EVALUASI DAN ANALISA DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINASE KAWASAN KAMPUS UNIVERSITAS DARMA AGUNG MEDAN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 EVALUASI DAN ANALISA DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINASE KAWASAN KAMPUS UNIVERSITAS DARMA AGUNG MEDAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat untuk Ujian Sarjana Teknik Sipil Disusun oleh GUIDO SIMAMORA BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 LEMBAR PENGESAHAN EVALUASI DAN ANALISA DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINASE KAWASAN KAMPUS UNIVERSITAS DARMA AGUNG MEDAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat untuk Ujian Sarjana Teknik Sipil Disusun oleh: GUIDO SIMAMORA Disetujui oleh: Dosen Pembimbing Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc NIP Penguji I Penguji II Ivan Indrawan, S.T., M.T. Riza Inanda, S.T., M.T. NIP NIP Mengesahkan: Koordinator PPSE Ketua Departemen Teknik Sipil FT. USU Departemen Teknik Sipil FT. USU Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc. Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP NIP DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur yang sebesar besarnya penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat yang diberikan-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik yang harus dipenuhi untuk diajukan dalam ujian sarjana pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah EVALUASI DAN ANALISA DESAIN KAPASITAS SALURAN DRAINASE KAWASAN KAMPUS UNIVERSITAS DARMA AGUNG MEDAN. Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak berupa dukungan moril, materil, spritual dan administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan banyak terima kasih serta penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannnes Tarigan selaku Ketua Jurusan Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 2. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng. Sc., selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 4. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc., sebagai staff pengajar dan pembimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4 5. Bapak Ivan Indrawan, S.T., M.T., dan Ibu Riza Inanda, S.T, M.T., selaku Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini serta kepada Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Sipil dan Fakultas Teknik. 6. Seluruh Staff dan Pegawai Departemen Teknik Sipil dan Fakultas Teknik Universitas Darma Agung Medan. 7. Orang tua penulis yang banyak mendukung melalui doa serta nasehatnya. 8. Rekan rekan mahasiswa di Program Pendidikan Ekstension 2011, 2012 dan Serta pihak lain yang turut berperan serta dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini, namun tidak tertutup kemungkinan masih terdapat kesalahan-kesalahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini, untuk itu penulis sangat mengharapkan masukan-masukan, segala kritik, saran dan pendapat yang bersifat membangun guna memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membaca. Medan, Maret 2016 Hormat saya, Penulis Guido Simamora

5 ABSTRAK Universitas Darma Agung merupakan salah satu universitas berkembang dan terbesar di Kota Medan dengan visi menjadi menjadi Universitas yang Bermutu, Mandiri, dan Berkarakter di Indonesia. Permasalahan yang sering muncul pada musim penghujan adalah terjadinya genangan air pada beberapa lokasi, seperti pada lokasi tinjauan yaitu kawasan Kampus Universitas Darma Agung Medan. Saluran drainase Universitas Darma Agung perlu dianalisis dengan tujuan untuk mengevaluasi debit yang mengalir pada saluran drainase (Qs) dan debit banjir rencana yang terjadi (Qr). Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan diperoleh bahwa sering terjadi genangan dan sedimentasi yang disebabkan kondisi saluran drainase eksisting tidak berfungsi dengan optimal. Oleh karena itu, perlu dilakukan tinjauan terhadap masalah genangan dan sedimentasi di kawasan tersebut. Metode analisis yang diterapkan pada penulisan ini meliputi analisis hidrologi yang bertujuan menghitung debit rencana dengan menggunakan metode rasional dan analisa hidrolika untuk menghitung kapasitas debit saluran eksisting dan saluran baru. Kedua hasil ini dibandingkan (Qkaps>Qrencana) untuk melihat kemampuan dari setiap saluran. Berdasarkan hasil analisis, terungkap bahwa beberapa saluran yang ada sudah tidak mampu lagi menampung debit yang datang ketika hujan sehingga terjadi genangan. Hal itu dikarenakan kecilnya penampang saluran tersebut. Saluran-saluran tersebut antara lain: H10, H11, H12, dan H13 yang berada di jalan Hayam Wuruk. L2, L5, L7 dan L8 yang berada di jalan Letjen. S. Parman. SR1, SR2, SR3, SR4 dan SR5 yang berada di jalan Sriwijaya. MJ1, MJ5, MJ6, MJ2 yang berada di jalan Majapahit dekat Rumah Sakit Herna Pardede. T10, T11, T12, T13, T14, T3, T4, T5, T6, dan T7 yang berada di sepanjang jalan T.D.Pardede depan kantor Administrasi UDA. Demikian pula dengan saluran pembuangan. Solusi yang diberikan untuk permasalahan ini adalah pengerukan saluran secara rutin agar tidak terjadi pendangkalan, penyumbatan, sedimentasi yang menghambat aliran, penurapan dinding saluran, pelebaran dimensi saluran, perbaikan sistem saluran, membuat resapan air guna mencegah air limpasan di permukaan dan erosi tanah serta menjaga kebersihan dan memelihara saluran. Kata Kunci : Drainase, Genangan, Debit Banjir

6 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR i ABSTRAK... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR NOTASI... ix DAFTAR LAMPIRAN... x BAB I PENDAHULUAN 1.1. Umum Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Ruang Lingkup Penelitian Metode Pengumpulan Data Sistematika Penulisan BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum Jenis-jenis Drainase Pola Jaringan Drainase Fungsi Saluran Drainase Permasalahan Drainase Hidrologi Hidrolika Saluran Drainase

7 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Pelaksanaan Penelitian Data dan Bahan Penelitian BAB IV ANALISIS DATA 4.1. Kondisi Umum Lokasi Studi Analisis Hidrologi Analisis Hidrolika.. 79 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR KEPUSTAKAAN LAMPIRAN-LAMPIRAN

8 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 : Nilai K untuk Distribusi Log-Person III Tabel 2.2 : Perkiraan Kecepatan Aliran. 33 Tabel 2.3 : Koefisien Limpasan Rata-rata untuk Daerah Perkotaan Tabel 2.4 : Unsur Geometrik Penampang Hidrolis Terbaik.. 37 Tabel 2.5 : Tipikal Harga Koefisien Kekasaran Manning, n, yang sering Digunakan Tabel 4.1 : Kondisi Eksisting Saluran D10 di Zona Tabel 4.2 : Kondisi Eksisting Saluran D9 di Zona Tabel 4.3 : Perhitungan Kapasitas Angkut Saluran yang Ada (Debit Eksisting) Tabel 4.4 : Data Curah Hujan Tahunan Satu Harian Maksimum Tabel 4.5 : Analisis Frekuensi Curah Hujan Metode Log Pearson III Tabel 4.6 : Analisis Frekuensi Curah Hujan Metode Log Pearson III Tabel 4.7 : Koefisien Pengaliran Untuk Setiap Penampang Saluran Tabel 4.8 : Harga-harga Intensitas Hujan untuk Berbagai Durasi dan Periode Ulang 81 Tabel 4.9 : Perhitungan Distribusi Kapasitas Saluran Drainase Tabel 4.10 : Perhitungan Debit Saluran dalam Periode Ulang 10 Tahun 89 Tabel 4.11 : Hasil Perhitungan Debit Eksisting dan Debit Rasional Tabel 4.12 : Beberapa Perhitungan Dimensi Saluran Perbaikan. 102

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 : Lingkup Penelitian. 7 Gambar 2.1 : Drainase Alamiah (natural drainage) Gambar 2.2 : Drainase Buatan (artifical drainage). 13 Gambar 2.3 : Drainase Permukaan Tanah (surface drainage) Gambar 2.4 : Drainase Bawah Permukaan Tanah (subsurface drainage) Gambar 2.5 : Saluran Terbuka Gambar 2.6 : Saluran Tertutup Gambar 2.7 : Alat Ukur Biasa (manual raingauge) Gambar 2.8 : Alat Ukur Hujan Otomatis (automatic raingauge).. 23 Gambar 2.9 : Metode Poligon Thiessen Gambar 2.10 : Metode Ishoyet.. 25 Gambar 2.11 : Penampang Hidrolis Terbaik Penampang Melintang Persegi Panjang dan Penampang Melintang Trapesium.. 37 Gambar 2.12 : Penampang Persegi Panjang.. 44 Gambar 2.13 : Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium Gambar 3.1 : Flow Chart Pelaksanaan Penelitian Gambar 4.1 : Universitas Darma Agung Diambil dari Google Earth. 52 Gambar 4.2 : Peta Lokasi UDA.. 54 Gambar 4.3 : Peta Topografi UDA Gambar 4.4 : Lokasi Genangan UDA Gambar 4.5 : Denah Drainase UDA

10 Gambar 4.6 : Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium.. 61 Gambar 4.7 : Penampang Melintang Saluran Berbentuk Persegi Gambar 4.8 : Kondisi Eksisting Saluran Pembuangan O Gambar 4.9 : Sketsa Gambar Kondisi Eksisting Saluran D10 di Zona Gambar 4.10 : Sketsa Gambar Kondisi Eksisting Saluran D9 di Zona Gambar 4.11 : Kurva Untuk Berbagai Periode Ulang Berdasarkan Rumus Mononobe Gambar 4.12 : Cara Amplop Pencarian Luas Daerah Aliran Gambar 4.13 : Sketsa Gambar Saluran Penampang I Gambar 4.14 : Denah Drainase UDA Cara Amplop Gambar 4.15 : Keadaan Daerah Aliran Saluran UDA.. 88 Gambar 4.16 : Dimensi Saluran Perbaikan

11 DAFTAR NOTASI A : Luas daerah pengaliran (Ha); Luas tampang basah saluran (m 2 ) B b C Cs f H I k L : Lebar tampang atas saluran (m) : Lebar dasar saluran : Koefisien pengaliran : Koefisien kemencengan (skewness) : Tinggi jagaan (m) : Ketinggian saluran (m) : Intensitas (mm/jam) : Faktor frekuensi : Panjang saluran yang ditinjau Log x : Curah hujan harian maksimum rata-rata dalam logaritmik m n Q Qr R : Kemiringan sisi saluran : Jumlah data; Koefisien kekasaran daerah saluran : Debit (m 3 /dtk) : Debit rencana (m 3 /dtk) : Curah hujan daerah; Jari-jari hidrolis

12 RT S : Curah hujan untuk periode ulang t tahun (mm) : Kemiringan saluran (slope) S log x : Standar deviasi dari rangkaian data dalam harga logaritmik T R t tc V : Periode ulang : Lama curah hujan (menit; detik) : Waktu konsentrasi (jam) : Kecepatan aliran (m/dtk)

13 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 : FORMULIR ASISTENSI BIMBINGAN TUGAS AKHIR PEMBIMBING : DATA-DATA PERENCANAAN LAMPIRAN 3 : FOTO-FOTO DOKUMENTASI LAMPIRAN 4 : GAMBAR TEKNIS PENELITIAN TUGAS AKHIR