INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA PROGRAM STUDI DIII BANGUNAN AIR JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN TUGAS AKHIR RC090342 PENYUSUN : BRIAN VERNANDO ANITA RAHMAWATI ( 3108.030.043 ) ( 3109.030.046 ) DOSEN PEMBIMBING: Ir. SAPTARITA (NIP. 19530907 198403 2 001)
SEPULUH NOPEMBER INSTITUT OF TECHNOLOGY SURABAYA DEPARTEMENT OF DIII CIVIL ENGINEERING FACULTY OF CIVIL ENGINEERING AND PLANNING FINAL PROYEK RC090342 BY : BRIAN VERNANDO ANITA RAHMAWATI ( 3108.030.043 ) ( 3109.030.046 ) ADVISOR: Ir. SAPTARITA (NIP. 19530907 198403 2 001)
*GAMBARAN WILAYAH KABUPATEN NGAWI
PROFIL GEOGRAFI Luas : 1.298,58 km². Terbagi kedalam 19 kecamatan. Gambar 1.2. Peta Kabupaten Ngawi Batas Wilayah Kabupaten Ngawi : Utara : Kabupaten Grobogan, Kabupaten Blora ( Propinsi Jawa Tengah ) dan Kabupaten Bojonegoro. Timur : Kabupaten Madiun. Selatan : Kabupaten Madiun dan Kabupaten Magetan. Barat : Kabupaten Karanganyar dan Kabupaten Sragen (Propinsi Jawa Tengah). Sumber : RTRK Kabupaten Ngawi, Jawa Timur,Th.2009.
PETA LOKASI GENANGAN
DAS KECAMATAN NGAWI KABUPATEN NGAWI ( luas = 42,8km²)
JL. Baitul Rahman SKEMA SISTEM DRAINASE EL.0 PD.7 Jl.Belekok Jl.Elang Jl.Garuda PA.0- PA.8 Jl.Kenanga GR.4/PA.0 PB.9 PA.8- PA.17 PB.9- PB.14 PB.14- PB.20 PD.7 PD.14 PB.20- PB.26 PB.26- PB.28 Jl. Ring Road PA.17 PA.23 PD.14 PD.27 PA.23 PA.29 PA.29 PA.31
*PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG : 1.Perkembangan daerah pemukiman dan daerah pusat perekonomian yang pesat. 2. Setiap musim hujan Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi selalu tergenang banjir. 3. Pentingnya penataan dan peningkatan fungsi jaringan drainase kota, khususnya di Kecamatan Ngawi perlu segera dilakukan agar permasalahan banjir dan genangan dapat dikurangi bahkan bila mungkin dihilangkan. Perumusan Masalah 1. Apa yang menyebabkan banjir terjadi di Kelurahan Beran Dua Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi? 2. Bagaimana kondisi saluran eksistingnya? 3. Solusi apa yang tepat terhadap hasil evaluasi termasuk alternatif-alternatif setelah saluran drainase direncanakan agar saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan?
Batasan Masalah 1. Merencanakan saluran drainase di kecamatan Ngawi kabupaten Ngawi. 2. Menghitung dimensi saluran. 3. Menghitung tinggi hujan rencana. 4. Menghitung debit rencana saluran. 5. Menghitung kapasitas saluran. 6. menghitung stabilitas lereng. 7. membahas teknik pelaksanaan di lapangan. 8. menghitung estimasi biaya. TUJUAN 1. Mencari penyebab banjir di Kelurahan Beran Dua Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi. 2. Menganalisa kondisi saluran eksisting di Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi. 3. Mencari alternatif penanggulangan banjir supaya saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan.
*METODOLOGI
Mulai DIAGRAM ALIR METODOLOGI Persiapan Pengumpulan Data - Survey Lapangan Pengolahan Data -Data Eksisting -Data hujan - Data banjir Analisa Hidrologi -Analisa debit banjir -Analisa data di lapangan Analisa Hidrolika -Analisa saluran eksisting Saluran mampu menampung debit banjir Alternatif Penanggulangan : -Normalisasi -Tampungan -Pompa Ya Masih terjadi banjir Ya Selesai
*HASIL DAN PEMBAHASAN
ANALISA HIDROLOGI Berikut langkah-langkah pembentukan DAS metode Thiessen Polygon:
ANALISA HIDROLOGI ( luas = 19,106km²) ( luas = 1,849km²) ( luas = 21,845km²)
Tabel 4.2 Perhitungan Analisis Curah Hujan Metode Thiessen Polygon No Tahun Stasiun Hujan Curah Hujan Harian Ngawi Mardiasri Paron (mm) 1 1995 107 4,623 84 37,497 79 40,322 82,442 2 1996 95 4,104 162 72,316 150 76,560 152,981 3 1997 145 6,264 130 58,032 127 64,821 129,117 4 1998 116 5,011 99 44,193 115 58,696 107,901 5 1999 96 4,147 105 46,872 111 56,655 107,674 6 2000 100 4,320 90 40,176 110 56,144 100,640 7 2001 131 5,659 100 44,640 45 22,968 73,267 8 2002 125 5,400 130 58,032 131 66,863 130,294 9 2003 132 5,703 131 58,478 133 67,883 132,064 10 2004 117 5,055 158 70,531 161 82,175 157,760 11 2005 67 2,894 104 46,425 101 51,551 100,870 12 2006 83 3,586 130 58,032 120 61,248 122,866 13 2007 98 4,234 115 51,336 115 58,696 114,266 14 2008 66 2,851 106 47,318 110 56,144 106,314 15 2009 103 4,450 136 60,710 91 46,447 111,606 Jumlah = 1730,060 Curah Hujan Harian Maksimum = 162 Curah Hujan Harian Minimum = 45 Curah Hujan Rata-Rata (X) = 115,337
Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Jenis Distribusi Tabel Pemilihan Jenis Distribusi Hasil Perhitungan CS Ck Cv s R 10 (mm) Gumbel 0,153 3,57 0,20 23,075 155,432 Log Pearson Type III -0,411 3,36 0,00291 0,089 148,718 Tabel Uji Kecocokan Chi Kuadrat Chi Chi Kritis hitungan Kesimpulan (chi hit.< chi kritis) Gumbel 5,333 <5,991 Diterima Log Person Type IIII 9,333 <5,991 di terima Tabel Uji Smirnov - Kolomogrov Metode Do D max Kesimpulan (Syarat D max < D 0 ) Gumbel 0,34 0,073 Dapat Diterima Log Person Type III 0,34 0,173 Dapat Diterima
Perhitungan Debit Rencana (Q) Metode Rasional Perhitungan Intensitas Hujan Rencana (I) contoh untuk perhitungan GR (I) : Perhitungan Pengaliran Awal (t f ) Panjang saluran (L) = 250 m Kemiringan saluran (S) = 0,003072 Kecepatan saluran (V) = 1,5 m/det Sehingga t f dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.19:
Tabel 4.21 Perhitungan Debit Rencana dengan Metode Rasional Sub Catchment Area Waktu Kosentrasi Curah Hujan Intensitas Hujan Luas Sub Catchment Koefisien Pengaliran Debit Rencana (tc) (R) (I) (A) (C) (Q) jam mm mm/jam km² m³/det AREA 1 PD.0 - PD.7 I 0,236 155,432 140,996 0,037 0,55 0,793 II 0,228 155,432 144,457 0,035 0,60 0,838 EL.0 - PD.7 III 0,255 155,432 134,085 0,038 0,50 0,707 PD.7 - PD.14 IV 0,281 155,432 125,588 0,071 0,60 1,496 PD.14- PD.27 V 0,381 155,432 102,611 0,194 0,80 4,417 AREA 2 PA.0 - PA.8 I 0,375 155,432 103,559 0,025 0,60 0,427 PA.8 - PA.17 II 0,203 155,432 155,791 0,045 0,60 1,175 III 0,416 155,432 96,662 0,085 0,55 1,258 PA.17- PA.23 IV 1,178 155,432 48,321 0,326 0,80 3,501 PA.23- PA.29 V 0,492 155,432 86,456 0,054 0,60 0,647 VI 0,807 155,432 62,165 0,139 0,60 1,443 VII 0,337 155,432 111,221 0,051 0,60 0,939 PA.29- PA.31 AREA 3 GR.0 - GR4 I 0,082 155,432 285,502 0,006 0,60 0,275 GR.4 - PB.9 II 0,400 155,432 99,190 0,016 0,60 0,266 III 0,806 155,432 62,209 0,034 0,60 0,353 PB.9 - PB.14 IV 0,224 155,432 146,216 0,051 0,60 1,239 PB.14 PB.20 V 0,974 155,432 54,852 0,102 0,60 0,936 PB.26 - PB.28 VI 0,238 155,432 140,299 0,066 0,60 1,543
ANALISA HIDROLIKA Perhitungan Kapasitas Saluran (full bank capacity) Tabel 4.22 Perhitungan Full Bank Capacity Saluran Saluran B Tinggi Air Tinggi Jagaan H m A P R I n v Q eks Qrenc Keteranga n bentuk penampang (m) (m) (m) (m) (m²) (m) (m) (m/det) (m³/det) (m³/det) EL.0 - EL.7/PD.7 1,0 0,56 0,44 1,0 1,00 3,0 0,333 0,00301 0,015 1,759 1,759 1,004 persegi PD.0 - PD.7 1,2 1,30 0,30 1,6 1,92 4,4 0,436 0,00209 0,015 1,753 3,366 2,156 PD.7 - PD.14 1,4 1,20 0,40 1,6 2,24 4,6 0,487 0,00291 0,015 2,227 4,989 4,656 PD.14 - PD.27 1,6 1,50 0,40 1,9 3,04 5,4 0,563 0,00627 0,015 3,599 10,942 9,073 persegi persegi persegi GR.0 - GR.4 1,0 0,05 0,05 0,1 0,5 0,11 1,2 0,086 0,00295 0,015 0,705 0,074 0,261 Trapesium PA.0 - PA.8 1,0 0,15 0,35 0,5 0,5 0,63 2,1 0,295 0,00081 0,015 0,839 0,525 1,423 trapesium PA.8 - PA.17 1,0 0,10 0,40 0,5 0,5 0,63 2,1 0,295 0,00523 0,015 2,136 1,335 2,375 trapesium PA.17 - PA.22 1,2 0,05 0,45 0,5 0,5 0,73 2,3 0,313 0,00637 0,015 2,452 1,778 5,860 trapesium PA.22 - PA.28 1,2 0,10 0,40 0,5 0,5 0,73 2,3 0,313 0,00489 0,015 2,149 1,558 8,851 trapesium PA.28 - PA.30 1,2 0,50 0,20 0,7 0,5 1,09 2,8 0,392 0,00659 0,015 2,901 3,147 8,851 trapesium PB.9-PB.14 1,0 0,10 0,40 0,5 0,5 0,63 2,1 0,295 0,00577 0,015 2,245 1,403 2,875 trapesium PB.14 - PB.20 1,0 0,20 0,30 0,5 0,5 0,63 2,1 0,295 0,00366 0,015 1,788 1,118 3,803 trapesium PB.20 - PB.26 1,4 0,25 0,25 0,5 0,5 0,83 2,5 0,328 0,00188 0,015 1,375 1,134 3,803 trapesium PB.26 - PB.28 1,0 0,10 0,40 0,5 0,5 0,63 2,1 0,295 0,06621 0,015 7,603 4,752 5,345 trapesium (Sumber : Hasil Perhitungan)
Contoh Perhitungan : Berikut contoh perhitungan demensi saluran GR.0-GR.4 : Bentuk penampang saluran eksisting adalah trapesium dengan lebar dasar (B) = 1,00 m, tinggi air = 0,05 m Tinggi Jagaan (F) = 0,05 m, maka untuk kedalaman air(h) = 0,05m+0,05m = 0,1 m m = 0,5 Luas penampang basah : A = (B+mh)h = (1m+0,5. 0,1m)(0,1m) = 0,11 m 2 Kemiringan dasar saluran (S = I) = 0,00295 Koefisien Manning (n) = 0,015 Perhitungan debit (Q) = v. A = 0,705 m/det (0,11 m 2 ) = 0,074 m 3 /det.
Tabel 4.23 Perhitungan Perencanaan Saluran Saluran b Tinggi Air Tinggi Jagaan H A P R I n v Q Qrenc Keteranga n Bentuk Penampang (m) (m) (m) (m) (m²) (m) (m) (m/det) (m³/det) (m³/det) EL.0 - EL.7/PD.7 1,0 0,56 0,44 1,0 1,0 3,0 0,333 0,00301 0,015 1,759 1,759 1,004 Persegi PD.0 - PD.7 1,2 1,3 0,3 1,6 1,92 4,4 0,436 0,00209 0,015 1,753 3,366 2,156 PD.7 - PD.14 1,4 1,2 0,4 1,6 2,24 4,6 0,487 0,00291 0,015 2,227 4,989 4,656 PD.14 - PD.27 1,6 1,5 0,4 1,9 3,04 5,4 0,563 0,00627 0,015 3,599 10,942 9,073 Persegi Persegi Persegi GR.0 - GR.4 0,8 0,4 0,4 0,8 0,64 2,4 0,267 0,00295 0,015 1,500 0,960 0,329 Persegi PA.0 - PA.8 1,2 1,4 0,2 1,6 1,92 4,4 0,436 0,00081 0,015 1,090 2,092 1,525 PA.8 - PA.17 1,6 0,65 0,95 1,6 2,56 4,8 0,533 0,00523 0,015 3,170 8,115 2,433 PA.17 - PA.22 PA.22 - PA.28 PA.28 - PA.30 1,6 1,2 0,4 1,6 2,56 4,8 0,533 0,00637 0,015 3,500 8,961 5,934 1,6 1,8 0,1 1,9 3,04 5,4 0,563 0,00489 0,015 3,180 9,667 8,963 1,6 1,6 0,3 1,9 3,04 5,4 0,563 0,00659 0,015 3,690 11,217 8,963 Persegi Persegi Persegi Persegi Persegi PB.9-PB.14 1,2 1,1 0,8 1,9 2,28 5,0 0,456 0,00577 0,015 3,000 6,841 3,093 PB.14 - PB.20 PB.20 - PB.26 PB.26 - PB.28 1,2 1,6 0,3 1,9 2,28 5,0 0,456 0,00366 0,015 2,390 5,450 4,029 1,4 1,7 0,2 1,9 2,66 5,2 0,512 0,00188 0,015 1,850 4,922 4,029 1,2 0,7 0,7 1,4 1,68 4,0 0,420 0,06621 0,015 9,620 16,162 5,572 Persegi Persegi Persegi Persegi
Berikut contoh perhitungan perencanaan saluran GR.0-GR.4 : Bentuk penampang saluran direncanakan persegi dengan lebar dasar (B) = 0,8 m, tinggi air = 0,4 m Tinggi Jagaan (F) = 0,4 m, maka untuk kedalaman air (h) = 0,4 m + 0,4 m = 0,8 m Luas penampang basah : A = B.h = (0,8 m)(0,8 m) = 0,64 m 2 Keliling basah saluran : P = B + 2h = 0,8 m + 2(0,8 m) = 2,4 m Kemiringan dasar saluran (S = I) = 0,00209 Koefisien Manning (n) = 0,015 Perhitungan debit (Q) eks = v. A = 1,5 m/det (0,64 m 2 ) = 0,96 m 3 /det. Perhitungan debit (Q)renc = Qrenc + Qlimpasan = 0,275m³/det+ 0,053m³/det= 0,329m 3 /det.
Tabel 4.25 Perhitungan Debit Limpasan GENANGAN DI DESA BERAN 2 TINGGI LUAS LAMA VOLUME DEBIT (cm) (Ha) (Jam) (m 3 ) (m 3 /det) 20-30 7,391 2-3 11086,200 1,027 AREA 1 EL.0 - EL.7/PD.7 2,129 2-3 5323,906 0,297 PD.0 - PD.7 3,773 2-3 9433,469 0,526 GR.0 - GR.4 0,381 2-3 953,516 0,053 PA.0 - PA.8 1,083 2-3 2707,766 0,151 (Sumber : Hasil Perhitungan) contoh perhitungan debit limpasan GR.0-GR.4 : Volume = 0,5 x 0,5 x 0,381 x 1000 = 953,516 m³ Debit Limpasan = (Luas/ luasan) x 1,027 m³/det = 0,053 m³/det Debit Limpasan dengan tinggi 20-30 cm = vol/(3x60x60) = 1,027 m³/det
POT. MEMANJANG SAL. GR.0 GR.4
POT. MELINTANG 20 80 50 30 40 30 80 30 40
*KESIMPULAN
Kesimpulan Genangan yang terjadi di Kecamatan Ngawi, Kabupaten Ngawi disebabkan karena salah satu faktor seperti pemeliharaan saluran yang kurang sehingga pada saluran terjadi endapan sedimen. Debit rencana yang didapat untuk periode ulang 10 tahun adalah 0,329 m³/det sampai 9,073 m³/det. Dari saluran eksisting lama di Kecamatan Ngawi Kabupaten Ngawi, saluran tidak mampu menampung debit limpasan serta debit hujan, sehingga saluran lama tersebut perlu dinormalisasi dan hasilnya didapatkan saluran baru yang mampu menampung debit yang direncanakan.