Drainase Perkotaan

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Drainase yang berasal dari bahasa Inggris ‘’drainage’’ mempunyai arti

mengalirkan, menguras, membuang atau mengalihkan air. atau dengan kata lain

suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air baik yang berasal dari air

hujan, rembesan, maupun kelebihan air yang berasal dari air hujan, rembesan,

maupun kelebihan air irigasi, sehingga fungsi kawasan atau lahan yang

bersangkutan tidak terganggu.

Drainase merupakan suatu sistem pembuangan air lebih dan air limbah

(wastewater) yang berupa buangan air dari daerah perumahan atau pemukiman,

dari daerah industri dan atau kegitan usaha lainnya, dari daerah pertanian dan

lahan terbuka, dari badan jalan, dari lapisan perkerasan lainnya serta berupa

penyaluran kelebihan air pada umumnya yang berupa air hujan, air kotor maupun

air kelebihan lainnya yang mengalir keluar dari suatu kawasan.

Saat ini banjir merupakan masalah konkrit bagi drainase perkotaan, karena

belum ada solusi yang tepat untuk pencegahan maupun penanganannya,

khususnya untuk beberapa wilayah dikota-kota besar di Indonesia. Jika dirunut

kebelakang akar permasalahan banjir diperkotaan berawal dari pertambahan

penduduk yang sangat cepat, diatas rata-rata pertumbuhan nasional, akibat

urbanisasi, baik migrasi musiman maupun permanen. Pertambahan penduduk

yang tidak diimbangi dengan penyediaan prasarana dan sarana perkotaan yang

memadai mengakibatkan pemanfaatan lahan perkotaan menjadi acak-acakan

(semrawut), sehingga permasalahan ini menjadikan persoalan drainase perkotaan

menjadi sangat kompleks.

Untuk wilayah kota Banjarbaru khususnya area kampus Universitas

Lambung Mangkurat Banjarbaru, masalah drainase yang belum dapat teratasi

secara menyeluruh adalah permasalahan genangan air. Akibat dari kerusakan pada

lapisan perkerasan jalan khususnya pada jalan Unlam III, apabila hujan turun

dengan estimasi waktu yang cukup singkat maka pasti terjadi genangan. Untuk itu

diperlukan solusi yang tidak hanya berasaskan membuang air secepat-cepatnya

tetapi juga solusi darainase berwawasan lingkungan yaitu meresapkan air

1

Drainase Perkotaan

permukaan untuk menjaga kelestarian air tanah (konservasi air) untuk melindungi

sarana dan prasarana yang sudah terbangun.

1.2. Maksud dan Tujuan

Tujuan dari tugas ini adalah agar mahasiswa memiliki kemampuan

merancang suatu drainase penyaluran air hujan yang berwawasan lingkungan.

1.3. Identifikasi Masalah

Ruang lingkup dari tugas ini adalah sebagai berikut:

1. Analisis curah hujan.

2. Perhitungan limpasan air hujan.

3. Perhitungan dimensi sistem drainase:

Berdasarkan peta situasi dan guna lahan, diminta untuk merancang

sistem drainase

Rancangan dibuat untuk masa waktu 5 tahun

Melampirkan langkah dan contoh perhitungan

Perhitungan desain drainase dengan konsep konservasi yaitu

berwawasan lingkungan sperti saluran porous atau sumur resapan.

2

Drainase Perkotaan

BAB IIDRAINASE PERKOTAAN

2.1. Profil Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru

Kampus Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru merupakan Kampus

kedua dari Universitas Lambung Mangkurat yang terletak di Jl. Ahmad Yani KM.

35 - 36 Simpang Empat Kota Banjarbaru.

Luas wilayah kampus ini adalah 21.173.613 m2 yang terdiri dari beberapa

fakultas yaitu: Fakultas Teknik, Fakultas Pertanian, Fakultas Kehutanan, Fakultas

Perikanan, Fakultas Kedokteran, dan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam.

2.2. Akar Permasalahan

Permasalahan drainase pada wilayah kampus Unlam Banjarbaru adalah :

1. Dimensi saluran drainase yang kecil, sehingga tidak dapat menampung debit

aliran hujan tinggi.

2. Kerusakan pada perkerasan jalan yang menyebabkan air hujan menggenang di

jalan.

3. Saluran pembuangan air tersumbat karena dipenuhi sampah dan tumbuhan liar.

3

Drainase Perkotaan

4. Perencanaan geometrik jalan raya tidak baik.

Hal ini barangkali juga disebabkan oleh tingkat kesadaran masyarakat yang

masih rendah dan masih acuh tak acuh terhadap penting dan perlunya

memecahkan permasalahan drainase. Karena apabila terus diabaikan dapat

merusak sarana dan prasarana lainnya. Apabila hanya menunggu tindakan dari

pemerintah maka kemungkinan untuk penanganan yang cepat cukup kecil.

Saat ini sistem drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur perkotaan

yang sangat penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat dari kualitas

sistem drainase yang ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota

dari genangan air. Selain menyebabkan kerusakan pada saranan lain, genangan air

dapat menyebabkan lingkungan menjadi kotor dan jorok, menjadi sarang nyamuk,

dan sumber penyakit lainnya, sehingga dapat menurunkan kualitas lingkungan,

dan kesehatan masyarakat.

2.3. Penyelesaian Permasalahan

Untuk mengatasi berbagai permasalahan di atas dapat dilakukan beberapa

hal seperti membuat sistem drainase berwawasan lingkungan dengan konsep

konservasi yaitu dengan cara membuat sumur resapan atau saluran porous. Dan

meningkatkan kesadaran masyarakat untuk tidak membuang sampah

sembarangan, apalagi ke dalam selokan serta melakukan gotong royong untuk

pembersihan saluran drainase. Tetapi semua kebijakan publik harus melibatkan

masyarakat, baik itu berupa pembangunan fisik maupun non fisik. Sejak awal

munculnya ide pembangunan infrastruktur sampai dengan pengoperasiannya.

Sehingga masyarakat ikut serta dalam menjaga infrastruktur tersebut. Untuk itu

diperlukan koordinasi dan sinkronisasi antar komponen infrastruktur yang lain

harus terlaksana serta melibatkan instansi pengendali tata ruang. Contohnya

Koordinasi dan sinkronisasi antara pelaksana jalan raya dengan PLN maupun

PDAM. Sehingga tercipta keselarasan dalam pembangunan seluruh infrastruktur.

2.4. Metode Drainase Berwawasan Lingkungan

4

Drainase Perkotaan

Drainase ramah lingkungan didefinisikan sebagai upaya mengelola air

kelebihan dengan cara sebanyak-banyaknya meresapkan air kedalam tanah secara

alamiah. Dalam drainase ramah lingkungan, justru air kelebihan pada musim

huajn dikelola sedemikian rupa sehingga tidak mengalir secepatnya ke sungai.

Namun diusahakan meresap kedalam tanah, guna meningkatkan kandungan air

tanah untuk cadangan pada musim kemarau.

Beberapa metode drainase berwawasan lingkungan adalah : Metode kolam konservasi

Metode ini dilakukan dengan membuat kolam-kolam air, baik diperkotaan,

permukiman, pertanian atau perkebunan. Kolam konservasi ini dibuat untuk

menampung air hujan terlebih dahulu, diresapkan dan sisanya dapat dialirkan ke

sungai secara perlahan – lahan.

Metode sumur resapan

Metode ini merupakan metode praktis dengan cara membuat sumur-sumur

untuk mengalirkan air huajn yang jatuh pada atap perumahan atau kawasan

tertentu untuk konstruksi sumur resapan dapat disesuaikan dengan kondisi lapisan

tanah setempat

Metode river side polder

Metode river side polder adalah metode menahan aliran air dengan

mengelola/menahan air kelebihan (hujan) di sepanjang aliran sungai. Pembuatan

polder pinggir sungai ini dilakukan dengan memperlebar bantaran sungai

diberbagai tempat secara selektif disepanjang sungai.

Metode areal perlindungan air tanah

Metode areal perlindungan air tanah dilakukan dengan cara menetapkan

kawasan lindung untuk air tanah, dikawasan tersebut tidak boleh dibangun

bangunan apapun hanya dikhususkan untuk meresapkan air huajn kedalam tanah.

5

Drainase Perkotaan

BAB IIIANALISA HIDROLOGI DAN HIDRAULIKA

3.1. Umum

Data hidrologi merupakan langkah awal perencanaan suatu sistem drainase

sebelum melakukan perhitungan debit aliran hujan dan dimensi saluran dan

dimensi bangunan-bangunan pendukung sistem drainase bangunan-bangunan

pendukung sistem drainase yang direncanakan.

3.2. Penggunaan Data Curah Hujan Untuk Analisis Curah Hujan

Data curah hujan digunakan untuk analisis hidrologi dapat diperoleh dari

stasiun pengamat curah hujan yang terdekat dengan daerah perencanaan. Data

yang diperoleh ini merupakan data kumpulan curah hujan maksimum dalam

satuan (mm/24 jam) selama 5 tahun pengamatan berturut-turut.

Angka-angka curah hujan yang diperoleh merupakan data kasar atau data

mentah yang tidak dapat dipakai begitu saja tetapi harus terlebih dahulu diolah.

3.3. Penyiapan Data Hujan

Tabel 3.1. Data curah hujan maksimum selama 3 tahun

NO TAHUN Max. 24 Jam

1 1988 428.5

2 1989 464.5

3 1991 217.9

1110.9

Sumber : Badan Meteorologi Geofisika (BMG)

6

Drainase Perkotaan

3.4. Analisis Curah Hujan Harian Maksimum

Analisis curah hujan digunakan untuk memperkirakan suatu kejadian yang

bernilai maksimum dengan kemungkinan terjadi satu kali dalam periode

ulang tertentu.

Untuk menganalisa data tersebut kita pakai Analisis Distribusi Frekuensi

cara Gumbel.

Data hujan pada tabel 3.1. disusun berurutan dari yang terbesar hingga yang

terkecil.

Tabel 3.2. Urutan Data

NO TAHUN Max. 24 Jam

1 1989 464.5

2 1988 428.5

3 1991 217.9

1110.9

Tabel 3.3. Analisa Gumbel

M X (mm) X2

1 464.5 215760.3

2 428.5 183612.3

3 217.9 47480.41

4 87.5 7656.25

5 82.2 6756.84

X = 540.3 X2 = 60998.49

Curah hujan rata-rata

( X )=ΣNN

( X )=464 .5+428 .5+217 . 93 = 370.3

7

Drainase Perkotaan

Standart Deviasi

(Sd )=√∑ X2−X ∑ X

n−1

(Sd )=√446852.9−370 .3 (1110.9 )3−1

(Sd )=√446852. 9−411366. 272

(Sd )=√35486 . 632

(Sd )=√17743 .315=133 . 2≈133

Hujan rencana (XT)

XT=X+KT (Sd )X=370 .3

(Sd )=133 . 2

KT = Dari tabel Nilai KT untuk Distribusi Log Person Type III (Lampiran)

Dalam pemakaian distribusi log person III kita harus meng-konversikan

setiap rangkaian data menjadi bentuk logaritma : y = log x.

- Rata-rata logaritma :

log X=1n∑i=1

n

log X=13×log 1110. 9

log X=1.015- Standar Deviasi logaritma :

Slog X=√∑ (log X i−log X )2

n−1

Slog X=√ (log 464 . 5−1 . 015 )2

3−1=√ (2. 667−1. 015 )2

2

Slog X=√ 1 .6522

2=√ 2. 729

2=√1.365=1 . 168

8

Drainase Perkotaan

- Koefisien Asimetri :

CS=n∑ ( log X i−log X )3

( n−1 ) (n−2 ) (S log X )3

CS=3∑ (2. 667−1.015 )3

(3−1 ) (3−2 ) (1 .168 )3

CS=4 .244

Dari data di atas diperoleh KT = 0.81408

Maka, KT = 0.81408

XT=370 .3+(0 .81408) (133 .2 )

XT=478 . 435

Intensitas Hujan (I)

Jika pola hujan efektif pada 6 jam sehingga Intensitas hujan diperoleh:

I=XT

6

I=478.4356

I=79 .739 mmjam

Debit Rencana (Qr)

Qr = C x I x A

Dimana:

C = Koefisien Run Off

I = Intensitas Curah Hujan

A = Luasan Kawasan Banjir

No.Segmen Saluran

Panjang (m)

DTA (km2)

Koefisien runoff

Intensitas Hujan

Debit

1 I 200 0.012 0.7 79.739 0.6702 II 600 0.03 0.4 79.739 0.9573 III 100 0.01 0.2 79.739 0.1594 IV 400 0.04 0.4 79.739 1.2765 V 200 0.02 0.5 79.739 0.797

Maka debit rencana adalah 3.85 m3

dt .

3.5. Permeabilitas

9

Drainase Perkotaan

Permeabilitas suatu kawasan dapat dicari dengan rumus :

K = v = QA

Dengan :

K =koefisien permeabilitas (cm/det)

V= kecepatan infiltrasi (cm/det)

Q=debit air yang meresap ke dalam tanah (cm3/det)

Untuk kawasan Unlam III nilai koefisien permeabilitas adalah 0.70.

3.6. Analisa hidraulika

Dimensi saluran

No.Segmen Saluran

Panjang (m)

Lebar dasar (m)

Kemiringan dasar

DebitIntensitas

Hujan

1 I 200 0.6 0.0002 0.670 79.7392 II 600 0.44 0.0008 0.957 79.7393 III 100 0.30 0.0006 0.159 79.7394 IV 400 0.2 0.0002 1.276 79.7395 V 200 0.6 0.0002 0.797 79.739

Ket :

Karena kurangnya data ilmu ukur tanah yang diperlukan maka data

kemiringan segmen I, IV dan V diasumsikan

10

Drainase Perkotaan

3.7. Saluran Drainase

Untuk mengatasi limpahan air hujan sebesar 3.85 m3

dt , maka harus

dirancang saluran pembuangan yang mempunyai debit aliran lebih besar dari debit

limpahan air hujan tersebut.

3.5.1. Dimensi Saluran

Bila kecepatan (v) dan koefisien kekasaran saluran diketahui, maka

kemiringan (S) paling kecil bila jari-jari hidrolik (R) maksimum (profil hidraulik

yang baik). Secara matematis dapat dibuktikan bahwa pada bentuk trapesium,

profil hidraulik yang paling baik terdapat pada kemiringan dinding saluran 600

dan menyinggung pada setengah lingkaran, sedangkan kedalaman air (y) = jari-

jari lingkaran (Gambar 3.2). Pada bentuk trapesium tertentu profil hidraulik yang

paling baik terdapat pada jari-jari hidraulik R = ½ y.

Gambar 3.2 Penampang melintang saluran trapesium

Debit saluran (Qb):

Qb=A .v (3.1)

v=( 1n )R2/3 . S1/2

(3.1a)

11

Drainase Perkotaan

A=(B+ (m x y ) ) x y (3.1b)

P=B+(2 x y x √1+m2 ) (3.2)

R=¿ AP

(3.3)

dengan:

Qb = Debit saluran (m3/det)

v = Kecepatan aliran (m2/det)

A = Luas penampang saluran(m2)

R = Jari-jari Hidrolis (m)

S = Kemiringan saluran

n = Koefisien kekasaran Manning

B = Lebar dasar saluran (m)

m = Kemiringan talud

y = Kedalaman saluran (m)

P = Keliling basah saluran (m)

Ele

vasi

, (m

)

S=39,571 S=40,268 S=40,751 S=39,6565 S=39,571

L=110 m L=89,8 m L=125 m L=120 m L=105 m

Kapasitas saluran tepi.

Qs = V x A

A = Luas Penampang = 0.5998 m2

- V =

1n×R

23×S0 .5

12

Drainase Perkotaan

R = Jari-jari Hidrolis

R =

A

B+(2xy .√1+m2 ) =

0 .5998

0 .44+(2. 0 , 488 .√1+(0 , 222) =0.4167

S = Kemiringan Saluran 0.5 % = 0.003

Karena saluran pembuangan terbuat dari beton

maka n = 0.013 0.018 diambil 0.018

V =

1n×R

23×S0 .5

=

10 .018

×0. 41672

3×0 .0050 .5

V =

10 .018

×0. 5579×0 .0707=2.1912

maka,

Qs = V x A

Qs = 2.1912 x 0.5998

Qs = 1.314m3

dt

Jadi,

Qs = 1.314 m3

dt Qr = m3

dt

Dari perbandingan tersebut dapat kita pastikan bahwa Saluran yang dirancang

dapat menerima debit limpahan hujan yang turun.

13

Drainase Perkotaan

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Data hidrologi merupakan langkah awal perencanaan suatu sistem drainase

sebelum melakukan perhitungan debit aliran hujan dan dimensi saluran dan

dimensi bangunan-bangunan pendukung sistem drainase bangunan-bangunan

pendukung sistem drainase yang direncanakan.

5.2 SARAN

Data hidrologi merupakan langkah awal perencanaan suatu sistem drainase

sebelum melakukan perhitungan debit aliran hujan dan dimensi saluran dan

dimensi bangunan-bangunan pendukung sistem drainase bangunan-bangunan

pendukung sistem drainase yang direncanakan.

14

Drainase Perkotaan

Lampiran

Gambar 1. Situasi genangan setelah hujan

15

Drainase Perkotaan

Gambar 1. Situasi genangan setelah hujan

Gambar 1. Situasi genangan setelah hujan

16

Drainase Perkotaan

Gambar 1. Situasi genangan setelah hujan

Gambar 1. Situasi genangan setelah hujan

Gambar 1. Situasi genangan setelah hujann

17