EVALUASI DRAINASE DAN PENANGANAN GENANGAN PERUMAHAN DHARMA HUSADA INDAH UTARA SURABAYA

  TUGAS AKHIR TERAPAN - RC 145501 EVALUASI DRAINASE DAN PENANGANAN

GENANGAN PERUMAHAN DHARMA HUSADA

  INDAH UTARA SURABAYA SATRIA YOGA PRANATA NRP. 3114 030 150 RESZHA PAHLAVI ALI RESZHA PAHLAVI ALI NRP. 3114 030 152 NRP. 3114 030 152 Dosen Pembimbing 1 SITI KAMILIA AZIZ, ST.,MT. Dosen Pembimbing 2 NIP. 19771231 200604 2 001 TATAS, MT. Dosen Pembimbing 2 NIP. 19800621 200501 1 002 TATAS, MT. NIP. 19800621 200501 1 002 PROGRAM STUDI DIPLOMA TIGA TEKNIK SIPIL DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI

  FINAL PROJECT - RC 145501

Evaluation of Drainage and Puddle Management

Dharma Husada Indah Utara Surabaya

SATRIA YOGA PRANATA NRP. 3114 030 150 RESZHA PAHLAVI ALI NRP. 3114 030 152

  First Advisor: SITI KAMILIA AZIZ, ST.,MT.

  NIP. 19771231 200604 2 001 Second Advisor TATAS, MT.

  NIP. 19800621 200501 1 002 DIPLOMA III STUDY PROGRAM

INFRASTRUCTURE CIVIL ENGINEERING DEPARTMENT

  

EVALUASI DRAINASE DAN PENANGANAN

GENANGAN PERUMAHAN DHARMA HUSADA

  

INDAH UTARA

SURABAYA

Nama : Satria Yoga Pranata NRP : 3114030150 Nama : Reszha Pahlavi Ali NRP : 3114030152 Prodi : Diploma 3 Teknik Sipil Teknik Infrastruktur Sipil Vakultas Vokasi - ITS Dosen Pembimbing 1 : SITI KAMILIA AZIZ, ST.,MT. NIP : 19771231 200604 2 001 Dosen Pembimbing 2 : TATAS,MT. NIP : 19800621 200501 1 002

  Abstrak Pada musim hujan sebagian kota Surabaya terjadi genangan, khususnya di daerah Dharma Husada Indah Utara

  Surabaya. Tinggi genangan pada kawasan tersebut 20 cm dengan lama genangan kurang lebih selama 1 jam. Pada saat terjadi hujan

• – dengan intensitas tinggi biasanya terjadi genangan pada jalan jalan di perumahan tersebut. Berdasarkan pada kondisi tersebut maka tugas akhir ini bertujuan untuk mengevaluasi kembali sistem drainase Dharma Husada Indah Utara.

  Dalam evaluasi sistem drainase Dharma Husada Indah ini dimulai dengan survey lokasi, pengumpulan data hujan, tata guna lahan dan data genangan. Data tersebut diperlukan untuk analisis yang meliputi perhitungan curah hujan rata, perhitungan curah hujan rencana metode log pearson type III, perhitungan debit rencana metode rasional dan perhitungan kapasitas eksisting.

  Setelah dilakukan perhhitungan diketahui Q kapasitas saluran sekunder Dharma Husada Indah 2 dan Q kapasitas beberapa saluran tersier mempunyai debit rencana yang lebih besar dari Q kapasitas saluran. Dengan adanya permasalahan ini maka akan dibuat saluran redesain dengan menggunakan U ditch di saluran tersier dan Dharmahusada Indah 2. Untuk saluran sekunder Mulyorejo perlu adanya pompa dengan kapasitas sebesar 2 ₃ m /detik sebanyak 2 buah.

  Kata kunci : banjir, redesain, genangan, u- ditch, pompa, Dharma Husada Indah Utara

  

EVALUATION DRAINAGE AND PUDDLE

MANAGEMENT DHARMA HUSADA INDAH UTARA

SURABAYA

Name : Satria Yoga Pranata NRP : 3114030150 Name : Reszha Pahlavi Ali NRP : 3114030152 Major : Diploma III Study Program Infrastructure Civil

   Enginering Department Vocation Vaculty - ITS Counsellor I : SITI KAMILIA AZIZ, ST.,MT. NIP : 19771231 200604 2 001 Counsellor II : TATAS,MT. NIP : 19800621 200501 1 002 Abstract On the rainy season, most of part of Surabaya was

flooded especially on Dharma Husada Indah Utara region.

The flood is 25 cm high and the duration is ±1 hour. If the

rain intensity is high, there will be puddles around some the

road in resident. Based on those investigation, this final

project aims to evaluate the drainage system Dharma

Husada Indah Utara.

  The evaluation drainage system Dharma Husada

Indah Utara begin with location surveying, rain data

collecting, land use data and flood data. These datas are used

to analyze average rainfall calculation, plan rainfall

calculation with log parson type III method, plan debit

  

calculation with rasional method, and existing capacity

calculation.

After the calculation, has known that Q capacity secondary

drainage and Q capacity some of tertiary drainage have

discharge plan is bigger than than capacity plan. With these

problem so it will be installed redisgn drainage using u-ditch

in secondary drainage and tertiary drainage. For secondary

drainage Mulyorejo needs 2 pumps with capacity 2

  3 m /second.

  

Keyword : flood, redesign, puddle, u-ditch, pump, Dharma

Husada Indah Utara

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kami panjatkan kepada kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayahnya kepada kami sehingga dapat menyelesaikan Proposal Tugas Akhir Terapan dengan judul “EVALUASI DRAINASE DAN

  

PENANGANAN GENANGAN PERUMAHAN DHARMA

HUSADA INDAH UTARA SURABAYA”. Proyek akhir ini

  merupakan salah satu syarat kelulusan bagi seluruh mahasiswa dalam menempuh pendidikan pada program studi Diploma Infrastruktur Teknik Sipil

  Proyek akhir ini disusun dengan tujuan untuk mengetahui apakah saluran drainase existing perumahan Dharma Husada Indah, masih dapat menampung air hujan ataupun tidak

  Kami ucapkan terimakasih atas bimbingan, arahan, serta bantuan dari:

  1. Dr. Machsus, ST., MT. selaku Kepala Program Studi Diploma Teknik Sipil FTS ITS, 2. Siti Kamilia Aziz, ST., MT. selaku dosen pembimbing 1

  Tugas Akhir Terapan 3. Tatas, MT. selaku dosen pembimbing 2 Tugas Akhir

  Terapan,Bapak/Ibu Dosen, seluruh Staf Karyawan Diploma

  III Teknik Sipil ITS Surabaya yang telah membantu dalam proses pengerjaan proyek akhir ini.

  4. Kedua orang tua kami, saudara - saudara kami, yang selalu memberikan motivasi dan mendoakan.

  5. Rekan – rekan DIII Teknik Sipil FTSP ITS, serta semua pihak yang membantu dalam meyelesaikan Proposal Tugas Akhir Terapan ini yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.

  Kami menyadari bahwa dalam penulisan Proposal Tugas Akhir Terapan ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kami mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun demi terciptanya hasil yang lebih baik.

  Surabaya, Januari 2017 Penulis

  

DAFTAR ISI

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Paramter mencari tinggi hujan rata

• – rata……….....8

Tabel 2.2 Reduced Standart Deviation ( Sn )

  ………………..13 Tabel 2.3

  Reduced Mean ( Yn )………………………..………..14

  Tabel 2.4 Nilai K Untuk Distribusi Log Pearson III………...16

  Tabel 2.5 Nilai Koefisien Penyebaran Hujan (β)……………21

Tabel 2.6 Nilai koefisien pengaliran

  ………………………...22

Tabel 2.7 Harga Koefisien Kekasaran Manning (n)

  ……...…26

Tabel 4.1 Curah Hujan Harian

  Maksimum……….…….…...33

Tabel 4.2 Curah Hujan Harian Rata-

  Rata……………..…….34

Tabel 4.3 Analisa Freku ensi Distribusi Hujan……….….…..35Tabel 4.4 Rekapitulasi Perhi tungan Nilai Cs dan Ck…….....36Tabel 4.5 Analisa Frekuensi Distribusi

  Log Pearson Type III………….………………….37

Tabel 4.6 Perhitu ngan Deviasi Standard……………….……41

  Tabel 4.7 Pembagian Sub Grup……..………………………43

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Uji kecocokan Sebaran dengan Chi Kuadrat………………………………43Tabel 4.9 Nilai Kritis D untuk uji Smirnov -

  Kolmogorov ………………………..……….……45

Tabel 4.10 Perhitungan Dmax

  ………………………..……...45

  Tabel 4.11 Curah hujan rencana terpilih……………………...46

Tabel 4.12 Perhitungan t o tersier

  ………………………….......49

Tabel 4.13 Perhitungan saluran tersier t f ………………….......51Tabel 4.14 Perhitungan t f saluran sekunder………………......52Tabel 4.15 Perhitungan t c Tersier

  …………………………….53

Tabel 4.16 Perhitungan t c Tersier

  …………………………….54

Tabel 4.17 Perhitungan t c Tersier

  …………………………….54

Tabel 4.18 Perhitungan t f saluran sekunder…………………..55

  c Sekunder Dharmahusada

Tabel 4.19 Perhitungan t

  Indah 1....................................................................55

Tabel 4.20 Perhitungan t c Sekunder Dharmahusada

  Indah 2....................................................................56

  c Sekunder Mulyorejo Tengah

Tabel 4.21 Perhitungan t

  ……..57

Tabel 4.22 Perhitungan Intensitas Hujan Mononobe

  Saluran Tersier ..................................... ...............58

Tabel 4.23 Perhitungan Intensitas Hujan Mononobe

  Saluran Sekunder ………………………………...59

Tabel 4.24 Perhitungan debit rencana saluran tersier 2 tahun…………………………………………...61Tabel 4.25 Perhitungan debit rencana saluran sekunder 5 tahun…………………………………………...62

  64 Tabel 4.26 Perhitungan Full Bank Capacity (Tersier) ……….

Tabel 4.27 Perhitungan Full Bank Capacity (Sekunder)

  …….65

Tabel 4.28 Perbandingan Debit Saluran dan Debit

  Rencana Tersier………………………………….66

Tabel 4.29 Perbandingan Debit Saluran dan Debit

  Rencan a Sekunder……………………………..…67

Tabel 4.30 Perhitungan Dimensi Rencana Saluran

  ……..……68

Tabel 4.31 Perbandingan Debit Saluran dan Debit

  Rencana Tersier…………………………….……70

Tabel 4.32 Perhitungan Hidrograf…………………………...72Tabel 4.33 Perhitungan Kapasitas Pompa…………………...75

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 2.1 Lokasi Studi………..…………………...…….......6

Gambar 2.1 Skema Jaringan

  Dharma Husada Indah Utara…………...……...….6

Gambar 2.3 Catchment Area

  …………………….............……..7

Gambar 2.4 Genangan di Jalan

  Dharma Husada Indah 8 …………………...…...…7

  Gambar 2.5 Penampang Trapesium……………………...…...27

Gambar 2.6 P enampang Persegi……………………...………27Gambar 3.1 Diagram Alir

  …………………………………….31

Gambar 4.1 Skema Perhitungan t c

  53 ………………………………………

  Gambar 4.3 Grafik Hidrograf………………………………...72

  Gambar 4.4 Grafik Pengoperasian Pompa……………………78

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Pertumbuhan kota dan perkembangan industri menimbulkan dampak yang cukup besar pada siklus hidrologi sehigga berpengaruh besar terhadap sistem drainase perkotaan. Sebagai contoh adalah perkembangan kawasan hunian yang disinyalir sebagai penyebab banjir dan genangan di lingkukngan sekitarnya. Hal ini disebabkan karena perkembangan urbanisasi yang menyebabkan perubahan tata guna lahan. Oleh karena itu perkembangan kota harus diikuti dengan peningkatan dan perbaikan sistem drainase.

  Banjir ataupun genangan pada dasarnya disebabkan oleh air hujan yang kurang lancar mengalir ke saluran drainase atau sungai dan luapan dari saluran atau sungai akibat debit yang mengalir di saluran sungai melebihi kapasitas saluran atau sungai. Banjir tersebut dapat menggangu aktivitas warga terutama warga Perumahan Dharma Husada Indah Utara. Perumahan Dharma Husada Indah Utara yang terletak di Kecamatan Mulyorejo ini adalah salah satu perumahan mewah yang berada di Surabaya, meskipun tergolong perumahan mewah tetapi sistem drainase perumahan ini kurang baik shingga masih terjadi banjir .

  Saluran sekunder Dharma Husada Indah Utara 14 termasuk dalam sub sistem saluran primer Kali Kepiting. Saluran ini sering mengalami banjir pada waktu curah hujan sedang maupun tinggi. Sehingga mengakibatkan terjadinya genangan dalam jangka waktu kurang lebih 3

• – 4 jam dengan kedalaman 20 cm s/d 30 cm. Genangan tersebut tersebut terjadi di pemukiman penduduk hingga ke ruas jalan utama. Selain itu, kondisi desain saluran yang kurang baik dan terdapat banyak sampah juga menjadi salah satu faktor penyebab banjir.

Kondisi wilayah pada daerah Dharma Husada memiliki karateristik daerah yang datar sesuai dengan daerah kota Surabaya yang memiliki dataran rendah antara 3 – 6 meter di permukaan laut.

  Untuk mengatasi banjir pada kawasan ini pemkot Surabaya sudah melakukan upaya pencegahan banjir dengan membangun rumah pompa di hilir saluran sekunder Dharma Husada indah Utara 14 dan melakukan normalisasi pada saluran primer dan sekunder. Namun, upaya tersebut belum dapat menurunkan muka air banjir pada kawasan ini. Oleh karena itu perlu dilakukan evaluasi eksisting saluran drainase untuk mencari solusi yang tepat untuk menangani permasalahan tersebut. sehingga apabila terjadi hujan dengan curah hujan yang cukup tinggi, saluran yang ada dapat menampung air hujan tersebut agar tidak terjadi banjir.

  1.2 Rumusan Masalah

  Berdasarkan identifikasi masalah dari latar belakang yang telah penulis uraikan di atas, maka permasalahan dalam studi ini dapat dirumuskan sebagai berikut : 1.

  Berapa debit rencana di saluran Perumahan Dharma Husada Indah Utara ? 2. Berapa kapasitas saluran eksisting di perumahan Dharma

  Husada Indah Utara? 3. Solusi apa yang tepat terhadap hasil evaluasi termasuk alternatif-alternatif setelah saluran drainase direncanakan agar saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan dengan baik?

  1.3 Tujuan

  Tujuan yang akan dibahas dalam pengerjaan Tugas Akhir ini yaitu :

1. Menghitung debit rencana di Perumahan Dharma Husada

  Indah Utara

  2. Menghitung kapasitas saluran eksisting di Perumahan Dharma Husada Indah Utara 3. Mencari alternatif penggulangan genangan dan banjir agar saluran tersebut mampu mengalirkan debit hujan dengan baik

  1.4 BatasanMasalah

  Hal

• – hal yang akan dilakukan pada penulisan Tugas Akhir ini dibatasi pada masalah yang akan dibahas, yaitu : 1.

  Perhitungan analisis hidrologi untuk mencari besar debit banjir yang terjadi.

  2. Perhitungan debit dari air hujan berdasarkan hujan yang terjadi di kawasan tersebut.

  3. Mengevaluasi dan melakukan langkah – langkah dalam mengatasi genangan

  1.5 Manfaat

  Manfaat yang didapatkan pada penulisan Tugas Akhir ini, yaitu :

  1. Mengetahui penyebab banjir dan genangan di perumahan Dharma Husada Indah Utara 2. Dapat menganalisis kondisi saluran eksisiting di perumahan

  Dharma Husada Indah Utara 3. Didapatkan alternatif penanggulangan banjir dan genangan akibat debit hujan.

BAB II Tinjauan Pustaka

2.1 Tinjauan Lokasi Studi

  Tinjauan lokasi studi yang kami amati terletak di Perumahan Dharma Husada Indah Utara Kecamatan Mulyorejo. ₂ Luas catchment area yang di tinjau seluas 1,0864 km Saluran eksisting pada perumahan Dharma Husada Indah Utara meliputi :

• Saluran primer Kali Kepiting • Saluran sekunder Dharma Husada Indah 2
• Saluran Sekunder Dharma Husada Indah 1
• Saluran Sekunder Mulyorejo • Saluran tersier Dharma Husada Indah 2
• Saluran tersier Dharma Husada Timur 11
• Saluran tersier Dharma Husada Timur 12
• Saluran tersier Wisma Permai Barat • Saluran tersier Dharma Husada Timur 6
• Saluran tersier Dharma Husada Barat 2
• Saluran tersier Dharma Husada Timur 1
• Saluran tersier Mulyorejo Barat • Saluran tersier Dharma Husada Indah • Saluran tersier Dharma Husada Indah Utara 8
• Saluran tersier Mulyorejo Tengah • Saluran tersier Dharma Husada Indah Utara 13 Berdasarkan survei yang kami lakukan dugaan peyebab banjir yang terjadi di Perumhan Dharma Husada Indah Utara adalah tidak mampunya saluran sekunder Dharma Husada Indah 2 dan beberapa saluran tersier tidak dapat menampung curah hujan yang cukup tinggi. Hal ini dapat dibuktikan saat terjadi hujan yang cukup tinggi dapat menyebabkan gengan yang dapat mengganggu akses jalan dan dapat merugikan masyarakat sekitar.

  

Gambar 2. 1 Lokasi Studi

Gambar 2.3 Catchment area Dharma Husada Indah Utara

  Gambar 2. 4 Genangan di jalan Dharma Husada Indah 2

2.2 Analisis Hidrologi

  Analisis hidrologi merupakan suatu analisis awal dalam menagani penaggulangan banjir dan perencanaan system drainase untuk mengetahui besarnya debit yang akan dialirkan sehingga dapat ditentukan dimensi saluran drainase. Besarnya debit yang dipakai sebagai dasar perencanaan dalam penanggulangan banjir adalah debit rancangan yang didapat dari penjumlahan debit hujan rencana pada periode ulang tertentu dengan debit air buangan dari daerah tersebut.

2.2.1 Analisis Tinggi Hujan

  Curah hujan yang diperlukan untuk suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata- rata daerah. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah atau daerah yang dinyatakan dalam (mm). Ada tiga cara yang sering digunakan untuk mengubah data hujan tersebut, yaitu : rata- rata Aljabar, Poligon Thiessen, dan Isyoyet.

  Ketiga cara di atas perlu dipilih cara mana yang sesuai untuk digunakan pada suatu daerah tangkapan air. Berikut adalah ketentuan-ketentuan yang harus digunakan untuk menentukan cara yang akan dipakai.

Tabel 2.1 Parameter mencari tinggi hujan rata

• – rata Parameter Kondisi Cara yang Dapat Digunakan Cukup Aljabar,Poligon

  Jumlah Thiessen,Isohyet

  Stasiun Hujan

  Terbatas Rata-rata Aljabar,Poligon Thiessen

Tabel 2.1 Parameter mencari tinggi hujan rata

• – rata ( lanjutan ) Parameter Kondisi Cara yang Dapat Digunakan
₂ >50000 km Isohyet ₂ Luas DAS

  501-5000km Poligon Thiessen ₂ <500 km Rata-rata Aljabar

  Pegunungan Poligon Thiessen Dataran Aljabar

  Kondisi Topografi

  Berbukit dan Tidak

  Beraturan Isohyet dan Poligon Thiessen

  (Sumber : Suripin,2006:31-32)

• Metode Aritmatik Metode Aritmatik didapat dengan mengambil nilai rata-rata hitung (arithmetic mean) pengukuran hujan di stasiun hujan didalam area cakupan, dan rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

  1 n

  ………………………………..(2.1)

  R̅= ∑ R i=1 i n

  Dimana : = tinggi curah hujan rata- rata

  R̅ _i R = tinggi curah hujan pada stasiun hujan ke-i n = banyaknya stasiun hujan

  Cara ini akan memberikan hasil yang dapat dipercaya jika stasiun hujan ditempatkan secara merata pada area yang dihitung, dan hasil dari perhitungan masing- masing stasiun hujan tidak menyimpang jauh dari nilai rata- rata seluruh stasiun hujan di area yang dihitung.

2.2.2 Analisis Curah Hujan Harian Maksimum Rencana

  Sistem hidrologi biasanya dipengaruhi oleh hujan lebat, banjir, dan kekeringan. Tujuan dari analisis frekuensi dan hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa- peristiwa tersebut yang berkaitan dengan frekuensi kejadian melalui penerapan distribusi kemungkinan.

  Curah hujan harian maksimum rencana dapat dihitung menggunakan beberapa metode, antara lain :

• Distribusi Normal • Distribusi Gumbel • Distribusi Log Pearson Type III

  Untuk menentukan metode yang dipilih maka terlebih dahulu dilakukan perhitungan parameter statistik, antara lain.

• Nilai rata-rata (Mean) :

  ∑ R ̅ R ……………………………………….…………(2.2) n

  Dengan: R̅ = Tinggi rata – rata hujan ( mm ) R = Variabel random ( mm ) n = Jumlah data

• Deviasi standart (Deviation Standart) :

  R-R ∑( ̅)2

  √

Sd …………………………………………(2.3)

= n-1

  Dengan : Sd = Standart Deviasi

  = Nilai curah hujan rata-rata (mm) ̅ R = Variabel random n = Jumlah data

• Koefisien Kemencengan (Skewness Coefficient) :

  R-R n ∑( ̅)3

  Cs …………………………..…(2.4) =

  3 ( n-1 )( n-2 ) Sd

  Dengan : Cs = Koefisien Skewness Sd = Standart Deviasi

  = Nilai curah hujan rata

• – rata (mm) ̅

  = Variabel random ( mm ) n = Jumlah data

• Koefisien Ketajaman (Kurtosis Coefficient) :

  2 R-R n ∑( ̅)4 Ck ……….……..…(2.5)

  =

  4 ( n-1 )( n-2 ) (n-3)Sd Dengan : Ck = Koefisien Kurtosis

  Sd = Standart Deviasi = Nilai curah hujan rata

• – rata (mm) ̅

  = Variabel random ( mm ) n = Jumlah data Adapun sifat- sifat parameter statistik dari masing- masing distribusi teoritis sebagai berikut :

  1. Distribusi Normal mempunyai harga Cs ≈ 0 dan Ck ≈ 3.

  Distribusi Log Normal mempunyai harga 2.

  3 Cs = + 3Cv dan

  C

  v

  8

  6

  4

  

2

Ck = + 6 + 15 + 16 + 3

  C C C C

  v v v v

  Distribusi Gumbel mempunyai harga Cs = 1,139 dan Ck = 3. 5,402 Distribusi Pearson Type III mempunyai Cs dan Ck yang 4. fleksibel

5. Distribusi Log Pearson Type III mempunyai nilai Cs dan Ck

  selain dari paremeter statistik untuk distribusi yang lain (normal, log normal, dan gumbel) a.

   Metode Distribusi Normal

  Data variabel hidrologi yang telah dihitung besarnya peluang atau periode ulangnya, selanjutnya apabila digambarkan pada kertas grafik peluang, umumnya akan membentuk persamaan garis lurus sebagai berikut : X = X̅ + k.S……………………….………………(2.6) Dimana :

  = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan besar peluang tertentu atau pada periode ulang tertentu. = Nilai rata-rata hitung variat

  ̅ = Standar deviasi nilai variat = Faktor frekuensi, merupakan fungsi dari pada peluang atau periode ulang dan tipe model matematik dari distribusi peluang yang digunakan untuk analisis peluang.

  (Soewarno, 1995) .

b. Metode Distribusi Gumbel

  Persamaan umum dari metode distribusi gumbel adalah:

  S

  X= X̅+ {Y-Yn}…………………………………(2.7)

  Sn

  Dimana: X = Nilai variat yang diharapkan terjadi

  = Nilai rata-rata hitung variat ̅

  = Nilai reduksi variat dari variabel yang diharapkan terjadi pada periode ulang tertentu, atau dapat dihitung dengan rumus:

  T-1

  Y= - ln [- ln ]………………………….…………(2.8)

  T

  Untuk T ≥ 20, maka Y = ln T Yn = Nilai rata-rata dari reduksi variat

  Sn = Nilai standar dari reduksi variat Untuk Sn dapat diperoleh dari tabel 2.2 Tabel 2.2.Reduced Standart Deviation (Sn)

  N Sn N Sn N Sn N Sn N Sn 10 0,9496 29 1,1086 47 1,1557 65 1,1803 83 1,1959 11 0,9676 30 1,1124 48 1,1547 66 1,1814 84 1,1967 Tabel 2.2.Reduced Standart Deviation (Sn) (lanjutan) 12 0,9833 31 1,1159 49 1,1590 67 1,1824 85 1,1973 1,1980 13 0,9971 32 1,1193

  50 1,1607 68 1,1834 86 1,1987 14 1,0095 33 1,1226

  51 1,1623 69 1,1844 87 15 1,0206 34 1,1255 52 1,1638 70 1,1854 88 1,1994 16 1,0316 35 1,1285 53 1,1658 71 1,1863 89 1,2001

  1,2007 17 1,0411 36 1,1313 54 1,1667 72 1,1873 90

  1,2013 18 1,0493 37 1,1339 55 1,1681 73 1,1881 91

  1,2020 19 1,0565 38 1,1363 56 1,1696 74 1,1890 92

  1,2026 20 1,0628 39 1,1388 57 1,1708 75 1,1898 93

  1,2032 21 1,0696 40 1,1413 58 1,1721 76 1,1906 94

  1,2038 22 1,0754 41 1,1436 59 1,1734 77 1,1915 95

  1,2044 23 1,0811 42 1,1458 60 1,1747 78 1,1923 96 24 1,0864 43 1,1480 61 1,1759 79 1,1930 97 1,2049 25 1,0915 44 1,1499 62 1,1770 80 1,1938 98 1,2055 26 1,0961 45 1,1519 63 1,1782 81 1,1945 99 1,2060 27 1,1004 46 1,1538 64 1,1793 82 1,1953 100 1,2065 28 1,1047

  (Sumber Triatmodjo,2008;227) Sedangkan nilai Yn diperoleh dari Tabel 2.3.

  Tabel 2.3.Reduced Mean (Yn) n Yn n Yn n Yn n Yn n Yn 10 0,4595 29 0,5353 47 0,5473 65 0,5535 83 0,5574 11 0.4996 30 0,5362 48 0,5477

  66 0,5538 84 0,5576 12 0.5053 31 0,5371 49 0,5481 67 0,5540 85 0,5578 13 0.5070 32 0,5380 50 0,5485 68 0,5543 86 0,5580 14 0.5100 33 0,5388 51 0,5489 69 0,5545 87 0,5581 15 0,5128 34 0,5396 52 0,5493 70 0,5548 88 0,5583 16 0,5157 35 0,5402 53 0,5497 71 0,5550 89 0,5585 Tabel 2.3.Reduced Mean (Yn) ( lanjutan ) 18 0,5202 37 0,5418 55 0,5504 73 0,5555 91 0,5587 19 0,5220 38 0,5424 56 0,5508 74 0,5557 92 0,5589 20 0,5236 39 0,5430 57 0,5511 75 0,5559 93 0,5591 21 0,5252 40 0,5436 58 0,5515 76 0,5561 94 0,5592 22 0,5268 41 0,5442 59 0,5518 77 0,5563 95 0,5593 23 0,5283 42 0,5448 60 0,5521 78 0,5565 96 0,5595 24 0,5296 43 0,5453 61 0,5524 79 0,5567 97 0,5596 25 0,5309 44 0,5458 62 0,5527 80 0,5569 98 0,5598 26 0,5320 45 0,5463 63 0,5530 81 0,5570 99 0,5599 27 0,5332 46 0,5468 64 0,5533 82 0,5572 100 0,5600 28 0,5343

  (Sumber : Soemarto, 1987:236) c.

   Metode Distribusi Log Pearson Type III

  Perkiraan besarnya probabilitas hujan rencana dengan periode ulang T tahun dengan metode ini menggunakan perumusan sebagai berikut : Log X= Log X

  ̅̅̅̅̅̅̅̅+k. (S.Log X ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅)

  …………….…………(2.9)

  Dimana : Log X = Logaritma curah hujan dalam periode ulang T tahun (mm)

  Log X ̅̅̅̅̅̅̅̅

  = Nilai rata-rata, dengan rumus

  Log X ̅̅̅̅̅̅̅̅ = ∑ Log X n

  ………………………………………(2.10) Dimana : n =

  Jumlah data

  Log ̅̅̅̅̅̅̅̅̅ =

  Nilai deviasi standar dari Log X. dengan rumus

  S Log X ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ = √ ∑(Log X- Log X ̅̅̅̅̅̅̅̅)

  2 n-1

  ……………(2.11) Cs = Koefisien kemencengan, dengan rumus : Cs = n ∑(Log X- Log X ̅̅̅̅̅̅̅̅)

  2 (n-1)(n-2)(S Log X ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅)

  3 …………………………(2.12)

Tabel 2.4. Nilai K Untuk Distribusi log
• – Pearson III KoefisienKeme ncengan

  Periode Ulang (Tahun) (Cs)

  2

  5

  10 50 100 3 -0,396 0,420 1,180 3,152 4,051 2,5 -0,360 0,574 1,250 3,108 3,185 2 -0,307 0,609 1,302 2,912 3,605 1,5 -0,240 0,705 1,333 2,712 3,330 1.2 -0,195 0,732 1,310 2,626 3,149 1 -0,164 0,758 1,340 2,342 3,022 0,9 -0,148 0,769 1,339 2,198 2,957 0,8 -0,132 0,780 1,336 2,153 2,891 0,7 -0116 0,790 1,333 2,107 2,824 0,6 -0,099 0,800 1,328 2,339 2,755 0,5 -0,083 0,808 1,323 2,311 2,686 0,4 -0,066 0,816 1,317 2,610 2,615 0,3 -0,050 0,824 1,309 2,211 2,314 0,2 -0,033 0,830 1,031 2,159 2,172

• – Pearson III ( lanjutan ) (Cs)
• 0,1 0,017 0,834 1,270 2,000 2,232
• 0,2 0,033 0,850 1,258 1,945 2,178
• 0,3 0,060 0,853 1,245 1,890 2,101
• 0,4 0,066 0,855 1,231 1,831 2,029
• 0,5 0,083 0,856 1,216 1,777 1,955
• 0,6 0,099 0,857 1,200 1,720 1,880
• 0,7 0,166 0,857 1,183 1,663 1,806
• 0,8 0,132 0,856 1,166 1,606 1,733
• 0,9 0,148 0,854 1,147 1,519 1>1 0,161 0,852 1,128 1,492 1,888
• 1.2 0,195 0,844 1,086 1,379 1,449
• 1,5 0,240 0,832 1,018 1,217 1>2 0,307 0,777 0,895 0,980 0,990
• 2,5 0,360 0,711 0,771 0,798 0
• 3 0,396 0,636 0,660 0,666 0,667

  (Sumber : Triatmodjo,2008;232)

  Uji kecocokan dimaksudkan untuk menetapkan apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang dianalisis. Ada 2 jenis uji kecocokan yaitu uji kecocokan Chi Kuadrat dan Smirnov Kolmogorov.

  Uji chi kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili

Tabel 2.4. Nilai K Untuk Distribusi log

  2

  5

  10 50 100 0,1 -0,017 0,836 1,292 2,107 2,100

  0,000 0,842 1,282 2,031 2,326

2.2.3 Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi

a. Uji Chi Kuadrat

  dari distribusi statistic sampel data yang dianalisis. Parameter chi kuadrat dihitung dengan rumus :

  2 2 (Oi-Ei) G

  Xh …………...…………………(2.13) = ∑ i=1 Ei

  Dimana :

  X h² = Parameter chi kuadrat terhitung

  G = Jumlah sub kelompok Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke i

  Ei = Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke i Parameter Xh² merupakan variabel acak. Peluang untuk mencapai Xh² sama atau lebih besar dari pada nilai chi kuadrat yang sebenarnya (X²) dapat dilihat pada Tabel Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-Kuadrat (uji satu sisi).

  Prosedur uji Chi Kuadrat adalah sebagai berikut : 1.

  Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya) 2. Kelompokkan data menjadi G sub-group, tiap-tiap sub group minimal 4 data pengamatan

  3. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub group 4.

  Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei

  5. Pada tiap sub grup hitung nilai :

  2 (Oi-Ei)

  2

  (Oi-Ei) dan ……………………(2.14)

  Ei

  2 ( − )

  6. untuk menentukan Jumlah seluruh G sub-grup nilai nilai chi kuadrat

  Interpretasi hasilnya adalah : 1.

  Apabila peluang lebih dari 5% maka persamaan distribusi teoritis yang digunakan dapat diterima.

  2. Apabila peluang lebih kecil 1% maka persamaan distribusi teoritis yang digunakan tidak dapat diterima.

  3. Apabila peluang berada diantara 1-5% adalah tidak mungkin mengambil keputusan, missal perlu tambah data.

  (Soewarno, 1995) b.

  Uji Smirnov Kolmogorov

  Uji kecocokan smirnov-kolmogorov, sering juga disebut uji kecocokan non-parametric karena pengujian ini tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Prosedurnya adalah sebagai berikut: 1.

  Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya) dan tentukan besarnya peluang dari masing- masing data tersebut.

  2. Tentukan nilai masing- masing peluang teoritis dari hasil penggambaran data (persamaan distribusinya)

  3. Dari kedua peluang tersebut tentukan selisih terbesarnya antara peluang pengamatan dan peluang teoritis.

  D = maksimum [P(Xm)- P

  '

  (Xm)] 4. Berdasarkan tabel nilai kritis (Smirnov- Kolmogorov) tentukan harga Do

  5. Apabila D lebih kecil dari Do maka distribusi teoritis yang digunakan untuk menentukan distribusi dapat diterima, apabila D lebih besar dari Do maka distribusi yang digunakan untuk menentukan persamaan distribusi tidak dapat diterima.

  (Soewarno, 1995)

2.2.4 Debit Banjir Rencana

  Dalam perencanaan bangunan air seperti bendungan,

  

spillway , flood control, drainase dan sebagainya perlu

  memperkirakan debit terbesar dari aliran sungai atau saluran yang mungkin terjadi dalam suatu periode tertentu yang disebut debit rencana. Periode tertentu yang mungkin terjadi banjir rencana berulang disebut periode ulang.

  Perhitungan debit banjir rencana untuk saluran drainase ini dilakukan berdasarkan hujan harian maksimum yang terjadi pada suatu periode ulang tertentu. Hal ini dilakukan mengingat adanya hubungan antara hujan dan aliran sungai dimana besarnya aliran sungai dimana besarnya aliran dalam sungai ditentukan dari besarnya hujan, intensitas hujan, luas daerah lama waktu hujan, luas daerah aliran sungai dan ciri- ciri daerah alirannya.

  Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana yaitu Metode Rasional. Metode rasional dipakai apabila data aliran sungai tidak mencakupi sehingga digunakan data curah hujan, persamaan yang dipakai :

  

= 0,278 . . . . ……………………….………(2.15)

  Dimana : Q = Debit banjir rencana pada periode ulang tertentu (m³/dt)

  = Koefisien penyebaran hujan β

  C = Koefisien pengaliran It = Intensitas hujan pada periode ulang tertentu (mm/jam)

  A = luas daerah pengaliran (km²) Besarnya koefisien penyebaran hujan (β) tergantung dari kondisi dan luas catchmentt area, yang dapat dilihat pada tabel berikut ini Tabel 2.5 Nilai Koefisien Penyebaran Hujan (β)

  Luas Catchment Area Koefisien ₂ (β)

  ( Km ) 0 - 4 1 5 0.995

  10

  0.98 15 0.955

  20

  0.92 25 0.875

  30

  0.82

  50

  0.5

  (Soewarno, 1995)

2.2.5 Koefisien Pengaliran (C)

  Koefisien pengaliran (C) sebenarnya merupawkan perbandingan antara jumlah hujan yang jatuh dengan jumlah hujan yang melimpas dan tertangkap di titik yang ditinjau. Koefisien pengaliran suatu daerah dipengaruhi oleh kondisi topografi tiap daerah, antara lain : Kondisi Hujan.

• Luas dan bentuk daerah pengaliran.
>Kemiringan daerah pengaliran dan kemiringan dasar sun
• Tata guna lahan.

  Untuk daerah pengaliran yang terdiri dari atas beberapa jenis tata guna lahan, maka nilai C diambil rata- ratanya sesuai dengan bobot luasannya dengan rumus :

  C .A +C .A C .A

  1

  1 2 2+…+ n n C = …………….…………(2.16) gab.

  A +A +…+A

  1 2 n

  Dimana : = Koefisien pengaliran rata- rata . = Luas daerah dari masing- masinga tata

  = Banyaknya jenis penggunaan tanah dalam suatu daerah pengaliran Pada kenyataannya nilai koefisien pengaliran biasanya lebih dari 0 kurang dari 1. Adapun angka koefisien air larian untuk berbagai tata guna lahan pada tabel di bawah ini :

Tabel 2.6 Nilai koefisien pengaliran

  Nilai C Tata Guna Lahan PERKANTORAN

  0,70 - 0,95 Pusat Kota

  0,50 - 0,70 Daerah Sekitar Kota DAERAH INDUSTRI

  0,30 - 0,50 Rumah Tinggal

  0,40 - 0,60 Rumah Susun terpisah

  0,60 - 0,75 Rumah Susun bersambung

  0,25 - 0,40 Pinggiran Kota DAERAH INDUSTRI

  0,50 - 0,80 Kurang Padat Industri

  0,60 - 0,90 Padat Industri TANAH LAPANG

  0,05 - 0,10 Berpasir, datar ( 2% )

  0,10 - 0,15 Berpasir agak rata ( 2% - 7% )

  0,15 - 0,20 Berpasir Miring ( 7% )

  0,13 - 0,17 Tanah Gemuk, datar ( 2% )

  0,18 - 0,22 tanah Gemuk, rata-rata ( 2% - 7% ) 0,25 - 0,35

  Tanah Gemuk, curam ( 7% ) TANAH PERTANIAN

  0,20 - 0,50 Kasar

  0,10 - 0,25 Taman, kuburan

Tabel 2.6 Nilai koefisien pengaliran ( lanjutan )

  Nilai C Tata Guna Lahan

  0,20 - 0,40 Daerah Stasiun Kereta Api

  0,10 - 0,30 Daerah Tidak Berkembang

  0,05 - 0,25 HUTAN BERVEGETASI

  0,75 - 0,95 PADANG RUMPUT BERPASIR ( sumber : Soewarno, 1995 )

2.2.6 Intensitas Curah Hujan

  Intensitas Curah hujan merupakan ketinggian hujan yang terjadi per satuan waktu. Untuk perhitungan curah hujan berdasarkan data curah hujan harian dari stasiun hujan dapat digunakan rumus Mononobe.

  2/3 R24

  24 I = [ ] [ ] …………….………...……...……(2.17) 24 tc

  Dimana : I = Intensitas Curah Hujan ( mm/jam )

  R ^{24 = Curah Hujan Maksimum Periode} Ulang ( mm ) tc = waktu konsentrasi ( jam )

  Untuk mengetahui waktu konsentrasi dapat menggunakan rumus dibawah : t c = t o + t f

  ………………………...……………………(2.18) Dimana : t o = Overland flow time ( inlet time ) ,waktu yang diperlukan air hujan mengalir di permukaan untuk sampai di inlet ( jam ) tf = Channel flow time, waktu yang diperlukan air mengalir sepanjang saluran sampai di outlet ( jam ) Untuk mengetahui nilai t o dan t f dapat menggunakan rumus berikut : 1.

   Rumus Kirpich 0,77 L o

  ......................

  t ………….……(2.19) o =0,0195 [

  ] √

  Dimana : _o t = Overland flow time ( inlet time ) ,waktu yang diperlukan air hujan mengalir di permukaan untuk sampai di inlet ( jam )

  L o = Jarak mengalirnya air hujan mengalir diatas permukaan sampai inlet ( m ) I o = Kemiringan rata

• – rata permukaan tanah

  ∆H

  ke saluran yang ditinjau ( )

  L

  n = Kekerasan daerah pengaliran menurut

  Kerby 2.

   Rumus Rhiza

  …………………………………/……………(2.20) = Dimana:

  L = Panjang sungai di daerah aliran ( km ) V = Kecepatan rambat banjir ( km/jam ) f

  Penggabungan antara t dan t dimaksudkan untuk mendapatkan lamanya waktu konsentrasi seluruh aliran baik yang mengalir di daerah pengaliran maupun di saliran sehingga dapat diketahui besar banjir yang sesungguhnya pada titik pengamatan.

2.3 Analisis Hidrolika

2.3.1 Perencanaan Saluran Drainase

  Perencanaan saluran drainase harus berdasarkan perhitungan debit yang akan ditampung oleh daerah tersebut dan kondisi lapangan. Batasan dalam perencanaan saluran adalah sebagai berikut : a. Dalamnya aliran, luas penampang lintang aliran, kecepatan aliran serta debit selalu tetap setiap penampang melintang.

  b. Bentik penampang saluran drainase dapat merupakan saluran terbuka maupun saluran tertutup tergantung dari kondisi eksisting. Rumus kecepatan rata

• – rata pada perhitungan dimensi penampang saluran menggunakan rumus Manning, karena rumus ini mempunyai bentuk yang sangat sederhana tetapi memberika hasil yang sangat memuaskan.

  2

  1

  1 ⁄ ⁄

  3

  2 V= R . I ……………………..………………(2.22) n

  Q = A .V……………………..………………..….……(2.23) Dimana :

  Q = Debit saluran (m³/det) V = Kecepatan aliran (m/det) A = Luas penampang basah saluran (m²) n = Koefisien kekasaran dinding dan dasar saluran

  R = Jari- jari hidrolis saluran = (m)

  I = Kemiringan dasar saluran

Tabel 2.7 Harga Koefisien Kekasaran Manning (n)

  Tipe Saluran dan Harga n NO

  Jenis Bahan Minimum Normal Maksimum Beton Gorong Gorong 0.011 0.013 0.014 sedikit kotoran Gorong-gorong 0.01 0.011 0.013 bebas dari kotoran Beton dipoles 0.011 0.012 0.014 Saluran dengan bak 0.013 0.015 0.017 control Tanah : Berkerikil 0.22 0.025