TUGAS AKHIR. Diajukan untuk Melengkapi Tugas- tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil

Transkripsi

1 1 STUDI IDENTIFIKASI DAN ANALISA SISTEM DRAINASE UNTUK PENANGGULANGAN BANJIR PADA KECAMATAN MEDAN JOHOR DAN KECAMATAN MEDAN POLONIA (Studi Kasus : Jln. Brigjend Katamso dan Jln. Diponegoro) TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas- tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Oleh: MARLINA SARI HARAHAP PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2 2 STUDI IDENTIFIKASI DAN ANALISA SISTEM DRAINASE UNTUK PENANGGULANGAN BANJIR PADA KECAMATAN MEDAN JOHOR DAN KECAMATAN MEDAN POLONIA (Studi Kasus : Jln. Brigjend Katamso dan Jln. Diponegoro) TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas- tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Disusun Oleh: MARLINA SARI HARAHAP NIM Disetujui oleh : Pembimbing Ir. Terunajaya, M.Sc. NIP Penguji I Penguji II Penguji III Ir. Boas Hutagalung, M.Sc Ir. Sufrizal, M.Eng. Ivan Indrawan, ST NIP NIP NIP Diperiksa Oleh : Diketahui Oleh : Koordinator PPE Departemen Teknik Sipil Ketua Departemen Teknik Sipil Ir. Faizal Ezeddin, MS Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP NIP FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

3 3 KATA PENGANTAR Segala Puji bagi Allah SWT yang telah memberikan Inayah serta Hidayah- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Judul yang dipilih dalam Tugas Akhir ini adalah Studi Identifikasi dan Analisa Sistem Drainase Untuk Penanggulangan Banjir Pada Kecamatan Medan Johor dan Kecamatan Medan Polonia (Studi kasus : Jln. Brigjend Katamso dan Jln. Diponegoro). Selama Penyusunan Tugas Akhir ini Penulis mengucapkan terima kasih istimewa kepada : 1. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, selaku dosen pembimbing utama yang telah membimbing penulis dalam penulisan Tagus Akhir ini; 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil ; 3. Bapak Ir. Faizal Ezeddin, MS, selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstention; 4. Seluruh Dosen dan Pegawai khususnya Departemen Teknik Sipil yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga akhir perkuliahaan; 5. Terima kasih yang tulus dari hati penulis ucapkan sebagai penghargaan kepada mereka yang terus mendo akan dan menyokong penulis yaitu kepada kedua orang tua tercinta Ayahanda Darman Harahap dan Ibunda Maryam Siregar, jutaan terima kasih buat saudara/i yang penulis sayangi dengan semua rasa syukur atas keikhlasan, do a juga perhatian serta bantuannya. 13

4 4 6. Terima kasih yang besar penulis ucapkan kepada teman-teman yang telah membantu serta memberikan motivasi kepada penulis agar tetap istiqomah, bersemangat dan berjuang menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. 7. Terima kasih untuk semua yang telah menjadi saudara/i, sahabat dan teman kemarin, sekarang dan seterusnya, semoga Allah memberi Rahmat dan Berkah ke atas usaha kita semua dan membuka pintu hati kita untuk menerima kebenaran, Insya Allah. Amien. Amin. Besar harapan, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca, Medan, Mei 2010 Marlina Sari Harahap

5 5 ABSTRAK Kecamatan Medan Polonia dan Kecamatan Medan Johor merupakan bagian dari kecamatan di kota Medan. Kecamatan Medan Polonia mempunyai luas sekitar 9,01 km dan berbatasan langsung dengan kecamatan Medan Johor. Sedangkan kecamatan Medan Johor berbatasan langsung dengan kecamatan Medan Maimun dan kecamatan Medan Polonia. Data analisa debit banjir rencana periode ulang 10 tahunan dan 20 tahunan merupakan bagian dari Studi Identifikasi dalam penanggulangan banjir dan rencana desain drainase, dengan analisa frekuensi terhadap data curah hujan dari stasiun Klimatologi Sampali kecamatan Medan Polonia. Analisa frekuensi diperlukan data curah hujan yang didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian hujan masa lalu. Perhitungan data curah hujan yang diperoleh dari BMG menggunakan Metode Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log Person III, Distribusi Gumbel. Data curah hujan yang diperoleh dari BMG selama 20 tahun terakhir akan dilakukan uji kelayakan probabilitas hujan periode ulang sepuluh tahunan dengan metode Distribusi Normal = 541,25 mm, Distribusi Log Normal = 534,56 mm, Distribusi Log Person III = 540,754 mm, Distribusi Gumbel = 577,30 mm, dan probabilitas hujan periode ulang 20 tahunan untuk Distribusi Normal = 578,84 mm, Distribusi Log Normal = 580,76 mm, Distribusi Log Person III = 628,058 mm, dan Distribusi Gumbel = 648,02 mm. Permasalahan Drainase perkotaan bukanlah persoalan yang sederhana, banyak faktor yang harus dipertimbangkan. Biasanya pada daerah kumuh dan yang paling banyak mengalami kerugian akibat genangan air hujan. Faktor permasalahan drainase dalam perencanaan ini antara lain, pertambahan debit banjir akibat perubahan tata guna lahan, penyempitan dan pendangkalan saluran akibat desakan permukiman dan endapan sedimen, permasalahan sampah. Prioritas penanganan masalah drainase ditentukan juga berdasarkan perilaku tindakan cepat dan manfaat pembangunan. Hal ini merupakan prioritas utama dan diharapkan menjadi perhatian serius bagi Pemerintah daerah. 15

6 6 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR...i ABSTRAK...iii DAFTAR ISI...iv DAFTAR TABEL...vii DAFTAR GAMBAR...ix DAFTAR NOTASI...xi BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Data Umum Latar Belakang Maksud dan Tujuan Manfaat Ruang Lingkup Pembatasan Masalah Metode Pengumpulan Data...5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Data Umum Karateristik Wilayah Studi Genangan dan Permasalahannya Letak Geografis Tofografi Kec. Medan Johor dan kec. Medan Polonia Klimatologi

7 Analisan Hidrologi Data Curah Hujan Analisa Frekuensi Curah Hujan Distribusi Normal Distribusi Log Normal Distribusi Log Person III Distribusi Gumbel Intensitas Curah Hujan Koefisien Limpasan Debit Rencana Waktu Konsentrasi Kriteria Hidrolika Saluran Terbuka Saluran Tertutup Dimensi Saluran...31 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Umum Kondisi Eksisting dan Permasalahan Drainase Analisa Frekuensi Curah Hujan Intensitas Hujan Debit Rencana Penampang Saluran Trapesium Paling Ekonomis Pelaksanaan Penelitian Data dan Bahan Penelitian

8 8 BAB IV. DATA DAN ANALISA DATA 4.1. Umum Analisa Hidrologi Analisa Curah Hujan Harian Maksimum Analisa Catchment Area dan Koefisien Run Off Analisa Waktu Konsentrasi dan Intensitas Analisa Debit Rencana Analisa Kapasitas Penampang Drainase...71 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran...98 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN - LAMPIRAN 18

9 9 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1. Parameter Statistik yang penting Nilai Variabel Reduksi Gauss Nilai K untuk distribusi Log Person III Standar Deviasi (Yn) untuk Distribusi Gumbel Reduksi Variat (YTR) sebagai fungsi Periode Ulang Gumbel Reduksi Standard (Sn) untuk Distribusi Gumbel Koefisien Limpasan Berdasarkan Tata Guna Lahan untuk Metode Rasional, McGuen, Koefisien Kekasaran Manning Nilai Kemiringan Dinding Saluran Sesuai Bahan Rekomendasi Periode Ulang (Tahun) Untuk Desain Banjir dan Genangan Data Curah Hujan dari BMG Stasiun Polonia Kota Medan Selama 20 Tahun Terakhir Analisa Curah Hujan Distribusi Normal Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Normal Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Normal Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Log Normal Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Person III Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Log Person III Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Gumbel

10 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Gumbel Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Rencana Maksimum Perhitungan Cacthment Area dan Koefisien run Off Analisa Intensitas Curah Hujan Analisa Waktu Konsentrasi dan Intensitas Hujan Rencana Kriteria desain Hidrologi Sistem Drainase Perkotaan Analisa Debit Rencana Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-A) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-B) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-C) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-D) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-E) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-F) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-A) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-B) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-C) Kondisi Eksisting Saluran Sekunder 1 Tipe (1-D) Hasil Perhitungan Debit Saluran Drainase

11 11 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1. Siklus Hidrologi Lintasan Aliran Waktu Inlet Time (To) dan Conduit Time (Td) Penampang Saluran Persegi Penampang Saluran Trapesium Drainase Existing Jln B. Katamso Drainase Existing Jln B. Katamso Drainase Existing Jln B. Katamso Drainase Existing Jln B. Katamso Drainase Existing Jln Diponegoro Drainase Existing Jln Diponegoro Drainase Existing Jln Diponegoro Drainase Existing Jln Diponegoro Grafik Curah Hujan Maksimum dan Periode Ulang Grafik Intensitas Curah Hujan

12 12 DAFTAR NOTASI A = A = C = C = C = G = h = H = I = K = Luas Daerah Aliran Sungai (Km²) Luas Penampang Drainase (m²) Koefisien Aliran Permukaan Koefisien Variansi Koefisien Chezy Koefisien Kemencengen Skewnees Kedalaman Penampang Drainase (m) Beda Tinggi Permukaan (m) Intensitas Hujan (mm/jam) Faktor Frekuensi dari peluang atau periode ulang dan type Model Matematik Distribusi peluang yang digunakan untuk analis peluang L = Ls = n = P = Q = Q = r = R = Panjang lintasan aliran diatas permukaan lahan (m) Panjang lintasan aliran didalam saluran/sungai (m) Jumlah data pengamatan Keliling Basah Laju Aliran permukaan (debit) puncak (m³/det) Debit Banjir dengan periode ulang T Tahun (m³/det) Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) Jari-jari hidrolis (m) R24= Curah Hujan Maksimum harian selama 24 jam Rn = Tinggi hujan di pos pengamatan ke n 112

13 13 S = S = S = t c = t o = t d = T = V = X = Kemiringan rata-rata saluran utama Reduksi Standart Deviasi Reduced Standard Deviation Standart Deviasi Waktu Konsentrasi Inlet time ke saluran terdekat (menit) Conduit time sampai ke tempat pengukuran (menit) Lamanya hujan (jam) Kecepatan aliran sungai (m/det) Perkiraan nilai peluang yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T Tahunan Xi = Y = Y = Data Ke-i Harga tengah Reduced Variate Reduced Mean Reduced Variate, sebagai fungsi periode ulang 113