STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN ULANG SISTEM JARINGAN DRAINASE PADA KAWASAN JALAN SOEKARNO-HATTA KECAMATAN LOWOKWARU KOTA MALANG
STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN ULANG SISTEM JARINGAN
DRAINASE PADA KAWASAN JALAN SOEKARNO-HATTA
KECAMATAN LOWOKWARU KOTA MALANG
SKRIPSI
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
OLEH
NURFITRIANA
NIM : 201010340311130
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan nama Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Segala
puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT. yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayahnya serta telah mengajarkan kepada manusia apa yang belum diketahui
dan menjadikannya khilafah di muka bumi. Semoga shalawat serta alam
senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW., para
sahabat, keluarga dan para pengikutnya hingga akhir zaman.
Sujud syukur kehadirat Illahi Rabbi yang telah memberikan kuasa-Nya
pada penyusun sehingga berhasil menyelesaikan tugas akhir ini dari studi di
Universitas
Muhammadiyah
Malang.
Dalam
rangka
memperoleh
gelar
kesarjanaan strata 1 di Fakultas Teknik Jurusan Sipil.
Selama mengerjakan Tugas Akhir ini penyusun banyak mendapatkan
bantuan, petunjuk, arahan serta dukungan moril dan materil dari berbagai pihak.
Maka dalam kesempatan ini dengan tulus dari hati, penyusun mengucapkan
terimakasih yang tak terhingga kepada :
1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku ketua Jurusan Teknik Sipil.
2. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT. selaku dosen Pembimbing I yang selalu
sabar dan telaten dalam memberikan pengarahan, penjelasan, pemecahan,
pencerahan dalam menyampaikan materi.
3. Bapak Ir. Warih Kusumo, MEng. selaku dosen Pembimbing II yang telah
memberikan tenaga dan pikiran serta meluangkan waktunya dalam
bimbingan Tugas Akhir ini.
4. Semua dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
5. Laboratorium Aplikasi Komputer, Jalan Raya, dan Hidrolika Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Malang.
6. Kedua orang tuaku dan keempat orang kakakku serta seluruh keluarga
besarku yang selalu mendoakan dan mendukungkuku selama ini.
7. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2010 khususnya sipil C.
8. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini
baik secara langsung maupun tidak langsung.
v
Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh
dari sempurna karena keterbatasan ilmu dan pengetahuan, oleh karena itu segala
masukan, kritik, dan saran yang membangun sangat diharapkan.
Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan
bagi pembaca pada umumnya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang,
November 2015
Penulis
Nurfitriana
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...........................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... i
SURAT PERNYATAAN .................................................................................. ii
LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... iii
KATA PENGANTAR....................................................................................... iv
ABSTRAK ........................................................................................................ vi
DAFTAR ISI..................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xii
BAB I. PENDAHULUAN...................................................................................
1.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ..................................................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian .................................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................. 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA........................................................................
2.1 Sistem Drainase ...................................................................................... 5
2.1.1 Pengertian dan Jenis-Jenis Drainase.............................................. 5
2.1.2 Tujuan Sistem Drainase................................................................. 5
2.2 Analisis Hidrologi................................................................................... 6
2.2.1 Curah Hujan Rerata Daerah........................................................... 6
1. Metode Rata-Rata Aljabar ........................................................ 8
2. Metode Polygon Thiessen......................................................... 8
viii
3. Metode Rata-Rata Ishoyet.........................................................10
2.2.1 Analisa Distribusi Frekuensi dan Probabilitas ..............................10
2.2.1.1 Distribusi Log-Pearson Type III .....................................12
2.2.2 Uji Kesesuaian Distribusi ..............................................................14
a. Uji Chi Kuadrat ...............................................................14
b. Uji Smirnov Kolmogorov ................................................16
2.2.3 Analisis Intensitas Hujan ...............................................................18
2.2.4 Debit Banir Rancangan..................................................................18
2.2.5 Kapasitas Pengaliran/Debit Akibat Curah Hujan ..........................20
a. Metode Rasional .......................................................................20
b. Koefisien Tampungan...............................................................21
2.2.7. Koefisien Pengaliran (C) ...............................................................22
2.3 Analisa Hidrolika ....................................................................................23
2.3.1 Kapasitas Saluran ..........................................................................23
2.3.2 Tinggi Jagaan.................................................................................25
2.4 Perhitungan Pertumbuhan Jumlah Penduduk .........................................26
2.4.1 Pertumbuhan Geometri..................................................................26
2.4.2 Pertumbuhan Eksponensial ...........................................................27
2.5 Perhitungan Debit Air Kotor...................................................................27
a. Kebutuhan Air Domestik ...................................................................28
b. Kebutuhan Air Non Domestik............................................................28
2.6 Sistem drainase .......................................................................................29
a. Sistem Jaringan Terpisah (Sepairate Sistem) .....................................29
b. Sistem Tercampur (Pseudo Sepairate Sistem) ...................................30
c. Sistem Kombinasi (Combinated Sistem)............................................31
2.6.1 Deskripsi Lingkungan Fisik Dalam Sistem Drainase...................31
2.7 Tata Letak ...............................................................................................34
2.7.1 Alternatif Tata Letak Saluran Drainase .........................................34
2.7.2 Susunan dan Fungsi Saluran dalam Jaringan Drainase .................36
2.7.3 Prosedur Perencanaan Tata Letak Sistem Jaringan Drainase........37
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................................
ix
3.1 Gambaran Umum Daerah Tinjauan ........................................................38
3.2 Klimatologi dan Administrasi.................................................................39
3.3 Data .........................................................................................................39
3.4 Prosedur Penelitian .................................................................................39
3.5 Diagram Alur ..........................................................................................41
BAB IV. ANALISA DATA.................................................................................
4.1 Analisa Hidrologi.............................................................................42
4.1.1 Curah Hujan Rerata Daerah ....................................................42
4.1.2 Analisa Frekuensi ...................................................................42
4.1.3 Curah Hujan Rancangan.........................................................44
4.1.4 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi ......................................46
4.1.5 Koefisien Pengaliran ..............................................................49
4.2 Analisa Debit ...................................................................................51
4.2.1 Analisa Debit Air Kotor ..........................................................51
4.2.2 Analisa Debit Air Hujan..........................................................54
4.2.2.1 Waktu Konsentrasi .....................................................55
4.2.2.2 Kecepatan Aliran ........................................................56
4.2.2.3 Intensitas Hujan ..........................................................56
4.2.2.4 Perhitungan Debit Air Hujan......................................57
4.2.2.5 Perhitungan Debit Banjir Rancangan .........................58
4.3 Evaluasi Saluran Eksisting...............................................................58
4.3.1 Kapasitas Saluran .................................................................58
4.3.2 Evaluasi Kapasitas Saluran ..................................................60
4.3.3 Perencanaan Ulang Saluran Drainase ..................................60
BAB V. KESIMPULAN .....................................................................................
5.1. Kesimpulan .....................................................................................62
5.2. Saran ................................................................................................62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL
2.1
Nilai G untuk distribusi Log-Pearson Type III ................................ 14
2.2
Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-kuadrat (uji satu sisi)................... 15
2.3
Nilai Kritis Do untuk Uji Smirnov-Kolmogorov.............................. 17
2.4
Pemilihan kala ulang debit banjir rancangan berdasarkan jenis
keperluan.......................................................................................... 19
2.5
Pemilihan kala ulang debit banjir rancangan berdasarkan luas
DAS ................................................................................................. 19
2.6
Pemilihan kala ulang debit banjir rancangan berdasarkan jenis
saluran .............................................................................................. 20
2.7
Nilai koefisien aliran (C) ................................................................. 22
2.8
Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) .......................................... 25
2.9
Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori Kota Kategori
I,II,III,IV .......................................................................................... 25
2.10 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V (Desa)................ 25
4.1
Data Curah Hujan Harian Maksimum ............................................. 42
4.2
Analisa Frekuensi Curah Hujan ....................................................... 43
4.3
Data Probabilitas Hujan Harian Maksimum dengan Metodologi LogPearson Type III............................................................................... 44
4.4
Curah Hujan Rencana Kala Ulang 5, 10, 25, 50 Tahun................... 46
4.5
Perhitungan Probabilitas .................................................................. 47
4.6
Uji Chi-Kuadrat ............................................................................... 48
4.7
Uji Smirnov-Kolmogorov................................................................. 49
4.8
Perhitungan Harga Koefisien Pengaliran (C) .................................. 50
4.9
Kebutuhan air bersih menurut kategori kota.................................... 53
4.10 Perhitungan Nilai Akibat Debit Air Kotor (Qak).............................. 54
4.11 Perhitungan Nilai Intensitas Hujan .................................................. 57
4.12 Perhitungan Nilai Akibat Debit Air Hujan (Qah) ............................. 57
4.13 Perhitungan Debit Banjir Rancangan .............................................. 58
4.14 Perhitungan Kapasitas Saluran Eksisting ........................................ 60
4.15 Evaluasi Kapasitas Saluran yang Ada ............................................. 60
4.16 Perhitungan Kapasitas Saluran yang Baru....................................... 61
ix
DAFTAR GAMBAR
2.1
Segitiga polygon Thiessen ................................................................ 9
2.2
Rata-Rata Isohyet............................................................................. 10
2.3
Saluran dengan Pola Siku ................................................................ 33
2.4
Saluran dengan Pola Paralel ............................................................ 34
2.5
Saluran dengan Pola Grid Iron......................................................... 34
2.6
Saluran dengan Pola Radial ............................................................. 34
2.7
Saluran dengan Pola Jaring-Jaring................................................... 35
3.1
Peta Lokasi Studi ............................................................................. 38
4.1
Sebaran data dan analisis distribusi frekuensi ................................. 46
ix
DAFTAR PUSTAKA
Suripin, Dr. Ir. M.Eng. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta:
Andi Offset.
Chow, Ven Tje. 1997. Hidrolika Saluran Terbuka (Open Channel Hydraulics). Jakarta :
Erlangga.
Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik, Surabaya : Usaha Nasional.
Soewarno. 1991. Hidrologi pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai (Hidronetri).
Bandung: Penerbit NOVA .
Suhardjono, Ir. Dipl. HE. 1984. Drainasi Kota. Malang : FT UB.
Anonim. Penyusunan Naskah Akademis dan Rancangan Peraturan Walikota tentang
Rencana Induk Sistem Drainase Kota Malang.
64
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Drainase merupakan salah satu fasilitas dasar yang dirancang sebagai sistem
guna memenuhi kebutuhan masyarakat dan merupakan komponen penting dalam
perencanaan kota (perencanaan infrastruktur khususnya). Sistem Drainase
Perkotaan merupakan salah satu komponen prasarana perkotaan yang sangat erat
kaitannya dengan penataan ruang. Bencana banjir yang sering melanda sebagian
besar wilayah dan kota di Indonesia disebabkan oleh kesemrawutan penataan
ruang (Suripin, 2004).
Keterpaduan pada komponen pengelolaan SDA Terpadu di wilayah
perkotaan mencakup antara lain yaitu kuantitas air dengan kualitas air, air hujan
dengan air permukaan dan air bawah tanah, penggunaan lahan (land use) dengan
pendayagunaan air (water use). Dalam implementasinya seiring dengan
perkembangan pembangunan di wilayah perkotaan, pada umumnya cenderung
akan mengurangi tingkat keterpaduan tersebut dimana kuantitas air sangat
fluktuatif antara musim kemarau dan musim hujan, kualitas air semakin menurun,
air hujan yang sebagian besar berubah menjadi air permukaan/limpasan dan
sedikit sekali yang terinfiltrasi ke dalam tanah, perubahan tataguna lahan yang
tidak terkontrol yang kesemuanya akan menyebabkan turunnya kualitas
lingkungan di daerah perkotaan.
Pengembang hampir tidak pernah melakukan kajian terhadap lahan resapan
yang digantikan oleh lahan pemukiman, sehingga menyebabkan besarnya
kapasitas saluran yang ada dalam mengakomodasi limpasan pada kawasan
1
2
pemukiman terlalu kecil, dengan kata lain saluran drainase yang didesain pada
kawasan pemukiman tidak efektif.
Demikian halnya dengan kondisi yang terjadi di Kecamatan Lowokwaru
dalam beberapa tahun terakhir yang mengalami perkembangan seiring dengan
perkembangan dinamika masyarakatnya. Penyebab banjir di Kecamatan
Lowokwaru terutama pada kawasan jalan Soekarno-Hatta adalah berubahnya
tutupan lahan dari daerah persawahan menjadi daerah permukiman,sarana dan
prasarana lain seperti jalan raya. Sehingga debit aliran permukaan (surface run
off) terjadi akibat penyerapan (infiltrasi) yang semakin kecil. Aliran permukaan
yang mempunyai debit yang tidak bisa ditampung oleh saluran drainase alam
maupun buatan maka akan terjadi luapan dari saluran dan terjadi banjir. Semua
hal yang menyangkut kelebihan air yang berada di kawasan kota sudah pasti dapat
menimbulkan masalah banjir.
Adapun kondisi-kondisi yang menimbulkan permasalahan lingkungan baik
pada lingkungan permukiman maupun ruas jalan Soekarno-Hatta adalah :
1. Berubahnya tata guna lahan akibat perkembangan pembangunan.
2. Berkurangnya daerah resapan air.
3. Kondisi drainase lama kurang memadai baik di tinjau dari segi kuantitas
dan segi kualitas.
4. Terjadinya penyumbatan pada lubang tempat masuknya air ke inlet
saluran drainase.
5. Pemeliharaan jaringan drainase yang ada belum dilaksanakan secara
berkesinambungan sehingga kondisi jaringan kurang terpelihara.
3
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis akan mengevaluasi kemampuan
saluran drainase pada kawasan jalan Soekarno-Hatta untuk menampung debit
rencana kala ulang 5 tahun. Dari hasil evaluasi dapat direncanakan beberapa
segmen penampang saluran yang perlu direncanakan ulang dimensi salurannya
agar dapat mengendalikan banjir sesuai kala ulang yang telah direncanakan.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Dalam studi evaluasi dan perencanaan ulang sistem jaringan drainase pada
kawasan jalan Soekarno–Hatta,masalah-masalah yang dapat dirumuskan adalah:
1. Berapakah debit banjir rancangan terbesar dengan kala ulang 5 tahun?
2. Apakah dimensi saluran yang sudah ada di daerah studi mampu
menampung debit banjir rancangan dengan kala ulang 5 tahun?
3. Berapa besar perubahan dimensi yang terjadi akibat tutupan lahan?
1.3 BATASAN MASALAH
Agar pembahasan masalah tidak meluas, dan menyebabkan ketidaksesuaian
dengan tujuan penelitian, maka diberikan beberapa batasan masalah sebagai
berikut :
1. Daerah kajian studi yaitu pada kawasan jalan utama Soekarno-Hatta
bagian barat dengan luas area 76,017 ha.
2. Saluran yang di evaluasi adalah saluran pengumpul (collector drain) di
jalan Soekarno-Hatta.
3. Perhitungan debit banjir rancangan menggunakan kala ulang 5 tahun.
4
4. Data curah hujan yang digunakan dari stasiun Blimbing ialah 10 tahun
dari tahun 2004-2013.
5. Pengamatan data dilapangan dianggap data terbaik.
6. Perhitungan hidrolika dan dimensi saluran.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah:
1. Untuk mengetahui debit hujan rancangan terbesar dengan kala ulang 5
tahun.
2. Untuk mengetahui debit banjir rancangan terbesar dengan kala ulang 5
tahun.
3. Mengetahui kapasitas sistem jaringan drainase yang dapat menampung
aliran debit banjir.
4. Untuk mengevaluasi dan merencanakan ulang sistem jaringan drainase
yang ada saat ini.
5. Tersedianya panduan terkait dengan sistem drainase.
1.5
MANFAAT PENELITIAN
1. Dapat mengetahui cara meminimalisasi banjir beserta dampaknya dan cara
merencanakan sistem jaringan drainase yang memadai.
2. Dapat memberi masukan tentang kajian evaluasi dan perencanaan ulang
sistem jaringan drainase.
DRAINASE PADA KAWASAN JALAN SOEKARNO-HATTA
KECAMATAN LOWOKWARU KOTA MALANG
SKRIPSI
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
OLEH
NURFITRIANA
NIM : 201010340311130
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan nama Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Segala
puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT. yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayahnya serta telah mengajarkan kepada manusia apa yang belum diketahui
dan menjadikannya khilafah di muka bumi. Semoga shalawat serta alam
senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW., para
sahabat, keluarga dan para pengikutnya hingga akhir zaman.
Sujud syukur kehadirat Illahi Rabbi yang telah memberikan kuasa-Nya
pada penyusun sehingga berhasil menyelesaikan tugas akhir ini dari studi di
Universitas
Muhammadiyah
Malang.
Dalam
rangka
memperoleh
gelar
kesarjanaan strata 1 di Fakultas Teknik Jurusan Sipil.
Selama mengerjakan Tugas Akhir ini penyusun banyak mendapatkan
bantuan, petunjuk, arahan serta dukungan moril dan materil dari berbagai pihak.
Maka dalam kesempatan ini dengan tulus dari hati, penyusun mengucapkan
terimakasih yang tak terhingga kepada :
1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku ketua Jurusan Teknik Sipil.
2. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT. selaku dosen Pembimbing I yang selalu
sabar dan telaten dalam memberikan pengarahan, penjelasan, pemecahan,
pencerahan dalam menyampaikan materi.
3. Bapak Ir. Warih Kusumo, MEng. selaku dosen Pembimbing II yang telah
memberikan tenaga dan pikiran serta meluangkan waktunya dalam
bimbingan Tugas Akhir ini.
4. Semua dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
5. Laboratorium Aplikasi Komputer, Jalan Raya, dan Hidrolika Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Malang.
6. Kedua orang tuaku dan keempat orang kakakku serta seluruh keluarga
besarku yang selalu mendoakan dan mendukungkuku selama ini.
7. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2010 khususnya sipil C.
8. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini
baik secara langsung maupun tidak langsung.
v
Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh
dari sempurna karena keterbatasan ilmu dan pengetahuan, oleh karena itu segala
masukan, kritik, dan saran yang membangun sangat diharapkan.
Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan
bagi pembaca pada umumnya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang,
November 2015
Penulis
Nurfitriana
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...........................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... i
SURAT PERNYATAAN .................................................................................. ii
LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... iii
KATA PENGANTAR....................................................................................... iv
ABSTRAK ........................................................................................................ vi
DAFTAR ISI..................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xii
BAB I. PENDAHULUAN...................................................................................
1.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ..................................................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian .................................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................. 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA........................................................................
2.1 Sistem Drainase ...................................................................................... 5
2.1.1 Pengertian dan Jenis-Jenis Drainase.............................................. 5
2.1.2 Tujuan Sistem Drainase................................................................. 5
2.2 Analisis Hidrologi................................................................................... 6
2.2.1 Curah Hujan Rerata Daerah........................................................... 6
1. Metode Rata-Rata Aljabar ........................................................ 8
2. Metode Polygon Thiessen......................................................... 8
viii
3. Metode Rata-Rata Ishoyet.........................................................10
2.2.1 Analisa Distribusi Frekuensi dan Probabilitas ..............................10
2.2.1.1 Distribusi Log-Pearson Type III .....................................12
2.2.2 Uji Kesesuaian Distribusi ..............................................................14
a. Uji Chi Kuadrat ...............................................................14
b. Uji Smirnov Kolmogorov ................................................16
2.2.3 Analisis Intensitas Hujan ...............................................................18
2.2.4 Debit Banir Rancangan..................................................................18
2.2.5 Kapasitas Pengaliran/Debit Akibat Curah Hujan ..........................20
a. Metode Rasional .......................................................................20
b. Koefisien Tampungan...............................................................21
2.2.7. Koefisien Pengaliran (C) ...............................................................22
2.3 Analisa Hidrolika ....................................................................................23
2.3.1 Kapasitas Saluran ..........................................................................23
2.3.2 Tinggi Jagaan.................................................................................25
2.4 Perhitungan Pertumbuhan Jumlah Penduduk .........................................26
2.4.1 Pertumbuhan Geometri..................................................................26
2.4.2 Pertumbuhan Eksponensial ...........................................................27
2.5 Perhitungan Debit Air Kotor...................................................................27
a. Kebutuhan Air Domestik ...................................................................28
b. Kebutuhan Air Non Domestik............................................................28
2.6 Sistem drainase .......................................................................................29
a. Sistem Jaringan Terpisah (Sepairate Sistem) .....................................29
b. Sistem Tercampur (Pseudo Sepairate Sistem) ...................................30
c. Sistem Kombinasi (Combinated Sistem)............................................31
2.6.1 Deskripsi Lingkungan Fisik Dalam Sistem Drainase...................31
2.7 Tata Letak ...............................................................................................34
2.7.1 Alternatif Tata Letak Saluran Drainase .........................................34
2.7.2 Susunan dan Fungsi Saluran dalam Jaringan Drainase .................36
2.7.3 Prosedur Perencanaan Tata Letak Sistem Jaringan Drainase........37
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................................
ix
3.1 Gambaran Umum Daerah Tinjauan ........................................................38
3.2 Klimatologi dan Administrasi.................................................................39
3.3 Data .........................................................................................................39
3.4 Prosedur Penelitian .................................................................................39
3.5 Diagram Alur ..........................................................................................41
BAB IV. ANALISA DATA.................................................................................
4.1 Analisa Hidrologi.............................................................................42
4.1.1 Curah Hujan Rerata Daerah ....................................................42
4.1.2 Analisa Frekuensi ...................................................................42
4.1.3 Curah Hujan Rancangan.........................................................44
4.1.4 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi ......................................46
4.1.5 Koefisien Pengaliran ..............................................................49
4.2 Analisa Debit ...................................................................................51
4.2.1 Analisa Debit Air Kotor ..........................................................51
4.2.2 Analisa Debit Air Hujan..........................................................54
4.2.2.1 Waktu Konsentrasi .....................................................55
4.2.2.2 Kecepatan Aliran ........................................................56
4.2.2.3 Intensitas Hujan ..........................................................56
4.2.2.4 Perhitungan Debit Air Hujan......................................57
4.2.2.5 Perhitungan Debit Banjir Rancangan .........................58
4.3 Evaluasi Saluran Eksisting...............................................................58
4.3.1 Kapasitas Saluran .................................................................58
4.3.2 Evaluasi Kapasitas Saluran ..................................................60
4.3.3 Perencanaan Ulang Saluran Drainase ..................................60
BAB V. KESIMPULAN .....................................................................................
5.1. Kesimpulan .....................................................................................62
5.2. Saran ................................................................................................62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL
2.1
Nilai G untuk distribusi Log-Pearson Type III ................................ 14
2.2
Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-kuadrat (uji satu sisi)................... 15
2.3
Nilai Kritis Do untuk Uji Smirnov-Kolmogorov.............................. 17
2.4
Pemilihan kala ulang debit banjir rancangan berdasarkan jenis
keperluan.......................................................................................... 19
2.5
Pemilihan kala ulang debit banjir rancangan berdasarkan luas
DAS ................................................................................................. 19
2.6
Pemilihan kala ulang debit banjir rancangan berdasarkan jenis
saluran .............................................................................................. 20
2.7
Nilai koefisien aliran (C) ................................................................. 22
2.8
Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n) .......................................... 25
2.9
Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori Kota Kategori
I,II,III,IV .......................................................................................... 25
2.10 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V (Desa)................ 25
4.1
Data Curah Hujan Harian Maksimum ............................................. 42
4.2
Analisa Frekuensi Curah Hujan ....................................................... 43
4.3
Data Probabilitas Hujan Harian Maksimum dengan Metodologi LogPearson Type III............................................................................... 44
4.4
Curah Hujan Rencana Kala Ulang 5, 10, 25, 50 Tahun................... 46
4.5
Perhitungan Probabilitas .................................................................. 47
4.6
Uji Chi-Kuadrat ............................................................................... 48
4.7
Uji Smirnov-Kolmogorov................................................................. 49
4.8
Perhitungan Harga Koefisien Pengaliran (C) .................................. 50
4.9
Kebutuhan air bersih menurut kategori kota.................................... 53
4.10 Perhitungan Nilai Akibat Debit Air Kotor (Qak).............................. 54
4.11 Perhitungan Nilai Intensitas Hujan .................................................. 57
4.12 Perhitungan Nilai Akibat Debit Air Hujan (Qah) ............................. 57
4.13 Perhitungan Debit Banjir Rancangan .............................................. 58
4.14 Perhitungan Kapasitas Saluran Eksisting ........................................ 60
4.15 Evaluasi Kapasitas Saluran yang Ada ............................................. 60
4.16 Perhitungan Kapasitas Saluran yang Baru....................................... 61
ix
DAFTAR GAMBAR
2.1
Segitiga polygon Thiessen ................................................................ 9
2.2
Rata-Rata Isohyet............................................................................. 10
2.3
Saluran dengan Pola Siku ................................................................ 33
2.4
Saluran dengan Pola Paralel ............................................................ 34
2.5
Saluran dengan Pola Grid Iron......................................................... 34
2.6
Saluran dengan Pola Radial ............................................................. 34
2.7
Saluran dengan Pola Jaring-Jaring................................................... 35
3.1
Peta Lokasi Studi ............................................................................. 38
4.1
Sebaran data dan analisis distribusi frekuensi ................................. 46
ix
DAFTAR PUSTAKA
Suripin, Dr. Ir. M.Eng. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta:
Andi Offset.
Chow, Ven Tje. 1997. Hidrolika Saluran Terbuka (Open Channel Hydraulics). Jakarta :
Erlangga.
Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik, Surabaya : Usaha Nasional.
Soewarno. 1991. Hidrologi pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai (Hidronetri).
Bandung: Penerbit NOVA .
Suhardjono, Ir. Dipl. HE. 1984. Drainasi Kota. Malang : FT UB.
Anonim. Penyusunan Naskah Akademis dan Rancangan Peraturan Walikota tentang
Rencana Induk Sistem Drainase Kota Malang.
64
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Drainase merupakan salah satu fasilitas dasar yang dirancang sebagai sistem
guna memenuhi kebutuhan masyarakat dan merupakan komponen penting dalam
perencanaan kota (perencanaan infrastruktur khususnya). Sistem Drainase
Perkotaan merupakan salah satu komponen prasarana perkotaan yang sangat erat
kaitannya dengan penataan ruang. Bencana banjir yang sering melanda sebagian
besar wilayah dan kota di Indonesia disebabkan oleh kesemrawutan penataan
ruang (Suripin, 2004).
Keterpaduan pada komponen pengelolaan SDA Terpadu di wilayah
perkotaan mencakup antara lain yaitu kuantitas air dengan kualitas air, air hujan
dengan air permukaan dan air bawah tanah, penggunaan lahan (land use) dengan
pendayagunaan air (water use). Dalam implementasinya seiring dengan
perkembangan pembangunan di wilayah perkotaan, pada umumnya cenderung
akan mengurangi tingkat keterpaduan tersebut dimana kuantitas air sangat
fluktuatif antara musim kemarau dan musim hujan, kualitas air semakin menurun,
air hujan yang sebagian besar berubah menjadi air permukaan/limpasan dan
sedikit sekali yang terinfiltrasi ke dalam tanah, perubahan tataguna lahan yang
tidak terkontrol yang kesemuanya akan menyebabkan turunnya kualitas
lingkungan di daerah perkotaan.
Pengembang hampir tidak pernah melakukan kajian terhadap lahan resapan
yang digantikan oleh lahan pemukiman, sehingga menyebabkan besarnya
kapasitas saluran yang ada dalam mengakomodasi limpasan pada kawasan
1
2
pemukiman terlalu kecil, dengan kata lain saluran drainase yang didesain pada
kawasan pemukiman tidak efektif.
Demikian halnya dengan kondisi yang terjadi di Kecamatan Lowokwaru
dalam beberapa tahun terakhir yang mengalami perkembangan seiring dengan
perkembangan dinamika masyarakatnya. Penyebab banjir di Kecamatan
Lowokwaru terutama pada kawasan jalan Soekarno-Hatta adalah berubahnya
tutupan lahan dari daerah persawahan menjadi daerah permukiman,sarana dan
prasarana lain seperti jalan raya. Sehingga debit aliran permukaan (surface run
off) terjadi akibat penyerapan (infiltrasi) yang semakin kecil. Aliran permukaan
yang mempunyai debit yang tidak bisa ditampung oleh saluran drainase alam
maupun buatan maka akan terjadi luapan dari saluran dan terjadi banjir. Semua
hal yang menyangkut kelebihan air yang berada di kawasan kota sudah pasti dapat
menimbulkan masalah banjir.
Adapun kondisi-kondisi yang menimbulkan permasalahan lingkungan baik
pada lingkungan permukiman maupun ruas jalan Soekarno-Hatta adalah :
1. Berubahnya tata guna lahan akibat perkembangan pembangunan.
2. Berkurangnya daerah resapan air.
3. Kondisi drainase lama kurang memadai baik di tinjau dari segi kuantitas
dan segi kualitas.
4. Terjadinya penyumbatan pada lubang tempat masuknya air ke inlet
saluran drainase.
5. Pemeliharaan jaringan drainase yang ada belum dilaksanakan secara
berkesinambungan sehingga kondisi jaringan kurang terpelihara.
3
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis akan mengevaluasi kemampuan
saluran drainase pada kawasan jalan Soekarno-Hatta untuk menampung debit
rencana kala ulang 5 tahun. Dari hasil evaluasi dapat direncanakan beberapa
segmen penampang saluran yang perlu direncanakan ulang dimensi salurannya
agar dapat mengendalikan banjir sesuai kala ulang yang telah direncanakan.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Dalam studi evaluasi dan perencanaan ulang sistem jaringan drainase pada
kawasan jalan Soekarno–Hatta,masalah-masalah yang dapat dirumuskan adalah:
1. Berapakah debit banjir rancangan terbesar dengan kala ulang 5 tahun?
2. Apakah dimensi saluran yang sudah ada di daerah studi mampu
menampung debit banjir rancangan dengan kala ulang 5 tahun?
3. Berapa besar perubahan dimensi yang terjadi akibat tutupan lahan?
1.3 BATASAN MASALAH
Agar pembahasan masalah tidak meluas, dan menyebabkan ketidaksesuaian
dengan tujuan penelitian, maka diberikan beberapa batasan masalah sebagai
berikut :
1. Daerah kajian studi yaitu pada kawasan jalan utama Soekarno-Hatta
bagian barat dengan luas area 76,017 ha.
2. Saluran yang di evaluasi adalah saluran pengumpul (collector drain) di
jalan Soekarno-Hatta.
3. Perhitungan debit banjir rancangan menggunakan kala ulang 5 tahun.
4
4. Data curah hujan yang digunakan dari stasiun Blimbing ialah 10 tahun
dari tahun 2004-2013.
5. Pengamatan data dilapangan dianggap data terbaik.
6. Perhitungan hidrolika dan dimensi saluran.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah:
1. Untuk mengetahui debit hujan rancangan terbesar dengan kala ulang 5
tahun.
2. Untuk mengetahui debit banjir rancangan terbesar dengan kala ulang 5
tahun.
3. Mengetahui kapasitas sistem jaringan drainase yang dapat menampung
aliran debit banjir.
4. Untuk mengevaluasi dan merencanakan ulang sistem jaringan drainase
yang ada saat ini.
5. Tersedianya panduan terkait dengan sistem drainase.
1.5
MANFAAT PENELITIAN
1. Dapat mengetahui cara meminimalisasi banjir beserta dampaknya dan cara
merencanakan sistem jaringan drainase yang memadai.
2. Dapat memberi masukan tentang kajian evaluasi dan perencanaan ulang
sistem jaringan drainase.