PERENCANAAN DRAINASE KAWASAN KELURAHAN NUNANG KECAMATAN PAYAKUMBUH BARAT

PERENCANAAN DRAINASE KAWASAN KELURAHAN NUNANG KECAMATAN PAYAKUMBUH BARAT Yulhendra,Nasfryzal Carlo, dan Lusi Utama Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta, Padang E-mail : sky_doank@yahoo.co.id carlo@bunghatta.ac.id, lusi_utamaindo5@yahoo.co.id Abstrak Perencanaan ini didasarkan pada banyaknya bangunan yang didirikan pada kawasan Kelurahan Nunang Kecamatan Payakumbuh Barat yang dapat memberikan efek perubahan terhadap tata guna lahan (land use), dimana lahan hijau yang semula difungsikan sebagai daerah resapan air berubah menjadi daerah perumahan. Sehingga air permukaan tidak lagi dapat meresap ke dalam tanah, tetapi mengalir di permukaan sebagai run off. Oleh karena itu diperlukan sistem drainase yang baik agar genangan air dapat ditampung dan dialirkan ke badan air terdekat. Untuk merencanakan saluran drainase, digunakan data geografis, data topografi, data curah hujan dan data penduduk daerah perencanaan. Berdasarkan perhitungan debit banjir rencana 5 tahun dan 0 tahunan, direncanakan saluran drainase primer dan sekunder yang berbentuk persegi dan trapesium. Untuk saluran primer yang berbentuk persegi didapatkan tinggi saluran 0,80 m,lebar saluran 0,50mdan untuk saluran sekunder berbentuk persegi didapatkan tinggi saluran 0,70 m, lebar saluran 0,50 m. Sedangkan untuk saluran primer yang berbentuk trapesium didapatkan tinggi saluran 0,80 m,lebar saluran 0,60m dan untuk saluran sekunder berbentuk trapesium didapatkan tinggi saluran 0,70 m, lebar saluran 0,50 m. Kepada instansi dan masyarakat setempat disarankan untuk membuat saluran berdasarkan hasil perhitungan ini. Kata Kunci: Drainase, Topografi, Tata Guna Lahan, dan Curah Hujan DRAINAGE PLANNING VILLAGE AREA NUNANG WEST DISTRICT PAYAKUMBUH Yulhendra,Nasfryzal Carlo, dan Lusi Utama Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University, Padang E-mail : sky_doank@yahoo.co.id carlo@bunghatta.ac.id, lusi_utamaindo5@yahoo.co.id Abstract This plan is based on the number of buildings erected in the Village area of West Payakumbuh Nunang District to give effect to the land use change (land use), where the green land which was originally used as a water catchment area turned into a residential area. So that surface water can no longer soak into the ground, but flows on the surface as run-off. Therefore we need good drainage system so that puddles can be accommodated and fed into the nearest body of water. To plan for drainage, use of geographic data, topographic data,

rainfall data and data planning area residents. Based on the calculation of flood discharge plan of 5 years and 0 years, the planned primary and secondary drainage channels are rectangular and trapezoidal. For the primary channel which obtained high rectangular channel 0.80 m, 0.50 m and a width of the channel to the secondary channel obtained rectangular channel 0.70 m high, 0.50 m wide channel. As for the primary channel obtained trapezoidal channel 0.80 m high, 0.60 m wide channel and a secondary channel to a trapezoidal shaped channel obtained 0.70 m high, 0.50 m wide channel. To the agency and the local community are advised to make a channel based on the results of this calculation. Keywords: Drainage, Topography, Land Use, and Rainfall

Pendahuluan Drainase yang berasal dari bahasa inggris drainage mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang atau mengalirkan air. Dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan/lahan tidak tertanggu. Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitanya dengan salinitas ( Suripin,00 ). Sedangkan drainase perkotaan adalah ilmu drainase yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi lingkungan fisik dan lingkungan sosial budaya yang ada di kawasan kota tersebut (Dharma, 997). Menurut Suripin (00) akar permasalahan banjir di perkotaan berawal dari pertambahan penduduk yang sangat cepat, di atas rata- rata pertumbuhan nasional, akibat urbanisasi, baik migrasi musiman maupun permanen. Salah satunya dalam hal penataan bangunan. Semakin banyaknya bangunan yang didirikan memberikan efek perubahan terhadap tata guna lahan (land use) dimana lahan hijau yang semula difungsikan sebagai daerah resapan air berubah menjadi perumahan. Sehingga hal ini dapat menyebabkan air permukaan yang semula menyerap ke dalam tanah sekarang mengalir di permukaan dan langsung masuk ke saluran drainase yang ada. Pada saat terjadi curah hujan yang tinggi,air melimpah ke luar saluran karena tidak cukupnya kapasitas saluran drainase yang ada Salah satu kawasan yang rawan terhadap banjir dan genangan adalah Kawasan Kelurahan Nunang Kecamatan Payakumbuh Barat. Yang penyebabnya adalah durasi hujan turun yang turun lebih lama dan limbah penduduk yang tidak terkontrol dengan baik sehingga kawasan ini akan mengalami banjir atau genangan. Pada umumnya penanganan drainase masih tidak merata, sehingga tidak menyelesaikan permasalahan genangan secara tuntas. Pengelolaan drainase perkotaan harus dilaksanakan secara menyeluruh, dimulai dengan tahap perencanaan, kontruksi, operasi dan pemeliharaan, serta ditunjang dengan peningkatan kelembagaan, pembiayaaan serta partisipasi masyarakat ( Suripin.00) Metodologi Dalam perencanaan ini untuk menghitung curah hujan rata rata, ada metode yang harus di ketahui yaitu : a. Metode rata rata aljabar. b. Metode poligon thiessen. c. Metode isohyet.

Setelah dihitung parameter curah hujan, selanjutnya dapat kita hitung intensitas curah hujan dengan memakai rumus Mononobe (Suripin,00) yaitu: I t c = Intensitas hujan (mm/jam) = Koefisien pengaliran (jam) R 4 = Curah hujan maksimum harian (selama 4 jam) (mm) Waktu konsentrasi (tc) adalah waktu yang diperlukan air untuk mengalir dari permukaan tanah sampai saluran terdekat. Jadi salah satu metoda untuk penghitungan waktu konsentasi dipakai rumus yang telah dikembangkan oleh Kirpich ( 940 ) dalam (Suripin,00) yang dapat ditulis sebagai berikut : R 4 4 4 I t c t c m Dala system perhitungan drainase memakai Metode Sebaran Log Person III. Dalam menghitung banjir rencana, ada faktor yang harus diperhatikan yaitu : - Debit banjir dari air hujan Dalam menghitung debit banjir air hujan ini, dapat dihitung dengan menggunakan metode Rasional (Suripin,00) yaitu: L 0,095 S Q = 0,78.C.I.A 0,77 Q = Debit (m /dt) C = Koefisien aliran permukaan I = Intensitas hujan (mm/jam) A = Luas daerah pengaliran (km ) - Debit air buangan. Dalam perhitungan debit air buangan harus memperhatikan jumlah penduduk untuk tahun mendatang. Untuk itu diperlukan data jumlah penduduk tahun sebelumnya guna menentukan laju pertumbuhan penduduk setiap tahunnya. Metode yang dipakai dalam menghitung proyeksi pertumbuhan penduduk dapat memakai formula laju pertumbuhan geometrik dan laju pertumbuhan eksponensial. Rumus laju pertumbuhan geometrik dan eksponensial sebagai berikut : Pt = Po (+r) n Pt = Po x e r.n Pt = Jumlah penduduk tahun terakhir Po = Jumlah penduduk tahun sebelumya r = Laju pertumbuhan penduduk n = Jumlah selisih tahun peninjauan Untuk memperkirakan debit air kotor, terlebih dahulu diketahui jumlah pemakaian air rata-rata setiap orang dalam satu hari, dianggap pemakaian dalam satu jam maksimum adalah 0% dari kebutuhan air dalam satu hari. Dianggap pemakaian air dalam satu hari adalah 0 jam. Berdasarkan hal tersebut

maka jumlah air kotor yang dibuang setiap hari dapat dihitung dengan rumus dari M. Janu Ismono : Besar debit air kotor untuk masing-masing saluran dapat dihitung : Q ak = Q d * A saluran Q ak = Debit air kotor (m /det) Pn = Jumlah penduduk tertinggi dalam n perencanaan (jiwa) Q ab = Debit air buangan dalam satu hari (m /det) A = Luas daerah pengaliran (km ) Hasil Dan Pembahasan Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, telah didapatkan dimensi saluran persegi dan trapesium, yang direncanakan dapat menampung debit yang ada. Untuk itu hasil dimensi dari saluran persegi adalah : Sekunder Sedangkan dimensi saluran trapesium adalah : Primer Primer Sekunder Dalam perencanaan ini hasil diatas didapatkan dengan cara melakukan tahapan perhitungan, yang dimulai dengan menghitung curah hujan memakai metoda rata rata aljabar didapatkan dari data curah

hujan harian maksimum yang diambil dari stasiun klimatologi yang dapat mewakili daerah direncanakan. Dalam hal ini dipakai data curah hujan dari penangkaran hujan Stasiun Suliki, Tanjung Pati dan Koto Tinggi yang hasilnya ditabelkan sebagai berikut. Tabel : Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata N Stasiun Penakar Hujan o Tahun Suliki Tanjung Pati Koto Tinggi 00 65 96 9 004 50 65 96 005 60 68 77 4 006 4 86 7 5 007 7 78 99 6 008 7,5 75 60,5 7 009 7 00 70,5 8 00 65 45 70 9 0 40 70 00,6 0 0 66 66 0 Setelah di dapatkan data curah hujan selanjutnya kita dapat menentukan metoda yang digunakan untuk menentukan frekuensi curah hujan dengan menhitung faktor deskriptornya statiknya yaitu Rata-rata (X r, Y r ) Standar Deviasi (S) Koefisien Variant (Cv) Koefisien Skew (Cs) Koefisien Kurtosis (Ck) Setelah di dapatkan factor tersebut didapatkan metode yang di pakai adalah metoda distribusi log person III. Untuk langkah selanjutnya menghitung periode ulang hujan memakai distribusi log person III yang didapatkan hasil Untuk periode 5 Tahun = 9. mm Untuk periode 0 Tahun = 00.9 mm Selanjutnya untuk penentuan intensitas curah hujan curah hujan memakai rumus : R 4 I 4 tc 0.87* L tc 000* S H S L 0.85 I = Intensitas curah hujan (mm/jam) t c = Waktu konsentasi (jam) S = Kemiringan saluran (m) Setelah di hitung intensitas curah hujan selanjutnya debit rencana air hujan dihitung berdasarkan perhitungan intensitas curah hujan dengan menggunakan metode rasional yaitu: Q ah = f. C. I. A = 0.78*0.75*60.870 *0.06 = 0.076 m /dt Dalam menghitung debit rencana, dibutuhkan juga perhitungan debit air kotor yang membutuhkan data jumlah penduduk yang berguna untuk menentukan laju pertumbuhan penduduk yang hasilnya yaitu : Secara geometrik = 0,05 Secara eksponensial = 0,00

Untuk memperkirakan debit air kotor, terlebih dahulu diketahui jumlah pemakaian air rata-rata setiap orang dalam satu hari, dianggap pemakaian dalam satu jam maksimum adalah 0% dari kebutuhan air dalam satu hari. Dianggap pemakaian air dalam satu hari adalah 0 jam. Berdasarkan hal tersebut maka jumlah air kotor yang dibuang setiap hari dapat dihitung dengan rumus : Contoh Perhitungan debit air kotor saluran primer ruas P-P4 Pn = 8 jiwa =.667 * 0 - m /det A = 0. Ha =.0 Km = 0.000 m / det Qak = 0.000 * 0.0096 = 0.0000089m /det Setelah didapatkan debit banjir rencana air hujan dan debir recnana air kotor setelah itu langsung kita hitung debit banjir rencana dengan memakai rumus : Q br = Q ah + Q ak Q br = debit banjir rencana Q ah = debit air hujan rencana Q ak = debit air kotor atau air buangan Setelah itu dilanjutkan untuk menghitung perencanaan dimensi saluran Dalam menghitung dimensi saluran drainase untuk kawasan kelurahan Nunang direncanakan penampang saluran berbentuk segi empat, dengan pertimbangan saluran ini dapat menghemat lahan serta mudah dalam pemeliharaannya. Dalam menghitung dimensi saluran digunakan asumsi sebagai berikut : Besarnya jagaan (Freeboard) yang dipakai yaitu 0 cm Nilai koefisien kekasaran Manning dipakai 0,00 (susunan batu dengan adukan semen dan diplester) Nilai kemiringan dasar saluran berdasarkan masing-masing ruas Contoh perhitungan drainase Primer berbentuk persegi ruas P-P Data : Q = 0.794m /dt n = 0,00 S = 0.0006977 b = h Penampang hidrolis saluran segi empat Luas (A) = b x h Luas (A) = h x h = h Keliing basah (P) = b + h Jari-jari hidrolis (R) = P = h + h = h A P =

Debit = V x A Q = R S n Maka : Sehingga : Q = n A h Didapatkan h = 0.50 m S Tinggi muka air (h) = 0.50 m ( h) Lebar dasar saluran (b) = h = 0.50 m Dari hasil diatas diperoleh : Luas penampang A = b x h = 0.50 x 0,50 = 0.5 m Keliling basah saluran (P) P = b + h = 0.5 + ( x 0.5) =,5 m Jari-jari hidrolis (R) A R P 0.5 R 0.6m,5 Tinggi jagaan (freeboard) diambil 0, m Tinggi saluran (H) H = h + F = 0,5 m + 0,5 m = 0.75 m Contoh perhitungan perencanaan drainase trapesium adalah sebelum itu kita harus mengetahui potongan melintang saluran yang paling ekonomis adalah saluran yang dapat melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran dan kemiringan tertentu. Berdasarkan persamaan kontinuitas, tampak jelas bahwa untuk luas penampang melintang tetap, debit maksimum dicapai jika kecepatan aliran maksimum. Untuk kecepatan maksimum dicapai jika jari-jari hidraulik maksimum. Jari-jari maksimum dicapai jika keliling basah minimum. Dengan menggunakan penampang trapesium untuk perhitungan rencana saluran, maka didapatkan dimensi sebagai berikut : Luas (A) = (B+mh)h (4.) Keliling basah (P) = B+h (4.) Lebar dasar (B) = P-h (4.) Kecepatan aliran (V) V R n V 0,0 S 0.6 0.0006977 V 0.0850.06 0,0 V 0.499m / dt Nilai B disubstitusikan ke rumus (A) sehingga menjadi : A = (P - h ) h + mh² Atau A = Ph - h² ) + mh² (4.4) Asumsikan luas penampang (A) dan kemiringan dinding (m) adalah konstan, maka persamaan di atas dapat didefinisikan

terhadap (h) dan dibuat sama dengan nol untuk memperoleh kondisi P minimum. da P 4h dh Atau m mh 0 (4.5) P 4 m mh (4.6) Dengan menganggap h konstan, mendeferensial persamaan di atas dan membuat sama dengan nol, maka diperoleh persamaan berikut : dp dm 4 h m 0 h m (4.7) Selanjutnya, jika nilai (m) disubstitusikan ke dalam persamaan (4.), maka diperoleh persamaan berikut : A h A h h. h jadi penampang trapesium yang paling efisien adalah jika kemiringan dindingnya, m = (/ ), atau Ɵ = 60º. Trapesium yang terbentuk berupa setengah segi enam beraturan (heksagonal). Maka diperoleh persamaan berikut : P h A h h R Atau m m 4m² = + m² ; m (4.8) Perhitungan dimensi saluran drainase primer ruas P-P Data : Q = 0.6 m /dt n = 0,00 S = 0.00457 m² = Nilai (m) disubstitusikan ke dalam persamaan (4.6) maka persamaan yang diperoleh adalah : 8 P h P h h Jika nilai (m) disubstitusikan ke dalam persamaan (4.), maka persamaan yang diperoleh adalah : B h 4 h B h m 0,5775 0,58 Dengan menggunakan persamaan Manning : Q = A x V h diperoleh : h = 0,50 m Lebar dasar (B) h h x xs n

0,50 = 0,58 m Dari hasil diatas sehingga diperoleh : Lebar talud (t) Luas penampang basah (A) = ( b + mh) h = (0,58 + (0,58 x 0,50)) 0,50 = 0,44 m² Keliling basah saluran (P) = b + h = 0,58 + (0,50) =,74 m Jari-jarihidrolis (R) Kecepatan aliran (V) = = m x h = x 0, 50 = 0.9 m = A / P = 0,44 /.74 = 0.5 m R S = 0,5 0.00457 n 0,0 = 0,86 m/dt Tinggi jagaan (freeboard) (F) = 0, m Tinggi saluran (H) = h + F = 0,50m + 0, m = 0.80 m Dalam perencanaan drainase. Juga dibutuhkan juga perencanaan gorong gorong. Gorong-gorong yang direncanakan adalah gorong-gorong dengan kontrol pemasukan (inlet control)tidak tenggelam (H>.D). Gorong-gorong direncanakan berbentuk persegi, sehingga tinggi goronggorong adalah. dari permukaan air (H<.H). Perhitungan gorong-gorong dilakukan dengan menggunakan formula Henderson (966) yaitu sebagai berikut: Q CBH gh Q = Debit aliran melalui gorong- gorong (m /dt) B = Lebar gorong-gorong (m) C = Koefisien kontraksi pada sisi-sisi pemasukan. Apabila ujungnya persegi, maka C = 0,9, sedangkan apabila ujungnya dibulatkan, maka C = H = Tinggi permukaan air (m) Contoh perhitungan gorong gorong Data : nilai Q masing-masing posisi Gorong-gorong Posisi P8-P9 Q = Q Ruas P7-P8 + Q Ruas S-P8 =0.0455095+ 0.0468755 = 0.0800085 m /det Jadi perhitungan selanjutnya : C = 0,9 (untuk ujung persegi)

H = diambil 0,9 B Jadi itu hasil dimensi dari saluran digambarkan sebagai berikut : Q CBH gh Didapatkan nilai : B = 0.6 m H air = 0.9 B = 0.9 x 0.4 = 0.55 m H gorong-gorong =, x 0.55 = 0.50 m Kesimpulan Primer Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan, yaitu mulai dari pengolahan samapai pada tahap perhitungan dimensi saluran, maka dapat diambil kesimpulan sebahai berikut Data stasiun curah hujan yang dipakai dengan kurun waktu 0 tahun (00 0) didapat dari stasiun penakar curah hujan suliki, tanjung pati, dan koto tinggi Analisa curah hujan maksimum rata-rata dihitung menggunakan metode aljabar, Besarnya curah hujan rencana maksimum yang dihitung dengan merata-ratakan beberapa metode didapat untuk periode ulang 5 tahun adalah 9, mm dan untuk periode ulang 0 tahun adalah 0,9 mm. Dari hasil perhitungan debit saluran didapatkan adalah saluran persegi yang dipertimbangkan dapat menghemat lahan serta mudah dalam pemeliharaan. Untuk Sekunder Dari hasil perhitungan debit saluran didapatkan adalah saluran Trapesium Untuk itu hasil dimensi dari saluran digambarkan sebagai berikut : Primer

Sekunder Daftar Pustaka Suripin, M, Eng, Dr, Ir, Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan, Penerbit Andi, Yogyakarta, 004. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Drainase Perkotaan, Penerbit Gunadharma, 997. Payakumbuh Dalam Angka BPS Kota Padang, 0