Kaji Ulang Sistem Drainase Untuk Mengatasi Banjir Genangan Di Perumahan Villa Johor, Kec. Medan Johor

  

TUGAS AKHIR

KAJI ULANG SISTEM DRAINASE UNTUK MENGATASI BANJIR GENANGAN

  Disusun oleh:

  

09 0404 061

ELGINA FEBRIS MANALU

Dosen Pembimbing:

  

19500817 1984111 1 001

  

IR. TERUNA JAYA, M.Sc

SUBJURUSAN TEKNIK SUMBER DAYA AIR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

  

2014

  

ABSTRAK

  Perumahan Villa Johor merupakan salah satu perumahan di Kecamatan Medan

  2 Johor yang terkena banjir.Luas wilayah perumahan ini adalah 7836 m .Perumahan ini

  telah dibangun selama 10 tahun tetapi belum ada pembenahan terhadap banjir yang terjadi.Genangan air mencapai 40-100 cm dan waktu terlama air surut mencapi 6 jam.

  Dalam penelitian ini, curah hujan dianalisa dengan menggunakan empat metode distribusi.Curah hujan diperoleh dari Stasiun Polonia selama 20 tahun terakhir. Dari keempat distribusi frekuensi; Distribusi Normal, Distribusi Log-Normal, Distribusi Log Pearson II dan Distribusi Gumbel, diperoleh perhitungan dengan Distribusi Gumbel-lah yang menghasilkan nilai yang paling ekstrim. Data dianalisa untuk periode ulang 2 tahun dan 5 tahun.

  Dari hasil analisis didapat debit rencana berdasarkan curah hujan dan debit air kotor. Hasil dari debit kumulatif digunakan untuk analisis hidrolika untuk mencari dimensi saluran. Perbedaan dimensi hasil perhitungan dan eksisting cukup ekstrim.Direncanakan pembuatan sumur resapan untuk 1 unit rumah berdarakan tipe rumah tersebut. Didapat volume air yang dapat ditampung, Tipe 100/160 = 69 liter, Tipe 48/90 = 14 liter, Tipe 64/105 = 16 liter

  Dari hasil penelitian diharapkan adanya tindakan untuk mengatasi banjir genangan di Perumhan Villa Johor, baik untuk mengubah dimensi yang ada maupun pembuatan sumur resapan. Kata kunci :banjir perumahan, curah hujan, drainase, sumur resapan.

  Puji dan Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena hanya oleh anugerah dan pertolonganNya-lah Tugas Akhir ini dapat dikerjakan.

  Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “KAJI ULANG SISTEM DRAINASE UNTUK MENGATASI

  

BANJIR GENANGAN DI PERUMAHAN VILLA JOHOR, KEC. MEDAN

JOHOR.”

  Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :

  1. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku pembimbing, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.

  2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  4. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  5. Pegawai Administrasi yang telah memberikan bantuan dalam penyelesaian administrasi. Terima kasih atas bantuannya selama awal kuliah sampai saat ini.

  6. Bapak Binsar Simamora dan seluruh staff PT. Pandu Paramitra yang telah banyak membantu dalam pengambilan data di penelitian ini.

  7. Terutama kepada kedua orang tua saya, Bapak Gilbert Manalu dan Ibu Edelina Hutagalung, S.Pd atas segalanya yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

  8. Keluarga besar saya , Kak Eviasi, Kak Susi, abang Dedy dan bang Chairul atas dukungan dari segala aspek selama ini.

  9. Sahabat-sahabat saya Laura Naibaho, Rebeka Purba. Terimakasih atas doa dan segalanya.

  10. Sahabat seperjuangan di Teknik Sipil Sandy Sinaga, Erin Sebayang dan Grace Simamora yang selalu memotivasi dengan mimpi selangitnya.

  11. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2009 yang tidak dapat dicantumkan semuanya.

  12. Teman-teman satu pelayanan di UKM KMK USU Unit Pelayanan Fakultas Teknik.

  Terimakasih atas doanya.

  Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna.Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahamahan saya dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca demi perbaikan menjadi lebih baik. bermanfaat bagi para pembaca.

  Medan, April 2014 Penulis

  ( Elgina FM )

  

DAFTAR ISI

  Halaman

  ABSTRAK ............................................................................................................. i KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. viii DAFTAR NOTASI ................................................................................................ ix DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiv

  BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................... 1

  1.1 Latar Belakang ................................................................................. 3

  1.2 Perumusan Masalah .......................................................................... 3

  1.3 Pembatasan Masalah .......................................................................... 3

  1.4 Tujuan ................................................................................................ 3

  1.5 Manfaat .............................................................................................. 4

  1.6 Metodologi ......................................................................................... ..4

  1.7 Sistematika Penulisan,...........................................................................5

  BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 6

  2.1 Tinjauan Umum ................................................................................ 7

  2.2 Pengertian Banjir ................................................................................ 7

  2.2.1. Defenisi Banjir ......................................................................... 7

  2.2.2. Faktor Penyebab Banjir ........................................................... 7

  2.2.3. Sistem Pengendalian Banjir ..................................................... 9

  2.3 Drainase Perkotaan....................................................................................... 10

  2.3.1. Defenisi Drainase .................................................................................. 10

  2.3.2. Jenis Drainase............................................................................. 10

  2.3.3. Pola Jaringan Drainase................................................................ 16

  2.3.4. Bangunan-bangunan Sistem Drainase................................................ .18

  2.3.5. Perencanaan Sistem Drainase .................................................. . 20

  2.4 Analisa Hidrologi .............................................................................. 22

  2.4.2. Analisis Hujan ......................................................................... 25

  2.4.2.1.Hujan Kawasan ............................................................ 25

  2.4.2.2. Cara Memilih Metode ............................................... 28

  2.4.3. Analisis Frekuensi dan Probabilitas ........................................ 28

  2.4.4. Koefisien Pengaliran ............................................................... 36

  2.4.5. Perhitungan Koefisien Tampungan (Cs) ................................. 37

  2.4.6. Perhitungan Waktu Konsentrasi ............................................. 38

  2.5 Analisis Intensitas dan Curah Hujan ................................................. 39

  2.5.1Rumus Talbot ............................................................................. 39

  2.5.2. Rumus Sherman ................................................................ 40

  2.5.3. Rumus Ishiguro ................................................................. 40

  2.5.4. Mononobe ......................................................................... 41

  2.6 Debit Banjir Rencana ........................................................................ 41

  2.6.1 Rumus Rasional ....................................................................... 42

  2.6.2 Debit Air pembuangan ............................................................. 44

  2.7 Aspek Hidrolika ................................................................................ 45

  2.7.1 Kriteria Teknis ......................................................................... 45

  2.7.2 Bentuk Penampang Saluran ..................................................... 45

  2.7.3 Perencanaan Dimensi Saluran .................................................. 46

  2.8 Sumur Resapan .................................................................................. 48

  2.8.1 Pengertian ................................................................................. 48

  2.8.2Fungsi Sumur Resapan .............................................................. 48

  2.8.3Prinsip dan Teori Kerja Sumur Resapan .................................... 49

  2.9 Persyaratan Umum dan Teknis Sumur Resapan ............................... 51

  2.10 Perencanaan Dimensi Sumur Resapan ............................................ 52

  

BAB 3 METODE PENELITIAN ........................................................................ 55

  3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 55

  3.2 Alat dan Bahan ................................................................................... 57

  3.3 Kerangka Penelitian ........................................................................... 57

  3.4 Tahapan Penelitian ............................................................................. 59

  3.4.1.2 Data Curah Hujan ................................................................. 60

  4.3 Analisis Debit Air Kotor .................................................................... 87

  5.2 Saran .................................................................................................. 102

  5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 101

  

BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 101

  4.8 Pengurangan Debit Akibat Sumur Resapan ....................................... 101

  4.7 Perencanaan Sumur Resapan ............................................................. 99

  4.6 Perbandingan Dimensi Perhitungan dan Eksisting ............................ 99

  4.5 Perencanaan Dimensi Saluran ........................................................... 88

  4.4 Analisis Debit Kumulatif ................................................................... 88

  4.2.1.3.Analisis Debit Rencana ............................................................. 86

  3.4.2Pengolahan Data ........................................................................ 61

  4.2.1.2.Analisis Intensitas Hujan........................................................... 84

  4.2.1.1.Perhitungan Waktu Konsentrasi ................................................ 81

  4.2 Analisis Koefisien Aliran Permukaan ................................................ 64

  4.1.1.2.Analisis Intensitas Curah Hujan ................................................ 78

  4.1.1.1.Analisis Koefisien Aliran Permukaan ....................................... 75

  Analisis Curah Hujan Maksimum ................................................... 64

  4.1 Analisis Hidrologi .............................................................................. 64 4.1.1.

  

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................. 64

  

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 103

  

Tabel 2.1Variabel Reduksi Gauss .......................................................................... 24

Tabel 2.2Faktor Frekuensi K untuk Distribusi Normal ......................................... 25

Tabel 2.3Harga K untuk Distribusi Log Pearson III .............................................. 26

Tabel 2.4Nilai Rata-rata dari Reduksi (Yn) ........................................................... 27

Tabel 2.5Standar Deviasi dari Reduksi Variasi ..................................................... 27

Tabel 2.6Nilai Reduksi Variasi ............................................................................. 28

Tabel 2.7Koefisien Penyebaran Hujan .................................................................. 43

Tabel 2.8 Koefisien Pengaliran ............................................................................. 45 Tabel 2.9Pembuangan Limbah Cair Rata-rata Orang per Hari ............................. 46

  

Tabel 2.10Harga Koefisien Manning .................................................................... 48

Tabel 2.11Nilai Tinggi Jagaan Menurut Klasifikasi Daerah .................................. 48

Tabel 2.12 Jarak Minimum Sumur Resapan ......................................................... 56Tabel 3.1 Data Curah Hujan 20 Tahun Stasiun Polonia ........................................ 64Tabel 4.1 Analisa Curah Hujan Distribusi Normal ................................................ 68 Tabel 4.2Analisa Curah Hujan Rencana Normal ................................................... 69

  

Tabel 4.3Analisa Curah Hujan Distribusi Log Normal .......................................... 70

Tabel 4.4Analisa Curah Hujan Rencana Distribusi Log Normal .......................... 71

Tabel 4.5Analisa Curah Hujan Distribusi Log Pearson III .................................... 72

Tabel 4.6Analisa Curah Hujan Rencana Distribusi Log Pearson III ..................... 73

Tabel 4.7Analisa Curah Hujan Distribusi Gumbel................................................. 74

Tabel 4.8Analisa Curah Hujan Rencana Distribusi Gumbel ................................. 76

  

Tabel 4.10Perhitungan Waktu Konsentrasi ............................................................ 83

Tabel 4.11 Perhitungan Intensitas Hujan................................................................ 85Tabel 4.12 Perhitungan Debit Rencana ................................................................. 87Tabel 4.13 Perhitungan Debit Air Kotor ............................................................... 87Tabel 4.14 Perhitungan Debit Kumulatif .............................................................. 88Tabel 4.15 Perbandingan Dimensi Drainase Perhitungan dan Eksisting .............. 99Gambar 2.1 Drainase Alamiah .............................................................................. 13 Gambar 2.2Drainase Buatan .................................................................................. 14

  

Gambar 2.3Pola Jaringan Siku .............................................................................. 19

Gambar 2.4Pola Jaringan Paralel .......................................................................... 19

Gambar 2.5Pola Jaringan Grid Iron ....................................................................... 20

Gambar 2.6Pola Jaringan Alamiah ........................................................................ 20

Gambar 2.7Pola Jaringan Radial ........................................................................... 21

Gambar 2.8Siklus Hidrologi .................................................................................. 25

Gambar 2.9Metode Poligon Thiessen ................................................................... 29

Gambar 2.10Sketsa Sumur Resapan ...................................................................... 49

Gambar 2.11Prinsip Kerja Sumur Resapan ........................................................... 52

Gambar 2.12Sumur Resapan Kolektif di Bahu Jalan ............................................ 58

Gambar 2.13Sumur Resapan Kolektif dalam Bentuk Kolam ............................... 58

Gambar 3.1 Lokasi Perumahan Villa Johor .......................................................... 60 Gambar 3.2Outlet Drainase Perumahan ................................................................ 60

  

Gambar 3.3Kerangka Penelitian ............................................................................ 62

  A = Luas Daerah Aliran Sungai (Km²) A = Luas Penampang Drainase (m²) C = Koefisien Aliran Permukaan Cs = Koefisien Tampungan h = Kedalaman Penampang Drainase (m) H = Beda Tinggi Permukaan (m) I = Intensitas Hujan (mm/jam) K = Faktor Frekuensi dari peluang atau periode ulang dan type Model Matematik Distribusi peluang yang digunakan untuk analis peluang L = Panjang lintasan aliran diatas permukaan lahan (m) Ls = Panjang lintasan aliran didalam saluran/sungai (m) n = Jumlah data pengamatan n = Koefisien Manning P = Keliling Basah Qs = Laju Aliran permukaan (debit) saluran (m³/det) QT = Debit hitung (m³/det) r = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam)

  R = Curah Hujan Maksimum harian selama 24 jam

  S = Reduksi Standart Deviasi ”Reduced Standard Deviation” S = Standart Deviasi Tc= Waktu Konsentrasi To= Inlet time ke saluran terdekat (menit) Td= Conduit time sampai ke tempat pengukuran (menit) T = Lamanya hujan (jam) V = Kecepatan aliran sungai (m/det) X = Perkiraan nilai peluang yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T Tahunan Xi = Data Ke-i Y = Harga tengah Reduced Variate “Reduced Mean” Y = Reduced Variate, sebagai fungsi periode ulang

  Lampiran I Data Curah Hujan Stasiun Polonia Lampiran II Site Plan Perumahan Villa Johor Lampiran III

  Contour Perumahan

  Lampiran IV Dokumentasi