PENDAHULUAN Untuk merencanakan sistem drainase Bandar Udara diperlukan suatu analisis Hidrlgi dan Hidrlika. Pada analisis Hidrlgi tujuan utamanya adal

Transkripsi

1 DESAIN SALURAN DRAINASE BANDARA UDARA JUWATA KOTA TARAKAN KALIMANTAN TIMUR Rizal Kamaruzzaman Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Gunadarma ABSTRAK Pada desain/perancangan saluran drainase Bandar Udara Juwata Tarakan ini terdapat dua jenis saluran, yaitu : Saluran terbuka dan Grng-grng. Dimana kedua jenis saluran tersebut dibuat berdasarkan fungsinya masing-masing. Tujuan desain/perancangan saluran drainase ini adalah untuk mendapatkan Sistem drainase yang memadai untuk membuang air permukaan dan air bawah permukaan pada lapangan terbang, yang merupakan kmpnen vital untuk keselamatan pesawat dan umur perkerasan. Pada perhitungan perancangan drainase saluran, metde yang digunakan disesuaikan dengan keadaan iklim atau kndisi curah hujan diwilayah studi. Untuk perhitungan analisa frekuensi hujan dilakukan dengan menggunakan metde lg pearsn type III, sedangkan untuk perhitungan analisa intensitas hujan digunakan rumus Mnnbe. Untuk menghitung debit banjir rancangan rumus yang digunakan dan sesuai dengan area studi adalah metde Rasinal. Debit banjir dianalisa disetiap titik pertemuan dengan saluran, yang mana dititik tersebut akan terjadi penambahan air dengan bertambahnya luasan Catchment Area. Berdasarkan hasil perhitungan pada Perancangan Bandar Udara Juwata ini terdapat Tinggi air dalam drainase (h) yang bervariasi, dengan ketinggian maksimal air dalam drainase (h) sebesar 0.3, yang terdapat pada Chathment Area 4. Maka penulis mendesain saluran terbuka berbentuk persegi dengan lebar dasar saluran (B) =.5m dan tinggi saluran (H) = m, dengan kemiringan talud :. Dalam desain ini terdapat pula empat grnggrng yang ada pada Chathment Area 5, 6, 8 dan 9. Grng-grng diperlukan untuk mengalirkan air dari saluran drainase untuk melewati taxiway. Kata Kunci : Debit banjir rancangan, Dimensi saluran dan Grng-grng.

2 PENDAHULUAN Untuk merencanakan sistem drainase Bandar Udara diperlukan suatu analisis Hidrlgi dan Hidrlika. Pada analisis Hidrlgi tujuan utamanya adalah untuk mencari debit banjir rancangan berdasarkan data hujan pada daerah studi. Sedangkan analisis Hidrlika dilakukan untuk merencanakan kmpnen struktur drainase, seperti : Dimensi Saluran, Grng-grng dan Vlume Strage atau Water Pnd. Pada desain saluran Bandar Udara Juwata Tarakan menggunakan saluran terbuka dan tertutup. Memiliki luas lahan, yaitu : m untuk Pavement dan m nn Pavement, dan luas lahan Bandar Udara keseluruhan 38 Ha. Dalam penulisan tugas akhir ini akan dilakukan analisis Hidrlgi dengan menggunakan metde Lg Persn tipe III, metde tersebut digunakan untuk menganalisa frekuensi hujan dan metde mnnbe digunakan untuk menganalisa terhadap intensitas hujan. Untuk menghitung debit banjir rancangan rumus yang digunakan dan sesuai dengan area studi adalah Metde Rasinal. Debit banjir dianalisa disetiap titik pertemuan dengan saluran, yang mana dititik tersebut akan terjadi penambahan air dengan bertambahnya luasan catchment area. Sedangkan analisis Hidrlika digunakan persamaan kntinuitas dari Manning. Metde tersebut digunakan untuk menghitung kapasitas saluran. PEMBAHASAN Drainase didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan yang mempelajari usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan dalam suatu knteks pemanfaatan tertentu, baik diatas maupun dibawah permukaan tanah. Pada perancangan desain saluran drainase diperlukan data kndisi iklim dan temperatur pada daerah tersebut.

3 Klimatlgi Kta Tarakan Tahun 003 s/d 006 BULAN Curah Hujan (mm) Rata-rata Temperatur ( 0 C) Rata-rata Kelembaban (%) Tekanan Udara (mb) Januari 55, 6,8 85,0 00, Februari 35,9 6, 77,3 00,9 Maret 335,6 7,0 85, 00,4 April 476,9 6,0 83,8 00,3 Mei 368,0 7,6 84,4 00,6 Juni 588,9 6 8,8 00,4 Juli 409,4 7,3 83,5 0,3 Agustus 75,4 7,5 80,3 00,5 September 88,5 7, 80,3 0, Oktber 4,5 7, 86,7 0, Nvember 337,5 6,6 8,5 00,8 Desember 68,7 7,6 84,9 00,3 Rata-rata 346, 6,9 83, 00,7 Berdasarkan tabel di atas terlihat bahwa curah hujan di Kta Tarakan tidak merata setiap bulannya. Curah hujan tertinggi terjadi pada bulan April dan Juni masing-masing 476,9 mm dan 588,9 mm, sedangkan curah hujan terendah terjadi pada bulan Januari yaitu 55, mm. Untuk Tekanan Udara terendah terjadi pada bulan Januari yakni 00, mb dan tertinggi pada bulan Oktber yakni 0, mb. Untuk curah hujan di kta Tarakan, waktu dan intensitasnya sangat beragam dari waktu ke waktu. PERANCANGAN DESAIN SALURAN DRAINASE Analisa Hidrlgi A. Analisa Frekuensi Hujan Analisa frekuensi hujan dilakukan dengan menggunakan metde lg pearsn tipe III yang telah teruji hasil perhitungannya dibandingkan metde lainnya yang ada. S x (lg R ) / t n x lg R ( n ) R lg R ( KxS ) t x 3

4 R = Anti lg R t Lg R = Harga rata-rata lg R K = kefisien dari table pearsn, sesuai angka dari kefisien asimetri (C s ) S x = Penyimpangan standar B. Intensitas Hujan Analisa intensitas hujan digunakan rumus Mnnbe seperti tertulis dibawah ini : I t R4 4 4 x tc 3 I = intensitas curah hujan (mm/jam) t c = lamanya curah hujan (menit) R 4 = curah hujan maksimum dalam 4 jam (mm) C. Analisa Debit Banjir Untuk menghitung debit banjir rancangan rumus yang digunakan dan sesuai dengan area studi adalah Metde Rasinal. Debit banjir dianalisa disetiap titik pertemuan dengan saluran, yang mana dititik tersebut akan terjadi penambahan air dengan bertambahnya luasan catchment area. Adapun rumus banjir rancangan metde rasinal adalah sebagai berikut : Q C. I. A Q = debit aliran (m 3 /det) C = kefisien pengaliran 4

5 I = rata-rata intensitas hujan (mm/jam), untuk durasi yang sama dengan waktu knsentrasi (t c ) dan peride ulang tertentu. A = luas catchment area (Ha) D. Waktu Knsentrasi (t c ) Waktu knsentrasi adalah waktu yang diperlukan air hujan untuk mengalir dari titik terjauh sampai dengan titik yang ditinjau pada daerah pengaliran atau diperlehnya debit maksimum. Dimana waktu knsentrasi adalah jumlah dari waktu yang diperlukan leh air untuk mengalir menuju saluran terdekat (t ) dan waktu yang diperlukan air yang mengalir dalam saluran sampai menuju titik yang ditinjau (t d ). dan ditulis sebagai berikut : t c t t d E. Overlandf time f flw (t ) Adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dari tanah menuju saluran terdekat. Dalam perhitungan, t dihitung berdasarkan rumus : - Untuk daerah pengaliran sangat kecil, dengan tali air sepanjang ± 300 m. 3.6.(.C ).( L ) t ( S ) 3 - Untuk daerah pengairan kecil, dengan panjang tali air sampai dengan 000 m 08. n.( L t ( S ) 5 ) 3 t = waktu limpasan (menit) n = harga kefisien kekasaran permukaan tanah (tabel) L = panjang limpasan (m) S = kemiringan medan limpasan (%) 5

6 Tabel harga kefisien kekasaran (n) untuk persamaan Manning Jenis Permukaan n Permukaan yang diperkeras (paved surface) 0,05 Permukaan tanah terbuka (bare sil surface) 0,075 Permukaan berumput sedikit 0,035 Permukaan berumput sedang 0,045 Permukaan berumput tebal 0,060 F. Time f drain (t d ) Adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dalam saluran menuju titik yang ditinjau. T d sangat ditentukan leh karakteristik hidrlis didalam saluran dimana rumus pendekatannya adalah sebagai berikut : L td V d d L d = panjang saluran (m) V d = kecepatan rata-rata dalam saluran (m/s) Untuk menghitung t d dalam kapasitas saluran yang direncanakan, kecepatan dihitung berdasarkan rumus kecepatan dari manning : V. R n 3. S V = kecepatan (m/s) n = kefisien kekasaran manning R = jari-jari hidrlis S = kemiringan 6

7 Rumus diatas sebaiknya digunakan dalam saluran buatan dengan atau tanpa pasangan (lining). G. Kefisien Pengaliran Kefisien pengaliran merupakan hasil perbandingan antara jumlah hujan yang jatuh dengan yang mengalir sebagai limpasan. Pada suatu tata guna lahan kefisien pengaliran ditetapkan dengan mengambil harga rata-rata berdasarkan besarnya luas area. Adapaun rumus yang digunakan untuk menghitung kefisien pengaliran adalah : C r C. A i A i i C r = rata-rata kefisien pengaliran C i = kefisien pengaliran individu A i = luas daerah individu (ha) H. Daerah Pengaliran Daerah pengaliran merupakan kntribusi untuk jumlah vlume limpasan pada metde Rasinal yang digunakan. Luas ini dihitung berdasarkan area yang masuk menjadi beban pada saluran. Pertimbangan untuk daerah aliran antara lain meliputi : - Tata guna lahan pada saat sekarang dan perencanaan pada masa mendatang - Karakteristik tanah dan bangunan diatasnya - Kemiringan tanah dan bentuk daerah pengaliran 7

8 Analisa Hidrlika A. Kapasitas Saluran Untuk menghitung kapasitas saluran, digunakan persamaan kntinuitas dari manning. Q = V. A Q = debit aliran (m 3 /det) A = luas penampang basah (m ) V = kecepatan aliran (m/det) Tabel harga kefisien kekasaran (n) untuk persamaan Manning Jenis Saluran n Lapisan betn 0.05 Pasangan batu kali 0.05 Tanpa perkerasan (teratur) Saluran alami (tidak teratur) Untuk menghtiung kedalaman aliran saluran yang berbentuk segi empat, dapat digunakan rumus: Y = 0,707.A Y = kedalaman aliran (m) A = luas penampang basah (m) 8

9 B. Grng-grng Merupakan bangunan perlintasan karena adanya bangunan yang melintas jalan. Perencanaan grng-grng didasarkan atas besarnya debit pengaliran sesuai dengan keadaan saluran dan sifat-sifat hidrlisnya. Q C. I. A Dan untuk menghitung debit digunakan rumus Q = debit aliran (m 3 /det) C = kefisien pengaliran I = rata-rata intensitas hujan (mm/jam), untuk durasi yang sama dengan waktu knsentrasi (t c ) dan peride ulang tertentu. A = luas catchment area (Ha) Jari-jari grng-grng dengan bentuk lingkaran dapat dicari dengan rumus : n. Q R 0,375,53. S R = jari-jari penampang (m) Q = debit aliran (m 3 /det) S = slpe saluran/grng-grng (m/m) C. Tinggi Jagaan (Free bard) Tinggi jagaan minimum untuk saluran dengan pasangan direncanakan = 0,50. Untuk saluran dengan debit. 9

10 Tabel Tinggi Jagaan (Free bard) Debit (Q) F (m) Plder (m) Q < 5 m 3 /det 0 m 3 /det > Q > 5 m 3 /det Q > 0 m 3 /det 0,0 0,30 0,30 0,50 0,70,00 0,75,00,00,5,5,50 PENUTUP Pada hasil perhitungan perancangan desain saluran drainase dengan menganalisa disetiap Chatment Area, dengan menggunakan jenis saluran terbuka dan tertutup. Hal ini dapat diuraikan, sebagai berikut :. Dimensi drainase untuk Catchment,,3, 7, dan 4 mengacu pada dimensi Catchment 4, ini dikarenakan pada Catchment 4 terjadi akumulasi debit dari Catchment,, 3, dan 7. Sehingga desain dimensi rencana berdasarkan debit terbesar yaitu di catchment 4.. Demikian pula pada Catchment 5,6,8 dan 9, dimana debit terbesar terakumulasi di Catchment 9, sehingga desain dimensi yang direncanakan berdasarkan pada debit Catchment Untuk desain grng-grng dimensi yang digunakan adalah dimensi yang terdapat pada Catchment 9 yaitu dameter m. Ini dilakukan guna keperluan maintenace dan keperluan lain dikemudian hari. 0

11 DAFTAR PUSTAKA Hrnjeff Rbert dan MckKelvey, Francis X, Perencanaan dan Perancanagan Bandar Udara jilid, Penerbit Erlangga, 993. Semart, CD, Analisa Hidrlika, Erlangga, Jakarta, 995 Ssrdarsn, Suyn dan Takeda, Kensaku, Hidrlgi Untuk Pengairaan, PT.Pradnya Paramita, Jakarta, cetakan 7, 993. Tim Dikti, 997, Drainase Perkantran, Universitas Gunadarma, Jakarta. Triatmdj Bambang. Prf Dr.Ir., 008, Hidrlgi Terapan, Universitas Gadjah Mada, Ygyakarta.