KAJIAN SISTEM JARINGAN DRAINASE GUNA MENANGGULANGI GENANGAN AIR HUJAN DI KAWASAN PASAR GELUGUR KOTA RANTAUPRAPAT

Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat

dalam menempuh Colloqium Doqtum/Ujian Sarjana Teknik Sipil

SUTAN SYAHPUTRA RAMBE

080404010

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

ABSTRAK

Genangan air atau banjir yang terjadi pada suatu kawasan disebabkan oleh sistem drainase yang terganggu atau tidak berfungsi. Pada kajian sistem jaringan drainase guna menanggulangi genangan air hujan di kawasan pasar Gelugur kota Rantauprapat ini adalah untuk mengetahui besarnya debit air hujan yang mengakibatkan terjadinya genangan serta mengidentifikasi masalah lain yang menjadi penyebab terjadinya genangan pada kawasan pasar dan mencari solusi agar genangan tersebut dapat berkurang sehingga kawasan pasar dapat berfungsi secara optimal.

Perhitungan intensitas curah hujan yang digunakan untuk kajian ini adalah dengan menggunakan rumus mononobe dengan parameter perhitungan nilai curah hujan Distribusi Log Pearson III periode ulang 5 tahun. Waktu konsentrasi ditentukan dengan persamaan Kirpich. Sedangkan untuk evaluasi penampang saluran drainase akan dihitung debit eksisting saluran pada pasar dan dibandingkan dengan debit rencana.

Dari hasil penelitian ternyata saluran A yang ada di pasar Gelugur tidak mampu mengalirkan genangan air hujan, yang menyebabkan genangan pada kawasan pasar, dan saluran B yang merupakan saluran tertutup pada pasar, tidak berfungsi karena tersumbat oleh sedimentasi sehingga saluran A tidak mampu menampung dan mengalirkan debit air hujan yang intensitasnya cukup tinggi. Untuk mengatasi banjir perlu dilakukan perbaikan saluran B yaitu pengerukan tanah/sedimentasi yang menyumbat saluran dan penambahan dimensi saluran untuk saluran A serta dilakukan pengawasan dan pemeliharan saluran drainase pada kawasan pasar agar dapat berfungsi secara efisien. Seluruh saluran yang ditinjau memiliki luas wilayah sub drainase 2,7062 Ha.

Kunci : Genangan, drainase, debit eksisting.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia dan hidayah-Nya kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Shalawat dan salam keha r i ba a n Baginda Rasullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan dalam menjalankan setiap aktifitas sehari-hari, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang Teknik Sumber Daya Air Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “KAJIAN SISTEM JARINGAN

DRAINASE GUNA MENANGGULANGI GENANGAN AIR HUJAN DI KAWASAN PASAR GELUGUR KOTA RANTAUPRAPAT ”.

Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :

1. Teristimewa kedua orang tua saya, Ayahanda H. Partahian Rambe, S.Pd dan Ibunda Hj.Umi Kalsum Br. Sitorus Pane serta adik saya Yulina Fitriani S.

Rambe dan Reza Ananda W.S. Rambe yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasehat. Terima kasih atas segala dukungan, pengorbanan dan doa yang tiada batas.

2. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Pembimbing I dan Bapak Ivan Indrawan ST.

MT. selaku Pembimbing II, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Ir. Teruna Jaya, M.Sc. selaku Koordinator Sub Jurusan Pengembangan Sumber Daya Air yang telah memberikan arahan, kritik dan saran kepada penulis demi kesempurnaan penulisan tugas akhir ini.

6. Bapak Ir. Alferido Malik dan Ibu Emma Patricia Bangun, ST. M.Eng, selaku Dosen Pembanding, yang telah memberikan arahan, kritik dan saran yang membangun dalam menyelesaikan tugas akir ini.

7. My beloved “Uhibbuki fillah”, Irma Lusiana Khajjani Ritonga S.H yang selalu memberikan dukungan yang luar biasa, cinta dan kasih sayang yang tulus, doa, pengertian, perhatian serta inspirasi dalam mengerjakan tugas akhir ini.

8. Bapak/Ibu staf pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

9. Kawan-kawan Sipil 2008, Robi, Rahmad, Andry, Danny, Ardi, Mustapa, Putra, Saur, Dhoni, Coy, Johan, Ivan, Yusry, Rivai, Bram, Panji, Ican, Lindung, Frengki, Jatendra, SamNeng, Obama, Deni, Ibnu, Ozi, Ucup, Topan, Aris, Al, Tito dan kawan-kawan Sipil 2008 yang lain yang tidak mungkin penulis sebutkan satu-persatu.

10. Adik-adikku Sipil 2011 Yogi Mudek, Rizki Tandem, Ilham Arbana, Hilman, Raedian, Subar, Chandra, Manimpan, Ambon, Defrin, Ovan, Saka dll yang sudah memberikan bantuan kepada penulis.

11. Abang-abang Stambuk 2005 Bang Tonggo, Bang Ganda, Bang Habibi, Bang Andry Syam, Bang Berlin, serta Bang Arif Panjaitan yang telah memberikan arahan serta masukan kepada penulis.

12. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis. (Kak Lince, Kak Dina, Kak Dewi, Bang Zul, Bang Edi, Bang Amin, dan Mas Bandi).

13. Serta segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna.

Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Maret 2014 Penulis

SUTAN SYAHPUTRA RAMBE 08 0404 010

DAFTAR ISI ABSTRAK ......................................................................................................... i KATA PENGANTAR ...................................................................................... ii DAFTAR ISI ..................................................................................................... v DAFTAR NOTASI ........................................................................................... vii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................... 2

1.3 Pembatasan Masalah .................................................................. 3 1.4 Tujuan ........................................................................................ 3.

1.5 Manfaat ...................................................................................... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA…………………………………….........… 5

2.1. Umum……………...……………………………………….……. 5 2.1.1. Sistem Drainase……...…………………….…….……….

2.1.2. Pola Jaringan Drainase..………………………………… 10

2.2. Analisis Hidrologi…………………………………………….….. 13 2.2.1. Siklus Hidrologi……………………..…………….…….

2.2.2. Curah Hujan Kawasan…………………………….….…. 15

2.2.3. Distribusi Frekuensi Curah Hujan………………….…... 20

2.2.4. Uji Kesesuaian Pemilihan Distribusi…………………... 26

2.2.5. Distribusi Hujan Jam-Jaman……………………………. 28

2.2.6. Intensitas Curah Hujan Rencana………………..….….... 30

2.2.7. Koefisien Limpasan (run off)…………………………... 30

2.2.8. Analisa Debit Banjir Rancangan…….……………….... 31

2.2.8.1.Debit Air Hujan……………………...………… 32

2.2.8.2.Debit Air Kotor……………………...…………. 32

2.3. Analisis Sistem Drainase……………………...…………............ 33 2.3.1. Kapasitas Saluran…………………………………….....

2.3.2. Tinggi Jagaan (freeboard) ……………………………….. 38

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 39

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................... 39

3.2 Rancangan Penelitian ................................................................ 40

3.2.1 Sistematika Penulisan ....................................................... 43

3.3 Pelaksanaan Penelitian .............................................................. 44

3.4 Variabel yang Diamati ............................................................. 45

3.4 Jadwal Penelitian ..................................................................... 45

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN .................................................... 46

4.1 Analisa Hidrologi ...................................................................... 46

4.1.1 Curah Hujan Harian Maksimum........................................ 47

4.1.2 Analisa Curah Hujan Distribusi normal ........................... 47

4.1.3 Analisa Curah Hujan Distribusi log normal...................... 48

4.1.4 Analisa Curah Hujan Distribusi Log Person III ............... 49

4.1.4 Analisa curah dengan Distribusi Gumbel........................... 51

4.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan ................................................. 52

4.3.1 Parameter Statistik Sebaran Normal................................... 53

4.3.2 Parameter Statistik Sebaran Logaritmi............................... 54

4.3 Pemilihan Jenis Distribusi .......................................................... 56

4.4 Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran........................................... 57

4.5 Analisis Sistem Drainase..... ...................................................... 61

4.5.1 Identifikasi Masalah ......................................................... 63

4.5.2 Penampang Saluran Drainase yang Ada .......................... 65

4.5.2.1 Saluran A ........................................................ 65

4.5.2.2 Saluran B .......................................................... 66

4.5.2.2 Saluran Pembuang Akhir.................................. 67

4.5.2.2 Saluran jalan gelugur ........................................ 68

4.5.3 Perhitungan Debit eksisting Saluran................................ 69

4.6 Analisa Debit Banjir Rencana .................................................. 72

4.7 Koefisien Pengaliran ............................................................... 72

4.8 Waktu Konsentrasi.................................................................... 73

4.9 Perhitungan Intensitas Curah Hujan ........................................ 73

4.10 Analisis Hidraulika.................................................................... 75

4.8 Solusi dan Rencana Perbaikan saluran...................................... 78

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 82

5.1 Kesimpulan ................................................................................ 82

5.2 Saran .......................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 84

DAFTAR NOTASI

A = Luas daerah pengaliran (Ha), = Luas tampang basah saluran (m

), B = Lebar tampang atas saluran (m), b = Lebar dasar saluran (m), C = Koefisien pengaliran, C v = Koefisien variasi dari Log Normal v Parameter, C s = Koefisien tampungan,

= Koefisien skewness, f = Tinggi jagaan (m), h = Ketinggian air (m), h

= Kedalaman saluran (m), I = Intensitas hujan (mm/jam), k = Faktor frekwnsi, K

= Faktor sifat distribusi Pearson Type III, yang merupakan fungsi dari besarnya Cs L = Panjang sluran yang ditinjau dari in-let (pemasukan) sampai ke tampang yang ditinjau (m), log

= Curah hujan harian maksimum rata-rata dalam harga logaritmik, m = Rank (nomor urut data),

= Kemiringan sisi saluran, N = Banyaknya harga “t” (lama curah hujan), n = Koefisien kekasaran daerah saluran,

= Jumlah data,



n = Reduced standard deviasi yang merupakan fungsi dari jumlah data, P = Probabilitas (kemungkinan) dari peristiwa yang terjadi di samai atau dilampaui,

= Keliling basah (m) P = Probabilitas (kemungkinan) dari peristiwa yang terjadi di samai atau

Kurang dari,

3 Q = Debit aliran (m /det),

3 Q = Debit rencana (m /det), r

R = curah hujan daerah, = jari-jari hidrolis (m),

R t = Curah hujan untuk periode ulang t tahun (mm), S = deviasi standar nilai variat,

= Slop (kemiringan dasar saluran), S log x = Standard deviasi dari rangkaian data dalam harga logaritmiknya, T = Return period (periode ulang), t = Lama curah hujan (menit, jam), t c = Waktu konsentrasi (menit),

t oe = Waktu pemasukan yang dibutuhkan oleh air dari mulai masuk ke saluran sampai titik yang ditinjau (menit),

V = Kecepatan aliran (m/det),  dan  adalah parameter statistik, yang masing-masing adalah nilai rata-rata dan standar deviasi dari variat,

= nilai rata-rata hitung variat

X X = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahunan

X TR = Besarnya curah hujan dengan periode ulang t, x i = Data ke-i, yang ditunjukan pada tabel,

S , Y = Faktor pengurangan deviasi standar rata-rata sebagai fungsi dari jumlah

n n

data, = nilai rata-rata hitung variat,

Y Y T = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-tahun,

KAJIAN SISTEM JARINGAN DRAINASE GUNA MENANGGULANGI GENANGAN AIR HUJAN DI KAWASAN PASAR GELUGUR KOTA RANTAUPRAPAT