BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1 Inventarisasi Saluran Drainase Eksisting
Pada ruas jalan B. Cempaka Pasar III, saluran drainase di sebelah kanan dan kiri cukup banyak yang tidak berfungsi dan tidak terawat seperti tertutup rumput dan sampah yang
menumpuk. Pembuangan akhir pada saluran drainase ruas jalan tersebut yaitu pada Sungai Babura. Kondisi drainase dapat dilihat dalam Gambar 4.1 berikut:
Gambar 4.1 Kondisi Drainase Saat Hujan Kurang Dari Satu Jam Kondisi topografi Lingkungan III Pasar III P.Bulan yang sedikit bergelombang juga
menjadi salah satu faktor penyebab genangan pada daerah-daerah cekungan, karena belum terdapat saluran pengeluaran yang memadai dari daerah tersebut. Lingkungan III Pasar III
P.Bulan merupakan daerah yang mengalami genangan yang cukup parah apabila musim hujan tiba. Genangan tersebut sangat merugikan karena terjadi tiap tahun di musim penghujan hingga
menggenangi jalan dan rumah warga setempat. Drainase yang ada pada lokasi genangan merupakan drainase dengan sistem
konvensional. Air hujan yang tertampung di saluran drainase langsung mengalir ke Sungai Babura.
Untuk mengendalikan banjir yang sering terjadi di Lingkungan III Pasar III P.Bulan maka konsep drainase di daerah permukiman penduduk sebaiknya menerapkan sistem drainase
Universitas Sumatera Utara
resapan. Di tiap-tiap halaman rumah penduduk dibuat sumur resapan sehingga diharapkan pada musm penghujan debit air banjir akan berkurang.
4.2 Analisis Infiltrasi
Analisis infiltrasi dilakukan bertujuan untuk mengetahui laju infiltrasi air yang terjadi pada daerah penelitian dengan menggunakan single ring infiltrometer.Analisis data laju infiltrasi
ini menggunakan metode Horton.
4.2.1 Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi di Lapangan
Pengukuran laju infiltrasi dilakukan pada tanggal 23 November 2013 dengan kondisi tanah relatif kering menggunakan alat single ring infiltrometer.
Single ring infiltrometer adalah suatu pipa besi yang bergaris tengah 25-30 cm dengan tinggi sekitar 60 cm. Cara kerja pelaksanaan pengukuran laju infiltrasi pada daerah penelitian
dengan menggunakan single ring infiltrometer adalah sebagai berikut Harto 1981: 1.
Menentukan lahan yang akan diukur 2.
Membersihkan lahan yang akan diukur 3.
Mempersiapkan alat-alat yang diperlukan pada lokasi pengukuran 4.
Menekan ring infiltrometer ke dalam tanah sedalam 50 cm 5.
Membersihkan tanah-tanah yang terkelupas di dalam ring infiltrometer setelah dilakukan penekanan
6. Kemudian air dituangkan sampai silinder penuh dan tunggu sampai air tersebut
terinfiltrasi seluruhnya. Hal ini perlu dilakukan untuk menghilangkan retak-retak tanah yang merugikan pengukuran.
7. Air dituangkan kembali ke dalam silinder sampai penuh
Universitas Sumatera Utara
8. Setelah air penuh, nyalakan stopwatch dan air didiamkan selama waktu yang ditentukan.
Dalam hal ini durasi waktu dapat dilakukan secara bertahap, 3 menit, 4 menit, 4 menit, 5 menit, 5 menit, 5 menit, 10 menit, dan seterusnya.
9. Setelah 3 menit didiamkan, maka catat penurunan yang terjadi pada table yang telah
dipersiapkan. 10.
Air dituangkan kembali secepatnya kedalam silinder sampai penuh. Kemudian diamkan selama 4 menit. Besar penurunan yang terjadi selama 4 menit kemudian dicatat kembali
pada tebel. Hal pada poin sepuluh dilakukan terus menerus untuk durasi waktu 4, 5, 5, 5, dan 10
menit sampai laju penurunan muka air konstan atau penurunan muka air ke n sama dengan penurunan muka air ke n+1.Gambar 4.2 berikut adalah foto single ring infiltrometer yang
digunakan.
Gambar 4.2 Single Ring Infiltrometer Tabel 4.1 berikut menyajikan data hasil perhitungan laju infiltrasi pada kondisi tanah di
lapangan sebelum jenuh dengan menggunakan single ring infiltrometer.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Laju Infiltrasi
No Waktu
menit Waktu
kumulatif jam
Penurunan cm
fo cmjam
Fc cmjam
Log fo-fc
1 3
0.050 1.9
38 15
1.362
2 4
0.117 2.4
36 15
1.322
3 4
0.183 2.2
33 15
1.255
4
5 0.267
2.1 25.2
15 1.010
5 5
0.350 1.7
20.4 15
0.732
6 5
0.433 1.5
18 15
0.477
7 10
0.600 2.5
15 15
0.000
8 10
0.767 2.5
15 15
0.000
9
10 0.933
2.5 15
15 0.000
Sumber: Hasil Perhitungan
4.2.2 Analisis Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi dengan Metode Horton
Setelah data pengukuran laju infiltrasi diperoleh maka akan dianalisis dengan menggunakan metode Horton. Tahapan perhitungan dengan menggunakan metode Horton dapat
dijelaskan sebagai berikut: ft = fc + fo – fc e
-kt
Log ft – fc = Log fo – fc – kt Log e m = -
1 k Log e
Dari tabel di atas, berdasarkan rumus Horton maka dapat ditransposisikan seperti perhitungan-perhitungan sebagai berikut:
ft – fc = fo – fc f0.05 – fc = 38 – 15 = 23 cmjam
f0.117 – fc = 30 – 15 = 15 cmjam kemudianpersamaan tersebut di logaritma kan menjadi:
Log ft – fc = Log fo – fc – kt Log e Log f0.05 – fc = Log 23 = 1.362
Log f0.117 – fc = Log 15 = 1.176
Universitas Sumatera Utara
Setelah semua persamaan tersebut di logaritma kan maka hasil analisis grafik Log fo – fc terhadap waktu dapat ditunjukan seperti Gambar 4.3 berikut
Gambar 4.3Grafik Fungsu Log fo-fc terhadap Waktu Kumlatif Dari grafik di atas, maka besar nilai kemiringan gradien m sebesar -0.476, yang
menunjukan bahwa ft akan berkurang seiring bertambahnya waktu. Setelah diketahui nilai m = -0.476 maka nilai k dapat diketahui dengan cara sebagai berikut:
� = − 1
� log � −0.476 = −
1 � log �
� log � = − 1
−0.476 � log � = 2.101
� 0.4343 = 2.101 � = 4.840
Dengan diketahuinya nilai k maka laju infiltrasi ft terhadap waktu dapat dihitung seperti pada Tabel 4.2
y = -0,476x + 0,743 R² = 0,894
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9 1
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 1,6
W a
k tu
K u
m u
la ti
f J
a m
Log fo-fc
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Laju Infiltrasi Nyata
No Waktu menit
Waktu kumulatif
jam Penurunan
cm fo
cmjam Fc
cmjam Log
fo-fc K
-kt ft
cmjam 1
3 0.050
1.9 38
15 1.362
4.840 -0.242 56.063
2 4
0.117 2.4
36 15
1.322 4.840 -0.566
47.924
3 4
0.183 2.2
33 15
1.255 4.840 -0.886
40.421
4
5 0.267
2.1 25.2
15 1.010
4.840 -1.292 28.002
5 5
0.350 1.7
20.4 15
0.732 4.840 -1.694
21.392
6 5
0.433 1.5
18 15
0.477 4.840 -2.096
18.369
7 10
0.600 2.5
15 15
0.000 4.840 -2.904
15
8 10
0.767 2.5
15 15
0.000 4.840 -3.712
15
9
10 0.933
2.5 15
15 0.000
4.840 -4.562 15
Sumber: Hasil Perhitungan Dimana:
ft : Laju infiltrasi nyata cmjam
fo : Laju infiltrasi awal cmjam
fc : Laju infiltrasi tetap cmjam
k : Konstanta geofisik
t : Waktu kumulatif jam
Dari perhitungan table di atas maka gambar grafik laju infiltrasi nyata dapat dilihat pada Gambar 4.4 berikut:
Gambar 4.4Grafik ft Horton
56,063 47,924
40,421 28,002
21,392 18,369
15 15
15 10
20 30
40 50
60
0,050 0,117
0,183 0,267
0,350 0,433
0,600 0,767
0,933
La ju
I n
fi lt
ra si
N y
a ta
cm j
a m
Waktu Kumulatif jam
Universitas Sumatera Utara
Dengan laju infiltrasi konstan sekitar 15 cmjam maka tanah pada daerah penelitan dapat dikaategorikan kelas cepat sesuai dengan ketentuan Susanto, 2008 pada table 2.2 diantara 12.5
– 25.0 cmjam. Berdasarkan pada grafik di atas, dapat dilihat bahwa umumnya laju infiltrasi maksimum
terjadi pada awal permulaan pengukuran. Kemudian perlahan konstan diantara waktu 0.433 jam samai 0.600 jam. Dengan bertambahnya waktu maka laju infiltrasi mulai menurun dan semakun
lama kurva yang dibentuk akan mendatar ataupun konstan. Hal ini terjadi disebabkan oleh keadaan air tanah yang tidak jenuh, sehingga terjadilah tarikan dari matriks tanah dan gaya
gravitasi.
4.3 Uji Permeabilitas Tanah
Uji permeabilitas tanah pada penilitian ini dilaksanakan dengan bantuan Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil USU. Penentuan harga koefisien permeabilitas k pada tanah
didapat dari pengujian falling head permeability.Sampel tanah berasal dari lokasi penelitian pada kedalaman 1.5 meter dan diharapkan sudah mewakili kondisi tanah di lokasi penelitian.
Berikut data-data pada pengujian falling head permeability: •
Data alat
Pipa Diameter cm
10
Luas Penampang cm
2
78.5 •
Data hasil pemeriksaan kadar air
I II
Berat Krus + Tanah Basah gr 28.8
29.5
Berat Krus + Tanah Kering gr 23.7
24
Berat Air gr 5.1
5.5
Berat Krus gr 9
9.1
Berat Tanah Kering 14.7
14.9
Kadar Air 34.69
36.92
Kadar Air Rata-rata 35.805
35.805
Universitas Sumatera Utara
• Data hasil pemeriksaan berat isi tanah
Isi Silinder cm
3
13
Diameter Silinder cm 10
Tinggi Silinder cm 1020.5
Berat Silinder gr 1000
Berat Silinder + Tanah gr 2500
Berat Tanah Basah gr 1500
Berat Isi Basah grcm
3
1.79 Gambar 4.5 berikut adalah dokumentasi pada saat pengujian falling head permeability yang
dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil USU.
Gambar 4.5 Percobaan Falling Head Permeability Untuk pengujian falling head permeability rumus yang digunakan untuk mencari
koefisien permeabilitas tanah adalah: � = 2.303
�. �� ��. �
log h
1
ℎ
2
Dimana: K
= Koefisien permeabilitas tanah cmdetik a
= Luas penampang pipa cm
2
Ls = Panjang sampel tanah cm
As = Luas penampang sampel cm
2
t = Interval penurunan dari h
1
ke h
2
detik h
1
= Ketinggian mula-mula air pada interval waktu tertentu cm h
2
=Ketinggian akhir air pada interval waktu tertentu cm
Universitas Sumatera Utara
Adapun data perhitungan dari hasil pengujian falling head permeability ditunjukan padaTabel 4.3berikut ini:
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Pengujian Falling Head Permeability Tanah
No. Panjang
Sampel cm
Temp
o
C Waktu
detik Tinggi
Muka Air
cm Permeability
KT
o
C MT
o
C M20
o
C Permeability
K20
1 13
28 100
0.828
2 13
28 15
86.3 0.001278017
0.828 0.0010582
3 13
28 15
74.2 0.001271806
0.828 0.00105306
4
13 28
15 63.8
0.001263502 0.828
0.00104618
5 13
28 15
55.1 0.001213442
0.828 0.00100473
6 13
28 15
47.7 0.001190972
0.828 0.00098612
7 13
28 15
42 0.001186475
0.828 0.0009824
8 13
28 15
36.3 0.001175007
0.828 0.00097291
9
13 28
15 31.2
0.001173824 0.828
0.00097193
10 13
28 15
26.9 0.001170659
0.828 0.00096931
11 13
28 15
23.5 0.00116894
0.828 0.00096788
12 13
28 15
18.9 0.001072313
0.828 0.00088788
13 13
28 15
17.6 0.001036569
0.828 0.00085828
14
13 28
15 15.1
0.001027373 0.828
0.00085066
15 13
28 15
13.9 0.001012644
0.828 0.00083847
Rerata 0.00089653
Sumber: Hasil Perhitungan Contoh cara perhitungan:
Diketahui: a = 0.785 cm
2
Ls = 13 cm As = 78.5 cm
2
t = 15 detik
h
1
= 100 cm h
2
= 86.3 cm Penyelesaian:
� = 2.303 × �. ��
��. � ×
��� ℎ
1
ℎ
2
= 2.303 × 0.785 × 13
78.5 × 15 ×
��� 100
86.3 = 0.001278017
Universitas Sumatera Utara
Untuk T = 28
o
Das, 1993: � =
��
�
� �2
�
� = 0.828
�20 = 0.001278017 × 0.828 = 0.0010582 Maka:
� = �20 ������ = 0.00089653
Dari hasil pengujian falling head permeability di Laboratorium Mekanika Tanah, diperoleh koefisien permeabilitas K = 0.00089653 cmdetik pada kedalaman 1.5 m.
Berdasarkan tabel 2.11 maka tanah pada kedalaman 1.5 m pada lokasi penelitian termasuk jenis tanah lanau.
4.4 Analisis Hidrologi
Kategori