Kata kunci : banjir, kapasitas saluran, pola aliran, dimensi saluran

Transkripsi

1 i

2 ii

3 ABSTRAK Banjir adalah peristiwa yang terjadi ketika aliran air melampaui kapasitas saluran. Banjir sering terjadi di Kota Denpasar dan khususnya di Kampus Universitas Udayana Jl P.B. Sudirman. Banjir yang terjadi pada Kampus Universitas Udayana Sudirman adalah akibat dari kapasitas sistem drainase yang kurang memadai dan belum adanya pola aliran drainase yang dapat mengalirkan air ke saluran pembuangan primer, melihat dari permasalahan ini maka perlu adanya perencanaan drainase dan pola aliran yang mampu mengalirkan air terutama pada musim hujan menuju saluran pembuangan primer yaitu sungai, dimana sungai yang berpengaruh pada sistem drainase Kampus Universitas Udayana Sudirman adalah Tukad Rangda. Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi masalah banjir yang sering terjadi di wilayah Kampus Universitas Udayana dengan studi pola aliran sistem drainase Kampus. Studi pola aliran sistem drainase kampus dalam tugas akhir ini menggunakan 3 metode yaitu metode analisis curah hujan rencana dengan Metode Log Person Type III, Metode Rasional untuk mendapat debit banjir rencana, dan untuk pola aliran air pada sistem drainase di Kampus Universitas Udayana Jalan P.B. Sudirman Denpasar direncanakan mengalir mengikuti topografi eksisting area kampus. Data data yang digunakan dalam studi pola aliran sistem drainase ini antara lain data curah hujan maksimum harian, data kontur Kampus Universitas Udayana Sudirman dan luas seluruh wilayah kampus yang ditinjau. Hasil analisis studi pola aliran sistem drainase pada Kampus Universitas Udayana Jl. P.B. Sudirman diperoleh 4 tipe pola aliran yang sesuai yaitu Saluran Tersier Tipe I, Saluran Tersier Tipe II, Saluran Tersier Tipe III dan Saluran Tersier Tipe IV serta diperoleh dimensi kedalaman (H) dan lebar (B) dari masing masing Saluran Sekunder, Saluran Tersier, dan Saluran Lingkungan yang sesuai dengan hasil analisis data. Kata kunci : banjir, kapasitas saluran, pola aliran, dimensi saluran i

4 UCAPAN TERIMA KASIH Om Swastiastu, Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Studi Pola Aliran Sistem Drainase di Kampus Universitas Udayana Jalan P.B. Sudirman Denpasar. Selama pelaksanaan penyususnan tugas akhir ini, penulis mendapatkan informasi dan bimbingan yang sangat luar biasa. Begitu pula bantuan serta motivasi dari beberapa pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Yang terhormat Ir. I Gusti Ngurah Kerta Arsana, MT. selaku Dosen Pembimbing I dan Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU., Ph.D selaku Dosen Pembimbing II. 2. Yang saya hormati Ir. I Putu Darma Warsika, Msc., MM. selaku Dosen Pembimbing Akademik. 3. Dosen penguji Proposal maupun Tugas Akhir, yang saya hormati. 4. Orang tua dan keluarga yang mendukung penuh selama proses penyelesaian studi S1. 5. Para sahabat, rekan-rekan Sipil Angkatan 2012, serta Ida Ayu Diah Mira SP yang senantiasa menemani dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Karena itu penulis mohon maaf apabila ada kesalahan atau kekurangan di dalam laporan ini. Penulis pun sangat mengharapkan saran serta kritik yang membangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini kedepannya. Om Santih, Santih, Santih, Om. Denpasar, 26 Februari 2016 Penulis ii

5 DAFTAR ISI JUDUL LAPORAN LEMBAR PENGESAHAN SURAT PERNYATAAN ABSTRAK... i UCAPAN TERIMA KASIH... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... viii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Penelitian...4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Definisi Banjir Penyebab Banjir Daerah Genangan Air Kerugian Akibat Banjir Sistem Pengendalian Banjir (Flood Control System) Drainase Pemahaman Umum Drainse Perkotaan Tujuan Utama dan Arahan Pelaksanaan Sistem Drainase Pembagian Sistem Drainase Jenis-Jenis Sistem Drainase Pola jaringan Drainase Bangunan-Bangunan Sistem Drainase dan Pelengkapnya Perencanaan Sistem Drainase Hidrologi Hujan Perhitungan Hujan Rata-Rata Interprestasi Data Hujan Perkiraan Data Hujan yang Hilang Metode Perbandingan Normal Metode Inversed Square Distance Hujan Rencana Consistency Test (Uji Kepanggahan) 33 iii

6 Penentuan Distribusi Frekuensi Pengeplotan Data Uji Kecocokan Analisis Intensitas Hujan Analisis Debit Rencana Waktu Kosentrasi (tc) Hidraulika Penampang Saluran Kekasaran Dinding Saluran Kapasitas Saluran...63 BAB III METODE PENELITIAN Lokasi Data Data Perencanaan Teknik Pengumpulan Data Analisis Data Penentuan Distribusi Frekuensi Analisis Curah Hujan Uji Kecocokan Intensitas Curah Hujan dan Waktu Kosentrasi (tc) Analisis Debit Banjir Analisis Penampang Saluran Diagram Alur Perhitungan Debit Banjir dan Dimensi Saluran...69 BAB IV Hasil dan Pembahasan Kondisi Umum Kampus Kondisi Drainase Eksisting Tinjauan Umum Daerah Studi Pada Sistem IV Kondisi Saluran Primer (Tukad Rangda) Kondisi Saluran Sekunder Kondisi Saluran Tersier di Kampus Pola Aliran Eksisting Saluran Primer (Tukad Rangda) Saluran Sekunder Saluran Tersier di Kampus Permasalahan Drainase Umum (Tukad Rangda) Lokal Kemampuan Kapasitas Saluran Makro (Tukad Rangda) Rencana Jaringan dan Pola Aliran Saluran Catchmen Area Saluran Analisis Curah Hujan...91 iv

7 4.5.1 Uji Konsistensi Data Hujan Pemilihan Distribusi Frekuensi Analisis Curah Hujan Rencana dengan Metode Log Person Type III Uji Smirnov Kolmogorov Uji Chi Kuadrat Perhitungan Intensitas Curah Hujan Penentuan Panjang Saluran (L), Beda Tinggi (ΔH), Kemiringan Saluran (S), Waktu Kosentrasi (tc), dan Intensitas Curah Hujan (I) Kemiringan Saluran Waktu Kosentrasi Intensitas Curah Hujan Saluran Perhitungan Debit Banjir Rencana (Q) Metode Rasional Perhitungan Dimensi Saluran Penampang Berbentuk Persegi Panjang dan Trapesium Pengaruh Sumur Resapan Terhadap Saluran Drainase Kampus Perhitungan Tinggi Jagaan Solusi Permasalahan BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v

8 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Nilai Q/ n dan R/ n Tabel 2.2 Persyaratan Pemilihan Jenis Distribusi/Sebaran Frekuensi Tabel 2.3 Nilai K untuk distribusi Log-Person III Tabel 2.4 Faktor Frekuensi untuk Nilai Ekstrim (K) Tabel 2.5 Simpangan Baku Tereduksi (Sn) Tabel 2.6 Rata-rata Tereduksi (Yn) Tabel 2.7 Hubungan antara Kala Ulang dengan Faktor Tereduksi (Yt) Tabel 2.8 Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-Kuadrat Tabel 2.9 Nilai Kritis untuk Uji Sminorv-Kolmogorov Tabel 2.10 Hidrograf satuan metode SCS Tabel 2.11 Koefisien Aliran Permukaan untuk Metode Rasional Tabel 2.12 Harga rata-rata n dalam Rumus Manning Tabel 2.13 Tinggi Jagaan untuk Saluran Pasangan Tabel 4.1 Daerah Genangan Air pada Sistem IV Tabel 4.2 Kodisi Banjir Pada Sistem IV Tabel 4.3 Data Fisik Sungai Tukad Rangda Tabel 4.4 Karekteristik Sungai Tukad Rangda Tabel 4.5 Data Fisik Saluran Sekunder Eksisting Tabel 4.6 Saluran Titik Pengamatan Segmen Tukad Rangda Tabel 4.7 Debit Banjir Saluran Segmen Tukad Rangda Tabel 4.8 Dimensi Eksisting Saluran Segmen Tukad Rangda Tabel 4.9 Debit Banjir Teoritis Saluran Segmen Tukad Rangda Tabel 4.10 Evaluasi Debit Banjir Saluran Segmen Tukad Rangda Periode Ulang 5 Tahun Tabel 4.11 Evaluasi Debit Banjir Saluran Segmen Tukad Rangda Periode Ulang 10 Tahun Tabel 4.12 Catchmen Area Rencana Saluran Tabel 4.13 Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sanglah Tabel 4.14 Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sumerta Tabel 4.15 Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sanglah dan Stasiun Sumerta Tabel 4.16 Perhitungan Hujan Harian maksimum Rata-Rata Tabel 4.17 Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sanglah Dengan Metode RAPS Tabel 4.18 Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sumerta Dengan Metode RAPS Tabel 4.19 Perhitungan Koefisien kemencengan (Cs) dan Koefisien Kepuncakan (Ck) Tabel 4.20 Penentuan Distribusi Frekuensi Tabel 4.21 Perhitungan Curah Hujan (X) vi

9 Tabel 4.22 Perhitungan Log Person Type III Tabel 4.23 Pengamatan Uji Smirnov-Kolmogorov Tabel 4.24 Pengujian Nilai Distribusi Frekuensi Log Person Type III dengan Metode Chi Kuadrat Tabel 4.25 Hujan Rancangan Untuk berbagai periode ulang Tabel 4.26 Perhitungan Intensitas Curah Hujan Tabel 4.27 Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode ulang 2 tahun Tabel 4.28 Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode ulang 5 tahun Tabel 4.29 Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode ulang 10 tahun 112 Tabel 4.30 Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk periode ulang 2 tahun Tabel 4.31 Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk periode ulang 5 tahun Tabel 4.32 Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk periode ulang 10 tahun Tabel 4.33 Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode ulang 2 tahun Tabel 4.34 Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode ulang 5 tahun Tabel 4.35 Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode ulang 10 tahun Tabel 4.36 Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas Curah Hujan periode ulang 2 tahun Tabel 4.37 Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas Curah Hujan periode ulang 5 tahun Tabel 4.38 Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas Curah Hujan periode ulang 10 tahun Tabel 4.39 Perhitungan Intensitas Curah Hujan dengan Rumus Sherman untuk berbagai periode ulang Tabel 4.40 Rencana Saluran Drainase Kampus Tabel 4.41 Kemiringan Saluran Drainase Kampus Tabel 4.42 Waktu Kosentrasi Saluran Kampus Tabel 4.43 Intensitas Curah Hujan Saluran Kampus Tabel 4.44 Debit Banjir Rencana Saluran Tabel 4.45 Perhitungan Kapasitas Saluran Penampang Persegi Panjang dan Trapesium Untuk Saluran Kampus 132 Tabel 4.46 Perhitungan Kapasitas Saluran Akibat Pengaruh Sumur Resapan Tabel 4.47 Perhitungan Tinggi Jagaan (t) vii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pengendalian Banjir dengan Metode Struktur dan Non-Struktur Gambar 2.2 Mengukur Tinggi Curah Hujan Metode Aljabar Gambar 2.3 Mengukur Tinggi Curah Hujan Metode Poligon Thiesen Gambar 2.4 Mengukur Tinggi Curah Hujan Metode Isohyet Gambar 2.5 Kurva IDF untuk Daerah Halim Perdana Kusuma Gambar 2.6 Grafik Hidrograf Satuan Sintetis Segitiga SCS Gambar 2.7 Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Gambar 2.8 Penampang Melintang Saluran Berbentuk Persegi Panjang Gambar 2.9 Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium Gambar 2.10 Penampang Melintang Saluran Berbentuk Segitiga Gambar 2.11 Kombinasi Penampang Saluran Gambar 3.1 Lokasi Kampus Universitas Udayana Jalan P.B. Sudirman Gambar 3.2 Diagram Alur Penelitian Gambar 4.1 Sistem Drainase Kota Denpasar Gambar 4.2 Pola Aliran Eksisting Saluran Primer Gambar 4.3 Pola Aliran Eksisting Saluran Sekunder Gambar 4.4 Pola Aliran Eksisting Saluran Tersier Gambar 4.5 Titik Pengamatan Segmen Tukad Rangda Gambar 4.6 Peta Rencana Pola Aliran Kampus Gambar 4.7 Skema Pola Aliran Saluran Kampus Gambar 4.8 Catchment Pola Aliran Saluran Kampus Gambar 4.9 Grafik Curah Hujan Harian Maksimum selama 20 tahun Gambar 4.10 Kurva Massa Ganda Sta Sanglah Gambar 4.11 Kurva Massa Ganda Sta Sumerta Gambar 4.12 Penggambaran Data Pada Kertas Probabilitas Log Pearson III Gambar 4.13 Kurva Intensitas Frekuensi Untuk Rumus Sherman Gambar 4.14 Potongan Melintang Kombinasi Persegi Panjang dan Trapesium viii