RC 141356 TEKNIK IRIGASI DAN DRAINASE
EVALUASI EVALUASI AKHIR SEMESTER : 20 % EVALUASI TGH SEMESTER : 15 % TUGAS BESAR : 15%
PENDAHULUAN 1.1. Fasilitas Drainase sebagai Salah Satu Infrastruktur (Sarana dan Prasarana) Perkotaan
Infrastruktur Air Perkotaan Sistem air bersih (urban water supply system) penyediaan air bersih untuk kota Sistem sanitasi (waste water system) pengelolaan limbah cair perkotaan IPAL Sistem drainase (storm water system) membangun jaringan saluran dan bangunannya untuk mengatur pembuangan air hujan.
Maksud dan Tujuan Drainase Perkotaan Membuat bangunan dan saluran yang berfungsi untuk mengendalikan (mengurangi / membuang) kelebihan air dari suatu kawasan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Paradigma baru : mengendalikan kelebihan air, mengatur pembuangan air dan menampung sebagian air untuk dimanfaatkan.
1.2 FENOMENA ALIRAN AIR Siklus Hidrologi
1.2 FENOMENA ALIRAN AIR Gerakan Partikel Air di Bumi Mengalir di permukaan, mengikuti kemiringan lahan menuju tempat rendah alur-alur alam / saluransaluran sungai laut Sebagian tertahan di cekungan di permukaan tanah, sebagian meresap ke dalam tanah Evaporasi (dalam analisa drainase diabaikan)
1.2 FENOMENA ALIRAN AIR Hambatan/Gangguan pada Gerakan Partikel Air dalam Siklus Hidrologi di Permukaan Bumi Vegetasi air mempunyai kesempatan untuk meresap ke dalam tanah air yang mengalir di permukaan tanah berkurang Aliran permukaan terhambat oleh cekungan genangan Aliran permukaan terhambat oleh bangunan genangan Aliran air di sungai / saluran terhambat oleh bangunan (jembatan, pipa dll), sampah, endapan sedimen muka air naik meluap
1.2 FENOMENA ALIRAN AIR Hambatan/Gangguan pada Gerakan Partikel Air dalam Siklus Hidrologi di Permukaan Bumi Aliran dalam tanah keluar dari bawah permukaan bumi akibat pengeprasan bukit genangan Aliran dalam tanah (air tanah dangkal) terhambat gerakannya akibat adanya bangunan dalam tanah (pondasi tiang, basement) perubahan arah aliran tanah
1.2 FENOMENA ALIRAN AIR Hambatan/Gangguan pada Gerakan Partikel Air dalam Siklus Hidrologi di Permukaan Bumi Resapan terganggu karena perubahan jenis penutup permukaan tanah : permukaan tanah/alami aspal, paving, bangunan sebagian air hujan menjadi aliran permukaan (surface runoff) tidak ada vegetasi di permukaan tanah surface runoff membawa partikel tanah erosi permukaan
1.2 FENOMENA ALIRAN AIR Hambatan/Gangguan pada Gerakan Partikel Air dalam Siklus Hidrologi di Permukaan Bumi Penyebab hambatan di bawah permukaan bumi Permeabilitas tanah sangat kecil Kondisi alami jenis tanah, misalnya lempung Campur tangan manusia pemadatan tanah (pekerjaan perbaikan tanah, beban bangunan di atas tanah, pondasi) arah aliran dalam tanah berubah.
1.3. Hubungan Manusia dan Air Kebutuhan air : -Kuantitas (volume, debit) -Kualitas (fisik / kimia) Aspek manfaat : * Manusia/mahluk hidup perlu air (langsung / tak langsung) Pertanian/perkebunan, Industri, Transportasi, Pembangkit listrik tenaga air, Pariwisata Aspek pengendalian : -Manusia mengalami kerugian akibat air ( Banjir / Genangan) -Erosi, Pencemaran / polusi air Air dibutuhkan secukupnya, kelebihan air menimbulkan masalah.
1.3. Hubungan Manusia dan Air Kelebihan air : Tanaman (bukan tanaman air) : akar membusuk, tanaman mati Air tak tersalur dengan baik menimbulkan genangan / banjir Genangan : Di lahan pertanian : idem di atas Di perumahan, perkotaan : kerugian material, sanitasi terganggu, kesehatan lingkungan terganggu, kegiatan seharihari (ekonomi, sosial) terganggu. Di jalan : kerusakan tubuh jalan, kegiatan / lalulintas sosial ekonomi terganggu. Genangan permanen : rawa-rawa
Contoh Genangan di Perkotaan
Peta Banjir Surabaya
1.4. Dampak pada Lingkungan yang Ditimbulkan oleh Sistem Drainase yang Buruk Air limbah yang tertahan di saluran atau di tempat-tempat yang rendah bau busuk, merusak estetika lingkungan, sumber penyakit. Genangan menjadi sarang nyamuk, merusak estetika lingkungan, sarana penyebaran penyakit (karena sanitasi terganggu), mengganggu pertumbuhan tanaman, merangsang tumbuhnya tanaman pengganggu di saluran atau di rawa-rawa.
1.4. Dampak pada Lingkungan yang Ditimbulkan oleh Sistem Drainase yang Buruk Genangan menimbulkan kerugian materiil, menghambat kegiatan ekonomi dan sosial, menghambat kelancaran lalu lintas dan merusak sarana dan prasarana perkotaan (bangunan, jalan dan sebagainya). Air berlebih yang tertahan dalam badan jalan, yaitu dalam konstruksi perkerasan jalan atau lapangan terbang dapat menurunkan stabilitas jalan.
1.4. Dampak pada Lingkungan yang Ditimbulkan oleh Sistem Drainase yang Buruk Maksud dan tujuan pembuangan air limbah dan air berlebih (selanjutnya disebut pekerjaan drainase) adalah : Mengalirkan air limbah dan/atau air berlebih secara cepat dan aman : -ke IPAL untuk air limbah (bagi air limbah) -ke pembuangan akhir atau badan air penerima bagi air berlebih (limpasan hujan) Mengeringkan lahan yang tergenang atau yang jenuh air dalam waktu yang sesingkat-singkatnya agar sanitasi dapat berjalan dengan baik, dan tanaman dapat tumbuh tak terganggu. Mengusahakan agar air tidak tertahan di dalam badan jalan/perkerasan agar kestabilan konstruksi jalan tetap terjaga.
1.5. Macam Pekerjaan Drainase Urban Drainage Pekerjaan drainase yang menyangkut pengaturan pembuangan air hujan dan/atau air limbah dalam wilayah suatu kota/permukiman Area yang di drain (patus) : Perumahan / permukiman / perdagangan dan jasa Lapangan terbang, pelabuhan, Industri. Air yang didrain : Air hujan air yang berlebih Air buangan domestik (rumah tangga, perkotaan) Buangan industri Air tanah
1.5. Macam Pekerjaan Drainase Basin Drainage Menyangkut pengaturan aliran sungai meliputi pengendalian debit dan muka air sungai dalam suatu daerah pengaliran sungai atau sub daerah pengaliran sungai. Pengendalian : Normalisasi sungai Tanggul Waduk Sudetan Tanggul Pintu Air/ Pompa Banjir suatu sungai disebabkan oleh : Pengendapan di alur sungai mengurangi kapasitas alir sungai. Pengaruh air balik dari sungai utama masuk ke anak-anak sungai atau dari laut masuk ke sungai utama/induk, sehingga muka air naik melampaui tebing sungai. Hambatan di alur sungai, misalnya penyempitan penampang sungai (alami atau karena adanya bangunan, belokan dlsb.)
Pengertian Banjir, Genangan dan Drainase Banjir : Muka air di sungai lebih tinggi dari muka air normal Selama aliran tetap dalam palung sungai tidak menjadi masalah, Kecuali bila merusak palung sungainya sendiri. Muka air meningkat dan meluap ke daerah sekitarnya Terjadinya banjir dikaitkan dengan frekwensi kejadiannya. Debit maksimum (rata-rata) yang terjadi 1 dalam 1 tahun disebut debit banjir tahunan. Banjir yang terjadi 10 tahun sekali disebut banjir menengah, sedang banjir yang terjadi 50 tahun sekali disebut banjir besar
Pengertian Banjir, Genangan dan Drainase Genangan Genangan, adalah air yang tertahan di suatu tempat dan tidak tersalur dengan cepat ke pembuangan (saluran, sungai, laut). lama genangan, beberapa saat / hari minggu dst. lahan tergenang permanen = rawa-rawa.
1.6. Pekerjaan Drainase Kawasan Perkotaan Ada dua alternatif sistem yang dapat dipilih, yaitu : Sistem terpisah Saluran air hujan saluran limbah Air limbah ke pengolahan air limbah (IPAL) saluran umum Sistem tercampur, Air limbah dan air hujan dialirkan dalam suatu jaringan saluran drainase, langsung dibuang ke perairan umum.
Drainase Permukiman Lingkup pekerjaannya mengupayakan agar air hujan di permukaan lahan tersalur dengan baik di jaringan saluran menuju pembuangan akhir sehingga tidak menimbulkan genangan.
Drainase Jalan Raya Lingkup pekerjaannya adalah mengupayakan agar air hujan atau air tanah tidak menggenang di atas permukaan jalan dan tidak bertahan dalam lapisan perkerasan jalan karena dapat menurunkan kestabilan konstruksi jalan.
Drainase Lapangan Terbang Sama dengan prinsip drainase jalan raya. Kawasan lapangan terbang sama dengan drainase permukiman
Drainase Pelabuhan Sama dengan prinsip drainase jalan raya. Kawasan lapangan terbang sama dengan drainase permukiman Drainase Lahan ( non lahan pertanian) Drainase bawah permukaan / sub surface drainase Mematus lahan dengan cara mengatur kedalaman muka air tanah.yang biasanya tergenang dengan jaringan saluran di bawah permukaan tanah, sehingga permukaan lahan ( atau badan jalan) bebas genangan
Menurut cara pengalirannya sistem drainase dapat dibedakan atas : Sistem gravitasi, aliran mengandalkan perbedaan tinggi muka air di hulu dan di hilir Sistem pompa, dilakukan apabila pengaliran secara gravitasi tidak dapat dilakukan sehubungan muka air di hilir (di pembuangan) lebih tinggi daripada muka air di hulu (di saluran).
Menurut cara pengalirannya sistem drainase dapat dibedakan atas : Sistem polder. Untuk daerah / lahan yang lebih rendah dp sekitarnya. Area dilindungi dari masuknya air dari luar Pembuangan dilakukan dengan pompa Kolam tampungan sementara (retarding basin, pond, boezem) Menampung sementara, sampai muka air di hilir cukup rendah untuk dapat mengalir secara gravitasi,
Menurut cara pengalirannya sistem drainase dapat dibedakan atas : Kolam Tampungan Sementara. (retarding basin, pond, boezem) Menampung sementara, sampai muka air di hilir cukup rendah untuk dapat mengalir secara gravitasi.
1.6. Pola Umum Sistem Drainase Jaringan saluran drainase prinsipnya seperti jaringan sungai : Jaringan saluran pembuangan akhir.
1.6. Pola Umum Sistem Drainase Kondisi Khusus
1.7. Komponen Alam yang Diperhitungkan dalam Perencanaan Drainase.Tanah dan air tanah Jenis tanah : kemampuan peresapan air menentukan koefisien pengaliran), ketahanan terhadap gerusan air menentukan koefisien kekasaran saluran), kedalaman muka air tanah tampungan dalam tanah, rembesan saluran). 2. Topografi Trase saluran Kemiringan saluran Luas daerah pematusan Luas genangan
1.7. Komponen Alam yang Diperhitungkan dalam Perencanaan Drainase Hidrologi Debit saluran dimensi saluran Penggunaan lahan Penggunaan lahan atau penutupan lahan menentukan banyaknya air yang mampu diserap tanah koefisien pengaliran, C debit saluran Kondisi pembuangan akhir Menentukan kelancaran pembuangan Sungai ada fluktuasi muka air Laut pasang surut. Perlu tidaknya bangunan/fasilitas untuk pengeluaran air.
1.7. Komponen Alam yang Diperhitungkan dalam Perencanaan Drainase TANAH DAN AIR TANAH Besarnya limpasan permukaan (run-off), tergantung pada : Kemiringan lahan Relief permukaan lahan dan penutupan lahan atau penggunaan lahan Struktur tanah Kedalaman muka air tanah Penutup permukaan lahan Air Tanah dan Perencanaan Kapasitas Saluran Drainase Tanah jenuh air peresapan berkurang Rembesan air tanah ke saluran mengurangi kapasitas saluran.
1.8. Terminologi Subbab ini memuat istilah / terminologi yang berkaitan dengan pekerjaan drainase. Aliran Permukaan (limpasan permukaan, surface runoff). Lapisan air yang mengalir di permukaan tanah yang datangnya dari curah hujan. Aliran Permanen ( Steady Flow ) Aliran dimana debit air yang mengalir pada saluran tidak berubah atau konstan selama selang waktu tertentu
1.8. Terminologi Aliran Tidak Permanen ( Unsteady Flow ) Aliran dimana debit air yang mengalir pada saluran berubah dalam selang waktu tertentu. Aliran Berubah ( Varied Flow ) Aliran pada saluran dimana kedalaman air berubah sepanjang saluran. Aliran Seragam ( Uniform Flow ) Aliran pada saluran dimana kedalaman air tidak berubah sepanjang saluran. Banjir ( Flood ) Kondisi debit pada saluran/sungai atau genangan pada lahan yang melebihi kondisi normal yang umumnya terjadi. Kondisi normal diberi batas maksimum sebagai kondisi yang tidak sampai mengganggu kegiatan dan merugikan lingkungan.
1.8. Terminologi Bantaran (Flood plain) Bagian dari dataran banjir mulai dari tepi saluran atau sungai, sampai kaki tanggul banjir. Bantaran termasuk bagian dari penampang saluran atau sungai yang berfungsi menambah kapasitas saluran atau sungai untuk melewatkan debit banjir yang lebih besar. Badan Air ( Receiving water ) Tempat terakhir dimana saluran primer drainase bermuara. Dalam hal ini bisa berupa sungai besar atau laut. Berm (shoulder, bahu jalan) Jalur tanah atau tanah ditanami rumput, yang dibuat dikiri kanan perkerasan jalan, yang tidak boleh dilewati kendaraan.
1.8. Terminologi Beronjong (gabion) Susunan atau tumpukan batu kali atau batu pecah yang dipasang tanpa spesi dengan cara memasukkannya didalam keranjang anyaman kawat baja.
1.8. Terminologi Box Culvert Gorong-gorong yang berpenampang melintang persegi. Biasanya dibuat dari beton bertulang. Busem (boezem, retarding basin, pond) Kolam penampungan sementara limpasan banjir. Daerah Permukiman. Kawasan yang diatasnya terdapat sejumlah perumahan yang dipakai sebagai tempat tinggal. Daerah Pematusan (drainage basin, catchment area) Luasan daerah dimana curah hujan yang jatuh diatasnya, mengalir masuk ke saluran atau sungai.
1.8. Terminologi Dataran Banjir (Flood plain) Lahan ditepi kiri dan kanan saluran atau sungai yang akan tergenang pada kondisi banjir. Debit Volume air yang melewati penampang saluran tiap detik. Gorong-gorong/culvert Bangunan bantu atau bangunan perlintasan yang berfungsi melintaskan air melewati rintangan berupa jalan atau jalan kereta api. Hidrograf Grafik yang menggambarkan hubungan besarnya debit atau kedalaman air pada sungai atau saluran, terhadap waktu.
1.8. Terminologi Jagaan (wakking (Bld), freeboard) Jarak vertical dari permukaan air sampai sisi atas tanggul atau tanah tepi saluran. Limpasan Aliran air pada alur saluran atau sungai yang datangnya berasal dari curah hujan yang jatuh pada daerah pematusannya. Plengsengan (Lining, revetment) Perkuatan lereng saluran dari bahan penguat seperti aspal, pasangan batu, beton atau beton bertulang. Pemasukan tepi ( street inlet ) Lobang aliran yang dibuat pada dinding tepi berm atau diatas saluran tepi, berfungsi melewatkan air dari limpasan pada permukaan jalan, masuk ke saluran tepi.
1.8. Terminologi Periode Ulang ( return periode ) Interval waktu rata-rata yang suatu peristiwa disamai atau dilampaui satu kali. Sebagai contoh misalnya periode ulang 2 tahunan memberi arti bahwa peristiwa tersebut akan disamai atau dilampaui sebanyak 2 kali dalam kurun waktu 4 tahun, 3 kali dalam kurun waktu 6 tahun, 4 kali dalam kurun waktu 8 tahun, 10 kali dalam kurun waktu 20 tahun. Mengenai waktu kapan terjadinya peristiwa tadi disamai atau dilampaui, tidak ( bisa ) ditentukan atau dipastikan. Saluran terbuka ( open channel ) Saluran yang mempunyai permukaan air bebas atau yang permukaan airnya berhubungan dengan atmosfir.
1.8. Terminologi Saluran Drainase Kota Saluran drainase yang menerima dan membuang air dari daerah pemukiman atau dari daerah perkotaan ke badan air, dengan segala fasilitas drainase yang diperlukan. Saluran Drainase Basin Saluran drainase yang menerima air dari luar daerah pemukiman dan membuang air ke badan air melewati perkotaan. Sistem Drainase Kumpulan saluran yang membentuk struktur jaringan saluran mulai dari saluran primer sampai saluran tepi dengan segala bangunan bantu yang ada didalam daerah pematusannya termasuk badan air dimana saluran primernya bermuara.
1.8. Terminologi Saluran Tepi (side ditch) Saluran tepi jalan yang berfungsi menerima air pematusan dari permukaan jalan dan lahan yang berada berseberangan dengan jalan. Saluran Kwarter Saluran yang menerima dan menyalurkan limpasan dari saluran tepi dan air pematusan dari lahan yang terletak di kiri kanan saluran. Luas daerah pematusan saluran kwarter, maksimum 5 ha untuk daerah datar dan 10 ha untuk daerah miring. Saluran Tersier Saluran yang menerima dan menyalurkan limpasan dari saluran kwarter dan air pematusan dari lahan yang terletak di kiri kanan saluran. Hulu saluran tersier berawal dari pertemuan dua saluran kwarter.luas daerah pematusan untuk saluran tersier adalah maksimum10 ha untuk daerah datar dan maksimum 20 ha untuk daerah miring (SDMP 2018)
1.8. Terminologi Saluran Sekunder Saluran drainase yang berawal dari pertemuan dua saluran tersier, menerima dan menyalurkan air yang masuk dari saluran tersier, saluran kwarter, saluran tepi dan lahan yang berada ditepi saluran bersangkutan.luas daerah pematusan untuk saluran sekunder adalah 20 ha untuk daerah datar, dan 40 ha untuk daerah miring. Saluran Primer Saluran primer berawal dari pertemuan dua saluran sekunder, menerima air pematusan dari saluran sekunder, saluran tersier, saluran kwarter dan saluran tepi serta lahan yang berada di kiri kanan saluran. Saluran Prismatis. Saluran prismatis adalah saluran yang mempunyai bentuk dan dimensi sama sepanjang saluran.
1.8. Terminologi Trotoar. Jalur tanah atau perkerasan yang dibuat di kiri kanan jalan, yang diperuntukkan bagi pejalan kaki dan tidak boleh dilewati kendaraan. Waktu Konsentrasi Waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan partikel air dari titik terjauh sampai ke suatu tempat yang disebut dengan Titik Kontrol. semua bagian daerah aliran telah mengkontribusikan limpasannya tercapai debit maksimum