BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sumber Pustaka Hasil Penelitian Terdahulu Maksud dari tinjauanpustaka tentang penelitian terdahuluini adalah sebagai sumber referensi penelitian terdahulu untuk menentukan topik permasalahan, arah dan tujuan penelitian (pembeda),sehingga penyusun dapat membandingkan hasil penelitian penyusun dengan penelitian tugas akhir lain, sehingga tidak ada prasangka plagiatisme. Judul dan hasil penelitian terdahulu tentang drainase jalan dapat dilihat di tabel 2.1. Tabel 2.1.Judul Dan Hasil Penelitian Terdahulu No. Nama Judul Tugas Akhir Hasil penelitian 1. Firdaus Achmad, Perencanaan Drainase Jl, Dr. Rekayasa Drainase untuk Politeknik Negeri Setiabudhi Sepanjang 1,4 Km dataran tinggi sehingga dapat Bandung, 2013 Kota Bandung menjadikan aliran air sebagai cadangan air tanah, menghitung RAB (Rencana Anggaran Biaya) dan DED (Detail Engineering Desain) 2. Riszky Fauzy, Perencanaan Ulang Sistem Menghitung RAB (Rencana Politeknik Negeri Drainase Pada jalan Prof. Dr Anggaran Biaya) dan DED Bandung, 2012 Surya Sumantri Sepanjang 1,1 (Detail Engineering Desain) Km perencanaan ulang dan perbaikan system drainase sepanjang 1,1 Km. 3. Denden Andrie Fahmi dan Desca Ardhi, Politeknik Negeri Bandung 2009 Sumber : Dokumentasi Penyusun Perencanaan Drainase Horizontal dan Vertikal pada Jalan Gegerkalong Hilir Bandung Perencanaan Ulang Drainase Horizontal dan Vertikal yang dibuat untuk mengendalikan air limpasan. Perbedaan nya sendiri yaitu pada judul dan daerah yang ditinjau sebagai tempat penelitian serta output dari penelitian itu sendiri, dapat dilihat pada tabel 2.1 perbedaan dari segi judul (mencakup tempat tinjauan) dan hasil penelitian. Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-1

2.2 Dasar Teori 2.2.1 Drainase Drainase (drainage) berasal dari kata to drainyang berarti mengalirkan air dan dalam pengertian ini dapat berarti mengeringkan. Drainase adalah ilmu atau cara untuk mengalirkan air dari suatu tempat, baik yang ada dipermukaantanah ataupun air yang berada di dalam lapisan tanah, sehingga muka air di tempat tersebut turun atau berkurang sampai batas yang diinginkan. Dalam pengalirannya ada 2 (dua) macam sistem drainase, yaitu sistem terpisah dan sistem tercampur. Sistem Drainase Terpisah (Separate system) Sistem ini mempunyai dua jaringan pipa atau saluran, yang pertama membawa air hujan, dan yang kedua membawa air buangan limbah domestik maupun air limbah industri. Langkah-langkah dalam perhitungan sistem drainase terpisah ini, adalah: Menghitung kapasitas/debit air hujan, dengan mengetahui curah hujan harian maksimum serta intensitas hujan. Menghitung debit air kotor/buangan, dengan cara memperhitungkan jumlah penduduk pada lokasi perencanaan serta mengetahui kebutuhan air bersih (orang/ hari). Air buangan diasumsikan antara 70% - 80 % dari pemakaian air bersih. Banyaknya pemakaian air bersih untuk setiap bangunan berbeda-beda, tergantung dari fungsi bangunan tersebut Untuk pemilihan penggunaan system drainase tersebut, drainase terpisah memiliki keuntungan sebagai berikut: Saluran air kotor mempunyai dimensi yang kecil sehingga mudah pembuatannya Mengurangi bahaya bagi kesehatan masyarakat Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-2

Instalasi air kotor/buangan hanya khusus mengolah air kotor/buangan tanpa tambahan air hujan Bisa dilakukan sistem pembilasan sendiri, baik pada musim kemarau maupun pada musim hujan. Kerugian dari sistem terpisah (separate system) adalah: Diperlukan pembuatan 2 (dua) buah saluran yang memerlukan tempat dan biaya yang relatif besar. Sistem Tercampur (Combined system) Pada sistem tercampur air hujan maupun air limbah domestik dan industri dibawa oleh pipa atau saluran-saluran yang sama. Debit sistem tercampur ini adalah hasil perhitungan kapasitas/debit air hujan ditambah dengan kapasitas/debit air kotor/buangan, sehingga akan didapat kebutuhan dimensi saluran. Dalam memilih sistem saluran yang digunakan antara sistem drainase tercampur atau terpisah disesuaikan dengan keperluan dan kondisi daerah pengaliran drainase sendiri. Pertimbangan pemilihan kedua sistem tersebut antara lain adalah: Periode musim hujan dan musim kemarau cukup lama Kuantitas air hujan jauh berbeda dengan kuantitas air buangan Air kotor memerlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dibuang, dan harus secepatnya dialirkan, sedangkan air hujan tidak perlu diolah. Hal-hal yang menjadi bahan pertimbangan untuk menggunakan sistem drainase tercampur (combined system): Debit masing-masing relatif kecil sehingga dapat disatukan Kuantitas keduanya hampir sama Fluktuasi curah hujan dari tahun ke tahun relatif kecil. Keuntungan dari sistem tercampur (combined system): Hanya diperlukan satu saluran sehingga lebih ekonomis Terjadi pengenceran air buangan oleh air hujan Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-3

Kerugian dari sistem tercampur (combined system)adalah : Apabila perlu diolah, memerlukan kapasitas pengolahan yang lebih besar Air hujan yang seharusnya tidak perlu diolah menjadi kotor dan harus masuk ke pengolahan juga. 2.2.2 Drainase Jalan Menurut Pedoman Perencanaan Drainase Jalan Pd. T-02-2006-B, drainase jalan adalah prasarana yang dapat bersifat alami ataupun buatan yang berfungsi untuk memutuskan dan menyalurkan air permukaan maupun bawah tanah, biasanya menggunakan bantuna gaya gravitasi, yang terdiri atas saluran samping dan gorong-gorong ke badan air penerima atau tempat peresapan buatan. Sedangkan drainase permukaan adalah suatu jaringan saluran yang umumnya berbentuk saluran terbuka yang berfungsi untuk mengalirkan hujan dari suatu daerah pelayanan ke tempat pembuangan yang umunya berbentuk badan air. Sarana drainase permukaan terdiri dari tiga jenis, yaitu: Saluran : o Saluran Penangkap (catch ditch) o Saluran Samping (side ditch) Gorong-gorong (culvert) Saluran alam (sungai) yang memotong jalan Gambar 2.1. Letak Saluran Penangkap, Salurang Samping dan Gorong-gorong (Sumber: Pd.T 02-2006-B) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-4

Agar aliran ar hujan dapat ditampung dan dialirkan ke tempat pembuangan (sungai dan lain-lain), maka kapasitas sarana drainase jalan (kecuali saluran alam) ukuran/dimensi-nya harus direncanakan terlebih dahulu. Dimensi sarana drainase ditentukan berdasarkan kapasitas yang diperlukan (Q s ), yaitu harus dapat menampung besarnya debit aliran rencana (Q r ) yang timbul akibat hujan pada daerah aliran, dengan melalui proses perhitungan sehingga diperoleh Q s >Q r.proses perhitungan hujan rencana sampai dengan debit rencana ini adalah analisis hidrologi. 2.2.3. Evaluasi Drainase dengan Metode BNKT 1990 Menurut NO.018/T/ BNKT/ 1990 evaluasi sistem drainase didasarkan pada parameter penilaian terhadap kondisi drainase yang telah ditetapkan (lihat tabel 2.2).Penilaian ini menentukan kondisi drainase secara umum apakah harus dilakukan perbaikan atau hanya sekedar pemeliharaan rutin. Tabel 2.2:Nilai Kondisi Sistem Drainase Saluran Samping Angka Jalur Pejalan Kaki Angka Ada 0 Ada 0 Tidak Ada 7 Tidak Ada 3 Tersumbat 2 Rata 0 Tidak Tersumbat 0 Tidak Rata 1 Teratur 0 Rusak 2 Tidak Teratur 2 Baik 0 Memadai 0 Tepian/Kereb Angka Tidak Memadai 3 Ada 0 Bahu Angka Tidak ada 1 Terlalu Tinggi 2 Rusak 2 Sama Tinggi 0 Baik 0 Terlalu Rendah 2 Penghubung Angka Miring 0 Ada 0 Tidak Rata 2 Tidak Ada 3 Diperkeras 0 Tersumbat 2 Tidak Diperkeras 1 Tidak Tersumbat 0 Sumber :Tata Cara Penyusunan Program Pemeliharaan Jalan Kota NO. 018/T/ BNKT/ 1990 Hasil penilaian : - Penilaian > 15 Perlu dilakukan peningkatan terhadap sistim drainase. Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-5

- Penilaian 10 15 Perlu dilakukan perbaikan-perbaikan yang berarti pada komponen sistim drainase dengan memasukkan ke dalam program pemeliharaan berkala. - Penilaian < 10 Disini hanya diperlukan pemeliharaan rutin terhadap komponen-komponen drainase guna menjaga kelancaran sistim drainase. 2.2.4. Perubahan Tata Guna Lahan Perubahan tata guna lahan secara langsung mempengaruhi daerah resapan air, dengan adanya aktivitas pembangunan atau perubahan lahan ini peruntukan kawasan yang semula merupakan daerah terbuka dengan fungsi lahan sebagaiarea resapan yang bersifat permeable (dapat ditembus air) kemudian berubah menjadi area yang bersifat impermeable (tidak dapat ditembus air) sehingga menyebabkan terganggunya penyerapan air pada waktu musim hujan. Kondisi ini berdampak terhadap lebih dominannya aliran permukaan sehingga berpengaruh terhadap perubahan debit aliran yang masuk ke saluran. 2.2.5. Analisis Hidrologi Pada perencaanaan drainase sangat erat hubungannya dengan hidrologi, karena drainase sendiri bertujuan untuk mengalirkan air yang tidak terkecuali air hujan.analisis hidrologi yang digunakan pada perencanaan drainase yaitu pengolahan data curah hujan rencana periode tertentu, intensitas curah hujan, perkiraan curah hujan daerah tertentu dengan polygon tysen serta pengolahan koefisien limpasan air hujan. 2.2.5.1. Curah Hujan Rencana Periode Tertentu Metode Gumbel Analisa curah hujan rencana ini ditujukan untuk mengetahui besarnya curah hujan harian maksimum dalam periode ulang tertentu yang nantinya digunakan untuk perhitungan debit banjir rencana. Metoda yang digunakan sesuai Pedoman Perencanaan Drainase Jalan Pd. T-02-2006-B adalah metoda Gumbel. Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-6

Dimana : = +. =........ (1) = ( ) 1 Y n : Harga rata-rata reduced mean (Tabel 2.3). S n :Reduced Standard Deviation (Tabel 2.4). Y t :Reduced variate (Tabel 2.5). X r : Hujan dalam periode ulang tahun. X r : Curah hujan rata-rata (mm). S d : Standar deviasi. n : Banyaknya data. K : Koefisien pengaruh jumlah data dan periode ulang (Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan hal 51 ) Tabel 2.3Reduced Mean (Y n ) N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5220 20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5300 0,5820 0,5882 0,5343 0,5353 30 0,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5400 0,5410 0,5418 0,5424 0,5430 40 0,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5468 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481 50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518 60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545 70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5566 0,5567 80 0,5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585 90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599 100 0,5600 (Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan) Tabel 2.4Reduced Standar Deviasi (S n ) N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,9496 0,9697 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565 20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1080 30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388 40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590 50 1,1607 1,1623 1,1638 1,1658 1,1667 1,1981 1,1696 1,1708 1,1721 1,1734 60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1,1844 70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1,1930 80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,2001 90 1,2007 1,2013 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2044 1,2049 1,2055 1,2060 100 1,2065 Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-7

Tabel 2.5Reduced Variate (Y t ) Periode Ulang Reduced Variate 2 0,3668 5 1,5004 10 2,510 20 2,9709 25 3,1993 50 3,9028 100 4,6012 200 5,2969 500 6,2149 1000 6,9087 5000 85,188 10000 92,121 (Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan) 2.2.5.2.Analisa Debit Banjir Rencana Metode Rasional Ada beberapa metoda yang digunakan dalam melakukan analisa debit banjir rencana (Qr).Tetapi yang banyak digunakan dan juga disarankan oleh JICA (Japan International Cooperation Agency), The Asphalt Institute, AASHTO (American Association of State Trasportation Official) maupun SNI (Standar Nasional Indonesia) yaitu metoda Rasional yang merupakan rumus empiris dari hubungan antara curah hujan dengan besarnya limpasan (debit), seperti di bawah ini: =.., Dimana : Q = debit limpasan, dalam (m 3 /det) C = Koefisien limpasan atau pengairan, (tak berdimensi) It = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) A = Luas daerah tangkapan hujan (km 2 ) Nilai It didapat dari pengolahan data intensitas curah hujan menggunakan metode Gumbel dan pendekatan dengan IDF Jakarta. 2.2.5.3.Intensitas Curah Hujan Untuk mengolah data curah hujan menjadi intensitas curah hujan digunakan cara statistik dari pengamatan durasi hujan yang terjadi. Apabila data untuk setiap empiris dengan berpedoman pada durasi (1 jam) dan pada curah (2) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-8

hujan harian maksimum yang terjadi setiap tahun. Perhitungan intensitas curah hujan dapat menggunakan metode Van Breen. Metode Van Breen ini menggunakan pendekatan besaran atau lama durasi hujan harian adalah terpusat selama 4 (empat) jam dengan hujan efektif sebesar 90% selama empat jam. Untuk menentukan intensitas curah hujan digunakan rumus: = % (3) Dimana: I R 24 = Intesitas hujan (mm/jam) = Curah hujan harian maksimum 24 jam (mm/24jam) Untuk mendapat durasi intensitas digunakan tabel lengkung Jakarta seperti pada tabel2.6. Tabel 2.6 :Intensity Duration Frequency (IDF) Hujan Jakarta Durasi Intensitas Hujan (mm/jam) untuk PUH (tahun) (menit) 2 5 10 25 50 5 126 148 155 180 191 10 114 126 138 156 168 20 102 114 123 135 144 40 76 87 96 105 144 60 61 73 81 91 100 120 36 45 51 158 63 240 21 27 30 35 40 (Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan) Persamaan Intensitas Terhadap Variabel t untuk perhitungan debit air hujan menggunakan bentuk persamaan yang sederhana, yang umumnya memakai persamaan Talbot, Sherman dan Ishoguro. Dari hasil analisa curah hujan menurut rumus Van Breen di subtitusikan ke dalam rumus Talbot, Sherman dan Ishoguro dengan metode kuadrat terkecil(least square). Persamaan yang mempunyai beda terkecil akan dipakai perhitungan selanjutnya sebagai berikut: 1. Rumus Talbot Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-9

= = ( ) 2 ( 2. ) ( ) 2 ( ) 2 2. Rumus Sherman = = ( )(. ) (. ) ( ) ( ) (4) = 3. Rumus Ishiguro [ ][Log ] [ ][ ] [ ] [ ][ ] = [ ][ ] [. ] [ ] [ ][ ] (5) = = [ ] [ ] [ ][ ] = [ ][ ] [ ] [ ] [ ][ ] Dimana : I = Curah Hujan (mm/jam) n = Konstanta Nd = Jumlah data t = Waktu konsentrasi (menit) 2.2.5.4. Koefesien Limpasan (C) Koefesien limpasan (C) merupakan perbandingan antara jumlah hujan yang jatuh dengan jumlah hujan yang melimpas dan tertangkap pada titik yang ditinjau atau angka reduksi dari intensitas hujan. Nilai koefesien pengaliran ini pada umumnya ditetapkan berdasarkan pola tataguna lahan serta topografi di daerah pengaliran yang ditinjau. Pada kenyataannya nilai koefesien pengaliran (limpasan) biasanya lebih besar dari 0 dan kurang dari 1. Menurut The Asphalt Institute, untuk menentukan C dengan berbagai kondisi permukaan, dapat dihitung dengan rumus : (6) C =...(7) Dimana : Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-10

C 1, C 2... =koefisien pengaliran sesuai dengan jenis permukaan (tak bersatuan). A 1, A 2... = luas daerah pengaliran (km 2 ). C = C rata-rata pada daerah pengaliran yang dihitung (tak bersatuan). fk = faktor limpasan sesuai tabel 2.7 Tabel 2.7Standar Koefisien Limpasan (C) dan Faktor Limpasan (fk) berdasarkan kondisi No. permukaan tanah dan tata guna lahan Kondisi Permukaan Tanah Koefisien Limpasan (C) Faktor Limpasan (fk) Bahan 1 Jalan Beton & Jalan Aspal 0,70 0,95-2 Jalan Kerikil & Jalan Tanah 0,40 0,70-3 Bahu Jalan : Tanah Berbutir Halus 0,40 0,65 - Tanah Berbutir Kasar 0,10 0,20 - Batuan Masif Keras 0,70 0,85 - Batuan Masif Halus 0,60 0,75 - Tata Guna Lahan 1 Daerah Perkotaan 0,70 0,95 2,0 2 Daerah Pinggir Kota 0,60 0,70 1,5 3 Daerah industry 0,60 0,90 1,2 4 Pemukiman Padat 0,40 0,60 2,0 5 Pemukiman Tidak Padat 0,40 0,60 1,5 6 Taman dan Kebun 0,20 0,40 0,2 7 Persawahan 0,45 0,60 0,5 8 Perbukitan 0,70 0,80 0,4 9 Pegunungan 0,75 0,95 0,3 (Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan) 2.2.5.5. Luas Daerah Pengaliran (A) Luas daerah pengaliran adalah daerah yang menerima curah hujan selama waktu tertentu (intensitas hujan), sehingga menimbulkan debit limpasan yang harus ditampung oleh saluran samping untuk dialirkan ke sungai. Rumus Luas Daerah pengaliran : A = L t X L... (8) Dimana : L t L = Panjang dari titik terjauh sampai sarana drainase (m) = Panjang saluran (m) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-11

L 1, L 2 L 3 = Lebar perkerasan dan bahu jalan sesuia ketentuan (m) = Lebar kondisi lapangan (m) 2.2.5.6. Waktu Konsentrasi (tc) Waktu Konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh butiran air untuk bergerak dari titik terjauh pada daerah pengaliran sampai ke titik pembuangan dengan terlebih dahulu memperhitungkan waktu untuk mencapai saluran dan waktu pengaliran dalam saluran. Jadi waktu konsentrasi (t c ) dihitung dengan rumus: t c = t i + t k................... (9) Dimana : t c = waktu konsentrasi (menit) t i = waktu inlet (menit) t k = waktu pengaliran (menit) a. Waktu Pengaliran (tk) Waktu pengaliran (tk) adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dari awal saluran ke ujung saluran. Waktu pengaliran dihitung dengan rumus: t k = L (60). V (menit).....................(10) Dimana : L = Panjang saluran t k = Waktu pengaliran V = Kecepatan aliran (m/ detik) b. Waktu Inlet (t i ) Waktu inlet yaitu, waktu air hujan untuk mencapai awal saluran (menhole awal) dari titik terjauh dalam area tadah hujan dengan memperhitungkan: Kelandaian (k) daerah dari titik terjauh ke menhole awal saluran. Jarak dari titik terjauh kemenhole awal saluran (L t ) Waktu inlet dihitung dengan rumus: t i = 3,28.,........................... (11) Dimana : L t = Panjang dari titik terjauh sampai sarana drainase (m) k = Kelandaian permukaan nd = koefisien hambatan (lihat tabel 2.8) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-12

Tabel 2.8. Koefisien Hambatan (nd) Kondisi permukaan yang Dilalui Aliran Nd Lapisan semen dan beton aspal 0,013 Permukaan halus dan kedap air 0,02 Permukaan halus dan padat 0,10 Lapangan dengan rumput jarang,ladang dan tanah 0,20 lapang kosong dengan permukaan cukup kasar Ladang dan lapangan rumput 0,40 Hutan 0,60 Hutan dan rimba 0,80 (Sumber : Pedoman Perencanaan Drainase, Pd T-02-2006 B) 2.2.6. Perencanaan Saluran Drainase Pada suatu perencanaan drainase ada beberapa ketentuan yang harus direncanakan sebelum mendapatkan dimensi drainase, seperti kecepatan pengaliran (V), kemiringan saluran (s), jenis dan bentuk saluran. Setelah mendapatkan parameter dan data tersebut, dimensi saluran dapat dihitung serta diberi tinggi jagaan sebagai factor keamanan saat debit maksimum. setelah itu juga bangunan pelengkap saluran drainase dapat direncanakan. 2.2.6.1. Kecepatan Pengaliran Saluran Kecepatan rencana merupakan kecepatan aliran yang direncanakan dalam saluran. Kecepatan ini dipengaruhi oleh bahan pembuat saluran tersebut. Besarnya nilai kecepatan aliran tersebut dapat diambil pada tabel 2.9 Kecepatan aliran air yang diizinkan berdasarkan jenis material. Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-13

Tabel 2.9 Kecepatan aliran air yang diizinkan berdasarkan jenis material No Jenis Bahan Kecepatan aliran (V) air yang diizinkan (m/det) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Pasir halus Lempung kepasiran Lanau aluvial Kerikil halus Lempung kokoh Lempung padat Kerikil kasar Batu-batu besar Pasangan batu B e t o n Beton bertulang 0.45 0.50 0.60 0.75 0.75 1.10 1.20 1.50 1.50 1.50 1.50 (Sumber : Pedoman Perencanaan Drainase, Pd T-02-2006 B) Untuk perhitungan kecepatan digunkan rumus Manning yaitu : =..... (12) Dimana : V = Kecepatan rata-rata (m/det) R = radius hidrolik (m) S = kemiringan saluran n = koefisien kekasaran Manning (tabel 2.10) Setelah perhitungan kecepatan rata-rata (V) dengan rumus Manning dilakukan, maka perlu dilakukan pula pengontrolan menggunakan (Vmin) dan (Vmaks) ijin, Vmin ijin V saluran Vmaks ijin. Kecepatan Minimum Ijin (Vmin) adalah kecepatan terkecil yang tidak menimbulkan pengendapan (sedimentasi) dan tidak merangsang tumbuhnya tanaman aquatic serta lumut. Menurut Van Te Chow antara 0.60 0.90 m/det atau diambil rata-rata 0.75 m/det. Kecepatan Maksimum Ijin (Vmaks) adalah kecepatan pengaliran terbesar yang tidak akan menyebabkan erosi di permukaan saluran. Untuk saluran pasangan, kecepatan maksimumnya adalah 2,5 3,5 m/det, sedangkan untuk saluran alam ± 2,0 m/det. Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-14

Tabel 2.10Koefisien Kekasaran Manning Jenis Sarana Drainase Koefesien (n) - Tanah 0.020 0.025 Tak - Pasir dan kerikil 0.025 0.040 diperkeras - Dasar saluran batuan 0.025 0.035 - Semen mortar 0.010 0.013 - B e t o n 0.013 0.018 Dibuat ditempat - Pasangan batu adukan basah 0.015 0.030 Batu belah - Pasangan batu adukan kering 0.025 0.035 - Pipa beton sentrifugal 0.011 0.014 Dipasang - Pipa beton 0.012 0.016 ditempat - Pipa bergelombang 0.16 0.025 (Sumber : Pedoman Perencanaan Drainase, Pd T-02-2006 B) 2.2.6.2Kemiringan Saluran Kemiringan saluran dalam perencanaan adalah kemiringan dari dasar saluran. Kemiringan dasar saluran direncanakan sedemikian rupa, sehingga dapat terjadi pengaliran secara sendiri atau gravitasi dengan batas kecepatan minimum tidak mengakibatkan terjadinya batas kecepatan, minimum tidak mengakibatkan terjadinya endapan. Selain itu kecepatan aliran maksimum tidak boleh merusak dasar dan dinding saluran dengan arti bahwa daya aliran mampu membersihkan endapan sendiri.kemiringan saluran rata-rata dalam perencanaan ini dipakai untuk memperhitungkan waktu konsentrasi. Dengan kemiringan rata-rata dari panjang jalur saluran yang mempunyai bagian-bagian panjang dengan kemiringan berbeda maka dapat diperoleh kecepatan rata-rata sehingga dengan kecepatan rata-rata dan panjang total dapat ditentukan waktu pencapaian aliran puncak suatu profil saluran tertentu, (lihat gambar 2.2). Rumus t1 t 2 S.............................. (13) L Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-15

Dimana : S = Kemiringan saluran. t 1 = Tinggi tanah dibagian tertinggi (m). t 2 = Tinggi tanah dibagian terendah (m). L = Panjang saluran (m) t 1 (m) t (m) A (Lm) Gambar 2.2 Kemiringan Saluran 2.2.7.Jenis dan Bentuk Saluran Jenis saluran yang dapat diterapkan terbagi menjadi 2 jenis, saluran terbuka dan tertutup, seperti yang dijelaskan di bawah ini: a. Saluran terbuka Saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaan bebas disebut saluran terbuka. Menurut asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial). b. Saluran tertutup Saluran tertutup dapat terbuat dari pipa, beton tidak bertulang berbentuk bulat (buis beton) atau dapat berbentuk trapesium atau segi empat dengan penutup di atas saluran. Pada jarak tertentu digunakan sumur pemeriksa (manhole) yang berfungsi selain sebagai sumur pemeriksa juga sebagai bangunan terjunan (drop manhole) pada perubahan dimensi dan pertemuan saluran. Bentuk-bentuk dan jenis saluran yang dipilih di sesuaikan dengan kondisi setempat, ada beberapa jenis dan bentuk saluran, seperti terlihat pada tabel 2.11. Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-16

Tabel 2.11: Berbagai bentuk penampang saluran (Sumber : Pedoman Perencanaan Drainase, Pd T-02-2006 B) Bentuk penampang yang digunakan padasaluran drainase Jalan Ir. H. Djuanda tampak pada gambar 2.3. Gambar 2.3 Bentuk penampang pada saluran drainase Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-17

Jalan Ir. H Djuanda Berikut ini merupakan rumus yang digunakan untuk mengetahui komponen perhitungan dari bentuk penampang pada saluran drainase Jalan Ir. H. Djuanda: A = (b x h)+ (d 2.Π /8) P = 2h + (b-d) +(Π.d/2) R = A / P Q = A x V...(14) V = 1/n x (R 2/3 x S 1/2 ) Dimana: A = Luas penampang (m2) P = Keliling Basah (m) b = Lebar Saluran Persegi (m) R = Jari-jari Hidrolis (m) h = Tinggi Saluran Persegi (m) Q = Debit Saluran (m3/det) d = Diameter Penampang bawah (m) V = Kecepatan Aliran (m/det) Π = 3.14 S = Kemiringan Saluran 2.2.8.Tinggi Jagaan (Freeboard) Tinggi jagaan atau freeboard adalah jarak vertikal dari puncak tanggul sampai permukaan air pada kondisi perencanaan.ada beberapa rumus yang dipakai untuk menentukan tinggi jagaan. Freeboard untuk saluran drainase jalan bentuk trapesium dan segi empat berdasarkan rumus daripedoman Perencanaan Drainase, Pd T-02-2006 B: = 0,5 h. (15) Dimana : W = tinggi jagaan (m) H = kedalaman air yang tergenang dalam saluran (m) Freeboard untuk saluran drainase jalan bentuk trapesium dan segi empat berdasarkan rumususbr (United State Bureau of Reclamation) : f cy...(16) Keterangan : Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-18

f = freeboard/jagaan (m) y (h) = kedalaman air (m) c = koefisien chezy tergantung dari debit Q 0,6 m 3 / det = 0,14 0,6 m 3 / det<q <8 m /det = 0,14 < c < 0,2 (nilai c interpolasi) Q > 8 m 3 / det = 0,23 w h b Gambar 2.4. Tinggi Jagaan Untuk Saluran Drainase 2.2.9. Air Limbah Rumah Tangga Selain mengalirkan banjir dari air hujan, drainase jalan juga mengalirkan air limbah rumah tangga yang berhubungan langsung dengan drainase tersebut. Air limbah rumah tangga merupakam air buangan dari kegiatan pengguna lahan pemukiman, perdagangan, dan fasilitas kota lainnya. 2.2.9.1.Luas Daerah Tangkapan Luas Daerah Tangkapan untuk air limbah rumah tangga adalah daerah permukiman, perdagangan dan fasilitas kota lainya yang mengalirkan buangan air limbah rumah tangga, sehingga menimbulkan debit yang harus ditampung oleh saluran drainase horizotal (permukiman) untuk dialirkan. 2.2.9.2.Pertumbuhan Penduduk Besar kecilnya debit air limbah rumah tangga tergantung pada tingkat pertumbuhan penduduk. Maka dibutuhkan data sekunder berupa jumlah penduduk pada tahun sekarang untuk melakukan estimasi jumlah penduduk pada tahun rencana yaitu 10 tahun yang akan datang. Untuk memprediksi jumlah penduduk pada tahun rencana, dapat dihutung dengan menggunakan metode Geometrik: Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-19

= (1 + ) (18) = (19) Dimana : P n = Jumlah penduduk pada tahun rencana P 0 = Jumlah penduduk pada tahun sekarang r = Tingkat pertumbuhan penduduk (%) n = Tahun Rencana A = Luas daerah tangkapan air limbah rumah tangga (m 2 ) k = Kepadatan kota 2.2.9.3. Debit Air Limbah Rumah Tangga Untuk menghitung debit air limbah rumah tangga, dibutuhkan data sekunder berupa rata-rata kebutuhan air bersih untuk mengkonversikannya kedalam air limbah dibutuhkan nilai koefisien buangan air limbah. Sehingga debit air limbah rumah tangga dapat dihitung dengan rumus: = h/ /h (20) Tabel 2.12. Rata-rata Aliran Air Limbah Di Daerah Permukiman Sumber Unit Jumlah aliran 1/Unit/Hari Antara Rata-rata Apartemen Orang 200-300 260 Hotel, Penghuni tetap Rumah pada umumnya Orang 150-220 190 Orang 190-350 280 Rumah Orang 120-200 150 gandengan Sumber : Dasar-dasar Pengelolaan Air limbah, Sugiharto Air limbah rumah tangga bersifat fluktuatif dalam artian debit yang mengalir akibat limbah rumah tangga berubah-ubah tergantung waktu, jenis pemakaian air bersih dan sebagainya. Oleh karena itu besaran Q limbah dikalikan dengan faktor hari maksimum yang berkisar antara 1,1 1,5, dan dikalikan dengan faktor jam puncak yang berkisar antara 1,6 2,0. = (21) = (22) Dimana : Q = Debit air limbah rumah tangga f hm = Faktor hari maksimum (1,1 1,5) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-20

f jam puncak = Faktor jam puncak (1,6-2,0) Fathurrrahman Hanif, Oky Hardi, Evaluasi Dan Perencanaan...II-21