TUGAS AKHIR ELGINA FEBRIS MANALU. Dosen Pembimbing: IR. TERUNA JAYA, M.Sc

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR KAJI ULANG SISTEM DRAINASE UNTUK MENGATASI BANJIR GENANGAN DI PERUMAHAN VILLA JOHOR, KEC. MEDAN JOHOR Disusun oleh: ELGINA FEBRIS MANALU Dosen Pembimbing: IR. TERUNA JAYA, M.Sc SUBJURUSAN TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014

2 ABSTRAK Perumahan Villa Johor merupakan salah satu perumahan di Kecamatan Medan Johor yang terkena banjir.luas wilayah perumahan ini adalah 7836 m 2.Perumahan ini telah dibangun selama 10 tahun tetapi belum ada pembenahan terhadap banjir yang terjadi.genangan air mencapai cm dan waktu terlama air surut mencapi 6 jam. Dalam penelitian ini, curah hujan dianalisa dengan menggunakan empat metode distribusi.curah hujan diperoleh dari Stasiun Polonia selama 20 tahun terakhir. Dari keempat distribusi frekuensi; Distribusi Normal, Distribusi Log-Normal, Distribusi Log Pearson II dan Distribusi Gumbel, diperoleh perhitungan dengan Distribusi Gumbel-lah yang menghasilkan nilai yang paling ekstrim. Data dianalisa untuk periode ulang 2 tahun dan 5 tahun. Dari hasil analisis didapat debit rencana berdasarkan curah hujan dan debit air kotor. Hasil dari debit kumulatif digunakan untuk analisis hidrolika untuk mencari dimensi saluran. Perbedaan dimensi hasil perhitungan dan eksisting cukup ekstrim.direncanakan pembuatan sumur resapan untuk 1 unit rumah berdarakan tipe rumah tersebut. Didapat volume air yang dapat ditampung, Tipe 100/160 = 69 liter, Tipe 48/90 = 14 liter, Tipe 64/105 = 16 liter Dari hasil penelitian diharapkan adanya tindakan untuk mengatasi banjir genangan di Perumhan Villa Johor, baik untuk mengubah dimensi yang ada maupun pembuatan sumur resapan. Kata kunci :banjir perumahan, curah hujan, drainase, sumur resapan.

3 KATA PENGANTAR Puji dan Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena hanya oleh anugerah dan pertolongannya-lah Tugas Akhir ini dapat dikerjakan. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, dengan judul KAJI ULANG SISTEM DRAINASE UNTUK MENGATASI BANJIR GENANGAN DI PERUMAHAN VILLA JOHOR, KEC. MEDAN JOHOR. Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu : 1. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku pembimbing, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 4. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 5. Pegawai Administrasi yang telah memberikan bantuan dalam penyelesaian administrasi. Terima kasih atas bantuannya selama awal kuliah sampai saat ini.

4 6. Bapak Binsar Simamora dan seluruh staff PT. Pandu Paramitra yang telah banyak membantu dalam pengambilan data di penelitian ini. 7. Terutama kepada kedua orang tua saya, Bapak Gilbert Manalu dan Ibu Edelina Hutagalung, S.Pd atas segalanya yang tidak dapat disebutkan satu per satu. 8. Keluarga besar saya, Kak Eviasi, Kak Susi, abang Dedy dan bang Chairul atas dukungan dari segala aspek selama ini. 9. Sahabat-sahabat saya Laura Naibaho, Rebeka Purba. Terimakasih atas doa dan segalanya. 10. Sahabat seperjuangan di Teknik Sipil Sandy Sinaga, Erin Sebayang dan Grace Simamora yang selalu memotivasi dengan mimpi selangitnya. 11. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2009 yang tidak dapat dicantumkan semuanya. 12. Teman-teman satu pelayanan di UKM KMK USU Unit Pelayanan Fakultas Teknik. Terimakasih atas doanya. Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna.yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahamahan saya dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca demi perbaikan menjadi lebih baik.

5 Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Medan, April 2014 Penulis ( Elgina FM )

6 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR NOTASI... ix DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan Manfaat Metodologi Sistematika Penulisan,...5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Umum Pengertian Banjir Defenisi Banjir Faktor Penyebab Banjir Sistem Pengendalian Banjir Drainase Perkotaan Defenisi Drainase Jenis Drainase Pola Jaringan Drainase Bangunan-bangunan Sistem Drainase Perencanaan Sistem Drainase Analisa Hidrologi... 22

7 Siklus Hidrologi Analisis Hujan Hujan Kawasan Cara Memilih Metode Analisis Frekuensi dan Probabilitas Koefisien Pengaliran Perhitungan Koefisien Tampungan (Cs) Perhitungan Waktu Konsentrasi Analisis Intensitas dan Curah Hujan Rumus Talbot Rumus Sherman Rumus Ishiguro Mononobe Debit Banjir Rencana Rumus Rasional Debit Air pembuangan Aspek Hidrolika Kriteria Teknis Bentuk Penampang Saluran Perencanaan Dimensi Saluran Sumur Resapan Pengertian Fungsi Sumur Resapan Prinsip dan Teori Kerja Sumur Resapan Persyaratan Umum dan Teknis Sumur Resapan Perencanaan Dimensi Sumur Resapan BAB 3 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Kerangka Penelitian Tahapan Penelitian... 59

8 3.4.1 Pengumpulan Data Data Curah Hujan Pengolahan Data BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Hidrologi Analisis Curah Hujan Maksimum Analisis Koefisien Aliran Permukaan Analisis Intensitas Curah Hujan Analisis Koefisien Aliran Permukaan Perhitungan Waktu Konsentrasi Analisis Intensitas Hujan Analisis Debit Rencana Analisis Debit Air Kotor Analisis Debit Kumulatif Perencanaan Dimensi Saluran Perbandingan Dimensi Perhitungan dan Eksisting Perencanaan Sumur Resapan Pengurangan Debit Akibat Sumur Resapan BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1Variabel Reduksi Gauss Tabel 2.2Faktor Frekuensi K untuk Distribusi Normal Tabel 2.3Harga K untuk Distribusi Log Pearson III Tabel 2.4Nilai Rata-rata dari Reduksi (Yn) Tabel 2.5Standar Deviasi dari Reduksi Variasi Tabel 2.6Nilai Reduksi Variasi Tabel 2.7Koefisien Penyebaran Hujan Tabel 2.8 Koefisien Pengaliran Tabel 2.9Pembuangan Limbah Cair Rata-rata Orang per Hari Tabel 2.10Harga Koefisien Manning Tabel 2.11Nilai Tinggi Jagaan Menurut Klasifikasi Daerah Tabel 2.12 Jarak Minimum Sumur Resapan Tabel 3.1 Data Curah Hujan 20 Tahun Stasiun Polonia Tabel 4.1 Analisa Curah Hujan Distribusi Normal Tabel 4.2Analisa Curah Hujan Rencana Normal Tabel 4.3Analisa Curah Hujan Distribusi Log Normal Tabel 4.4Analisa Curah Hujan Rencana Distribusi Log Normal Tabel 4.5Analisa Curah Hujan Distribusi Log Pearson III Tabel 4.6Analisa Curah Hujan Rencana Distribusi Log Pearson III Tabel 4.7Analisa Curah Hujan Distribusi Gumbel Tabel 4.8Analisa Curah Hujan Rencana Distribusi Gumbel... 76

10 Tabel 4.9Intensitas Curah Hujan Tabel 4.10Perhitungan Waktu Konsentrasi Tabel 4.11 Perhitungan Intensitas Hujan Tabel 4.12 Perhitungan Debit Rencana Tabel 4.13 Perhitungan Debit Air Kotor Tabel 4.14 Perhitungan Debit Kumulatif Tabel 4.15 Perbandingan Dimensi Drainase Perhitungan dan Eksisting... 99

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Drainase Alamiah Gambar 2.2Drainase Buatan Gambar 2.3Pola Jaringan Siku Gambar 2.4Pola Jaringan Paralel Gambar 2.5Pola Jaringan Grid Iron Gambar 2.6Pola Jaringan Alamiah Gambar 2.7Pola Jaringan Radial Gambar 2.8Siklus Hidrologi Gambar 2.9Metode Poligon Thiessen Gambar 2.10Sketsa Sumur Resapan Gambar 2.11Prinsip Kerja Sumur Resapan Gambar 2.12Sumur Resapan Kolektif di Bahu Jalan Gambar 2.13Sumur Resapan Kolektif dalam Bentuk Kolam Gambar 3.1 Lokasi Perumahan Villa Johor Gambar 3.2Outlet Drainase Perumahan Gambar 3.3Kerangka Penelitian... 62

12 DAFTAR NOTASI A = Luas Daerah Aliran Sungai (Km²) A = Luas Penampang Drainase (m²) C = Koefisien Aliran Permukaan Cs = Koefisien Tampungan h = Kedalaman Penampang Drainase (m) H = Beda Tinggi Permukaan (m) I = Intensitas Hujan (mm/jam) K = Faktor Frekuensi dari peluang atau periode ulang dan type Model Matematik Distribusi peluang yang digunakan untuk analis peluang L = Panjang lintasan aliran diatas permukaan lahan (m) Ls = Panjang lintasan aliran didalam saluran/sungai (m) n = Jumlah data pengamatan n = Koefisien Manning P = Keliling Basah Qs = Laju Aliran permukaan (debit) saluran (m³/det) QT = Debit hitung (m³/det) r = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam)

13 R = Jari-jari hidrolis (m) R 24 = Curah Hujan Maksimum harian selama 24 jam S = Kemiringan rata-rata saluran utama S = Reduksi Standart Deviasi Reduced Standard Deviation S = Standart Deviasi Tc= Waktu Konsentrasi To= Inlet time ke saluran terdekat (menit) Td= Conduit time sampai ke tempat pengukuran (menit) T = Lamanya hujan (jam) V = Kecepatan aliran sungai (m/det) X = Perkiraan nilai peluang yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T Tahunan Xi = Data Ke-i Y = Harga tengah Reduced Variate Reduced Mean Y = Reduced Variate, sebagai fungsi periode ulang

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I Lampiran II Lampiran III Lampiran IV Data Curah Hujan Stasiun Polonia Site Plan Perumahan Villa Johor Contour Perumahan Dokumentasi