MAKALAH TUGAS AKHIR EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI TERHADAP SISTEM DRAINASE WONOREJO AJENG PADMASARI NRP 07 00 0 Dosen Pembimbing: Ir. Sofyan Rasyid, MT JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 0
. Tinjauan Umum BAB I PENDAHULUAN Surabaya merupakan ibukota provinsi Jawa Timur yang berkembang sangat pesat menjadi pusat industri dan perdagangan yang berperan dalam pembangunan nasional. Perkembangan ini menarik minat masyarakat untuk bermigrasi ke Kota Surabaya sehingga mengakibatkan perkembangan penduduk kota meningkat sangat pesat serta menuntut perluasan lahan untuk perumahan, perdagangan, jasa maupun industri dan fasilitas penunjang lainnya. Wilayah perkotaan yang dulu hanya menempati pusat kota Surabaya kini berkembang ke arah barat, timur, utara dan selatan kota Surabaya. Lahan-lahan kosong yang dekat dengan tempat usaha mengalami pengalihan fungsi lahan sehingga mengurangi daerah-daerah konservasi sebagai tempat peresapan air hujan. Berkembangnya bangunan-bangunan yang semakin pesat tidak diimbangi dengan perkembangan sistem drainase kota Surabaya. Perubahan-perubahan fungsi lahan tersebut akan memperbesar koefisien pengaliran yang pada akhirnya juga akan memperbesar debit limpasan permukaan, hal inilah yang seringkali mengakibatkan terjadinya genangan air atau lebih dikenal dengan banjir di Kota Surabaya. Selain itu itu topografi daerah yang sebagian besar berdataran rendah mengakibatkan kesulitan unuk membuang air ke hilir secara gravitasi. Elevasi muka air tanah yang tinggi serta kondisi geografis yang berbatasan langsung dengan laut menjadikan saluran pada daerah ini sangat dipengaruhi oleh pasang surut air laut, sehingga rawan sekali terhadap bahaya banjir apabila sistem drainasenya tidak dikelola dengan baik. Salah satu kawasan banjir di Surabaya adalah pada sistem drainase Wonorejo yang berada pada wilayah Surabaya Selatan dan Surabaya Timur.. Latar Belakang Drainase perkotaan bertujuan untuk mengalirkan air berlebih dari suatu kawasan yang berasal dari air hujan maupun dari air buangan agar tidak menjadi genangan di tempat tertentu. Suatu kota terbagi menjadi beberapa kawasan, maka drainase di masing-masing kawasan merupakan komponen yang saling terkait dalam suatu jaringan drainase perkotaan dan membentuk suatu sistem drainase perkotaan. Sistem drainase Wonorejo meliputi tiga kecamatan yaitu Kecamatan Jambangan, Wonocolo dan Rungkut. Saluran utama pada sistem drainase Wonorejo adalah saluran primer Afvour Wonorejo yang memiliki panjang hingga ± 5 km dengan lebar 4 sampai 0 meter serta sebagian besar melewati daerah permukiman penduduk. Sistem drainase Wonorejo biasanya dibagi menjadi bagian yaitu sistem drainase bagian hulu dan sistem drainase bagian hilir. Saluran Afvour Wonorejo ini berhulu pada pertemuan saluran sekunder Jambangan, saluran sekunder Karah Agung dan bermuara di laut. Genangan yang terjadi pada sistem drainase Wonorejo mencapai ± 40 cm dengan lama genangan berkisar antara sampai 4 jam. Diduga saluran primer Afvour Wonorejo tidak mampu menampung air limpasan dari saluran sekunder, saluran tersier serta lahan yang berada di kiri dan kanan saluran. Dari pemaparan di atas perlu dilakukan upaya untuk mengurangi debit pada saluran primer Afvour Wonorejo tanpa memperbaiki atau merubah dimensi penampang saluran Afvour Wonorejo melalui cara diperdalam ataupun diperlebar karena pada kiri-kanan saluran sudah padat oleh bangunan dan akan rawan longsor jika saluran diperdalam yaitu dengan menggunakan pompa air. Pompa air dapat memberikan pengaruh pada daerah hulu dan hilir suatu sistem drainase. Pada bagian hulu, pompa air dapat memisahkan serta mengurangi debit yang nantinya akan masuk ke hilir. Sedangkan pada bagian hilir, pompa air dapat mengurangi debit yang akan masuk. Sistem drainase Wonorejo memiliki rumah pompa yang berada di bagian hilir dan telah beroperasi yaitu, pompa air Wonorejo I yang berada di Komplek Ruko Megah Raya Rungkut, pompa air Wonorejo II berada di dekat rumah susun dan pompa air Bozem Wonorejo yang berada di bozem Wonorejo. Pada pompa air Wonorejo I dan Wonorejo II langsung memompa air dari saluran primer Afvour Wonorejo sedangkan pompa Bozem Wonorejo memompa air dari saluran saluran Afvour Wonorejo yang telah ditampung sebelumnya pada bozem Wonorejo.
Sekalipun sistem drainase Wonorejo telah memiliki pompa air yang telah beroperasi pada sistem drainase Wonorejo bagian hilir, masih terdapat genangan pada beberapa kawasan perumahan misalnya perumahan Bendul Merisi Permai, Prapen Indah, Taman Panjang Jiwo. Dari pemaparan di atas perlu dilakukan penambahan pompa air pada bagian hulu yaitu pompa air Jemursari dengan tujuan mengurangi debit yang akan mengalir ke hilir dan diharapkan mampu mengatasi permasalahan banjir yang terjadi saat ini dan masa mendatang. Studi yang berjudul EFEKTIFITAS PENAMBAHAN POMPA AIR JEMURSARI TERHADAP SISTEM DRAINASE WONOREJO bertujuan untuk menganalisa efektifitas pompa air Jemursari.. Rumusan Masalah Dengan memperhatikan latar belakang dan identifikasi masalah tersebut di atas, maka permasalahan dalam studi ini dapat dirumuskan sebagai berikut :. Berapa besar debit pada saluran (primer) Afvour Wonorejo yang nantinya digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari?. Berapa besar kapasitas saluran eksisting sekitar pompa air Jemursari?. Berapa besar debit tambahan yang masuk ke saluran tersier Prapen dari saluran (primer) Afvour Wonorejo dan akibat dari dibukanya pintu air Jemursari? 4. Berapa besar debit yang akan diterima pompa air Jemursari? 5. Bagaimana efektifitas pompa air Jemursari terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir?.4 Tujuan Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :. Menganalisa besarnya debit pada saluran (primer) Afvour Wonorejo yang nantinya digunakan sebagai inflow dari pompa air Jemursari.. Menganalisa besarnya kapasitas saluran eksisting sekitar pompa air Jemursari.. Menganalisa besarnya debit tambahan yang masuk ke saluran tersier Prapen dari saluran (primer) Afvour Wonorejo dan akibat dari dibukanya pintu air Jemursari. 4. Menganalisa besarnya debit yang akan diterima pompa air Jemursari. 5. Menganalisa efektifitas pompa air Jemursari terhadap sistem drainase Wonorejo guna mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir..5 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penyusunan tugas akhir ini sebagai berikut : Sistem yang ditinjau sistem drainase Wonorejo pada daerah pelayanan pompa Jemursari dan daerah pengaruh pelepasan debit pompa air Jemursari ke hilir. Sistem drainase Wonorejo ditunjukkan pada Gambar.. Daerah layan pompa air Jemursari ditunjukkan pada Gambar.. Dan daerah pengaruh pelepasan debit pompa air Jemursari ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir ditunjukkan pada Gambar.. Tampungan air pada drainase yang diperhitungkan hanya berasal dari air hujan sedangkan debit dari limbah rumah tangga tidak diperhitungkan. Daerah tangkapan hujan (catchment area) ditinjau hanya pada kawasan yang air limpasannya kemungkinan akan membebani daerah studi. Analisa hanya dilakukan pada saluran sekunder dan saluran primer sedangkan saluran tersier hanya digunakan sebagai data pendukung. Desain dan analisa perhitungan hanya mengutamakan pada permasalahan aliran dalam sistem drainase, untuk analisa biaya tidak dibahas. Diasumsikan bahwa tidak terjadi kegagalan drainase pada tingkat yang lebih rendah yaitu kegagalan drainase pada tingkat sekunder, tingkat tersier dan tingkat keempat atau quarter.
.6 Manfaat Dengan adanya Tugas Akhir ini diharapkan permasalahan banjir di daerah Surabaya terutama pada daerah sistem drainase Wonorejo dapat diminimalisir sehingga tidak merugikan masyarakat..7 Bagan Alir BAB II ANALISA DAN PERHITUNGAN. Tinjauan Sistem Drainase Jaringan sistem drainase diperlukan untuk menunjukkan sistem aliran air hujan yang jatuh pada permukaan lahan, rumah dan jalan menuju saluran tepi dan dibuang menuju pembuangan akhir. Dari skema jaringan drainase dapat diketahui bahwa air mengalir secara gravitasi yaitu dari permukaan dengan elevasi tinggi menuju permukaan yang mempunyai elevasi lebih rendah. Saluran drainase pada sistem drainase Wonorejo memiliki penampang terbuka dengan bentuk penampang trapesium dan penampang ganda. Daerah yang akan ditinjau pada sistem drainase Wonorejo ini adalah pada daerah layan pompa air Jemursari untuk mengetahui besarnya inflow yang akan diterima oleh Afvour Wonorejo dan nantinya sebagian akan di pompa dengan pompa air Jemursari. Dan sebagian daerah hilir yaitu dari Jemursari sampai Rungkut guna mengetahui pengaruh dari pelepasan debit yang akan di alirkan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir. Sehingga area yang ditinjau hanya yang membebani daerah layan pompa air Jemursari untuk inflow ditunjukkan pada Gambar.., sedangkan inflow dari masing-masing daerah pematusan sekunder ditunjukkan pada Lampiran. dan sebagian hilir sistem drainase Wonorejo untuk pengaruh dari pelepasan debit ditunjukkan oleh Gambar.. Pemahaman mengenai saluran Afvour Wonorejo dan untuk memudahkan analisa dalam studi ini, maka saluran primer Afvour Wonorejo dibagi dalam beberapa segmen dengan skema yang ditunjukkan pada Gambar.. Dengan memperhatikan skema dan bagan skema segmen saluran primer Afvour Wonorejo pada Gambar.. dan Gambar.., dapat dijelaskan bahwa saluran primer Afvour Wonorejo dibagi dalam beberapa segmen karena terjadi perubahan debit yang signifikan yang berasal dari sub-catchment sekunder, perubahan kondisi eksisting saluran Afvour Wonorejo dan guna mempermudah melakukan analisa dalam studi ini. Segmen Segmen merupakan saluran primer Afvour Wonorejo segmen yang dimulai pada node P, titik pertemuan saluran sekunder Karah Agung dan jambangan, sampai node P. Outlet dari daerah pematusan sekunder Karah Agung dan Jambangan nantinya dijadikan inlet untuk Afvour Wonorejo segmen. Segmen Saluran primer Afvour Wonorejo segmen yang berhulu pada node P, titik pertemuan antara saluran sekunder Prof. Soepomo, Ketintang Selatan dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen, sampai node P. Outlet dari segmen yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen dan daerah pematusan sekunder Ketintang Selatan dan Prof. Soepomo menjadi inlet untuk segmen. Selain itu, Afvour Wonorejo segmen juga dibebani oleh daerah pematusan sekunder Ketintang Wiyata. Segmen Saluran primer Afvour Wonorejo segmen dimulai dari titik pertemuan saluran sekunder Ketintang dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen ditandai dengan node P dan saluran primer Afvour Wonorejo segmen berakhir pada node P4. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen dan daerah pematusan sekunder Ketintang akan menjadi inlet untuk saluran Afvour Wonorejo segmen. Saluran 4
Afvour Wonorejo segmen juga dibebani oleh daerah pematusan sekunder Jemur Gayungan. Segmen 4 Segmen 4 yaitu dari node P4, titik pertemuan antara saluran sekunder Wonokromo dan A. Yani dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen, sampai node P5 disebut dengan saluran Afvour Wonorejo segmen 4. Inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 4 yaitu outlet saluran Afvour Wonorejo segmen dan daerah pematusan sekunder A. Yani dan Wonokromo. Segmen 5 Untuk segmen 5 pada saluran Afvour Wonorejo berawal dari node P5, titik pertemuan antara saluran sekunder Wonocolo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 4, sampai node P6 disebut dengan nama saluran Afvour Wonorejo segmen 5. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 4 dan daerah pematusan sekunder Wonocolo akan menjadi inlet dari Afvour Wonorejo segmen 5. Segmen 6 Pada segmen 6 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 6 yang bermula dari node P6, titik pertemuan antara saluran sekunder Jetis dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 5, sampai dengan node P7. Pada node P6 merupakan outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 5 dan daerah pematusan sekunder Jetis akan menjadi inlet dari segmen 6 yaitu saluran Afvour Wonorejo segmen 6. Segmen 7 Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang bermula dari node P7, titik pertemuan antara saluran sekunder Raya Panjang Jiwo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6, sampai dengan node P8. Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sampai segmen 0 merupakan sistem drainase bagian hilir yang akan ditinjau guna mengetahui akibat dari pelepasan debit dari sistem drainase bagian hulu. Sehingga saluran Afvour Wonorejo segmen 7 mendapatkan debit dari catchment area Afvour Wonorejo segmen 7 dan pelepasan debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu. Segmen 8 Afvour Wonorejo segmen 8 yang bermula dari node P8, titik pertemuan antara saluran sekunder Kalirejo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7, sampai node P9. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dan daerah pematusan sekunder Kalirejo akan menjadi inlet untuk saluran Afvour Wonorejo segmen 8. Segmen 9 Afvour Wonorejo segmen 9 yang yang berawal dari node P9, titik pertemuan antara saluran sekunder Tenggilis Kauman dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 8, sampai node P0. Outlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 8 dan daerah pematusan sekunder Tenggilis Kauman menjadi inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 9. Segmen 0 Afvour Wonorejo segmen 0 berawal dari node P0, titik pertemuan antara saluran sekunder Drasimo dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 9, sampai dengan daerah Rungkut. Karena daerah pelepasan debit yang akan ditinjau hanya sampai daerah Rungkut. Dan inlet dari saluran Afvour Wonorejo segmen 0 yang juga merupakan outlet dari Afvour Wonorejo segmen 9, daerah pematusan sekunder Drasimo dan juga sebagian pelepasan debit dari saluran Prapen ke saluran Drasimo. Dengan memperhatikan skema daerah sekitar pompa air Jemursari pada Gambar.., dapat dijelaskan bahwa : Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6 Saluran utama pada sistem drainase Wonorejo adalah saluran primer Afvour Wonorejo. Saluran Wonorejo segmen 6 merupakan saluran primer dari pertemuan saluran sekunder Jetis dengan saluran primer Afvour Wonorejo segmen 6 sampai pertemuan saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. Saluran Afvour Wonorejo segmen 6 menerima inflow dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu dan secara gravitasi 5
akan diteruskan ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7. Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo Saluran sekunder Raya Panjang Jiwo merupakan saluran yang menghubungkan pintu air Jemursari dengan saluran primer Afvour Wonorejo. Sehingga debit tambahan akibat dibukanya pintu air Jemursari secara gravitasi akan mengalir menuju saluran Afvour Wonorejo segmen 7. Saluran sekunder Sidosermo Saluran sekunder Sidosermo merupakan saluran yang menerima debit dari daerah pematusan sekunder Sidosermo dan mengalir secara gravitasi menuju saluran Prapen dan akan diteruskan ke saluran sekunder Drasimo. Saluran sekunder Drasimo Saluran sekunder Drasimo merupakan saluran yang menghubungkan saluran Prapen dengan saluran Afvour Wonorejo bagian hilir dalam studi ini penulis sebut dengan Afvour Wonorejo segmen 0. Selain menerima debit dari daerah pematusan sekunder Drasimo, juga menerima debit tambahan dari saluran Prapen untuk mengurangi debit air yang akan mengalir pada saluran Afvour Wonorejo segmen 6. Saluran tersier Prapen Pada keadaan eksisting, saluran tersier Prapen menerima debit dari saluran sekunder Sidosermo dan pada ujung dari saluran tersier Prapen terdapat pompa air Jemursari. Dalam studi ini, saluran Prapen nantinya akan menerima debit tambahan dari Afvour Wonorejo segmen 6, saluran Sidosermo, saluran Raya Panjang Jiwo dan debit tambahan akibat dibukanya pintu air Jemursari, yang nantinya akan dipompa keluar dari sistem drainase Wonorejo oleh pompa air Jemursari. Saluran Prapen diharapkan tidak mengalami overtopping atau mampu mengalirkan debit tambahan yang ada agar dapat memaksimalkan pengoperasian dari pompa air Jemursari dan aliran air pada saluran Prapen tidak meluap ke jalan raya dan perumahan. Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7 Saluran primer Afvour Wonorejo segmen 7 menerima debit secara gravitasi dari Afvour Wonorejo segmen 6, daerah pematusan Raya Panjang Jiwo dan tambahan debit akibat dibukanya pintu air Jemursari. Saluran eksisting Afvour Wonorejo segmen 7 berbentuk trapesium dan memiliki lebar 5. meter dengan tinggi saluran.75 meter. Diharapkan penambahan pompa air Jemursari dapat mengurangi debit yang akan mengalir ke Afvour Wonorejo segmen 7 sehingga tidak terjadi overtopping pada kondisi eksisting. Agar sistem drainase Wonorejo bagian hilir dengan keadaan eksisting dan tidak terjadi overtopping perlu adanya pengaturan debit yang akan dialirkan. Pintu air Jemursari Pintu air Jemursari terletak pada pertemuan antara saluran primer Kebonagung yang memiliki lebar 8.5 meter dan tinggi saluran.5 meter dengan saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. Pintu air Jemursari memiliki buah pintu dengan lebar masing-masing pintu.0 meter dan bukaan maksimum dari pintu air 0.4 meter. Pintu air Jemursari mengalihkan sebagian debit yang akan mengalir di saluran Kebonagung ke saluran Afvour Wonorejo jika ketinggian muka air Afvour Wonorejo lebih rendah dari Kebonagung apabila yang terjadi sebaliknya maka pintu air Jemursari akan ditutup. Dalam studi ini diambil kemungkinan yang berpengaruh terbesar pada Afvour Wonorejo yaitu pintu air Jemursari dibuka dengan tinggi bukaan yang maksimal. Pompa air Jemursari Pada sistem drainase bagian hilir memiliki buah pompa air tetapi masih terdapat genangan pada sistem drainase Wonorejo bagian hulu maupun hilir. Sehingga dilakukan penambahan pompa air Jemursari pada daerah hulu yang diharapkan dapat mengurangi debit yang akan mengalir ke sistem drainase bagian hilir. Inflow dari pompa air Jemursari seperti yang dijelaskan pada.. Konsep Pemikiran didapatkan dari jumlah debit akibat dibukanya pintu air Jemursari dan daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo, Afvour Wonorejo 6
segmen 6, daerah pematusan sekunder Sidosermo. Pompa air Jemursari akan memompa air dari saluran Prapen ke Kali Jagir. Pintu air Afvour Wonorejo segmen 7 Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 selain menerima debit dari sistem drainase bagian hulu juga menerima debit akibat dari daerah pematusan sekunder Kalirejo. Agar pada kondisi eksisting daerah sistem drainase Wonorejo bagian hilir tidak terjadi overtopping, perlu adanya pengaturan debit yang akan dialirkan ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yaitu pintu air Afvour Wonorejo. Pintu air Afvour Wonorejo dapat mengatur debit yang akan mengalir ke saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dengan mengatur bukaan pintu air. Sisa debit yang tidak dapat dialirkan oleh saluran Afvour Wonorejo segmen 7 akan di alihkan ke saluran Prapen dan nantinya akan di pompa ke Kali Jagir dengan pompa air Jemursari. Pintu air Drasimo Pada saluran Prapen terdapat pertemuan antara saluran Prapen dengan saluran Drasimo. Secara gravitasi debit yang mengalir pada saluran Prapen akan mengalir ke saluran Drasimo karena saluran Drasimo memiliki kemiringan lebih besar daripada saluran Prapen. Sehingga diperlukan pengaturan debit agar debit yang akan dipompa oleh pompa air Jemursari tidak mengalir ke saluran Drasimo yaitu pintu air Drasimo yang akan diletakkan di hulu saluran Drasimo. Dengan adanya pintu air Drasimo, debit yang mengalir ke saluran Drasimo tidak membebani sistem drainase Wonorejo bagian hilir sehingga saluran eksisting pada daerah hilir tidak terjadi overtopping. Dengan memperhatikan skema daerah pengaruh pelepasan debit pada daerah hilir pada Gambar.4., dapat dijelaskan bahwa : Pelepasan debit dari Afvour Wonorejo segmen 6 dan Drasimo akan mempengaruhi sistem drainase bagian hilir, dalam studi ini bagian hilir yang akan ditinjau hanya pada daerah Jemursari sampai Raya Rungkut. Karena saluran Afvour Wonorejo segmen 0 menerima jumlah debit dari saluran sekunder Drasimo dan saluran Afvour Wonorejo segmen 9. Sehingga diperlukan analisa pada daerah hilir untuk menentukan debit yang akan dialirkan ke sistem drainase Wonorejo bagian hilir. Dengan adanya pengaturan pelepasan debit yang akan dialirkan ke sistem drainase bagian hilir, sehingga saluran pada bagian hilir tidak mengalami overtopping atau tidak melebihi kapasitas eksisting yang ada. Terutama saluran Afvour Wonorejo segmen 0 dapat mengalirkan jumlah debit dari pelepasan debit saluran Afvour Wonorejo segmen 6 dan saluran sekunder Drasimo. Diperlukan bangunan drainase lainnya untuk mengatur tinggi muka air agar pada daerah hilir khususnya Afvour Wonorejo segmen 0 tidak mengalami overtopping atau melebihi kapasitas yang ada. Untuk mengatur tinggi muka air, maka pintu air akan diletakkan pada hulu saluran Drasimo dan hulu saluran Afvour Wonorejo segmen 7 agar jumlah debit yang akan mengalir ke saluran Afvour Wonorejo segmen 0 tidak melebihi kapasitas eksisting saluran.. Analisa Curah Hujan Rata-rata Data hujan yang diperoleh dari stasiun hujan merupakan hujan yang terjadi pada satu titik saja (point rainfall). Data hujan yang diperlukan dalam perhitungan hidrologi merupakan curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, sehingga hujan titik dari dari satu daerah perlu di ubah menjadi hujan rata-rata kawasan. Ada cara yang sering digunakan yaitu rata-rata aljabar, poligon Thiessen dan isohyet. Debit saluran sistem drainase Wonorejo bagian hilir berasal dari daerah pematusan sekunder Kalirejo, Tenggilis Kauman, Drasimo. Selain dari daerah pematusan sekunder, tambahan debit dari pelepasan debit dari sistem drainase bagian hulu juga mempengaruhi debit yang akan mengalir di Afvour Wonorejo bagian hilir. Tabel.. Perhitungan Koeffisien Thiessen No Stasiun hujan A Autocad Area (km ) W Kebon Agung 8.87.0968 0.89 Gunung Sari.8485. 0.787 Wonokromo 4.8684 6.7 0.594 total 46.04.56.0000 (Sumber : pengolahan data, 0) 7
Dimana koeffisien untuk masing-masing stasiun hujan didapatkan dari rumus : W Misalkan pada perhitungan pada tahun 00, tanggal Januari tercatat curah hujan pada stasiun hujan Kebonsari adalah 0 mm, pada stasiun hujan Gunungsari adalah 90 mm dan stasiun hujan Wonokromo adalah 47 mm. Sehingga akan didapatkan nilai hujan rata-rata pada tanggal Januari 00 sebesar : R W A ; W ; W A A A A A A R W R W R R 0.890 0.78790 0.594 47 R 5.54 mm Perhitungan curah hujan seperti contoh diatas dilakukan pada tanggal tertentu dimana salah satu stasiun hujannya memiliki curah hujan tertinggi dalam setiap tahunnya dan dari perhitungan ini akan didapatkan nilai curah hujan rata-rata maksimum. Tabel.. Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Curah Hujan Tahun Tanggal Kebon Agung Gunung Sari Wonokromo R Rmax per tahun R W.R R W.R R W.R -Jan 0.89 90 5.086 47 5.56 5.54 00 -Mar 5.788 40.474 68 6.6789 50.555 5.54 -Mar 7.847 6 7.458 4.6546 5.85 00 0-Jan 05 9.07.49 60.957.5446.5446 -Feb 75.6440 7 0. 7 9.697.5 00 6-Mar 67.887 98 7.0 0 6.89 55.686 70.605 8-Nov 45 8.864 76.800 76 40.994 70.605 004 6-Jan 75.6440 55 5.76 58.849 60.566 5-Mar 9 6.767 0 8.7044 9 49.644 95.0655 95.0655 8-Feb 0 0.0000 0 0.0000 95 5.46 5.46 005 4-Nov 05 9.07 4.7700 60.67 8.54 8.54 5-Dec 9 7.0949 46.895 68 6.6789 56.59 4-Jan 94 7.005 6 7.557 00 5.996 88.597 006 9-Feb 98 7.88 8.574 9 5.645 56.044 88.597 7-Mar 7.098 0 0.655 47 5.56 69.05 -Feb 00 8.9 4.460 8 9.709 9.7 007 -Mar 78 4.898 96 6.757 6 9.48 60.67 87.44 -May 5 9.648 7 0.065 07 57.75 87.44 0-Nov 85 5.46 4.984 0 6.89 4.685 008 6-Nov 8 5.098 4.984 8 4.690 60.768 7.975 8-Dec 75.6440 8.574 70 7.7577 7.975 009 9-Jan 70.744 78.77 04 56.097 90.5689 6-Mar 76.860 5 4.496.8667 40.84 90.5689 00 -Dec 7.096 4.7700 5 8.0909 4.956 04.808 -Dec 09 9.89 9 5.689 0 59.5 04.808 (Sumber : pengolahan data, 0) Dari data perhitungan di atas, dapat disimpulkan bahwa hujan rata-rata maksimum selama 0 tahun terakhir antara tahun 00 sampai dengan 00 menggunakan cara Thiessen Poligon adalah sebesar.5446 mm.. Analisa Periode Ulang Curah Hujan Setelah didapatkan data curah hujan yang dapat digunakan dalam perhitungan hidrologi, maka perlu ditentukan periode ulang dari curah hujan tersebut sehingga dapat dihitung tinggi hujan rencana pada periode ulang A A A A A tersebut. Penetapan periode ulang ini digunakan untuk menentukan besarnya kapasitas saluran air terhadap limpasan air hujan dengan mempertimbangkan skala kepentingan (prioritas), skala kemampuan dana (ekonomi), dan skala tepat guna (teknis). Standar desain yang ada di Surabaya adalah penggunaan periode ulang tahun untuk saluran tersier dan sekunder sedangkan periode ulang 5 tahun untuk saluran primer. Oleh karena itu di dalam perhitungan saluran selanjutnya digunakan hujan dengan periode ulang tahun..4 Analisa Distribusi Frekuensi Frekuensi hujan adalah suatu periode ulang dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan dilampaui. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan beberapa jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi, yaitu Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Gumbel dan Distribusi Log Pearson III.... Distribusi Normal Tabel.. Perhitungan Tinggi hujan dengan distribusi normal Peringkat Tahun R 00.5446 00 04.808 006 95.0655 4 004 90.5689 5 009 88.597 6 007 87.44 7 005 8.54 8 008 7.975 9 00 70.605 0 00 5.54 R max R max rata-rata S.5446 85.784 7.695 (Sumber : pengolahan data, 0) Dengan persamaan : X T X K Tinggi hujan pada periode ulang tahun sebagai berikut: Periode ulang tahun KT = 0.00 R T R T X K 85.784 T S 0.007.695 85.784 mm T S 8
... Distribusi Gumbel Prosedur perhitungan dengan metode Gumbel adalah sebagai berikut : ) Mengurutkan data-data dari yang terbesar ke terkecil. Dalam hal ini disebut peringkat atau ranking dengan notasi m. ) Dicari berapa probabilitas terjadinya suatu peristiwa ke m dengan rumusan m : P n yang mana notasi n adalah banyaknya data. ) Menentukan periode ulang (T) dari probabilitas tersebut dengan rumusan : T P 4) Menggunakan perumusan Gumbel YTr yaitu : X Tr b a Dimana : Sn a S Sn = 0.9496 Yn = 0.495 Y TR = 0.668 Yn S b X S Tabel.4. Perhitungan Tinggi hujan dengan distribusi gumbel Tahun R Peringkat R m P T 00 5.54.5446 0.0909.0000 00.5446 04.808 0.88 5.5000 00 70.605 95.0655 0.77.6667 004 95.0655 90.5689 4 0.66.7500 005 8.54 88.597 5 0.4545.000 006 88.597 87.44 6 0.5455.8 007 87.44 8.54 7 0.664.574 008 7.975 7.975 8 0.77.750 009 90.5689 70.605 9 0.88. 00 04.808 5.54 0 0.909.000 Jumlah data (n) Rata-rata R max ( X ) Standart Deviasi (S) (Sumber : Pengolahan data, 0) : 0 tahun n : 85.784 mm : 7.695 mm Reduce mean (Yn) : 0.495 Reduce standart (Sn) : 0.9496 Sn a S 0.9496 6.485 0.0576 YnS 0.495 x 7.695 b X 85.784 76.888 Sn 0.9496 Periode ulang tahun dengan nilai Y TR = 0.668, tinggi hujan rencana adalah : X Tr Y b a Tr 0.668 X Tr 76.888 8. 4608 mm 0.0576... Distribusi Log Pearson III Tiga parameter penting dalam distribusi Log-Pearson III, yaitu harga rata-rata, simpangan baku, dan koefisien kemencengan. Yang menarik, jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log Normal. Berikut ini langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Pearson III, antara lain : ) Ubah data ke dalam bentuk logaritmik, X = Log X ) Hitung harga rata-rata : LogX n i LogXi ) Hitung harga simpangan baku : n n n LogXi LogX i s n Hitung koefisien kemencengan : n Cs n i LogXi LogX n n s 4) Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus : Log X T = Log + K.s Dimana K adalah variabel standar ( standarized variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan Cs Perhitungan hujan dengan periode ulang T 9
didapat dengan cara menghitung antilog dari Log X T. Tabel.5. Perhitungan distribusi hujan dengan Log Pearson III Tahun X Log X Log (X-X R ) Log (X-X R ) Log (X-X R ) 00 5.54.78-0.066 0.047-0.0088 00.5446.0474 0.8 0.05 0.009 00 70.605.847-0.077 0.0060-0.0005 004 95.0655.9780 0.054 0.008 0.000 005 8.54.90-0.0044 0.0000 0.0000 006 88.597.9474 0.08 0.0005 0.0000 007 87.44.946 0.070 0.000 0.0000 008 7.975.869-0.0556 0.00-0.000 009 90.5689.9570 0.0 0.000 0.0000 00 04.808.004 0.0957 0.009 0.0009 Jumlah data (n) (Sumber : Pengolahan data, 0) : 0 tahun Log X rata-rata :.947 Standart Deviasi (S) : 0.0947 Koef. Kemencengan (Cs) : -0. K : 0.085 Periode ulang tahun dengan nilai K = 0. 085, tinggi hujan rencana adalah : Log X T = Log + K.s Log X T =.947 + (0. 085 x 0.0947) =.964 R = antilog (Log X T ) R = antilog (.964) = 84.4088.5 Analisa Uji Kecocokan Prosedur uji Chi-Kuadrat adalah sebagai berikut : ) Urutkan data pengamatan dari besar ke kecil atau sebaliknya, Tabel.6. Data Tinggi Hujan Tahun R Peringkat R 00 5.54.5446 00.5446 04.808 00 70.605 95.0655 004 95.0655 90.5689 005 8.54 88.597 006 88.597 87.44 007 87.44 8.54 008 7.975 7.975 009 90.5689 70.605 00 04.808 5.54 R max R rata-rata s.5446 85.784 7.695 ) Kelompokkan data menjadi sub-grup yang masing-masing beranggotakan minimal empat data pengamatan, G = +. log n G = +. log 0 = 4. 4 Dari hasil perhitungan jumlah kelas distribusi (G) = 4 sub kelompok dengan interval peluang (P) = 0,5 maka besarnya peluang untuk setiap grup adalah : Sub grup : P < 0,5 Sub grup : 0,5 < P < 0,50 Sub grup : 0,50 < P < 0,75 Sub grup 4 : P > 0,75 Dengan bantuan rumusan X T X KT S dicari nilai batas tiaptiap sub-grup. Tinggi hujan rencana menurut distribusi normal dan Gumbel (X NG ) dan menurut distribusi lognormal(x LOG ) adalah : untuk distribusi Normal dan Gumbel: X NG 85.784 7.695K T untuk distribusi Log-Normal : X LOG.947 0.0947K T Diambil peluang 0.5; 0.50; 0,75, maka: Peluang = 0.75 KT = -0.67 X NG X LOG 85.784 7.695.947 0.0947 Peluang = 0.50 KT = 0 X NG X LOG 85.784 7.695 0.947 0.0947 Peluang = 0.5 KT = 0.67 X NG X LOG 85.784 7.695 0.67.947 0.0947 0.67 74. 788 0.67. 86 85. 784 0. 947 97. 859 0.67. 988 (Sumber : Pengolahan data, 0) 0
Tabel.7. Nilai Batas Sub-Grup untuk Distribusi Normal dan Gumbel No 4 Nilai batas Sub-Kelompok Rt < 74.788 74.788 < Rt < 85.784 85.784 < Rt < 97.859 Rt > 97.859 (Sumber : Pengolahan data, 0) Tabel.8. Nilai Batas Sub-Grup untuk Distribusi Log Pearson III No 4 Nilai batas Sub-Kelompok Rt <.86.86 < Rt <.947.947 < Rt <.988 Rt >.988 (Sumber : Pengolahan data, 0) ) Jumlahkan data pengamatan sebesar O i tiap-tiap sub-grup, 4) Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar E i, dimana : jumlah data 0.5 jumlah grup 4 Pada tiap sub-grup hitung nilai : E i (O i E i ) dan Oi Ei E 5) Jumlah seluruh sub-grup nilai Oi Ei untuk menentukan nilai Chi- Ei Kuadrat hitung ( ). Tabel.9. Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Normal dan Gumbel No Nilai batas Sub Kelompok Jumlah data Oi Ei (Oi-Ei) (Oi-Ei)/Ei Rt < 74.788.5 0.5 0. 74.788 < Rt < 85.784.5.5 0.9 85.784 < Rt < 97.859 4.5.5 0.9 4 Rt > 97.859.5 0.5 0. Total 0 0 Chi-Kuadrat i (Sumber : Pengolahan data, 0) Tabel.0. Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Log Pearson III No Nilai batas Sub Kelompok Jumlah data Oi Ei (Oi-Ei) (Oi-Ei)/Ei Rt <.86.5 0.5 0..86 < Rt <.947.5 0.5 0..947 < Rt <.988 4.5.5 0.9 4 Rt >.988.5 0.5 0. Total 0 0 Chi-Kuadrat. (Sumber : Pengolahan data, 0) 6) Tentukan derajat kebebasan (dk) dk = G R (G merupakan jumlah sub-grup dan nilai R = untuk distribusi normal dan binomial, R = untuk distribusi poisson). dk = G R dk = 4 = Kesimpulan yang diperoleh dari hasil Uji Kecocokan Chi Square adalah memenuhi semua. Persamaan distribusi yang dipakai dalam perhitungan selanjutnya (debit banjir rencana) adalah menggunakan metode Normal. Maka, dalam perencanaan selanjutnya digunakan : Periode ulang tahun : R 4 = 85.784.6 Analisa Waktu Konsentrasi mm Waktu konsentrasi (t c ) pada masingmasing saluran ditinjau pada masing-masing titik kontrol saluran. Titik kontrol saluran merupakan pertemuan antara saluran tepi dari berbagai tempat pada suatu titik temu ataupun tergantung dari kondisi saluran tertentu yang memerlukan pengontrolan. Waktu konsentrasi terdiri dari waktu pengaliran di atas lahan (t 0 ) dan waktu pengaliran di saluran (t f ). Adapun langkah awal dalam menghitung tc sebagai berikut : Nilai t 0 Waktu pengaliran di atas lahan (t 0 ) merupakan waktu yang ditempuh air mengalir dari turunnya air sampai saluran terdekat. Dalam perumusan Kerby nilai nd tergantung dari jenis permukaan daerah limpasan. Maka dalam perhitungan ini diasumsikan nilai nd sebesar 0.0 untuk daerah sistem drainase Wonorejo. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar.. nd = 0.0 l = 7.95 meter h lahan = 0.05 meter i = h/l = 0.05/7.95 = 0.0007 t o l,44 nd i 0.467 0.467 7.95 t o,44 0.0 9. 50 menit 0.0007
Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran. Nilai t f Kecepatan saluran diperoleh berdasarkan rumusan v R S maka n dengan rumus tf= L/v dapat diketahui nilai tf. Dalam menentukan nilai v digunakan metode trial error dari penampang saluran hidrolika. Jadi sambil menghitung debit hidrologi dapat pula dihitung debit hidrolikanya supaya dapat diperoleh kecepatan saluran yang sesuai. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar.. P. saluran (L) = 088 meter V (trial-error) = 0.4 m/s t f L 088 5069.4 det 84. 49 menit v 0.4 Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran. Nilai t c Setelah nilai t 0 dan t f diketahui, maka waktu konsentrasi (tc) pada masingmasing saluran dapat dihitung dengan perumusan t c = t 0 + t f. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar.. t 0 = 9.50 menit Nilai tc dari saluran tersier sebelumnya yaitu Jemursari 8 dijadikan nilai t 0 dari saluran tersier Ketintang Selatan Cabang sebesar = 6.6 menit, jadi digunakan nilai yang terbesar t 0. t f = 84.49 menit t c = t 0 + t f = 6.6 + 84.49 = 0.69 menit =.84 jam Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran..7 Analisa Intensitas Hujan Data yang diperoleh guna mengerjakan Tugas Akhir ini berupa data hujan harian, maka analisa intensitas hujan yang digunakan menggunakan perumusan Dr. Mononobe. Nilai t dalam perumusan tersebut digunakan nilai tc. Adapun perumusan Dr. Mononobe sebagai berikut : R I 4 4 4 t Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar.. R4 = 85.784 mm t =.84 jam R4 4 85.784 4 I 9.77 mm/ jam 4 t 4.84 Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama pada hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran..8 Analisa Koefisien Pengaliran Daerah sistem drainase Wonorejo mayoritas merupakan area pemukiman kopel berdekatan. Sehingga koefisien yang digunakan mayoritas hampir sama yaitu berkisar antara 0.6-0.7. untuk perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada lampiran..9 Analisa Debit Rencana Dalam Tugas Akhir ini untuk menghitung debit hidrologi digunakan cara rasional. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar.. menggunakan cara rasional dengan T = tahun: Q CIA m.6 / det Dengan memasukkan tinggi hujan rencana seperti pada sub-bab.5., intensitas hujan yang diperoleh melalui perumusan Dr. Mononobe seperti pada sub-bab.8. dengan periode ulang tahun, dapat diperoleh debit hidrologi (Q hidrologi ) pada saluran. R 4 = 85.784 mm A = 0.6 km C = 0.68 t c =.84 jam I = 9.77 mm/jam
Qhidro logi 0.689.77 0.6.4 m / det.6 Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran..0 Analisa Kapasitas Saluran Kapasitas saluran adalah besarnya debit maksimum yang mampu dilewatkan oleh suatu penampang saluran sepanjang saluran tersebut. Kapasitas saluran ini digunakan sebagai acuan untuk menyatakan apakah debit yang yang terjadi dapat ditampung oleh saluran pada kondisi exsisting tanpa terjadi luapan air. Contoh perhitungan untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar.. dan bentuk penampang dapat ditunjukkan pada Gambar.5. Gambar.5. Bentuk penampang saluran sekunder Raya Panjang Jiwo. b = 0.4 m n = 0,0 b = 4. m h =. m I = ΔH / L h = 0.8 m = 0,68 / 088 = 0,000 m = 0,50 A 0.4 0.50.. 0. 94 A 4.. 0.8 8. 80. 0.50. 85 P 0.4 P 4. 0.8 5. 800 A 0.94 R P.85 R P A 8.80 5.800 0.509.5 Maka, kapasitas saluran sekunder Raya Panjang Jiwo dengan bentuk penampang ganda : / / Q R I A n / / Q 0.509 0.000 0.94 0.6 m / dt 0. / / Q.5 0.0004 8.80 7.06 m / dt 0. Q total Q Q 0.6 7.06 7.785 m / dt Untuk saluran selanjutnya menggunakan prinsip yang sama dan hasil perhitungan menggunakan Ms. excel ditunjukkan pada lampiran 4.. Analisa Metode Trial Error Berikut ini adalah contoh perhitungan trial-error guna mendapatkan besarnya debit (Q 0.000) yang akan mengalir untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo yang ditunjukkan pada Gambar.. Perhitungan hidrolika Beda tinggi saluran(h) : 0.9 meter Panjang saluran (L) : 088 meter Kemiringan (i) : h / L = 0.68 / 088 = 0.000 Lebar saluran (b ) : 0.4 meter (eksisting) Lebar saluran (b ) : 4. meter (eksisting) Tinggi air (h ) : 0.000 (trial-error) Tinggi air (h ) : 0.788 (trial-error) Koefisien manning (n) : 0.0 Saluran berbentuk penampang ganda A 0.4 0.500.0 0.0 0. 00 A 4. 0.0 0.788. 0 P 0.00 0.788 5. 776 P 4. R 0.00 R P A.0 5.776 0.57 v 0.00 m/ det v 0.57 0.000 R s 0.4 m / det n 0.0 Q v A 0.00 0.00 0.00 / det Q m 0.4.59.4 v A m Q total / det Q Q 0.00.4.4 / det Perhitungan Hidrologi m Perhitungan hidrologi telah dicontohkan sebelumnya, ditunjukkan pada sub-bab 4.9 didapat Q hidrologi untuk saluran sekunder Raya Panjang Jiwo =.4 m /det sehingga Q=Q hidrolika Q hidrologi =.4.4 0.000 m /det. Perhitungan untuk saluran lainnya ditunjukkan pada lampiran.. Analisa Pintu Air Pompa air Jemursari sangat dipengaruhi oleh pintu air Jemursari karena akibat dari dibukanya pintu air Jemursari akan menambah
debit yang akan di pompa oleh pompa air Jemursari. Selain itu, pengoperasian pompa air juga membutuhkan bangunan bantu berupa pintu air pada persilangan saluran Prapen dengan Afvour Wonorejo dan saluran Prapen dengan Drasimo guna mengatur debit yang akan dilepaskan ke daerah hilir sistem drainase Wonorejo.... Pintu air Jemursari Pintu air Jemursari berfungsi untuk mengurangi debit yang akan mengalir pada saluran Kebonagung dengan sebagian debit yang mengalir akan di belokkan ke saluran tersier Raya Jemursari. Dan nantinya akan menambah debit pada saluran primer Afvour Wonorejo meskipun debit yang ditambahkan tidak begitu besar nilainya dibanding debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu tetapi harus diperhitungkan juga. Pintu air Jemursari memiliki pintu air dengan bukaan pintu maksimal sebesar 0.4 meter. Rumus umum yang digunakan untuk menghitung debit pintu air : Q C a b g y Dimana : C = koefisien kontraksi debit a = tinggi bukaan pintu (meter) b = lebar pintu (meter) y = kedalaman air di hulu pintu (meter) Q = debit pada pintu air (m /det) Perhitungan debit yang dapat dialirkan oleh pintu air Jemursari: a = 0.4 meter (asumsi bukaan pintu air Jemursari terbesar) h =.5 meter (asumsi saluran Kebonagung penuh) y a.5 0.4.5 y = 0.788 meter (asumsi debit rencana saluran Raya Panjang Jiwo) y a 0.788 0.4 C = 0.54 dengan y / a =.5 dan y / a = b =.0 meter Q p int u 0.54 0.4 9.8.5.070m / det Sehingga debit tambahan untuk pompa air Jemursari akibat dari dibukanya pintu air Jemursari yaitu.9 m /det.... Pintu air Afvour Wonorejo segmen 7 Inflow dari pompa air Jemursari ditunjukkan pada Gambar.6. Skema inflow pompa air Jemursari dan berdasarkan perhitungan analisa debit rencana pada.9. Debit yang dihasilkan dari sistem drainase bagian hulu sebesar.406 m /det. Debit tambahan dari saluran Kebonagung melalui pintu air Jemursari sebesar.9 m /det dan dari daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo sebesar.4 m /det. Sehingga jumlah debit pada titik pertemuan saluran Afvour Wonorejo, Raya Panjang Jiwo dan Prapen sebesar 4.888 m /det. Kapasitas eksisting saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang dapat ditunjukkan pada Lampiran 4. yaitu sebesar 7.9 m /dt dan debit yang dihasilkan dari catchment Afvour Wonorejo segmen 7 sendiri sebesar 4.6 m /dt yang ditunjukkan pada Lampiran. Sehingga diperlukan fasilitas bangunan drainase guna mengatur tinggi muka air yaitu pintu air agar debit yang akan mengalir ke sistem drainase bagian hilir dapat diatur. Afvour Wonorejo segmen 0 juga perlu ditinjau agar saluran Afvour Wonorejo segmen 0 tidak mengalami overtopping akibat dari debit bagian hilir dan tambahan debit akibat pelepasan debit dari bagian hulu. Berdasarkan Gambar.4. debit yang akan mengalir pada Afvour Wonorejo segmen 0 yaitu debit dari daerah pematusan pada sistem drainase Wonorejo bagian hilir sebesar 5.05 m /dt dan saluran Drasimo yang berasal dari daerah pematusannya sendiri sebesar.74 m /dt, untuk perhitungan debit ditunjukkan pada Lampiran. Sehingga total debit yang akan mengalir pada Afvour Wonorejo segmen 0 sebesar 8.99 m /dt dengan kapasitas eksisting debit yang dapat dialirkan sebesar.5 m /dt. Perhitungan kapasitas eksisting saluran ditunjukkan pada Lampiran 4. Sisa debit yang dapat dialirkan pada Afvour Wonorejo segmen 0 yaitu.5-8.99 = 4. m /dt. Sehingga Debit dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu yang akan dilepas ke bagian hilir yaitu sebesar 4. m /dt dan akan dibagi melalui saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sebesar.645 m /det dan Drasimo sebesar.686 m /det. 4
Saluran Afvour Wonorejo segmen 7 pada keadaan Q rencana mengalirkan debit sebesar 4.6 m /det yang berasal dari daerah pematusan Afvour Wonorejo segmen 7 sendiri, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejosegmen 7 sebesar.77 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 7 pada Lampiran 4. Sedangkan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 0 mengalirkan debit rencana sebesar.5 m /det, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejo segmen 0 sebesar.80 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 0 pada Lampiran 4. Tinggi muka air di (outlet) saluran Afvour Wonorejo segmen 0 lebih besar daripada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 sehingga terjadi backwater. Sehingga diperlukan analisa backwater terlebih dahulu guna mengetahui tinggi air pada hulu saluran Afvour Wonorejo segmen 7 yang nantinya akan digunakan untuk menghitung bukaan pintu air Afvour Wonorejo segmen 7. Analisa backwater mencakup saluran Afvour Wonorejo segmen 9, 8 dan 7. Perhitungan pintu air pada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dengan lebar saluran sebesar 5.00 meter sehingga direncanakan terdapat pintu air dengan lebar masing-masing pintu.00 meter dan lebar pilar 0.6 meter. Dengan debit rencana sebesar.645 m /dt. Perhitungan bukaan pintu menggunakan metode trial-error : Direncanakan Lebar pintu air (b pintu) Lebar pilar (b pilar) = pintu air =.00 meter = 0.600 meter Kedalaman air di hulu =.750 meter (asumsi keadaan fullbank capacity Afvour Wonorejo segmen 6) Kedalaman air di hulu =.75 meter (asumsi debit rencana saluran Afvour Wonorejo segmen 7 akibat backwater) Debit untuk pintu :.645 Q 0.548 m / det Q C a b g y Tabel.. Perhitungan Bukaan Pintu Air Afvour Wonorejo segmen 7. y/a y/a a C b h Q pintu Q pintu.67 8.50 0.5 0.0.0.750 0.66.097 8.75 6.8 0. 0.00.0.750 0.50.508 7.00 5.0 0.5 0.00.0.750 0.68.885 5.8 4.5 0. 0.00.0.750 0.754.6 5.00.64 0.5 0.400.0.750 0.906.79 (Sumber : Pengolahan data, 0) Dengan metode trial-error didapat tinggi bukaan dengan Q pintu sebesar.508 m /det sebesar 0.5 meter dan tinggi bukaan dengan Q pintu sebesar.885 m /det. Dengan menggunakan interpolasi dapat diketahui tinggi bukaan pintu dengan Q sebesar.645 m /det yaitu 0. m /det. Bentuk dan dimensi pintu air yang diperlukan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 7 dapat ditunjukkan pada Gambar.7. Gambar.7. Bentuk dan Dimensi Pintu Air Afvour Wonorejo segmen 7. Drasimo... Pintu air Drasimo Pada saluran tersier Prapen tidak hanya terdapat satu saluran persilangan yaitu saluran tersier Prapen dengan Afvour Wonorejo, juga terdapat persilangan antara saluran tersier Prapen dengan saluran sekunder Drasimo seperti yang ditunjukkan pada Gambar.6. Skema inflow pompa air Jemursari. Aliran air yang mengalir menuju saluran tersier Prapen secara gravitasi akan berbelok ke saluran Drasimo karena saluran Drasimo mempunyai kemiringan yang lebih tinggi dan elevasi yang lebih rendah dibandingkan dengan saluran tersier Prapen. Oleh sebab itu diperlukan fasilitas drainase untuk mengatur air yang akan mengalir menuju saluran tersier Prapen yaitu pintu air pada saluran Drasimo. Dan besarnya debit yang akan 5
dilepaskan ke saluran Drasimo yaitu 4..645 =.686 m /det. Saluran Drasimo pada keadaan Q rencana mengalirkan debit sebesar.74 m /det yang berasal dari daerah pematusan Drasimo sendiri, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Drasimo sebesar 0.566 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Drasimo pada Lampiran 4. Sedangkan pada saluran Afvour Wonorejo segmen 0 mengalirkan debit rencana sebesar.5 m /det, sehingga didapatkan tinggi muka air saluran Afvour Wonorejo segmen 0 sebesar.80 meter yang dapat ditunjukkan oleh Rating curve saluran Afvour Wonorejo segmen 0 pada Lampiran 4. Tinggi muka air di (outlet) saluran Afvour Wonorejo segmen 0 lebih besar daripada saluran Drasimo sehingga terjadi backwater. Sehingga diperlukan analisa backwater terlebih dahulu guna mengetahui tinggi air pada hulu saluran Drasimo yang nantinya akan digunakan untuk menghitung bukaan pintu air Drasimo. Perhitungan pintu air pada saluran Drasimo dengan lebar saluran sebesar 6.00 meter sehingga direncanakan terdapat pintu air dengan lebar masing-masing pintu.600 meter dan lebar pilar 0.65 meter. Dengan debit rencana sebesar.686 m /dt. Perhitungan bukaan pintu menggunakan metode trial-error : Direncanakan Lebar pintu air (b pintu) Lebar pilar (b pilar) = pintu air =.600 meter = 0.650 meter Kedalaman air di hulu =.44 meter (asumsi saluran Prapen pendimensian ulang dan dalam kondisi Q rencana) Kedalaman air di hulu (akibat backwater) =.07 meter Debit untuk pintu :.686 Q 0.895 m / det Q C a b g y Tabel.. Perhitungan Bukaan Pintu Air Drasimo. y/a y/a a C b h Q pintu Q pintu 6. 6.78 0.5 0.5.60.44 0.86.587.7 5.09 0. 0.5.60.44.50.450 9.74 4.07 0.5 0.5.60.44.465 4.95 8..9 0. 0.5.60.44.758 5.74 (Sumber : Pengolahan data, 0) Dengan metode trial-error didapat tinggi bukaan dengan Q pintu sebesar.686 m /det yaitu 0.60 meter atau 6.00 centimeter. Bentuk dan dimensi pintu air yang diperlukan pada saluran Drasimo dapat ditunjukkan pada Gambar.8. Gambar.8. Bentuk dan dimensi pintu air Drasimo.. Analisa Pompa Air Topografi daerah Surabaya Timur relatif datar dan rendah sehingga terdapat beberapa daerah yang aliran airnya tidak dapat mengalir secara gravitasi. Sistem drainase yang tidak dapat sepenuhnya mengandalkan gravitasi sebagai faktor pendorong perlu dibantu dengan pompa air. Pompa ini berfungsi untuk membantu mengeluarkan air dari kolam penampungan banjir maupun langsung dari saluran drainase saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya mengenai inflow dari pompa air Jemursari dan juga ditunjukkan pada Gambar.6. Skema inflow pompa air Jemursari dan berdasarkan perhitungan analisa debit rencana pada Bab.9. Debit yang dihasilkan dari sistem drainase bagian hulu (Q) sebesar.406 m /det. Debit tambahan dari pintu air Jemursari sebesar.9 m /det dan daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo sebesar.4 m /det sehingga totalnya (Q) sebesar.48 m /det. Sedangkan debit dari daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q) sebesar 4.676 m /det. Dan pelepasan debit ke bagian hilir yaitu akan dilepaskan melalui saluran Afvour Wonorejo segmen 7 (Q5) sebesar.645 m /det dan saluran Drasimo (Q4) sebesar.686 m /det. Debit total yang akan diterima pompa air Jemursari yaitu 6
jumlah dari debit yang diterima saluran Prapen, Q, Q, Q dikurangi Q4 dan Q5 sehingga didapatkan (Qtotal) sebesar 6.64 m /det. Berdasarkan perhitungan analisa kapasitas saluran pada sub-bab.0. saluran tersier Prapen memiliki penampang saluran berbentuk penampang ganda dengan lebar b =b sebesar 0.4 meter, b sebesar.7 meter, h =h sebesar.4 meter, h sebesar 0.8 meter, m =m sebesar 0.5. Dari data eksisting tersebut dapat diperoleh debit Q =Q sebesar 0.5 m /det dan Q sebesar 8.076 m /det sehingga Q total saluran Prapen sebesar 9. m /det. Debit total yang akan dialirkan ke saluran tersier Prapen (Q total ) yaitu sebesar 6.64 m /det sedangkan eksisting saluran Prapen hanya dapat mengalirkan debit sebesar 9. m /det. Saluran tersier Prapen yang nantinya akan digunakan untuk mengalirkan air yang akan di pompa ke Kali Jagir tidak mampu menampung debit total ( Q total ) yang akan diterima pompa air Jemursari sehingga diperlukan pendimensian ulang saluran Prapen. Tanpa pendimensian ulang saluran Prapen, maka pompa air Jemursari tidak dapat bekerja secara maksimal. Berikut ini adalah beberapa alternatif pendimensian ulang saluran Prapen : Gambar.9. Rating curve beberapa alternatif pendimensian ulang saluran Prapen. Berdasarkan Gambar.9. mengenai beberapa alternatif pendimensian saluran Prapen dapat dijelaskan bahwa alternatif yang dipilih yaitu alternatif 7 karena tinggi saluran merupakan yang paling rendah dibandingkan dengan alternatif lainnya yang lebih dalam. Karena jika tinggi saluran terlalu dalam dikhawatirkan akan terjadi longsor pada tepi saluran.: Pada alternatif 7 saluran Prapen direncanakan berbentuk trapesium dengan lebar saluran sebesar 9 meter, m = 0.5, h =.45 meter dan debit (Q) = 6.9 m /det. Dengan panjang saluran Prapen sebesar 699 meter sehingga diperoleh volume saluran sebesar 994.4 m termasuk wakking sebesar 0. meter. Bentuk dan dimensi saluran Prapen alternatif 7 ditunjukkan pada Gambar.0. Gambar.0. Bentuk dan dimensi saluran Prapen alternatif 7. Berikut adalah langkah perhitungan pompa air Jemursari untuk saluran Prapen setelah dengan T = tahun : ) Menghitung volume aliran yang terjadi untuk periode ulang tahun dengan rumus : V = R 4. A. C V = 85.784/ 0 x 0.795 x 0 6 x 0.65 = 964.045 m ) Menghitung lamanya waktu aliran debit dengan rumus : volume aliran Tb Q 600 tc tc 964.045 0.55 0.55 Tb. 47 jam.9600 ) Membuat hidrograf dengan data debit puncak dan waktu aliran yang telah dihitung sebelum menerima debit tambahan dari sistem drainase Wonorejo bagian hulu (Q), daerah pematusan sekunder Raya Panjang Jiwo dan dibukanya pintu air Jemursari (Q) dan daerah pematusan sekunder Sidosermo (Q) dikurangi pelepasan debit ke hilir melalui saluran Afvour Wonorejo (Q5) dan Drasimo (Q4). Hidrograf saluran Prapen dapat ditunjukkan pada Gambar.0. 7