Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Kerangka Penelitian Analisis Debit Air Kotor

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dimulai pada tanggal 10 November 2013 di semester gasal tahun ajaran 2013-2014 dan studi kasus dilaksanakan pada kawasan Perumahan Villa Johor, Kelurahan Gedung Johor, Kecamatan Medan Johor, Medan. Letak geografis perumahan ini antara 3°3125.48 Lintang Utara 98°3957.42 Bujur Timur. Adapun data-data perumahan tersebut adalah: Nama Perumahan : Perumahan Villa Johor Pengembang : PT. Pandu Paramitra Alamat :Jalan Eka Rasmi, Kelurahan Gedung Johor, Kecamatan Medan Johor Jumlah Unit : 45 unit Luas tanah : 7836 m 2 Luas bangunan : 3149 m 2 , pagar 735 m2 Tinggi bangunan dari : 7,5 m’, 7 m’, 6,6 m’, 6,5 m’ permukaan tanah Klasifikasi bangunan : Permanent Kelas-III Sumber : Arsip PT. Pandu Paramitra. Universitas Sumatera Utara Gambar 3. 1 Lokasi Perumahan Villa Johor www.earth.google.com Gambar 3.2 Outlet Drainase Perumahan Villa Johor gosur.map.com Universitas Sumatera Utara

3.2 Alat dan Bahan

Beberapa alat dan bahan yang digunakan pada pengukuran dimensi drainase di lapangan antara lain: 1. Pulpenpensil 2. Penghapus 3. Tabel pencatatan 4. Balok kayu 5. Meteran Mistar 6. Serta alat pendukung lainnya

3.3 Kerangka Penelitian

Kerangka penelitian merupakan gambaran umum mengenai tahapan dan ruang lingkup yang dilakukan dalam penelitian.Gambar 3.1 menjelaskan tentang kerangka penelitian yang dimaksud. Universitas Sumatera Utara Tidak Ya Gambar 3.3 Kerangka Penelitian Mulai Pengumpulan Data Kondisi Drainase Eksisting Dimensi Rencana Tinjauan Pustaka Buku, Internet, Jurnal, Dosen Pembimbing Data Curah Hujan Curah Hujan Rencana Peta Topografi Debit Rencana Kesimpulan Selesai Dimensi Rencana Dimensi Eksisting Analisa Frekuensi Perhitungan Catchment Area Analisis Intensitas Hujan Dimensi Saluran Pembahasan Universitas Sumatera Utara

3.4 Tahapan Penelitian

Adapun tahapan penelitian pada studi ini meliputi pengumpulan data yang terdiri dari studi literatur dan studi lapangan data pengamatan sendiri terhadap kondisi sistem drainase eksisting dan data perumahan, pengolahan data data literatur, data curah hujan, peta topografi, jumlah penduduk, penyajian data hasil analisis data dan pembahasan dan kesimpulan.

3.4.1 Pengumpulan Data

Pengumpulan data dalam penelitian ini meliputi: 1. Studi Literatur Selain itu studi literatur dilaksanakan guna mendapatkan dasar teori yang kuat berkaitan dengan penelitian ini sehingga dapat menjadi acuan dalam melaksanakan analisis dan pembahasan.Studi literatur meliputi pengumpulan data dan informasi dari buku dan jurnal-jurnal yang relevan dengan bahasan dalam tugas akhir ini, serta masukan dari dosen pembimbing. 2. Studi Lapangan a. Data Pengamatan Sendiri Data pengamatan sendiri adalah data yang diperoleh dengan pengamatan dan pengukuran oleh penulis di lokasi penelitian guna mengetahui kondisi lapangan.Penelitian di lapangan ini mencakup pengukuran dimensi saluran drainase dan Universitas Sumatera Utara mencari informasi dari penduduk mengenai kejadian banjir yang terjadi di perumahan tersebut.

3.4.1.2 Data curah hujan

Data yang digunakan adalah data curah hujan 20 tahun terakhir mulai tahun 1993 s.d 2012 pada Kecamatan Medan Johor Pengumpulan data curah hujan yang didapatkan melalui instansi terkait melalui Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika di Jalan ngumban Surbakti, Medan. Tabel 3. 1. Tabel 3.1 Data Curah Hujan 20 Tahun Terakhir Stasiun Polonia Bulan Tahun 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Januari 135,6 59,9 341,0 75,8 106,2 181,0 315,0 59,0 216,5 90,8 Februari 54,7 132,8 159,1 63,3 96,6 50,2 268,8 86,7 15,1 78,5 Maret 130,3 260,8 207,4 77,8 134,4 29,4 196,9 182,2 158,0 96,5 April 242,8 158,2 60,8 215,2 109,8 35,3 322,0 115,0 164,8 73,4 Mei 147,8 270,6 239,9 151,5 80,9 131,7 302,6 60,3 252,8 195,2 Universitas Sumatera Utara Juni 200,4 400,8 185,1 174,7 175,3 144,6 256,2 191,1 306,7 191,7 Juli 149,0 75,0 120,9 194,6 225,8 213,0 29,9 121,9 121,3 139,2 Agustus 300,6 172,3 424,3 248,4 95,7 381,0 78,6 324,6 417,6 156,3 September 362,4 243,1 221,2 319,8 290,6 168,8 415,3 451,1 395,7 382,5 Oktober 313,7 193,3 301,3 292,5 139,1 340,3 204,1 363,5 733,2 363,8 November 310,0 250,5 336,0 353,8 256,4 275,8 126,4 108,0 467,2 164,3 Desember 288,9 150,1 192,3 161,1 182,4 394,2 456,3 173,6 342,5 102,2 Universitas Sumatera Utara Bulan Tahun 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Januari 169,4 128,8 189,1 103,9 169,6 `16,7 196,0 166,1 155,9 61,6 Februari 85,7 200,8 43,9 130,5 8,6 16,2 95,4 30,2 81,8 92,9 Maret 162,6 237,9 62,5 121,2 62,3 126,8 342,6 142,8 289,2 202,4 April 285,3 88,5 168,2 222,5 277,2 146,0 223,8 65,4 215,1 280,2 Mei 245,7 68,0 229,5 300,5 330,2 173,5 466,7 129,0 217,3 515,2 Juni 196,3 200,5 174,6 251,4 99,4 62,0 77,7 156,4 128,0 56,5 Juli 312,1 206,8 210,8 109,1 261,6 276,8 191,5 219,5 138,5 278,8 Agustus 282,0 204,3 145,7 148,3 153,4 195,7 306,0 381,3 283,3 160,2 September 531,5 475,3 290,5 385,6 256,5 294,8 386,0 89,4 262,7 255,3 Oktober 471,9 377,5 175,5 271,4 303,3 364,5 340,2 161,3 419,7 333,8 Universitas Sumatera Utara Sumber : Badan Meteorologi dan Geofisika, Jalan Ngumban Surbakti, Medan.

3.4.2 Pengolahan Data

Pada pengolahan data pada penelitian ini berisikan spesifikasi data yang akan digunakan dalam penelitian yaitu mencakup analisis data literatur, data curah hujan, peta topografi, dan jumlah penduduk. Data-data tersebut akan dilakukan beberapa analisis, antara lain:

1. Analisis Hidrologi

Setelah data curah hujan yang dibutuhkan diperoleh, langkah selanjutnya adalah analisis hidrologi. Data-data yang diperoleh dari suatu pusat penelitian akan di hitung dengan menggunakan suatu metode perhitungan antara lain: a Curah Hujan Rencana: Analisa curah hujan rencana dengan menggunakan empat analisa frekuensi, yaitu:  Metode Normal  Metode Log Normal  Metode Log Pearson Tipe III  Metode Gumbel November 125,4 141,2 206,4 148,4 374,1 412,8 130,6 246,4 215,8 234,8 Desember 187,7 166,4 311,4 346,6 218,4 245,7 46,1 159,2 169,3 270,2 Universitas Sumatera Utara b Analisa Cacthment Area dan Koefisien Run Off Faktor-faktor yang mempengaruhi sebelum menganalisa debit rencana suatu daerahkawasan yang akan ditinjau perlu diperkirakan terlebih dahulu seperti daerah tangkapan hujan cacthment area dan koefisien Run off pada kawasan tersebut. c Intensitas Curah Hujan Rencana Intensitas hujan dihitung dengan menggunakan Rumus Monobe.Rumus ini dipilih karena data yang tersedia adalah data hujan harian dan bukan data hujan jangka pendek. d Perhitungan Debit Banjir Berdasarkan ketersediaan data yang ada, digunakan Metode Rasional untuk memperkirakan laju aliran puncak atau debit banjir rencana.

2. Perhitungan Debit Air Kotor

Debit air kotor diperhitungkan dari data jumlah penduduk yang tersedia dikalikan dengan debit buangan tiap orang per hari.

3. Debit Kumulatif

Debit total saluran drainase adalah penjumlahan dari debit air hujan dan debit air kotor dari rumah tangga.

4. Perancangan Dimensi Saluran

Berdasarkan perhitungan debit kumulatif, didapatkan berapa dimensi saluran drainase Setelah dilakukan perhitungan dengan data-data yang telah dikumpulkan maka di dapatkan dimensi saluran untuk Perumahan Villa Johor. Universitas Sumatera Utara

5. Perbandingan Dimensi Saluran Eksisting dengan Hasil Perhitungan

Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah dimensi drainase yang ada sudah memenuhi kriteria perencanaan atau tidak.Apabila dimensi drainase tidak sesuai maka solusi permasalahan adalah dengan memperbaiki danatau membuat dimensi sesuai dengan hasil perhitungan.Apabila dimensi sudah sesuai dengan perencanaan, diperlukan solusi untuk mengatasi banjir tersebut. Dari hasil perbandingan juga akan dipertimbangkan solusi yang paling efektif untuk mengatasi banjir genangan di Perumahan Villa Johor.

6. Menghitung efisiensi debit banjr yang berkurangtereduksi

Dengan adanya sumur resapan akan didapat efisiensi debit banjr yang berkurangtereduksi akibat penerapan sumur resapan di kawasan perumahan.

7. Kesimpulan dan Saran

Penarikan kesimpulan dapat dilakukan setelah hasil pengolahan data diperoleh, ditambah dengan uraian dan informasi yang diperoleh di lapangan. Universitas Sumatera Utara

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Hidrologi

4.1.1. Analisis Curah Hujan Harian Maksimum

Analisa curah hujan rencana dengan menggunakan empat distribusi frekuensi, yaitu: Distribusi Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log-Pearson III, dan Distribusi Gumbel. Data curah hujan selama 20 tahun terakhir 1993-2012 diperoleh dari Badan Meteorologi dan klimatologi Stasiun Polonia, Medan. • Distribusi Normal Tabel 4.1 Analisa Curah Hujan Distribusi Normal No Curah Hujan mm X i X i - X X i - X 2 1 291 -135 18.225 2 311 -115 13.225 3 354 -72 5.184 4 362 -64 4.096 5 374 -52 2.704 6 381 -45 2.025 7 383 -43 1.849 8 386 -40 1.600 9 394 -32 1.024 10 401 -25 625 Universitas Sumatera Utara 11 413 -13 169 12 420 -6 36 13 424 -2 4 14 451 25 625 15 456 30 900 16 467 41 1.681 17 475 49 2.401 18 515 89 7.921 19 532 106 11.236 20 733 307 94.249 Jumlah 8.523 169.779 X 426 Dari data-data di atas didapat: Nilai rata-rata hitung X = 8.523 20 = 426 Deviasi Standar S = � ∑�Xi- X �² n-1 = � 169.779 19 = 94,53 Tabel 4.2 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Normal No Periode ulang T tahun K T X S Curah Hujan X T mm 1 2 426 94,53 426 2 5 0,84 426 94,53 505 3 10 1,28 426 94,53 547 Universitas Sumatera Utara 4 20 1,64 426 94,53 581 5 50 2,05 426 94,53 619 6 100 2,33 426 94,53 646 1. Untuk T = 2 tahun X T = X + K T x S = 426 + 0 x 94,53 = 426 mm 2. Untuk T = 5 tahun X T = 426 + 0,84 x 94,53 = 505,4 mm 3. Untuk T = 10 tahun X T = 426 + 1,28 x 94,53 = 547 mm 4. Untuk T = 20 tahun X T = 426 + 1,64 x 94,53 = 581 mm 5. Untuk T = 50 tahun X T = 426 + 12,05 x 94,53 = 619 mm 6. Untuk T = 100 tahun X T = 426 + 2,33 x 94,53 = 646 mm • Distribusi Log Normal Tabel 4.3 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Normal No Curah Hujan mm X i Log Xi Log Xi-Log X Log Xi-Log X ² 1 291 2,46 -0,157 0,0246 2 311 2,49 -0,128 0,0164 3 354 2,55 -0,071 0,0050 Universitas Sumatera Utara 4 362 2,56 -0,061 0,0038 5 374 2,57 -0,047 0,0022 6 381 2,58 -0,039 0,0015 7 383 2,58 -0,037 0,0014 8 386 2,59 -0,033 0,0011 9 394 2,60 -0,025 0,0006 10 401 2,60 -0,017 0,0003 11 413 2,62 -0,004 0,00002 12 420 2,62 0,003 0,00001 13 424 2,63 0,007 0,0001 14 451 2,65 0,034 0,0012 15 456 2,66 0,039 0,0015 16 467 2,67 0,049 0,0024 17 475 2,68 0,057 0,0032 18 515 2,71 0,092 0,0084 19 532 2,73 0,106 0,0112 20 733 2,87 0,245 0,0601 Jumlah 8523 52,42 0,145 X 426 2,62 S 94,53 0,1 Sumber : Analisis Data Dari data-data di atas didapat: Nilai rata-rata hitung X = 8.523 20 = 426 Universitas Sumatera Utara Deviasi Standar S = � ∑� Log Xi- Log X �² n-1 = � 0,15 19 = 0,1 Tabel 4.4 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal No Periode ulang T tahun K T Log X Log S Log X T Curah Hujan X T 1 2 2,62 0,1 2,62 418 2 5 0,84 2,62 0,1 2,69 494 3 10 1,28 2,62 0,1 2,73 540 4 20 1,64 2,62 0,1 2,76 581 5 50 2,05 2,62 0,1 2,8 631 6 100 2,33 2,62 0,1 2,82 667 Sumber : Analisis Data Log X T = Log X + K T x S 1. Untuk T = 2 tahun Log X T = Log X + K T x S = 2,62 + 0 x 0,1 = 2,62 X T = 418 mm 2. Untuk T = 5 tahun Log X T = Log X + K T x S = 2,62 + 0,84 x 0,1 = 2,69 X T = 494 mm 3. Untuk T = 10 tahun Log X T = Log X + K T x S = 2,62 + 1,28 x 0,1 = 2,73 X T = 540 mm Universitas Sumatera Utara 4. Untuk T = 20 tahun Log X T = Log X + K T x S = 2,62 + 1,64 x 0,1 = 2,76 X T = 581 mm 5. Untuk T = 50 tahun Log X T = Log X + K T x S = 2,62 + 2,05 x 0,1 = 2,8 X T = 631 mm 6. Untuk T = 100 tahun Log X T = Log X + K T x S = 2,62 + 2,33 x 0,1 = 2,82 X T = 667 mm • Distribusi Log-Pearson III Tabel 4.5 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Person III No Curah Hujan mm X i Log Xi Log Xi-Log X Log Xi-Log X 2 log Xi-Log X 3 1 291 2,46 -0,157 0,02 -0,003860 2 311 2,49 -0,128 0,02 -0,002097 3 354 2,55 -0,071 0,01 -0,000358 4 362 2,56 -0,061 0,00 -0,000230 5 374 2,57 -0,047 0,00 -0,000105 6 381 2,58 -0,039 0,00 -0,000060 7 383 2,58 -0,037 0,00 -0,000050 8 386 2,59 -0,033 0,00 -0,000037 9 394 2,60 -0,025 0,00 -0,000015 Universitas Sumatera Utara 10 401 2,60 -0,017 0,00 -0,000005 11 413 2,62 -0,004 0,00 0,000000 12 420 2,62 0,003 0,00 0,000000 13 424 2,63 0,007 0,00 0,000000 14 451 2,65 0,034 0,00 0,000040 15 456 2,66 0,039 0,00 0,000059 16 467 2,67 0,049 0,00 0,000120 17 475 2,68 0,057 0,00 0,000182 18 515 2,71 0,092 0,01 0,000774 19 532 2,73 0,106 0,01 0,001188 20 733 2,87 0,245 0,06 0,014725 Jumlah 8523 52,42 0,15 0,01027 X 426 2,62 S 94,53 0,1 G 0,90 Sumber : Analisis Data Dari data-data di atas didapat: Nilai rata-rata hitung X = 52,42 20 = 2,62 Deviasi Standar S = � ∑� Log Xi- Log X �² n-1 = � 0,15 19 = 0,1 Koefisien kemencengan G = � ∑ = n 1 i �log Xi – log X � 3 �n - 1��n - 2�s 3 Universitas Sumatera Utara G = 20 x 0,01027 19180,1 3 = 0,90 Tabel 4.6 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Person III No Periode ulang T tahun K Log X Log S Log X T Curah Hujan mm 1 2 -0,18 2,62 0,1 2,605 403 2 5 0,769 2,62 0,1 2,688 487 3 10 1,338 2,62 0,1 2,738 547 4 20 1,922 2,62 0,1 2,789 615 5 50 2,498 2,62 0,1 2,839 690 6 100 2,956 2,62 0,1 2,879 757 Sumber : Analisis Data Nilai K didapat dari Tabel 2.3 dengan menggunakan interpolasi. 1. Untuk T = 2 tahun Log X T = Log X + Kx S = -0,18 + 0 x 0,1 = 2,605 X T = 403 mm 2. Untuk T = 5 tahun Log X T = Log X + Kx S = 2,62 + 0,769 x 0,1 = 2,688 X T = 487 mm 3. Untuk T = 10 tahun Log X T = Log X + Kx S = 2,62 + 1,338 x 0,1 = 2,738 X T = 547 mm 4. Untuk T = 20 tahun Universitas Sumatera Utara Log X T = Log X + Kx S = 2,62 + 1,922 x 0,1 = 2,789 X T = 615 mm 5. Untuk T = 50 tahun Log X T = Log X + Kx S = 2,62 + 2,498 x 0,1 = 2,839 X T = 690 mm 6. Untuk T = 100 tahun Log X T = Log X + Kx S = 2,62 + 2,956 x 0,1 = 2,879 X T = 757 mm • Distribusi Gumbel Tabel 4.7 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Gumbel No Curah Hujan mm X i X i - X X i - X 2 1 291 -135 18.225 2 311 -115 13.225 3 354 -72 5.184 4 362 -64 4.096 5 374 -52 2.704 6 381 -45 2.025 7 383 -43 1.849 8 386 -40 1.600 9 394 -32 1.024 10 401 -25 625 11 413 -13 169 Universitas Sumatera Utara 12 420 -6 36 13 424 -2 4 14 451 25 625 15 456 30 900 16 467 41 1.681 17 475 49 2.401 18 515 89 7.921 19 532 106 11.236 20 733 307 94.249 Jumlah 8.523 169.779 X 426 Sumber : Analisis Data Dari data-data di atas didapat: Nilai rata-rata hitung X = 8.523 20 = 426 Deviasi Standar S = � ∑�Xi- X �² n-1 = � 169.779 19 = 94,53 Dari Tabel 2.4 dan 2.5 diperoleh, untuk N=20: Yn = 0,5236 Sn = 1,0628 1. Untuk T = 2 tahun Y Tr = 0,3668 K = Y Tr -Y n S n = 0,3668 - 0,5236 1,0628 = -0,15 X T = X + Kx S = 426 + -0,15 x 94,53 = 412 mm Universitas Sumatera Utara 2. Untuk T = 5 tahun Y Tr = 1,5004 K = Y Tr -Y n S n = 1,5004 - 0,5236 1,0628 = 0,92 X T = X + Kx S = 426 + 0,92 x 94,53 = 513 mm 3. Untuk T = 10 tahun Y Tr = 2,2510 K = Y Tr -Y n S n = 2,2510 - 0,5236 1,0628 = 1,625 X T = X + Kx S = 426 + 1,625 x 94,53 = 580 mm 4. Untuk T = 20 tahun Y Tr = 2,9709 K = Y Tr -Y n S n = 2,9709 - 0,5236 1,0628 = 2,25 X T = X + Kx S = 426 + 2,25 x 94,53 = 638 mm 5. Untuk T = 50 tahun Y Tr = 3,9028 K = Y Tr -Y n S n = 3,9028 - 0,5236 1,0628 = 3,18 X T = X + Kx S = 426 + 3,18 x 94,53 = 726 mm 6. Untuk T = 100 tahun Y Tr = 4,6012 K = Y Tr -Y n S n = 4,6012 - 0,5236 1,0628 = 3,84 X T = X + Kx S = 426 + 3,84 x 94,53 = 789 mm Universitas Sumatera Utara Tabel 4.8 Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Gumbel No Periode ulang T tahun Y Tr Yn Sn X S K Curah hujan X T 1 2 0,3668 0,5236 1,0628 426 94,53 -0,15 412 2 5 1,5004 0,5236 1,0628 426 94,53 0,92 513 3 10 2,251 0,5236 1,0628 426 94,53 1,63 580 4 20 2,9709 0,5236 1,0628 426 94,53 2,30 644 5 50 3,9028 0,5236 1,0628 426 94,53 3,18 727 6 100 4,6012 0,5236 1,0628 426 94,53 3,84 789 Sumber : Analisis Data Setelah dilakukan perhitungan analisis curah hujan dengan empat 4 metode, rekapitulasi hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.9. Tabel 4.9 Perhitungan Distribusi Hujan dengan Empat Metode No Periode Ulang T Tahun Normal Log Normal Log-Pearson III Gumbel 1 2 426 418 403 412 2 5 505 494 487 513 3 10 547 540 547 580 4 20 581 581 615 644 5 50 619 631 690 727 6 100 646 667 757 789 Sumber : Analisis Data Universitas Sumatera Utara Gambar 4.1 Grafik Curah Hujan Maksimum dan Periode Ulang Dari hasil analisis distribusi frekuensi hujan dengan berbagai metode terlihat bahwa Metode Distribusi Gumbel yang paling extrim sehingga data inilah yang digunakan untuk analisis berikutnya.

4.1.2 Analisis Koefisien Aliran Permukaan C

Koefisien C didefenisikan sebagai perbandingan antara jumlah air yang mengalir atau melimpas di permukaan tanah dengan jumlah air yang jatuh dari atmosfir.Nilai Koefisien berkisar antara 0-1.Perhitungan Koefisien C ini dibagi berdasarkan tipe rumah yang ada di wilayah studi. Luas total area perumahan A = 7836 m 2 = 0,7836 ha Halaman Ah = 735 m 2 , dimana Ch = 0,1 100 200 300 400 500 600 700 800 900 2 5 10 20 50 100 C u ra h h u ja n re n ca n a mm Curah Hujan Rencana Maksimum Normal Log Normal Log-Pearson III Gumbel Periode ulang T tahun Universitas Sumatera Utara Atap Aa = 3149 m 2 , dimana Ca = 0,8 Jalan beton Aj = 3952 m 2 , dimana Cj = 0,8 Perhitungan koefisien pengaliran rata-rata: C = ∑ CA ∑ A = 735 � 0,1+ 3149 � 0,8+ 3952 � 0,8 7836 = 0,734 Nilai ini sesuai dengan Tabel Koefisien Pengaliran untuk perumahan rapat 0,7- 0,8. Perhitungan koefisien pengaliran rata-rata per saluran berdasarkan tipe perumahan adalah sebagai berikut: Luas 1 unit area rumah tipe 100160 A = 160 m 2 = 0,016 ha Halaman Ah = 73,435 m 2 , Ch = 0,1 Atap At = 86,565 m 2 , Ca = 0,8 Perhitungan koefisien pengaliran rata-rata: C = ∑ CA ∑ A = 73,435 x 0,1+86,565 x 0,8 160 = 0,479 Luas 1 unit area rumah tipe 73120 A = 120 m 2 = 0,012 ha Halaman Ah = 46,6875 m 2 , Ch = 0,1 Atap At = 72,3125 m 2 , Ca = 0,8 Perhitungan koefisien pengaliran rata-rata: C = ∑ CA ∑ A = 46,6875 x 0,1+72,3125 x 0,8 120 = 0,521 Luas 1 unit area rumah tipe 64105 A = 105 m 2 = 0,0105 ha Halaman Ah = 52 m 2 , Ch = 0,1 Atap At = 53 m 2 , Ca = 0,8 Perhitungan koefisien pengaliran rata-rata: C = ∑ CA ∑ A = 52 � 0,1+53 � 0,8 105 = 0,45 Universitas Sumatera Utara Luas 1 unit area rumah tipe 4890 A = 90 m 2 = 0,009 ha Halaman Ah = 50,5 m 2 , Ch = 0,1 Atap At = 39,5 m 2 , Ca = 0,8 Perhitungan koefisien pengaliran rata-rata: C = ∑ CA ∑ A = 50,5 x 0,1+39,5 x 0,8 90 = 0,407

4.1.3 Perhitungan Waktu Konsentrasi

Waktu konsentrasi t c suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran DAS titik kontrol setelah tanah menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Dalam hal ini diasumsikan DAS adalah luasan atap rumah berdasarkan tipe rumah tersebut. Waktu konsentrasi dihitung dengan membedakannya menjadi dua konponen, yaitu: • t o = waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampaisaluran terdekat, dan • t d = waktu perjalanan dari pertama masuk saluran sampai titik keluaran t c = to + td dimana t o = � 2 3 x 3,28 x L x n √S � menit dan t d = L s 60 V menit dimana n = koefisien kekasaran Manning, untuk aspal dan beton = 0,013 S = perbandingan dari selisih tinggi antara tempat terjauh dan tempat pengamatan, diperkirakan sama dengan kemiringan rata-rata dari daerah aliran Universitas Sumatera Utara V = kecepatan aliran di dalam saluran mdetik L = Jarak aliran terjauh di atas tanah hingga saluran terdekat m Ls = Jarak yang ditempuh aliran di dalam saluran ke tempat pengukuran m Contoh Perhitungan Waktu Konsentrasi Nama Drainase = Saluran Sekunder Jalan 1 L = 5 m Ls = 104 m n = 0,013 S = 0,03 V = 0,4 untuk nilai S 1 Maka : t o = � 2 3 x 3,28 x 5 x 0,013 �0,03 �= 0,57 menit t d = 104 60 0,4 = 4,33 menit t c = 0,57 + 4,33 = 4,90 menit Tabel 4.10 Perhitungan Waktu Konsentrasi No Nama Drainase Fungsi Saluran Lo m Ls m n S V mdetik Waktu Konsentrasi menit t o t d t c 1 Jalan 1 Sekunder 5 104 0,013 0,03 0,4 0,57 4,33 4,90 2 Jalan 2 Sekunder 5 97 0,013 0,17 0,4 0,49 4,04 4,54 3 Blok A Tersier 17,83 73,6 0,013 0,5 0,4 1,61 3,07 4,68 4 Blok B Tersier 15,36 78,1 0,013 0,67 0,4 1,35 3,25 4,61 Universitas Sumatera Utara 5 Blok C Tersier 15,36 84,7 0,013 0,67 0,4 1,35 3,53 4,88 6 Blok D Tersier 15,18 133,8 0,013 0,42 0,4 1,39 5,58 6,97 Sumber : Hasil Perhitungan

4.1.4 Perhitungan Koefisien Tampungan Cs

Koefisien tampungan diperoleh dengan rumus: C s = 2 t c 2t c +t d Dimana: Cs = koefisien tampungan Tc = waktu konsentrasi jam Td = waktu aliran air mengalir di dalam saluran dari hulu hingga ke tempat pengukuran jam Tabel 4.11 Perhitungan Koefisien Tampungan Cs No Nama Drainase Fungsi Saluran tc td Cs 1 Jalan 1 Sekunder 4,9 4,33 0,754 2 Jalan 2 Sekunder 4,54 4,04 0,749 3 Blok A Tersier 4,68 3,07 1,016 4 Blok B Tersier 4,61 3,25 0,946 5 Blok C Tersier 4,88 3,53 0,922 6 Blok D Tersier 6,97 5,58 0,833 Sumber : Analisis Data Universitas Sumatera Utara

4.1.5 Analisis Intensitas Curah Hujan

Waktu yang diperlukan oleh hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ketempat keluarannya titik control disebut dengan Waktu konsentrasi suatu daerah aliran.Dalam hal ini diasumsikan bahwa jika durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi maka setiap bagian daerah aliran secara serentak telah menyumbangkan aliran terhadap titik kontrol. Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan persatuan waktu.Sifat umum hujan adalah semakin singkat hujan berlangsung, intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin jauh pula intensitasnya.Hubungan antara intensitas hujan, lamanya hujan dan frekuensi hujan biasanya dinyatakan dalam lengkung Intensitas-Durasi-Frekuensi IDF yaitu Intensity, Duration, Frequency Curve.Diperlukan data hujan jangka pendek misalnya 5 menit, 10 menit, 30 menit, 60 menit dan jam-jaman untuk membentuk lengkung IDF.Data hujan jenis ini hanya dapat diperoleh dari stasiun penakar otomatis, selanjutnya berdasarkan hujan jangka pendek tersebut lengkung IDF dapat dibuat.Dari tabel dibawah dan divasiasikan terhadap waktu konsentrasi serta fungsi dari drainase itu sendiri sekunder atau primer. Untuk saluran drainase primer curah hujan rencana yang diperkirakan untuk 5 tahunan sedangkan untuk saluran drainase sekunder diambil curah hujan rencana untuk 2 tahunan, sehingga didapatlah analisa perhitungan intensitas dan waktu konsentrasi. Intensitas hujan dengan tc tertentu dapat dihitung dengan Rumus Mononobe. I = R 24 24 � 24 t � 2 3 Dimana I = Intensitas Hujan mmjam t = waktu konsentrasi jam Universitas Sumatera Utara R 24 = curah hujan maksimum harian selama 24 jam mm Contoh Perhitungan Intensitas Hujan Nama Drainase : Jalan-1 Jenis saluran : Sekunder Periode Ulang : 5 tahun R 24 : 513 mmjam Distribusi Gumbel T : 0,0817 jam Maka: I = 513 24 � 24 0,0817 � 2 3 = 943,99 mmjam Tabel 4.12 Perhitungan Intensitas Hujan No Nama Drainase Fungsi Saluran t c menit t c jam Periode Ulang Tahun R 24 mmjam I mmjam 1 Jalan 1 Sekunder 4,90 0,0817 5 513 943,99 2 Jalan 2 Sekunder 4,54 0,0756 5 513 994,47 3 Blok A Tersier 4,68 0,0780 2 412 782,75 4 Blok B Tersier 4,61 0,0768 2 412 790,56 5 Blok C Tersier 4,88 0,0814 2 412 760,60 6 Blok D Tersier 6,97 0,1161 2 412 600,20 Sumber : Analisis Data Universitas Sumatera Utara

4.1.6 Analisis Debit Rencana

Analisis debit banjir rencana dengan menggunakan Metode Rasional. Metode ini digunakan karena DAS relatif kecil, yaitu kurang dari 300 ha. Rumus: Q = 0,278x C x Csx I x A Dimana: C = koefisien aliran permukaan Cs = koefisien tampungan I = intensitas hujan mmjam A = Luasan catchment area km² Perhitungan debit rencana akan dibagi-bagi berdasarkan tipe perumahan di setiap bloknya. Contoh Perhitungan Debit Rencana Nama Drainase = Perumahan Tipe 100160 Jumlah Rumah = 7 unit Luasan = 160 m² x 7 = 1120 m² = 0,112 km² C = 0,479 Cs = 0,753 I = 782,75 mmjam Q = 0,278 x 0,479 x 0,753 x 782,75 mmjam x 0,112 km² = 8,79 m³detik Universitas Sumatera Utara Tabel 4.13 Perhitungan Debit Rencana No Nama Drainase Fungsi Saluran C Cs I mmjam A km 2 Q m³detik 1 Jalan 1 Sekunder 0,800 0,694 943,99 0,052 7,57 2 Jalan 2 Sekunder 0,800 0,692 994,47 0,044 6,73 3 Blok A Tersier 0,479 0,753 782,75 0,112 8,79 4 Blok B Tersier 0,407 0,739 790,56 0,081 5,35 5 Blok C Tersier 0,450 0,735 760,60 0,105 7,34 6 Blok D Tersier 0,521 0,714 600,20 0,228 14,16 Sumber : Analisis Data

4.2 Analisis Debit Air Kotor

Debit air kotor diperhitungkan sebagai berikut: Debit air buangan tiap orang = 300 ltornghari = 0,003472222 ltorgjam = 0,000003472 m 3 orgdetik Tabel 4.14 Perhitungan Debit Air Kotor No Nama Drainase Jumlah Rumah Banyak Penghuni Total Penghuni Debit Air BuanganOrang Debit Air Kotor 1 Blok A 7 5 35 3,5E-06 0,00012 2 Blok B 19 5 95 3,5E-06 0,00033 Universitas Sumatera Utara 3 Blok C 10 5 50 3,5E-06 0,00017 4 Blok D 9 5 45 3,5E-06 0,00016 Sumber : Analisis Data • Perhitungan debit air kotor saluran Blok A Jenis saluran :Tersier Jumlah rumah : 1 unit Banyaknya penghuni asumsi : 5 orangrumah Jumlah penghuni total : 5 orang Debit air kotor Q : 5 x 0,000003472 = 0,00001736 m³dtk hasil perhitungan lengkap di Tabel

4.3 Analisis Debit Kumulatif