171 0,40 2,411 0,260 OK OK OK Superkritis u72.6 u ,00 0,171 0,40 2,750 0,296 OK OK OK Superkritis u72.7 u ,00 0,171 0,40 2,750 0,296 OK OK OK Superkritis u72.8 u73 18,37 0,171 0,40 2,963 0,319 OK OK OK Superkritis Sumber: Hasil Hitungan Dari tabel 27 didapatkan bahwa pembagian segmen telah terkontrol. KESIMPULAN Dari analisa di atas, dapat disimpulkan bahwa distribusi frekuensi metode Gumbel dan Log Pearson Type III lolos analisa kesesuaian distribusi dan hasil analisa distribusi frekuensi dari kedua metode ini dapat digunakan. Kriteria yang digunakan untuk memilih curah hujan rencana yang digunakan dalam perhitungan debit rencana, yaitu nilai yang tertinggi. Nilai tertinggi terdapat pada Metode Gumbel. Untuk saluran di dalam pemukiman menggunakan kala ulang 5 tahunan, yaitu sebesar 94,22 mm; sedangkan untuk saluran di Jalan Utama menggunakan kala ulang 10 tahunan, yaitu sebesar 107,16 mm. 16