�
�
= �
�
�
− �
2
� − 1
= �
27556.40 9
= 55.33 Untuk periode ulang 2,5 tahun
� = 0 ��� 0.84 Tabel 2.1 �
2
= �� + ��
�
= 115.4 + 0 × 55.33 = 115.40
�
5
= �� + ��
�
= 115.4 + 0.84 × 55.33 = 161.99
4.4.1.2 Metode Distribusi Log Normal
Perhitungan curah hujan rencana dengan metode Distribusi Normal disajikan pada Tabel
4.6 berikut:
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Hujan Rencana Metode Distribusi Log Normal
No. Tahun
Xi Log Xi
Log Xi – Log Xrata
Log Xi – Log Xrata
2
1 2006
62 1.792
-0.270 0.072900
2 2008
69 1.839
-0.223 0.049729
3 2009
85 1.930
-0.132 0.017424
4 2010
85 1.930
-0.132 0.017424
5
2011 97
1.987 -0.075
0.005625
6 2012
100 2.000
-0.062 0.003844
7 2007
112 2.050
-0.012 0.000144
8 2003
118 2.072
0.010 0.000100
9
2005 190
2.279 0.217
0.047089
10 2004
236 2.373
0.311 0.096721
Jumlah 1154.0
20.252 0.31100
Rerata X 115.40
2.0252
Tr
2 5
K -0.202
0.677
Log x 2.0252
2.182
S Log x 0.1860
Universitas Sumatera Utara
k. S Log x 19.711
28.270
Xt 97.191
141.620 Sumber: Hasil Perhitungan
��� � �������� = ∑ ���
� �
= 20.252
10 = 2.0252
�
����
= � ∑��� �� − ��� �
��������
2
� − 1
= �
0.31100 9
= 0.1860 �� =
�� �
= 55.33
115.40 = 0.4795
Dengan periode ulang 2 tahun,interpolasi dari Tabel.2 � = −0.1975 − �
0.5000 − 0.4795
0.5000 − 0.4500
× −0.1975— 0.2111�
= −0.202
Maka: ��� � = ��� �
�������� + � × � ��� � = 2.0252 +
−0.202 × 0.1860 = 1.988
� = 97.191
Universitas Sumatera Utara
4.4.1.3 Metode Distribusi E.J. Gumbel I
Perhitungan curah hujan rencana dengan metode Distribusi E.J. Gumbel I disajikan pada
Tabel 4.7 berikut:
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Hujan Rencana Metode Distribusi E.J.Gumbel
No. Tahun
Xi P
Xi - X Xi - X
2
1 2006
62 0.09
-53.40 2851.56
2 2008
69 0.18
-46.40 2152.96
3 2009
85 0.27
-30.40 924.16
4
2010 85
0.36 -30.40
924.16
5 2011
97 0.45
-18.40 338.56
6 2012
100 0.55
-15.40 237.16
7 2007
112 0.64
-3.40 11.56
8
2003 118
0.73 2.60
6.76
9 2005
190 0.82
74.60 5565.16
10 2004
236 0.91
120.60 14544.36
Jumlah 1154.0
27556.40
Rerata X
115.40
Tr 2
5
K -1.19
1.06
Sx 55.33
Xt
107.90 173.94
Sumber: Hasil Perhitungan �� =
∑ �
�
� =
1154 10
= 115.40
�
�
= �
�
�
− �
2
� − 1
= �
27556.40 9
= 55.33 �
�
= 0.4952 Tabel 2.3 �
�
= 0.9496 Tabel2.4
Universitas Sumatera Utara
�
�
= 0.3665 Tabel 2.5 Maka:
�� = �� + � × �� = 115.40 +
� 0.3665
− 0.4952 0.9496
× 55.33 �
= 107.901
4.4.1.4 Distribusi Log Person III
Perhitungan curah hujan rencana dengan metode Distribusi Log Person III disajikan pada
Tabel 4.8 berikut:
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Hujan Rencana Metode Distribusi Log Person
No. Xi
P Log Xi
Log Xi - X
2
Log Xi - X
3
1 62
0.09 1.7924
0.0541 -0.0126
2
69 0.18
1.8388 0.0347
-0.0065
3 85
0.27 1.9294
0.0091 -0.0009
4 85
0.36 1.9294
0.0091 -0.0009
5 97
0.45 1.9868
0.0015 -0.0001
6
100 0.55
2.0000 0.0006
0.0000
7 112
0.64 2.0492
0.0006 0.0000
8 118
0.73 2.0719
0.0022 0.0001
9 190
0.82 2.2788
0.0644 0.0163
10
236 0.91
2.3729 0.1210
0.0421
Jumlah 20.252
0.2973 0.0375
Rerata 2.0252
Tr 2
5 C
S
0.8094 S
LogX
0.1860 K
-0.15 0.77
Xt 99.38
147.37 Sumber: Hasil Perhitungan
��� � �������� = ∑ ���
� �
= 20.252
10 = 2.0252
�
����
= � ∑��� �� − ��� �
��������
2
� − 1
Universitas Sumatera Utara
= �
0.31100 9
= 0.1860 �� =
� ∑���� − ���� �������
3
� − 1 × � − 2 × � ����
3
= 0.0375
0.4633 = 0.8094
Dengan periode ulang 2 dan 5 tahun interpolasi dari Tabel 2.6 � = −0.132 −
0.900 − 0.8094
0.9000 − 0.8000
× −0.132 − 0.148
= −0.15
��� � = ��� � �������� + � × � ��� �
= 2.0252 + −0.15 × 0.1860
= 1.9973 � = 99.38
4.4.2 Uji Keselarasan Distribusi Frekuensi 4.4.2.1 Uji Chi Kuadrat
4.4.2.1.1 Uji Chi Kuadrat Terhadap Distribusi Normal
Data pengamatan dibagi dalam beberapa kelas dengan rumus � = 1 + 3.322 ��� �
Dimana: n = 10 Maka
� = 1 + 3.322 ��� 10 = 4.322 ≈ 5 ����� Dengan interval peluang
Universitas Sumatera Utara
� = 1
� =
1 5
= 0.2 Maka
�
�
= �� + � × ��
P = 1 – 0.2 = 0.8 nilai reduksi gauss k = -0.84 maka X = 68.923 P = 1 – 0.4 = 0.6 nilai reduksi gauss k = -0.25 maka X = 101.568
P = 1 – 0.6 = 0.4 nilai reduksi gauss k = 0.25 maka X = 129.233 P = 1 – 0.8 = 0.2 nilai reduksi gauss k = 0.84 maka X = 161.877
� = 2 �� = � − � + 1
= 5 − 2 + 1
= 2 Chi Krisis = 5.991Tabel 4.7
Nilai yang diharapkan �
�
= �
� =
10 5
= 2 Tabel 4.9 Perhitungan Uji Kuadrat Metode Distribusi Normal
No. Nilai Batas Kelas
Jumlah Data Oi – Ei
�� − ��
�
�� Oi
Ei
1 x 68.923
1 2
-1 0.5
2 68.923 x 101.568
5 2
3 4.5
3 101.568 x 129.233
2 2
4 129.233 x 161.877
2 -2
2
5 x 161.877
2 2
Total 10
10 7
Sumber: Hasil Perhitungan Berdasarkan Tabel 4.9 X
2
Cr Chi krisis 7 5.991, maka distribusi Normal tidak dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.1.2 Uji Chi Kuadrat Terhadap Distribusi Log Normal
Data pengamatan dibagi dalam beberapa kelas dengan rumus � = 1 + 3.322 ��� �
Dimana: n = 10 Maka
� = 1 + 3.322 ��� 10 = 4.322 ≈ 5 ����� Dengan interval peluang
� = 1
� =
1 5
= 0.2 Maka
��� � = ��� � �������� + � × � ��� �
P = 1 – 0.2 = 0.8 nilai reduksi gauss k = -0.84 maka X = 78.661 P = 1 – 0.4 = 0.6 nilai reduksi gauss k = -0.25 maka X = 101.274
P = 1 – 0.6 = 0.4 nilai reduksi gauss k = 0.25 maka X = 124.458 P = 1 – 0.8 = 0.2 nilai reduksi gauss k = 0.84 maka X = 161.525
� = 2 �� = � − � + 1
= 5 − 2 + 1
= 2 Chi Krisis = 5.991
Nilai yang diharapkan �
�
= �
� =
10 5
= 2
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Perhitungan Uji Chi Kuadrat Metode Distribusi Log Normal
No. Nilai Batas Kelas
Jumlah Data Oi – Ei
�� − ��
�
�� Oi
Ei
1
x 78.661 2
2
2 78.661 x 101.274
4 2
2 2
3 101.274 x 125.458
2 2
4 125.458 x 161.525
2 -2
2
5 x 161.525
2 2
Total 10
10 4
Sumber: Hasil Perhitungan Berdasarkan Tabel 4.10 X
2
Cr Chi krisis 4 5.991, maka metode distribusi Log Normal dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
4.4.2.1.3 Uji Chi Kuadrat Terhadap Metode Distribusi E.J. Gumble Type I
Data pengamatan dibagi dalam beberapa kelas dengan rumus � = 1 + 3.322 ��� �
Dimana: n = 10 Maka
� = 1 + 3.322 ��� 10 = 4.322 ≈ 5 ����� Dengan interval peluang
� = 1
� =
1 5
= 0.2 Maka
�
�
= �� + � × ��
P = 1 – 0.2 = 0.8 nilai reduksi gauss k = -0.84 maka X = 68.923 P = 1 – 0.4 = 0.6 nilai reduksi gauss k = -0.25 maka X = 101.568
P = 1 – 0.6 = 0.4 nilai reduksi gauss k = 0.25 maka X = 129.233 P = 1 – 0.8 = 0.2 nilai reduksi gauss k = 0.84 maka X = 161.877
� = 1
� =
1 5
= 0.2 � = 1
�� = � − � + 1
Universitas Sumatera Utara
= 5 − 1 + 1
= 2.5 Chi Krisis = 6.903 Tabel 4.7
Nilai yang diharapkan �
�
= �
� =
10 5
= 2 Tabel 4.11 Perhitungan Uji Chi Kuadrat Metode Distribusi E.J. Gumble
No. Nilai Batas Kelas
Jumlah Data Oi – Ei
�� − ��
�
�� Oi
Ei
1 x 68.923
1 2
-1 0.5
2 68.923 x 101.568
5 2
3 4.5
3 101.568 x 129.233
2 2
4 129.233 x 161.877
2 -2
2
5
x 161.877 2
2 Total
10 10
7 Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan Tabel 4.11 X
2
Cr Chi krisis 7 6.903, maka distribusi E.J. Gumble tidak dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
4.4.1.2.4 Uji Chi Kuadrat Terhadap Metode Distribusi Log Person Type III
Data pengamatan dibagi dalam beberapa kelas dengan rumus � = 1 + 3.322 ��� �
Dimana: n = 10 Maka
� = 1 + 3.322 ��� 10 = 4.322 ≈ 5 ����� Dengan interval peluang
� = 1
� =
1 5
= 0.2 Maka
��� � = ��� � �������� + � × � ��� �
P = 1 – 0.2 = 0.8 nilai reduksi gauss k = -0.84 maka X = 78.661 P = 1 – 0.4 = 0.6 nilai reduksi gauss k = -0.25 maka X = 101.274
Universitas Sumatera Utara
P = 1 – 0.6 = 0.4 nilai reduksi gauss k = 0.25 maka X = 124.458 P = 1 – 0.8 = 0.2 nilai reduksi gauss k = 0.84 maka X = 161.525
� = 1 �� = � − � + 1
= 5 − 1 + 1
= 2.5 Chi Krisis = 6.903
Nilai yang diharapkan �
�
= �
� =
10 5
= 2 Tabel 4.12 Perhitungan Uji Chi Kuadrat Metode Distribusi Log Normal
No. Nilai Batas Kelas
Jumlah Data Oi – Ei
�� − ��
�
�� Oi
Ei
1
x 78.661 2
2
2
78.661 x 101.274 4
2 2
2
3 101.274 x 125.458
2 2
4 125.458 x 161.525
2 -2
2
5 x 161.525
2 2
Total 10
10 4
Sumber: Hasil Perhitungan Berdasarkan Tabel 4.12 X
2
Cr Chi krisis 4 6.903, maka metode distribusi Log Normal dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.2 Uji Smirnov – Kolmogorov 4.4.2.2.1 Uji Smirnov – Kolmogorov Terhadap Metode Distribusi Normal
Tabel 4.13 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov Metode Distribusi Normal
No. Xi
m Px
Px K
P’x D
1 62
10 0.9090
0.0909 -0.9651
0.1093 0.7997
2 69
9 0.8181
0.1818 -0.8386
0.1210 0.6971
3 85
8 0.7272
0.2727 -0.5494
0.2546 0.4726
4
85 7
0.6363 0.3636
-0.5494 0.2981
0.3382
5 97
6 0.5454
0.4545 -0.3326
0.4052 0.1402
6 100
5 0.4545
0.5454 -0.2783
0.4761 0.0216
7 112
4 0.3636
0.6363 -0.0614
0.5714 0.2078
8
118 3
0.2727 0.7272
0.04699 0.7764
0.5037
9 190
2 0.1818
0.8181 1.34827
0.9389 0.7571
10 236
1 0.0909
0.9090 2.17965
0.9738 0.8829
∆maks 0.8829
∆kritis 0.41
Sumber: Hasil Perhitungan Untuk
� = 62 �� �� =
� � + 1
= 10
10 + 1 = 0.9090
� = � − ��
�� =
62 − 115.40
55.33 =
−0.9651 ∆ = |�′� � − �� |
= 0.7997 Berdasarkan hasil perhitungan Tabel 4.13,
∆maks ∆kritis 0.5163 0.41, maka distribusi Normal tidak dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.2.2 Uji Smirnov-Kolgomorov Terhadap Metode Distribusi Log Normal
Tabel 4.14 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov Metode Distribusi Log Normal
No. Log Xi
M Px
Px K
P’x D
1
1.792 10
0.9090 0.0909
-1.2540 0.0985
0.0076
2 1.839
9 0.8181
0.1818 -1.0011
0.1879 0.0061
3 1.930
8 0.7272
0.2727 -0.5118
0.2439 0.0288
4 1.930
7 0.6363
0.3636 -0.5118
0.3208 0.0428
5 1.987
6 0.5454
0.4545 -0.2054
0.3981 0.0564
6 2.000
5 0.4545
0.5454 -0.1355
0.6028 0.0574
7 2.050
4 0.3636
0.6363 0.1333
0.6965 0.0602
8 2.072
3 0.2727
0.7272 0.2516
0.8057 0.0785
9 2.279
2 0.1818
0.8181 1.3645
0.9089 0.0908
10 2.373
1 0.0909
0.9090 1.8699
0.9568 0.0478
∆maks 0.0908
∆kritis 0.41
Sumber: Hasil Perhitungan Untuk
� = 62 �� �� =
� � + 1
= 10
10 + 1 = 0.9090
� = ��� � − ��� ��
��� �� =
1.7920 − 2.0252
0.1860 =
−1.2540 ∆ = |�′� � − �� |
= 0.0076 Berdasarkan hasil perhitungan Tabel 4.14,
∆maks ∆kritis 0.0908 0.41, maka distribusi Log Normal dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.2.3 Uji Smirnov-Kolmogorov Terhadap Metode Distribusi E.J. Gumbel
Tabel 4.15 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov Metode Distribusi E.J. Gumbel
No. Log Xi M
Px Px
K Y
Z P’x
D 1
1.792 10
0.9090 0.0909
-1.2540 -0.6491 1,9139 0.1475
0,7615
2 1.839
9 0.8181
0.1818 -1.0011 -0.4881 1,6293
0.1961 0,6220
3 1.930
8 0.7272
0.2727 -0.5118 -0.1201 1,1276
0.3238 0,4034
4 1.930
7 0.6363
0.3636 -0.5118 -0.1201 1,1276
0.3238 0,3125
5 1.987
6 0.5454
0.4545 -0.2054
0.1558 0,8557 0.4250
0,1204
6 2.000
5 0.4545
0.5454 -0.1355
0.2248 0,7986 0.4500
0,0045
7 2.050
4 0.3636
0.6363 0.1333
0.5008 0,6060 0.5455
0,1819
8 2.072
3 0.2727
0.7272 0.2516
0.6388 0,527
0.5898 0,3171
9 2.279
2 0.1818
0.8181 1.3645
2.2948 0,1007 0.9041
0,7223
10 2.373
1 0.0909
0.9090 1.8699
3.3528 0,0349 0.9656
0,8747 ∆maks
0.8747 ∆kritis
0.41 Sumber: Hasil Perhitungan
Untuk � = 62 ��
�� = �
� + 1 =
10 10 + 1
= 0.9090 � =
��� � − ��� �� ��� ��
= 1.7920
− 2.0252 0.1860
= −1.2540
�� = 1 − �� = 1 − 0.9090 � =
1.2825 ��
= 1.2825
55.33 = 0.023
�� = �� − 0.455 × ��
Universitas Sumatera Utara
= 115.40 − 0.455 × 55.33
= 90.225 � = � × � − ��
= 0.023 × 62 − 90.225
= −0.649
� = �
−�
= 2.7183
0.649
= 1.9139 �
′
� = �
−�
= 2.7183
−2.004
= 0.1475 Berdasarkan hasil perhitungan Tabel 4.15,
∆maks ∆kritis 0.8747 0.41, maka distribusiE.J. Gumbel tidak dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
4.4.2.2.4 Uji Smirnov-Kolmogorov Terhadap Metode Distribusi Log Person Type III
Tabel 4.16 Perhitungan Uji Smirnov-Kolmogorov Metode Distribusi Log Normal
No. Log Xi
m Px
Px K
P’x D
1 1.792
10 0.9090
0.0909 -1.2540
0.1137 0.0227
2 1.839
9 0.8181
0.1818 -1.0011
0.2398 0.0579
3 1.930
8 0.7272
0.2727 -0.5118
0.3625 0.0897
4 1.930
7 0.6363
0.3636 -0.5118
0.3625 0.0012
5 1.987
6 0.5454
0.4545 -0.2054
0.4061 0.0485
6 2.000
5 0.4545
0.5454 -0.1355
0.4314 0.1141
7 2.050
4 0.3636
0.6363 0.1333
0.5437 0.0927
8 2.072
3 0.2727
0.7272 0.2516
0.6755 0.0518
9 2.279
2 0.1818
0.8181 1.3645
0.9411 0.1229
10 2.373
1 0.0909
0.9090 1.8699
0.9862 0.0771
∆maks 0.1229
∆kritis 0.41
Sumber: Hasil Perhitungan
Universitas Sumatera Utara
Untuk � = 62 ��
�� = �
� + 1 =
10 10 + 1
= 0.9090 � =
��� � − ��� �� ��� ��
= 1.7920
− 2.0252 0.1860
= −1.2540
�� = � ∑��� �� − ��� �
��������
3
� − 1� − 2�
���� 3
= 10
−0.01825 9 × 8 × 01860
3
= −01825
0.4633 =
−0.3939 ∆ = |�′� � − �� |
= 0.0227 Berdasarkan hasil perhitungan Tabel 4.14,
∆maks ∆kritis 0.1229 0.41, maka distribusi Log Normal dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan.
Tabel 4.17 Tabel Pengujian Curah Hujan Maksimum
Metode Uji Chi Kuadrat
Uji Smirnov-Kolmogorov Distribusi Normal
Tidak Diterima Tidak Diterima
Distribusi Log Normal Diterima
Diterima
Distribusi E.J. Gumbel I Tidak Diterima
Tidak Diterima
Distribusi Log Person III Diterima
Diterima Sumber: Rekapitulasi Data
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Tabel 4.17 dapat disimpulkan metode distribusi Log Normal dan Log Person III dapat diterima untuk menganalisis frekuensi curah hujan maksimum, sementara metode
distribusi Normal dan E.J. Gumbel I tidak dapat diterima.
4.4.3 Intensitas Hujan Jam-Jaman
Berdasarkan perhitungan Tabel 4.8 besar hujan rancangan untuk kala ulang 5 tahun: �
5 ��ℎ��
= 147.37 ��
Untuk perhitungan Tc waktu Konsentrasi : �� = ����� ����� + ����� �������
Dimana :
Tc = Waktu Konsentrasi jam
waktu inlet = 5 menit untuk daerah permukaan diperkeras = 0,083 jam
waktu saluran = Dihitung menggunakan persamaan Kraven �
�������
= �
� Dimana: W untuk saluran cabang = ambil 0.9 mdetik
W untuk saluran utama = ambil 1 mdetik �
������� ������
= 1400
0.9 = 30
����� = 0.4321 ���
�
������� �����
= 1000
1 = 1000
����� = 0.277 ��� �
�����
= �
������� ������
+ �
������� �����
= 0.4321 + 0.277 = 0.7091
��� �� = 0.083 + 0.7091 = 0.7921
Degan menggunakan Rumus Mononobe dapat dicari intensitas hujan jam-jaman sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
�
�
= �
�
24
24 � × [
24 �
]
2 3
�
Dimana : I
t
= Intensitas hujan jam-jaman mmjam I
24
= Hujan harian rencana mm t
= Lama hujan jam �
0.7921
= �
147.37 24
� × � 24
0.7921 �
2 3
�
= 59.6784 �����
Perhitungan intensitas hujan jam-jaman disajikan pada Tabel 4.18 berikut: Tabel 4.18 Hasil Perhitungan Intensitas Hujan Jam-Jaman
T jam
I
t
mmjam 1
51.0903
2 32.1849
3 24.5617
4 20.2752
5 17.4726
6 15.4729
7 13.9618
8
12.7726
9 11.8080
10 11.0071
11 10.3294
12 9.7473
13 9.2408
14 8.7954
15
8.3999
16
8.0462
17 7.7275
18 7.4386
19 7.1752
20 6.9340
21 6.7121
22 6.5071
23
6.3171
24 6.1404
Sumber: Hasil Perhitungan
Universitas Sumatera Utara
Hasil perhitungan kemudian dinyatakan dalam grafik seperti pada Gambar 4.6 berikut
Gambar 4.6Hubungan Intensitas Hujan Untuk Lama Hujan I
t
Dengan Waktu t
4.4.4 Koefisien Pengaliran
Koefisien pengaliran adalah suatu variabel yang didasarkan pada kondisidaerah pengaliran dan karakteristik hujan yang jatuh di daerah tersebut. Adapun kondisi dan
karakteristik yang dimaksud adalah sebagai berikut:
• Kondisi hujan • Luas dan bentuk daerah pengaliran
• Kemiringan daerah aliran dan kemiringan dasar sungai • Daya infiltrasi dan perkolasi tanah
• Kebasahan tanah • Suhu udara dan angin serta evaporasi
• Tata guna lahan
10 20
30 40
50 60
4 8
12 16
20 24
In te
n si
ta s
H u
ja n
m m
j a
m
Waktu jam
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan keadaan di atas maka besarnya angka koefisien pengaliran pada suatu daerah adalah sebagai berikut:
Tabel 4.19 Koefisien Pengaliran C Keadaan Daerah Pengaliran
Koefisien Tidak begitu rapat 20 rumahha
0.250 – 0.400 Kerapatan sedang 20-60 rumahha
0.400 – 0.700 Sangant rapat 60-160 rumahha
0.700 – 0.800 Taman dan daerah rekreasi
0.201 – 0.300 Daerah industry
0.801 – 0.900 Daerah perniagaan
0.901 – 0.950 Sumber: Soewarno, 1991
Berdasarkan Tabel 4.19 di atas maka daerah Lingkungan III Pasar III memiliki koefisien pengaliran sebesar 0.750 untuk daerah sangat rapat. Namun dalam penerapannya, penentuan nilai
koefisien pengaliran memiliki beberapa kriteria. Berikut penentuan koefisien pengaliran yang digunakan pada daerah studi.
1. Koefisie pengaliran Total
Luas total area pemukiman 5.260 Ha Luas total area permukiman: 5.260 Ha = 52,600 m
2
Luas atap: 2.457 Ha = 24,570 m
2
C
a
=0.95 Luas halaman: 1.053 Ha = 10,530 m
2
C
h
=0.17 Luas jalan: 1.2 Ha = 12,000 m
2
C
j
=0.95 Luas tanah kosong: 0.55 Ha = 5,500 m
2
C
t
=0.20 �̅ =
∑ �� ∑ �
= 24750 × 0.95 + 10530 × 0.17 + 12000 × 0.95 + 5500 × 0.20
52600 = 0.720
2. Koefisien pengaliran halaman terbuka
Luas halaman terbuka: 1.75 Ha = 17,500 m
2
Luas jalan: 1.2 Ha = 12,000 m
2
C
j
=0.95
Universitas Sumatera Utara
Luas tanah kosong: 0.55 Ha = 5,500 m
2
C
t
=0.20 �̅ =
∑ �� ∑ �
= 12000 × 0.95 + 5500 × 0.20
17500 = 0.715
3. Koefisien pengaliran rumah
Luas rata-rata rumah :100 m
2
Luas rata-rata atap : 60 m
2
C
a
= 0.95 Luas rata-rata halaman
: 40 m
2
C
h
=0.17 �̅ =
∑ �� ∑ �
= 60 × 0.95 + 40 × 0.17
100 = 0.638
4.4.5 Analisis Debit Banjir Rencana
Perhitungan debit banjir menggunakan rumus: �
�
= 0.00278 × � × � × �
Dimana : Qr = Debit rencana mm
3
detik C = Koefisien aliran limpasan 0.720
I = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi 59.6784 mmjam
A = Luas total area 5.260 Ha
Debit banjir total � = 0.00278 × 0.72 × 59.6784 × 5.260
Universitas Sumatera Utara
= 0.6283 �
3
����� �
Debit banjir halaman terbuka: � = 0.00278 × 0.715 × 59.6784 × 1.75
= 0.2076 �
3
����� �
Debit banjir per rumah: � = 0.00278 × 0.638 × 59.6784 × 0.01
= 0.00102 �
3
����� �
Dari hasil analisis hidrologi pada kawasan banjir diketahui debit puncak sebesar 0.6283 m
3
detik.
4.5 Analisis Hidraulika 4.5.1 Saluran Drainase Eksisting
Analisis hidraulika dimaksudkan untuk mengetahui kapasitas drainase Gambar 4.7 terhadap debit aliran yang masuk dengan suatu kala ulang tertentu.
Gambar 4.7 Penampang Saluran Drainase Dimana : B
= 0.5 m α = 71.57
o
m = 13
Universitas Sumatera Utara
y = 0.6 m
� = 1
2 ×
� + � × �
= 1
2 × 0.5 + 0.9 × 0.6
= 0.42 �
2
� = � × � = 0.42 × 1000
= 420 �
3
� = � + 2 × � × �1 + �
2
= 0.5 + 2 × 0.6 × 1.0541 = 1.765 cm
� = �
�
= 0.420
1.765 = 0.238
� = 1
� ×
�
2 3
�
× �
1 2
�
= 1
0.013 × 0.238
2 3
�
× 0.002
1 2
�
= 1.321 �
2
����� �
�
�
= � × �
= 0.420 × 1.321 = 0.555 �
3
����� �
�
�
= �
�
�
Universitas Sumatera Utara
= 420
0.555 = 756.77
����� = 0.21 ��� Kehilangan air di saluran akibat penerapan drainase resapan dapat dihitung dengan
persamaan Sunjoto untuk saluran tanpa linning samping sebagai berikut: � =
4 × � × � × {� + √� × � × ln 2}
ln[
2{ �+2√�×�}
6 √�×�
+ �{
2 �
6 √�×�
× 2 + 1}] Dimana : Q
= Kehilangan air di dalam saluran m
3
detik K
= Koefisien Permeabilitas tanah 8.97 × 10
-6
mdetik H
= tinggi muka air dapat diketahui dengan pengamatan sumur air bersih penduduk setempat 2.00 m
b = lebar tengah saluran adalah rerata lebar dasar saluran dan lebar permukaan
0.75 m l
= panjang saluran 1000 m � =
4 × 8.97 × 10
−6
× 2.00 × �2.00 + √0.75 × 1000 × ln 2�
ln[
2 �2.00+2√0.75×1000�
6 √0.75×1000
+ �{
2×2.00 6
√0.75×1000
× 2 + 1}]
= 0.0277
0.6548 = 0.0468 �
3
����� �
4.5.2 Sumur Resapan
Sumur resapan yang akan direncanakan harus sesuai dengan persyaratan teknis umum maupun khusus berdasarkan SNI No.3-2459-2002. Dalam perencanaan dimensi sumur resapan
data yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
1. Kedalaman muka air tanah pada daerah penelitian dalam kondisi hujan dapat dilihat dari
sumur penduduk setempat. Sebesar 2.00 meter, memenuhi persyaratan 1.5 meter. 2.
Struktur tanah pada lokasi penelitian mempunyai nilai koefisien yang memenuhi persyaratan sebesar 8.97 cmjam
≥ 2.0 cmjam. 3.
Jarak penempatan sumur dapat ditentukan berdasarkan Tabel 4.20 berikut: Tabel 4.20 Jarak Minimum Sumur Resapan Dari Bangunan Lain
No. Jenis Bangunan
Jarak Minimal dari Sumur Resapan m
1 Sumur Air Bersih
3 2
Pondasi 1
3 Septiktank
5 Sumber: SNI:03-2453-2002
Data-data perhitungan debit banjir juga diketahui sebagai berikut: 4.
Koefisien total area = 0.720
5. Koefisien halaman terbuka
= 0.715 6.
Koefisien rumah = 0.716
7. Intensitas curah hujan konsentrasi : 59.6784 mmjam
Waktu dominan hujan : 1.5 jam
Koefisien permeabilitas : 8.97 × 10
-4
cmjam Laju infiltrasi
: 15 cmjam 8.
Debit banjir total area: � = 0.6283 �
3
����� �
Debit banjir halaman terbuka: � = 0.2076 �
3
����� �
Debit banjir per rumah:
Universitas Sumatera Utara
� = 0.00102 �
3
����� �
Dalam analisis perencanaan sumur resapan, air hujan yang mengalir ke dalam sumur resapan hanya air hujan yang jatuh melalui atap bangunan saja. Sedangkan air yang jatuh di areal
lain tidak diperhitungkan. Karena jika air yang jatuh di areal lain dialirkan ke dalam sumur resapan, maka partikel tanah yang terbawa oleh air akan mengganggu kinerja sumur resapan
tersebut. Dengan persamaan Sunjoto untuk dimensi sumur resapan, dapat dilakukan analisis
teoritis sebagai berikut: •
Debit air masuk dari atap �
����
= 0.00278 × 0.95 × 59.6784 × 0.006 = 0.000945 �
3
����� �
• Dimensi sumur resapan tampang lingkaran
� = �
�����
� � × 1
− �
−��� ��2
• Diameter sumur rencara = 1.5 m
������ �������� = 5.5 × � = 5.5 × 0.75 = 4.125 � =
0.000945 4.125 × 0.000897
× �1 − 2.718
−4.125×0.000897×5400 3.14×0.75
2
�
� = 2.275 � ≈ 2.5 � •
Debit resapan air hujan yang masuk ke sumur resapan �
��������
= � × � × � = 4.125 × 0.00000897 × 2.5 = 0.0001 �
3
����� �
• Debit yang tereduksi
Universitas Sumatera Utara
�
�������
= �
�����
− �
��������
= 0.000945 − 0.0001 = 0.000845 �
3
����� �
• Kapasitas sumur respan
�
�����
= 3.14 × 0.75
2
× 2.5 = 4.420 �
3
• Waktu yang diperlukan untuk pengisian sumur
�
�����
= �
�����
�
�������
= 4.420
0.000845 = 5230.77
����� = 1.45 ��� Dengan analisa di atas waktu yang diperlukan untuk mengisi penuh sumur resapan
dengan kedalaman 2.5 meter adalah 1.45 jam, dengan muka air tanah kedalaman sumur resapan. Dengan mengambil asumsi 70 rumah akan menerapkan sistem sumur resapan maka
daya tamping sumur resapan keseluruhan adalah: �
����� �����
= 70 × 351 × 4.420 = 1028.90 �
3
Maka dalam waktu 1.45 jam sumur resapan dapat menampung air sebanyak 1028.90 m
3
. Sumur resapan dalam perencanaan ini adalah sumur resapan dangkal dengan penampang
lingkaran berdiameter 1.5 meter dengan kedalaman 2.5 meter. Dengan asumsi 70 rumah penduduk di kawasan Lingkungan III Pasar III P.Bulan akan memiliki sebuah sumur resapan.
Berikut spesifikasi sumur resapan dalam perencanaan ini: 1.
Penutup sumur Pada bagian atas sumur, digunakan penutup beton bertulang dengan ketebalan 10 cm dan
bagian atas akan ditutup dengan tanah setebal 15 cm. 2.
Dinding sumur Untuk konstruksi dinding sumur direncanakan dengan susunan batu kali ataupun batu
bata yang diberi rongga agar air dapat lebih cepat meresap kebagian sisi sumur.
3. Pengisian sumur
Universitas Sumatera Utara
Bagian dalam sumur akan diisi dengan batu pecah dengan diameter ±10 cm, pecahan batu merah dengan diameter ±5 cm, serta ijuk dan arang yang disusun berongga dan berfungsi
sebagai penahan dinding sumur agar tidak tergerus dan juga sebagai penyaring air sebelum meresap ke dalam tanah. Seperti pada Gambar 4.11 yang merupakan contoh
pelaksanaan pengerjaan sumur resapan di salah satu rumah pada daerah studi:
Gambar 4.11 Pembuatan Contoh Sumur Resapan a Perletakan Batu Kerikil Dalam Pembuatan Contoh Sumur Resapan, b Perletakan Batu Merah Dalam Perencanaan
Contoh Sumur Resapan, c Perletakan Arang Dalam Perencanaan Contoh Sumur Resapan, d Perletakan Ijuk Dalam Perencanaan Contoh Sumur Resapan
4. Saluran air hujan
Saluran air inlet dan outlet pada konstruksi sumur resapan menggunakan pipa PVC dengan diameter 100 mm.
Gambar 4.12 berikut akan memberikan contoh skema rancangan sumur resapan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar4.12 Skema Rancangan Sumur Resapan
4.6 Efisiensi Penerapan Drainase Resapan
Setelah dilakukan analisis teoritis di atas, maka dapat diketahui: •
Debit banjir total: 0.6283 m
3
detik •
Debit banjir rumah: 0.00102 m
3
detik •
Debit banjir halaman terbuka: 0.2076 m
3
detik •
Debit resapan drainase: 0.0468 m
3
detik •
Debit resapan sumur: 0.000845 m
3
detik 1.
Efisiensi sumur resapan + drainase resapan terhadap debit banjir total Gambar 4.8 ��������� =
����� ������� ����� ����� + ����� ������� �������� ����� ������ �����
× 100
= 0.000845 × 245 + 0.0468
0.6283 × 100 = 40
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8 Grafik Efisiensi Sistem Drainase Resapan Terhadap Debit Banjir Total 2.
Efisiensi sumur resapan terhadap debit banjir rumah Gambar 4.9 ��������� =
����� ������� ����� ����� ������ ����ℎ
× 100 = 0.000845
0.00102 × 100 = 82.8
Gambar 4.9 Grafik Efisiensi Sumur Resapan Terhadap Debit Banjir Rumah 3.
Efisiensi drainase resapan terhadap debit banjir halaman terbuka Gambar 4.10 ��������� =
����� ������� �������� ����� ������ ℎ������ �������
× 100 = 0.0468
0.2076 × 100 = 22.54
Reduksi Drainase
Resapan 40
Limpasan Ke Drainase
60
Reduksi Sumur Resapan
83 Limpasan Ke
Drainase 17
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Grafik Efisiensi Drainase Resapan Terhadap Debit Banjir Halaman Terbuka Pada Gambar 4.4, 4.5, dan 4.6 dapat dilihat dengan jelas bahwa sistem Drainase Resapan
berdampak positif dalam penanggulangan banjir yang semakin merugikan dewasa ini. Sistem Drainase Resapan dapat mereduksi sekitar 40 debit banjir total yang terjadi. Ini menunjukan
bahwa Drainase Resapan berpengaruh secara signifikan terhadap banjir yang terjadi dewasa ini. Tabel 4.21 berikut akan menunjukan perubahan yang diberikan sistem drainase resapan terhadap
kawasan banjir di Lingkungan III Pasar III Padang Bulan. Tabel 4.21 Perbandingan Debit Banjir Dalam Penggunaan Sistem Drainase Resapan
Sebelum Penerapan Drainase Resapan
m
3
detik Debit Tereduksi
m
3
detik Sesudah Penerapan
Drainase Resapan m
3
detik Debit banjir Total
0.6283 0.2538
0.3745
Debit Banjir Halaman Terbuka
0.2076 0.0468
0.1068
Debit Banjir Rumah 0.00102
0.000845 0.000175
Sumber: Hasil Perhitungan
Reduksi Drainase
Resapan 23
Limpasan Ke Drainase
77
Universitas Sumatera Utara
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan sebelumnya maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil percobaan di lapangan menunjukkan bahwa laju infiltrasi yang diukur dengan
menggunakan Single Ring Infiltrometer adalah sebesar 15 cmjam. 2.
Nilai koefisien permeabilitas tanah yang dilakukan dengan percobaan Falling Head Permeability di Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil USU pada kedalama 1.5 m
adalah sebesar 8.97×10
-4
cmdetik. 3.
Intensitas hujan terkonsentrasi pada lokasi studi setelah dilakukan analisis adalah 59.6784 mmjam
4. Total reduksi debit banjir yang dihasilkan oleh drainase resapan sesuai dengan analisis
teoritis adalah sebesar 0.0468 m
3
detik 5.
Setiap sumur resapan yang direncanakan pada tiap rumah mampu mereduksi debit banjir sebanyak 0.000845 m
3
detik. Dengan asumsi 70 rumah di kawasan studi menggunakan sumur resapan maka total reduksi yang terjadi adalah 0.2538 m
3
detik. 6.
Dengan daya tamping sumur resapan yang bervolume 4.420 m
3
, maka terjadi tundaan limpasan selama 1.45 jam sebelum air melimpas ke drainase.
7. Debit banjir rencana sebelum adanya sistem drainase resapan sebesar 0.6283 m
3
detik tereduksi secara cukup signifikan dengan adanya penerapan sistem drainase yang
direncanakan di daerah studi sebanyak 83.
5.2 Saran
Universitas Sumatera Utara