PENENTUAN ALI RAN AI R PERMUKAAN
5. 2 PENENTUAN ALI RAN AI R PERMUKAAN
Penent uan ai r per mukaan yang mengal i r dapat di bagi dal am dua kel ompok:
( i ) Al i r an air per muk aan unt uk bangunan-bangunan u t a ma seperti j embat an- j embat an dan gor ong- gor ong y ang besar dan
( i i ) Al i r an ai r per mukaan unt uk sel okan t epi .
Ada per bedaan y ang j el as ant ar a kedua k e l o mp o k t e r s e b u t . Mengena i kel ompok ( i ) al i r an ai r per mukaan akan di pusat kan pada suat u t empat yang di t ent ukan yakni j embat an at au gor ong- gor ong y ang mana debi t maksi mum
i al ah aki bat dar i kont r i busi cur ah huj an t er t ent u y ang di di st r i busi kan pada sel ur uh daer ah pengal i r an sungai yang t er pengar uh di at as t empat pembuangan ai r ( y ak ni j embat an/ gor ong- gor ong) sedangkan pada kel ompok ( i i ) al i r an ai r per mukaan akan mengal i r masuk k e s el ur uh panj ang sel okan t epi t er masuk kont r i busi al i r an ai r dar i s al ur an dr ai nas e di at asnya. Dal am hal i ni ai r yang di buang akan mengal i r s epanj ang s al ur an dr ai nase sendi r i sampai sal ur an dr ai nase t sb. mencapai out l et ber upa gor ong- gor ong at au sal ur an dr ai nas e mel i nt ang ("mitre dr ai n" ) menghasi l kan d e b i t mak s i mum net t o
y ang har us di pak ai u n t u k me r e n c a n a k a n s a l u r a n dr ai nas e t s b.
Mak a dar i itu kedua kel ompok i t u har us di bi car akan dengan
c ar a yang t er pi s ah seper t i yang di ur ai kan di bawah i ni .
5. 2. 1 Al i r an Ai r Per mukaan unt uk Konst r uksi Ut ama
Sal ur an dr ai nas e ai r per mukaan ( y ak ni sungai at au sungai k ec i l ) pada l okasi j embat an kapasi t asnya har us c uk up unt uk membawa kel uar sel ur uh ai r per mukaan dar i daer ah t angkapan yang di al i r kan masuk k e s al ur an.
Tot al al i r an ai r per mukaan dapat di t ent ukan dengan dua c ar a:
1. Per hi t ungan, yakni dengan menggunakan dat a t opogr af i dan sur vai s er t a dengan menggunakan r umus empi r i s.
2. Pengukur an debi t banj i r maksi mum.
Met ode i ni di ur ai kan di bawah i ni :
i . Per hi t ungan dengan Rumus Ras i onal :
I ni mer upakan met ode per hi t ungan yang empi r i s yang ber l aku pada daer ah pengal i r an s ungai y ang k ec i l y ang t i dak ada al at uk ur ny a, ( ber dasar kan s t udi t ek ni s yang ak t ui l
dan ber dasar pengal aman) yang memer l ukan pemak ai an y ang hat i - hat i mengenai kar akt er i st i k al i r an ai r per mukaan dar i medan t s b. , t er mas uk :
- mak s i mum i nt ens i t as c ur ah huj an y ang di per k i r ak an pada s uat u per i ode wak t u t er t ent u.
- uk ur an, bent uk , l andai dan mac am- mac am k ondi s i per muk aan dar i daer ah t angk apan ai r .
Rumus yang di pak ai y ak ni yang bent uk ny a umum:
Debi t Q = A. I . C. f s ( dal am m3/ det i k)
Di mana : Q= Al i r an ai r per muk aan dar i Daer ah yang di k er i ngk an
dal am m3/ det .
A = Luas Daer ah y ang Di ker i ngkan ( Hekt ar ) .
I = I nt ens i t as Cur ah Huj an Rat a- r at a s el ama s at u j am
dal am mm.
C = Koef i s i en
ber das ar k an
k ar ak t er i s t i al i r an ai r
per mukaan di daer ah y ang di k er i ngk an. Fs = Koef i s i en unt uk l andai t anah y ang umum.
CATATAN : Unt uk mak s i mum c ur ah huj an 100 mm s el ama s at u j am
Q = 0, 277 A. C. f s m 3 / det .
Debi t puncak mak s i mum bi as any a s ul i t unt uk di t ent uk an dan kar ena al as an
i ni maka bi asanya mendas ar k an per hi t ungan pada c ur ah huj an mak s i mum s el ama s at u j am.
Ni l ai - ni l ai bes ar ny a k oef i s i en di ber i k an pada t abel
5. 2. 1 di bawah i ni :
TABEL 5. 2. 1 KOEFI SI EN ALI RAN AI R PERMUKAAN ( FORMULA RASI ONAL)
FAKTOR ALI RAN AI R PERMUKAAN C FAKTOR LANDAI f s
Landai Rat a- r at a Lapi s per k er as an Kedap- ai r ( Daer ah y ang
Rat a s ampai 1/ 300 = 0, 3 di bangun)
Tanah r apat ai r
1/ 300 – 1/ 100 = 0, 4 Tanah l ol os ai r
1/ 100 – 1/ 50 = 0, 5 Tanah ber umput
Dengan menggunakan ni l ai r at a- r at a unt uk
C dan f s seper t i yang t el ah di ber i kan dan dengan mener apkan r umus di at as unt uk cur ah huj an 100 mm s el ama s at u j a m, t abel al i r an- ai r p e r mu k a a n dihitung dan d i b e r i k a n di bawah i ni unt uk medan yang r at a ( FL) , ber gel ombang ( RL ) dan pegunungan ( Mt ) .
TABEL 5. 2. 2 ALI RAN AI R YANG MENGALI R DARI DAERAH TANGKAPAN AI R ( m3/ Det i k ) ( Ber dasar I nt ensi t as Cur ah Huj an Rat e- r at s m 1 j am = 100 mm) LUAS J ENI S PERMUKAAN ( UNTUK ALI RAN AI R PERMUKAAN) DAERAH
TANGKAPAN DAERAH PERKOTAAN
TANAH BERUMPUT AI R
RAPAT AI R
( C=0, 20) ( Hek t ar ) FL
Cat at an : - Sumber dat a : " Mi l i t ar y Engi neer i ng" - Unt uk c ur ah huj an s el ai n da r i 100 mm/ j am, har us di adak an
peny es uai an s ec ar a l i ni er .
i i . Penguk ur an Kondi s i Pengal i r an y ang Sebenar ny a
Da l a m b a n y a k
h a l , i n f o r ma s i dasar y ang me ma d a i t i d a k t e r d a p a t di
Ka b u p a t e n , s e p er t i mi s a l n y a s t a t i s t i k me n ge n a i me t eo r o l o g i yang me n d e t i l , p e t a d e t i l t o p o g r a f i , d a n pangetahuan y ang terinci mengenai k ondi s i per muk aan pada daer ah pengal i r an s ungai .
Mak a dar i i t u, met ode y ang l ebi h s eder hana dan l ebi h dapat di per c ay a unt uk di gunak an dal am menent uk an t ot al al i r an ai r per muk aan apabi l a penguk ur an dapat di l ak s anak an i al ah mel ak uk an s t udi
di - l ok as i
pada t e mp a t
p e r s i l a n g a n d e n g a n s u n g a i y ang
t e l a h d i r e n c a n a k a n d a n mener apk an r umus Manni ng s ebagai ber i k ut :
(i) Wawanc ar ai l ah penduduk s et empat mengenai :
- Muk a ai r mak s i mum y ang per nah di t emui , y ang di k et ahui s ec ar a u mu m d a n c u k u p t e l i t i . El e v a s i ini harus ditandai pada
s e b u a h p o h o n a t a u t e mp a t t e t a p l a i n n y a p a d a k e mi r i n g a n s ungai y ang t er j al .
- Tak s i r k ec epat an mak s i mum al i r an banj i r yang per nah di al ami .
(ii) Buat l ah s ur v ai penampang mel i nt ang s ungai y ang t er i nc i pada t empat i ni dan hi t ungl ah l uas penampang mel i nt ang ( A m2)
(iii) Hi t ung k emi r i ngan l ongi t udi nal r at a- r at a ( S%) d a r i dasar s ungai dengan mengambi l k et i nggi an das ar s ungai pada j ar ak 200 m ( 100 m k ear ah hul u dan hi l i r )
(iv) Cat at mac am bahan y ang ada di das ar s ungai . Ni l a i - n i l a i y a n g di b e r i k a n
d i b a wa h i n i me r u p ak a n k o e f i s i e n k ek as ar an y ang di gunak an pada r umus Manni ng ( v ) di bawah i ni :
TABEL 5. 2. 3. KOEFI SI EN KEKASARAN ( ni l ai " n" Manni ng) UNTUK ALI RAN ALAM.
(v) Hi t ung k ec epat an r at a- r at a V ( met er / det i k) dengan menggunak an r umus
Manni ng.
di mana R = j ar i - j ar i hi dr ol i s y ang di hi t ung s ebagai R = A/ P di mana A i al ah l uas
penampang basah ( m2) dan P = k el i l i ng bas ah dal am met er y ang di per ol eh dar i ( i i )
di at as) .
S= k emi r i ngan r at a- r at a l ongi t udi nal dasar s ungai dar i (iii)diatas
d a l a m me t e r / me t e r ( d i n y a t a k a n d a l a m des i mal ) .
n = k oef i s i en k ek as ar an y ang di per ol eh dar i ( i v ) di at as .
(vi) Per i k s a k ec epat an r at a- r at a V y ang t el ah di hi t ung dal am met er per
det i k dengan menggunak an i nf or mas i y ang di ber i k an ol eh penduduk
s et empat dan buat l ah peny es uai an- peny es uai an j i k a per l u dengan
l ebi h memper hat i k an pada ni l ai has i l hi t ungan dar i pada ni l ai y ang
di per ol eh dar i penduduk.
(vii) Ak hi r ny a t ent uk an debi t mak s i mum Q ( m3 / d e t i k ) dengan menghi t ung Q = A x V di mana :
V = kecepat an ai r mak s i mum ( met er / det ) dar i ( vi i )
A = penampang mel i nt ang ( m2) dar i (iii)
Ni l ai
i ni s ek ar ang mer upak an debi t maksi mum Q, di mana penampang mel i nt ang sal ur an ai r bangunan ut ama y ang t el ah di bi c ar ak an t s b. har us di r enc anak an.
5. 2. 2 Di s ai n Sal ur an Dr ai nas e Tepi J al an
i. Di sai n Umum
Uk ur an dan kapasi t as sal ur an dr ai nas e har us c uk up unt uk menampung c ur ah huj an y ang l ebat - sampai suat u banj i r 5 t ahunan t er j adi .
Ukur an sal ur an t er buka j uga akan di per ol eh dengan menggunakan r umus:
Q= A x V di mana Q = Debi t dal am met er k ubi k / Det i k
A = l uas penampang mel i nt ang dal am m2
V = kecepat an al i r an dal am met er / det i k
Apabi l a penguk ur an dapat di l ak uk an, l uas penampang bas ah s al ur an y ang t e r p i s a h y ang t e l a h d i t e n t u k a n d i a t a s t e mp a t . p e n g u mp u l a n h a r u s di t ent ukan dengan mengukur l uas penampang mel i nt ang ant ar a l ant ai dasar sal ur an dan muka ai r t i nggi / muka banj i r . L u a s p e n a mp a n g me l i n t a n g k o mb i n a s i d i t a mb a h f a k t o r k e a ma n a n u n t u k me mu n g k i nk a n t e r h ad a p k e t i da k p a s t i an ( s a mp a i 50%) me mb e r i k a n l u a s p e n a mp a n g basah
y ang di per l uk an pada l ok as i di mana debi t t s b . di t ent ukan.
Apabi l a al i r an- ai r per mukaan har us di hi t ung, dapat di gunakan r umus Rasi onal dan t abel al i r an- per mukaan y ang di ur ai kan pada bab sebel umnya.
Unt uk keper l uan pr akt i s, kecepat an al i r an bi asanya mer upakan f akt or pembat as pada di sai n s al ur an dr ai nas e, dan i ni t i dak bol eh mel ebi hi bat as- bat as y ang di ber i k an unt uk ger us an, dengan uk ur an mi ni mum sal ur an dr ai nase
60 c m ( k edal aman) x 50 c m ( l ebar ) pada das ar .
Tabel
5. 2. 4 ber i k ut menunj uk k an l uas penampang- mel i nt ang y ang di per l ukan pada kecepat an maksi mum y ang di bat asi unt uk menghi ndar i ger usan pada gal i an sal ur an t er buka pada t anah y ang ber beda.
TABEL 5. 2. 4 - DI SAI N SALURAN DRAI NASE TERBUKA
ii.
D Di sai n Sal ur an Dr ai nas e Keci l
Unt uk menj ami n aga r
per k er as an memadai , mak a k edal aman mi ni mum s el ok an t epi j al an har us 50 c m di bawah muka f or masi dengan l ebar l ant ai das ar 50 c m. Landai mi ni mum nor mal at au l andai s el ok an t epi har us 1 : 200 ( 0, 50%)
dr ai nas e
s t r uk t ur
Gb. 5. 2. 1 Penampang Mel i nt ang St andar d dar i Sel ok an Tepi J al an
Penampang mel i nt ang mi ni mum = 0, 65 m2
Dengan menggunak an bent uk s t a n d a r d p e n a mp a n g me l i n t a n g i n i d a n menyedi akan kedal aman ai r s al ur an 60 cm maka di ber i kan t abel di bawah i ni yang member i k an per s y ar at an- per s y ar at an unt uk debi t maksi mum dan panj ang maksi mum ant ar out l et dr ai nas e ( gor ong- gor ong at au out l et dr ai nase bahu- j a l a n ) u n t u k ma c a m- ma c a m l a n d a i s a l u r a n d r a i n a s e . Du a j e n i s me d a n y a n g t i pi kal di t i nj au.
TABEL 5. 2. 5 KAPASI TAS SELOKAN TEPI YG TI DAK DI LAPI SI