Perencanaan istem Drainase Rumah akit Mitra Keluarga Kenjeran, urabaya Hisyam Amri, Edijatno, Fifi ofia Jurusan Teknik ipil FTP Institut Teknologi epuluh Nopember (IT) Jl. Arief Rahman Hakim, urabaya 60 E-mail : hisyam309@gmail.com Abstrak - istem drainase adalah kumpulan saluran yang membentuk struktur jaringan saluran mulai dari saluran primer sampai saluran tepi dengan segala bangunan bantu yang ada di daerah pematusannya termasuk badan air dimana saluran primernya bermuara. Jika suatu wilayah, kawasan, ataupun sebuah bangunan tidak memiliki sistem drainase yang baik, maka daerah tersebut akan mengalami genangan yang tentunya akan memberikan dampak yang cukup buruk untuk daerah tersebut. Pembangunan Rumah akit Mitra Keluarga, Kenjeran, urabaya memiliki suatu permasalahan yakni mengurangi lahan resapan air hujan seluas.4 ha. Hal ini akan menyebabkan bertambahnya limpasan air hujan di daerah tersebut dan akan memberikan dampak buruk bagi kawasan sekitar jika limpasan tersebut tidak dikendalikan dengan baik. elain itu, lokasi rumah sakit yang berada pada daerah padat siap dikembangkan kedepannya menjadi pembahasan tersendiri untuk mengkaji sistem drainase di luar kawasan rumah sakit. Hasil dari studi ini, untuk mengatasi debit limpasan Rumah akit Mitra Keluarga agar tidak membebani saluran pembuang dan kawasan sekitar adalah dengan mengontrol debit yang masuk ke dalam saluran pembuang, direncanakan lebih kecil dari kondisi eksisting dengan bantuan kolam tampung sementara dan pompa. Kata kunci : istem drainase, rumah sakit, saluran pembuang, kolam tampung. I. PENDAHULUAN Latar Belakang Perkembangan kota urabaya dewasa ini sangatlah pesat. Pertumbuhan penduduk, ekonomi, dan industri berkembang dengan baik di kota ini. eiring dengan perkembangan kota yang begitu pesat, pembangunan fasilitas - fasilitas umum sangat dibutuhkan demi menunjang perkembangan kota. Fasilitas kesehatan menjadi suatu kebutuhan sentral di kota terbesar kedua di negara ini. Melihat kesempatan ini, maka salah satu pihak merencanakan sebuah Rumah akit Mitra Keluarga yang nantinya akan digunakan sebagai penunjang fasilitas kesehatan di kawasan urabaya Timur. Pembangunan rumah sakit ini sendiri memiliki dampak positif dan negatif terhadap kawasan sekitarnya. Terletak di Jalan Raya Kenjeran urabaya Timur (Gambar.), pembangunan rumah sakit seluas ±,4 ha ini dinilai cukup menguntungkan karena di kawasan tersebut masih sedikit fasilitas kesehatan yang lengkap sebagai penunjang kebutuhan masyarakat akan kesehatan. Namun, tidak semuanya pembangunan rumah sakit ini dinilai menguntungkan. Perubahan fungsi lahan akibat pembangunan rumah sakit akan berpengaruh terhadap berkurangnya lahan terbuka yang berfungsi sebagai tempat resapan air hujan. Dalam kondisi eksisting, lahan yang akan dibangun untuk rumah sakit ini adalah berupa lahan kosong dengan berbagai tumbuhan dan sebagian digunakan untuk pembuangan sampah. Dengan adanya pengalihan fungsi lahan ini, air akan sulit meresap ke dalam tanah. Pengalihan fungsi lahan akan menyebabkan koefisien pengaliran (C) menjadi semakin besar. Dalam ilmu hidrologi, semakin besar koefisien pengaliran suatu daerah tangkapan hujan (catchment area), maka debit yang dihasilkan akan semakin besar. Hal ini akan memberikan dampak buruk bagi kawasan sekitar jika debit limpasan tersebut tidak dapat dikendalikan dengan baik. Lokasi rumah sakit berada pada daerah yang padat, dengan bangunan kiri adalah sebuah hotel dan kanan sebuah gudang serta kawasan sekitarnya adalah kawasan yang siap dikembangkan untuk kedepannya. Hal ini akan menjadi pembahasan tersendiri untuk mengkaji drainase di luar wilayah Rumah akit Mitra Keluarga yang sangat ditentukan oleh Rencana Tata Ruang Wilayah urabaya. Pembahasan kawasan sekitar rumah sakit ini diperlukan untuk menentukan debit yang akan dilepas ke saluran pembuang. Dengan demikian, sistem drainase di dalam maupun di luar rumah sakit harus dikaji dan direncanakan dengan baik agar tidak mengakibatkan banjir di kawasan sekitar. Konsep dan detail perencanaan sistem drainase yang baik, diharapkan mampu untuk mengendalikan debit pada catchment area agar tidak membebani saluran pembuang. Perumusan Masalah. Bagaimana sistem drainase eksisting di kawasan lokasi studi?. Berapa debit eksisting di lokasi studi? 3. Berapa debit yang masuk ke saluran pembuang akibat adanya perubahan fungsi lahan dengan dibangunnya Rumah akit Mitra Keluarga? 4. Bagaimana detail desain rencana saluran drainase di Rumah akit Mitra Keluarga? 5. Bagaimana pengaruh air pada saluran pembuang terhadap kelancaran pembuangan debit limpasan dari rumah sakit? 6. Bagaimana upaya untuk mengatasi debit limpasan rumah sakit agar tidak membebani saluran pembuang? II. METODOLOGI Pada pengerjaan Tugas Akhir ini, konsep awal yang dilakukan adalah memeriksa kondisi eksisting di lapangan untuk memperkirakan permasalahan yang terjadi, mempelajari dan memilih sisitem drainase yang effektif yang sesuai dengan kondisi setempat. Untuk itu, diperlukan tahapan dan beberapa analisa sehingga nantinya dapat menarik kesimpulan yang bisa menghasilkan sebuah perencanaan sistem drainase yang baik. Adapun tahapan konsep perencanaan adalah sebagai berikut :
Data Hidrologi :. Data hujan 3 tasiun Terdekat. Tata guna lahan Analisa Hidrologi Debit limpasan rumah sakit Mulai Tinjauan Lapangan Perumusan Masalah. Pengumpulan Data. tudi Literatur Data Hidrolika :. Pot. memanjang al. Pembuang. Pot. melintang al. Pembuang 3. Denah rumah sakit Analisa Hidrolika Desain dimensi saluran rumah sakit Perhitungan kolam tampungan dan long storage Analisa kapasitas dan profil muka air (back water) saluran pembuang Ok Elevasi saluran kawasan elesai Gambar.. Diagram alir pengerjaan tugas akhir. III. HAIL DAN PEMBAHAAN a. Data Curah Hujan Data hujan yang digunakan untuk analisa dalam tugas akhir ini adalah data hujan dari stasiun hujan Larangan. Data yang digunakan hanya dari satu stasiun dengan alasan bahwa variasi topografi di daerah studi kecil dan stasiun hujan Larangan letaknya paling dekat dengan lokasi studi. Berikut adalah data hujan harian dari tahun 00-0 yang telah diurutkan dari nilai terbesar ke nilai terkecil. Tabel 3.. Data hujan harian yang telah diurutkan No. Tahun R max (mm) 00 87 00 3 3 008 84 4 0 7 5 006 7 6 009 70 7 003 64.5 8 007 64 9 005 64 0 004 6 Ʃ = 85.5 b. Analisa Frekuensi dan Distribusi Berdasarkan hasil perhitungan parameter statistik dalam analisa frekuensi, distribusi hujan rencana dilakukan dengan dua metode yang memenuhi syarat, yaitu metode Pearson Tipe III dan metode log normal. Maka didapatkan kesimpulan uji kecocokan distribusi dari kedua metode tersebut adalah : Not Ok Tabel 3.. Kesimpulan uji kecocokan Uji Kecocokan Pers. Chi - Kuadrat mirnov - Kolmogorov Distribusi Xh Nilai X Ket D max Nilai D 0 Ket Pearson Tipe III 5.5 < 5.99 ok 0.69 < 0.4 ok Log Normal 6 > 5.99 not ok 0. < 0.4 ok c. Curah Hujan Periode Ulang Pada analisa distribusi disimpulkan bahwa persamaan distribusi Pearson Tipe III memenuhi uji kecocokan dan digunakan dalam perhitungan distribusi peluang data hujan harian. Periode ulang hujan yang digunakan dalam perencanaan sistem drainase rumah sakit ini menggunakan periode ulang hujan 5 tahun, maka didapatkan R 5 = 05.9 mm. d. Perhitungan Dimensi aluran ebelum masuk ke dalam perhitungan, adapun skema saluran dalam kawasan terdiri dari 8 saluran tersier, 4 saluran sekunder, dan 4 saluran primer dimana saluran primer menggunakan box culvert. Perhitungan dimensi saluran tidak lepas dari perhitungan waktu konsentrasi. Waktu konsentrasi ini dijadikan satu perhitungan dimensi saluran dengan cara trial and error nilai hn saluran. Berikut adalah rekapitulasi dimensi saluran dalam rumah sakit : Tabel 3.3. Rekapitulasi dimensi saluran Nama al hn B H m m m Tersier 0.6 0.0 0.40 0.00 Tersier 0.3 0.5 0.40 0.00 Tersier 3 0.4 0.0 0.40 0.00 Tersier 4 0.4 0.0 0.40 0.00 Tersier 5 0.4 0.0 0.40 0.00 Tersier 6 0.0 0.0 0.40 0.00 Tersier 7 0.6 0.0 0.40 0.00 Tersier 8 0.5 0.0 0.40 0.00 Tersier 9 0.9 0.30 0.40 0.00 Tersier 0 0.39 0.30 0.40 0.00 Tersier 0. 0.0 0.40 0.00 Tersier 0.35 0.0 0.40 0.00 Tersier 3 0.7 0.0 0.40 0.00 Tersier 4 0.9 0.0 0.40 0.00 Tersier 5 0.3 0.0 0.40 0.00 Tersier 6 0.0 0.0 0.40 0.00 Tersier 7 0.3 0.5 0.40 0.00 Tersier 8 0.5 0.0 0.40 0.00 ekunder 0.8 0.50 0.50 0.00 ekunder 0.4 0.50 0.50 0.00 ekunder 3 0.08 0.50 0.50 0.00 ekunder 4 0.9 0.50 0.50 0.00 Primer 0..50.50 0.00 Primer 0.4.50.50 0.00 Primer 3 0.3.50.50 0.00 Primer 4 0.7.50.50 0.00 e. Analisa Penampungan Air Penampungan air di dalam kawasan Rumah akit Mitra Keluarga bertujuan untuk menampung debit air yang terjadi di kawasan yakni berupa kolam tampung dan long storage. Direncanakan kolam tampung dan long storage bisa menampung limpasan air dari kawasan rumah sakit akibat hujan periode 5 tahunan. Volume limpasan yang harus ditampung adalah sebesar : V = C.R.A = 0.76 x 0.059 x 4000 = 76.78 m 3 Dimensi Kolam Tampung Menyesuaikan lahan yang ada, maka direncanakan alas kolam tampungan berbentuk trapesium. Data perencanaan kolam adalah sebagai berikut : Luas kolam : 3.5 m Kedalaman air rencana : m
3 Tinggi kolam mati : 0.5 m Tinggi jagaan : 0. m Kapasitas kolam tampung : 645 m 3 Perhitungan Long torage Volume limpasan kawasan akan ditampung di kolam tampungan dan memanfaatkan saluran dalam kawasan sebagai tampungan sementara/long storage. Perhitungan kapasitas long storage menggunakan konsep bangun prisma yang memanfaatkan saluran dalam kawasan. Adapun volume yang harus ditampung long storage adalah : V = V limpasan V kolam = 76.78 645 = 53.78 m 3 Volume yang harus ditampung sudah diketahui, maka kebutuhan dimensi dari long storage dapat dicari. Berikut adalah tabel kapasitas dan rangkaian saluran yang dapat digunakan sebagai tampungan sementara : Tabel 3.4. Kapasitas long storage zona A Rangkaian Lsal Lmax B hhilir hhulu Kapasitas aluran m m m m m sal (m 3 ) P-P 0.00 58 58.50.50.8 38.05 0.00 03 03 0.50 0.50 0.9 0.45 T5 0.00 4 4 0.0 0.40 0.3 3.0 T4 0.00 44 44 0.0 0.40 0.3 3.3 T3 0.00 45 45 0.0 0.37 0.8.93 T 0.00 54 54 0.5 0.9 0.08.84 0.00 5.5 5.5 0.50 0.50 0.49.36 T7-T6 0.00 65 65 0.0 0.39 0.6 4.3 TOTAL 354.99 Tabel 3.5. Kapasitas long storage zona B Rangkaian Lsal Lmax B hhilir hhulu Kapasitas aluran m m m m m sal (m 3 ) P4-P5 0.00 75 75.50.50.35 60.3 4 0.00 5.5 5.5 0.50 0.50 0.49.36 T0 0.00 9 9 0.30 0.39 0. 8. T3 0.00 9 9 0.0 0.40 0. 5.67 T8 0.00 40 40 0.0 0.40 0.3.88 T7 0.00 7 7 0.0 0.40 0.39 0.55 T6 0.00 33 33 0.0 0.39 0.3.33 T5-T4 0.00 48 48 0.0 0.39 0.9 3.4 TOTAL 84.57 Total kapasitas saluran yang dapat digunakan sebagai long storage sebesar 354.99 + 84.57 = 539.56 m 3 Analisa Elevasi Muka Air Tampungan Analisa perhitungan elevasi muka air tampungan ini bertujuan untuk mendapatkan kapasitas maksimum tampungan (kolam tampung dan long storage) dalam menghadapi berbagai macam kondisi durasi hujan (td) periode ulang hujan 5 tahun (R 5 ). Dari beberapa kali analisa dengan berbagai macam nilai td, diketahui bahwa kolam tampungan dan long storage yang direncanakan hanya dapat menahan hujan di kawasan untuk td maksimal 75 menit, selebihnya kolam tampungan dan long storage akan meluap. Berikut rekapitulasi hasil analisa tersebut : Tabel. Rekapitulasi volume kolam tampung dan elevasi No. td Volume tampung Elevasi menit m3 m Ket. 9.34 (td = tc) 00.630 0.565 aman 40 607.499.85 aman 3 50 776.886.40 aman 4 60 96.38.69 aman 5 70 085.768.860 aman 6 75 55.56.960 aman 7 80 55.56.0 meluber 8 90 394.650.300 meluber f. Analisa Pembuangan Air Dalam studi ini, pembuangan air dari kawasan rumah sakit ke saluran pembuang menggunakan dua cara pembuangan yakni dengan pompa dan pintu air. Pompa digunakan ketika hujan masih berjalan dimulai dengan ketinggian elevasi tertentu di kolam tampungan. Hal ini dimaksudkan agar kolam tampungan dan long storage bisa menampung hujan dengan td yang lebih besar. edangkan pintu air digunakan ketika hujan telah berhenti atau ketika tidak terjadi hujan. Analisa Pompa Air Kapasitas kolam tampung dan long storage diketahui hanya mampu menampung hujan R 5 untuk td = 75 menit. Tetapi dengan bantuan pompa kapasitas 0.07 m 3 /det hujan dengan td = 90 menit bisa ditampung. Gambar 3. dan Gambar 3. adalah perbandingan hubungan elevasi dan waktu untuk td = 90 menit tanpa pompa dan dengan pompa. Elevasi (m) Q Inflow (m3/det).50.00.50.00 0.50 0.00 Waktu vs Elevasi 0 0 40 60 80 00 0 t (menit) Elevasi td = 90 Gambar 3.. Elevasi muka air kolam tanpa pompa.00.50.00 0.50 0.00 Waktu vs Elevasi 0 0 40 60 80 00 0 t (menit) Elevasi td = 90 Gambar 3.. Elevasi muka air kolam dengan pompa Dari perbandingan kedua gambar tersebut, dapat disimpulkan bahwa dengan bantuan pompa air, kolam tampung dalam kawasan dapat menampung limpasan untuk td = 90 menit. g. Kapasitas dan Debit Eksisting aluran Pembuang aluran pembuang untuk kawasan rumah sakit terbentang langsung di depan kawasan menuju ke timur sampai pada Rumah Pompa Kalijudan. Kemudian limpasan dari saluran pembuang ini akan dilimpahkan ke aluran Kenjeran bersama limpasan dari Kali Kalijudan dan sebagian kawasan sisi timur Pompa Kalijudan. Dalam studi ini, analisa kapasitas saluran pembuang dibagi menjadi 3 section. Yang pertama adalah saluran yang membentang sebelum kawasan sampai di depan kawasan (section 0-). elanjutnya yang kedua adalah saluran yang membentang
4 tepat di depan kawasan (section -). Dan yang ketiga adalah saluran yang membentang dari depan kawasan sampai Rumah Pompa Kalijudan (section -3). Kapasitas aluran section 0- : Data yang diketahui : b =.4 m, h =.5 m, n =0.05 H 0.09 I = = = 0.00 L 75 Q = R 3 I A n 3 V = R I n = 0.39 0.05 3 0.00 =.3 m/dtk Q = A V =.6.3 =.43 m³/dt Dengan cara yang sama, kapasitas untuk section - dan section -3 adalah.65 m 3 /det dan.96 m 3 /det. Debit Eksisting ection 0- Q = C I A = x 0.7 x 67.69 x 0.07 = 0.6 m 3 /dt adalah 0.4 m ection - Q = C I A x 0.7 x 63.96 x 0.035 = = 0.43 m 3 /dt adalah 0.404 m ection -3 Q = C I A = x 0.7 x 60.5 x 0.06 = 0.78 m 3 /dt adalah 0.465 m h. Analisa Profil Muka Air aluran Pembuang Analisa muka air saluran pembuang dalam studi ini menggunakan metode tahapan langsung (direct step). Analisis profil air balik diperlukan untuk menentukan sampai berapa jauh pengaruh kenaikan muka air di saluran. Dalam perhitungannya, h yang digunakan sebagai acuan adalah yang terjelek (kapasitas maksimum saluran di hilir) sebesar.4 m. Berikut hasil analisa profil muka air saluran pembuang pada Tabel 3.7 dan Tabel 3.8. Pada section -3 saluran pembuang sudah sampai tepat pada hilir saluran dalam kawasan rumah sakit. Didapatkan elevasi muka air di hulu saluran pembuang untuk section - 3 adalah (-3.93) dihitung dari elevasi lobby Rumah akit Mitra Keluarga (±0.00) dan elevasi terendah di kawasan adalah (-3.50), maka dapat disimpulkan bahwa kawasan Rumah akit Mitra Keluarga bebas dari banjir periode ulang 5 tahun. Tetapi pada saluran pembuang terjadi backwater untuk section berikutnya (- dan 0-). Berdasarkan analisa, kapasitas saluran pembuang masing masing section masih mampu menampung air balik tersebut. IV. KEIMPULAN Berdasarkan beberapa analisa dan perhitungan pada bab bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa :. istem drainase eksisting kawasan lokasi studi terdiri dari saluran pembuang yang berada tepat di depan kawasan rumah sakit dimana hilir dari saluran pembuang tersebut adalah Pompa Air Kalijudan yang nantinya limpasan akan lanjutkan ke aluran Kenjeran.. Perhitungan debit eksisting dan kapasitas saluran pembuang berdasarkan curah hujan sebesar 05.9 mm untuk periode ulang hujan 5 tahun dibagi menjadi 3 section dimana kapasitas untuk section 0- sebesar.43 m 3 /det, section - sebesar.65 m 3 /det, dan section -3 sebesar.78 m 3 /det. edangkan Debit eksisting untuk masing masing section adalah section 0- = 0.54 m 3 /det dengan ketinggian air = 0.97 m, section - = 0.9 m 3 /det dengan ketinggian air = 0.308 m, dan section -3 = 0.545 m 3 /det dengan ketinggian air = 0.383 m. 3. Debit yang masuk ke saluran pembuang dalam kondisi sebelum pembangunan adalah 0.076 m 3 /det dan dalam operasional sistem drainase rumah sakit, direncanakan debit yang keluar dari kawasan dan masuk ke saluran pembuang lebih kecil dari debit eksisting yaitu sebesar 0.07 m 3 /det dengan bantuan pompa air. 4. Detail perencanaan sistem drainase Rumah akit Mitra Keluarga adalah sebagai berikut : Limpasan dalam kawasan rumah sakit dialirkan melalui 8 saluran tersier, 4 saluran sekunder, dan 4 saluran primer dimana ada saluran primer yang mengarah langsung ke dalam kolam tampungan.
aluran primer dan primer 3 direncanakan dengan box culvert dikarenakan terjadi perbedaan elevasi yang cukup tinggi sehingga limpasan dialirkan dari bawah timbunan. Kapasitas volume maksimum kolam tampungan adalah 645 m 3 dan long storage sebesar 539.55 m 3 yang direncanakan untuk hujan (td = 90 menit) dan didapat elevasi sebesar +.987 dari dasar kolam tampungan. istem pembuangan dari kawasan dilakukan dengan bantuan pintu air dan pompa air berkapasitas 0.07 m 3/ det. 5. Dari hasil analisa profil muka air didapatkan elevasi muka air hulu saluran pembuang yang juga merupakan hilir dari sistem drainase kawasan Rumah akit Mitra Keluarga adalah (-3.93) dihitung dari elevasi lobby Rumah akit Mitra Keluarga (±0.00) dan elevasi terendah di kawasan adalah (-3.50). Maka dapat disimpulkan bahwa kawasan Rumah akit Mitra Keluarga bebas dari banjir periode ulang 5 tahun, tetapi terjadi backwater untuk section - dan 0-. Meskipun terjadi backwater, saluran masih mampu menampung aliran air tersebut, jadi tidak perlu dilakukan normalisasi. 6. Kesimpulan akhir dalam mengatasi debit limpasan Rumah akit Mitra Keluarga agar tidak membebani saluran pembuang dan kawasan sekitar adalah mengontrol debit yang masuk ke dalam saluran pembuang direncanakan lebih kecil dari kondisi eksisting. Hal ini dilakukan dengan cara menampung air sementara dalam kolam tampung dan long storage dengan sistem pembuangan menggunakan pompa air sehingga debit yang keluar dapat dikontrol dan konstan. Kapasitas pompa direncanakan lebih kecil dari debit eksisting kawasan sebelum pembangunan karena berdasarkan RTRW Kota urabaya kawasan sekitar akan menjadi pusat industri, pergudangan, dan permukiman. Hal ini sebagai salah satu bentuk kepedulian terhadap lingkungan sekitar. [8] [9] osrodarsono, uyono. 006. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta : Pradnya Paramita uripin. 004. Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta : Andi Offset. 5 [] [] [3] [4] [5] [6] [7] DAFTAR PUTAKA Amri, Hisyam, ofia F, dan Edijatno. 04. Tugas Akhir, Perencanaan istem Drainase Rumah akit Mitra Keluarga Kenjeran, urabaya. urabaya : Jurusan Teknik ipil IT. Badan Perencanaan Pembangunan Kota Pemkot urabaya. 000. urabaya Drainage Master Plan 08. urabaya : PT Tricon Jaya. Cow, Ven Te. 989. Hidrologi aluran Terbuka. Jakarta : Erlangga. Edy dan udiwalujo. 006. Perencanaan aluran Drainase Pada Lokasi PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk, Mojokerto. Jurusan Teknik ipil IT. Novita, ofia F, dan Edijatno. 0. Tugas Akhir, Perencanaan istem Drainase Kawasan Perumahan ukolilo Dian Regency di urabaya Timur. urabaya : Jurusan Teknik ipil IT. oewarno. 995. Hidrologi Aplikasi Metode tatistik Jilid. Bandung : Nova. ofia, Fifi dan ofyan R. 006. Modul Ajar istem dan Bangunan Drainase. urabaya : Jurusan Teknik ipil IT.