Evaluasi Penanggulangan Banjir Di Beberapa Ruas Jalan Kota Tanjung Balai Kabupaten Asahan Chapter III V
BAB III
METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini yaitu metode
pengumpulan data, metode analisa. Metode pengumpulan data terbagiatas data
primer dan data sekunder. Proses analisa data terbagi dua yaitu analisa hidrologi
dan analisa hidrolika. Kemudian dievaluasi berdasarkan debit saluran di saluran
drainase eksisting dengan debit saluran rencananya.
3.1 Pelaksanaan Penelitian
Hal pertama yang diperlukan yaitu pengumpulan data, yaitu data primer
dan data sekunder.
● Data Primer
Data primer yang digunakan didapatkan dari hasil peninjauan langsung dari
drainase-drainase eksisting yang terletak di beberapa lokasi penelitian. Data yang
dikumpulkan berhubungan dengan bentuk struktur, arah aliran, dan kondisi
eksisting dari drainase yang ditinjau yaitu, jalan Jendral Sudirman (simpang PLN
– rumah dinas walikota), jalan S. Parman dan jalan Veteran (Pajak Kawat) Kota
Tanjung Balai, Asahan.
● Data Sekunder
Data sekunder adalah data-data pendukung untuk melengkapi data primer.
Data-data
sekunder
yang
dibutuhkan
yaitu
data
curah
hujan
selama
52
Universitas Sumatera Utara
45
20 tahun yang diperoleh dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika
Sampali Medan, dan peta jalan dilokasi drainase-drainase yang ditinjau yang
didapatkan dari earth explorer.
Setelah di dapat data primer dan data sekunder, selanjutnya akan dilakukan
penganalisaan data berdasarkan dari sisi analisis hidrologi dan analisis hidrolika.
3.2 Penyajian Data
Untuk mendukung penelitian ini, data-data yang diperlukan antara lain:
1. Peta catchment area yang didapat dari peta jalan earth explorer.
2. Data curah hujan selama 20 tahun terakhir (1993-2013)
3. Data pengukuran langsung dari eksisting drainase-drainase yang ditinjau.
4. Dokumentasi.
3.2.1 Data Curah Hujan
Data curah hujan selama 20 tahun terakhir dari tahun 1993-2013 Kota Tanjung
Balai Asahan, dapat dilihat dari tabel dibawah ini.
53
Universitas Sumatera Utara
45
Tabel 3.1 Data Curah Hujan Kota Tanjung Balai
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Jan
11
120
8
183
20
27
128
172
54
22
6
120
77
58
169
31
98
92
130
5
Feb
87
54
97
187
55
0
19
32
44
81
89
71
99
143
96
16
14
25
34
77
Mar
92
170
212
66
41
91
113
110
179
162
159
169
211
79
55
81
131
109
190
216
Apr
138
131
109
105
94
105
73
128
141
119
114
117
106
108
79
104
61
135
121
128
Mei
85
101
91
131
82
52
68
96
102
128
156
90
102
123
83
51
54
65
162
61
Juni
179
82
112
76
83
137
117
205
89
135
70
57
121
85
92
136
127
199
139
100
Juli
211
50
146
125
91
139
148
231
134
71
135
49
164
122
87
138
138
221
50
156
Agust
116
229
155
176
332
162
169
211
146
249
196
225
159
174
289
161
152
113
279
135
Sept
180
72
139
223
79
168
175
182
62
32
203
64
135
229
181
167
165
185
42
149
Okt
155
187
157
188
249
89
107
150
137
176
146
178
167
182
156
88
99
140
157
163
Nov
337
189
180
230
215
188
196
227
179
182
240
198
184
231
89
187
202
327
199
170
3.2.2 Kondisi Saluran Eksisting dan Permasalahannya
Saluran eksisting berdasarkan keadaan sebenarnya yang diperoleh saat
peninjauan langsung.
3.2.2.1 Kondisi Saluran Eksisting Jalan Sudirman simpang PLN – Rumah
Dinas Walikota
Jalan Sudirman simpang PLN s/d rumah dinas walikota terletak di pusat kota
yang merupakan daerah pertokoan, perkantoran, dan sekolah-sekolah negeri.
Masyarakat sekitar melihat peluang ini dengan menjajakan jualannya sedekat
mungkin dengan sekolah-sekolah dan perkantoran, alhasil terjadi penyalah tata
gunaan lahan, Yaitu lahan untuk trotoar dan drainase sekitar menjadi kios dadakan
54
Universitas Sumatera Utara
Des
111
90
196
127
192
169
210
188
93
69
89
127
104
193
60
137
146
90
70
190
45
dan menyebabkan lebar penampang drainase menjadi berkurang. Hal ini sangat
menyumbang besar terhadap banjir yang sering terjadi di jalan ini.
Bukaan saluran drainase yang berada di sisi-sisi jalan menjadi tidak terawat
dan akhirnya tidak mampu mengalirkan debit dengan baik. Selain itu, faktor banjir
di jalan ini juga disebabkan kapasitas drainase yang tidak memadai untuk
menampung limpasan hujan dan limpasan air buangan.
Gambar 3.1
Banjir di Jalan Sudirman
(sumber: http://www.metrosiantar.com/2013/05/04/53603/kantor-dprd-terendam-banjir/)
Gambar 3.2
Genangan air hujan yang terjadi di Jalan Sudirman sesaat setelah hujan ringan
reda
55
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 3.3
Drainase eksisting Jalan Sudirman
3.2.2.2 Kondisi Saluran Eksisting Jalan S.Parman
Penyalah tata gunaan lahan juga terjadi di jalan S. Parman. Jalan ini
merupakan daerah perumahan warga yang selain menjadi tempat tinggal, warga
juga memfungsikan rumahnya menjadi tempat berjualan dan membuka warungwarung makan. Dengan lahan yang tidak memadai untuk berjualan, warga
memaksakan untuk memajukan warung mereka sampai menutup bukaan drainase
yang ada. Besar penampang drainase yang kurang memadai, diperparah dengan
kebiasaan warga yang membuang sampah kesaluran drainase di jalan tersebut.
Sampah-sampah yang membusuk dan penumpukan sedimen yang menyulitkan air
untuk mengalir yang mengakibatkan lingkungan tidak sehat dan sudah tentu
mendatangkan genangan bahkan banjir saat hujan datang.
56
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 3.4
Kondisi drainase eksisting Jalan S.Parman
Gambar 3.5
Drainase eksisting Jalan S.Parman
Gambar 3.6
Kegiatan perdagangan di sekitar drainase eksisting Jalan S.Parman
57
Universitas Sumatera Utara
45
3.2.2.3 Kondisi Saluran Eksisting Jalan Veteran (Pajak Kawat)
Jalan Veteran merupakan daerah pasar tradisional yang ada di Kota Tanjung
Balai. Ketidaksadaran warga pasar akan pentingnya menjaga saluran drainase,
membuat jalan ini langganan banjir di musim penghujan.
Tumpukan sedimen dan sampah-sampah yang memenuhi saluran drainase
menghambat jalannya air yang mengalir. Lebar penampang saluran drainase yang
tidak memadai juga menjadi alasan banjir di daerah ini.
Gambar 3.7
Drainase eksisting Jalan Veteran (Pajak Kawat)
Gambar 3.8
Tumpukan sampah di sisi drainase Jalan Veteran (Pajak Kawat)
58
Universitas Sumatera Utara
45
3.3
Analisa Data
3.3.1
Analisis Hidrologi
- Mengevaluasi frekuensi curah hujan berdasarkan data curah hujan 20 tahun
dengan menggunakan empat jenis distribusi yaitu, Distribusi Normal, Distribusi
Log Normal, Distribusi Log Person III, dan Distribusi Gumbel.
- Mengevaluasi waktu konsentrasi
- Mengevaluasi koefisien limpasan
- Mengevaluasi intensitas curah hujan dengan menggunakan metode Mononobe
- Perhitungan debit banjir rencana dengan metode rasional
3.3.2
Analisis Hidrolika
- Mengevaluasi kapasitas penampang drainase di Jalan Sudirman simpang PLN
sampai rumah dinas walikota, Jalan S. Parman dan Jalan Veteran (Pajak Kawat).
- Mengevaluasi besar debit saluran dengan besar debit saluran rencana.
- Menentukan luas penampang drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
59
Universitas Sumatera Utara
45
Evaluasi Penanggulangan Banjir di
Beberapa Ruas Jalan
di Kota Tanjung Balai Kabupaten Asahan
Tinjauan Pustaka
Pengambilan Data
Data Sekunder
Data Primer
Menghitung debit maksimum
dari saluran eksisting
- Menentukan luas catchment area
- Menghitung curah hujan maksimum
Analisa Data
Kesimpulan dan Saran
Gambar 3.9 Diagram Alir Metode Penelitian
60
Universitas Sumatera Utara
45
BAB IV
ANALISA DATA
4.1 Analisa Hidrologi
Dalam tugas akhir ini, data curah hujan diperoleh dari Badan Meteorologi
dan Geofisika Sampali Kota Medan selama 20 tahun terakhir untuk stasiun
pengamatan kota Tanjung Balai Asahan. Data curah hujan ini akan diolah
sehingga dapat menghasilkan curah hujan rencana yang dibutuhkan.
4.1.1Analisis Frekuensi Curah Hujan
Ada empat jenis distribusi yang paling banyak digunakan dalam bidang
hidrologi untuk menghitung curah hujan rencana yaitu Distribusi Normal,
Distribusi Log Normal, Distribusi Log Person III, dan Distribusi Gumbel.
Tabel 4.1 Nilai Variabel (k) Reduksi Gauss
Periode Ulang (Tahun)
2
5
10
20
50
100
0,000
0,840
1,280
1,640
2,050
2,330
(Sumber:Thambos, 2010)
61
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.1Distribusi Normal
Tabel 4.2 Curah Hujan Distribusi Normal
No
Curah Hujan Xi
(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Jumlah
X
179
187
188
202
210
211
212
216
225
229
230
231
231
240
249
279
289
327
332
337
4804
240.2
(X i X )
-61.2
-53.2
-52.2
-38.2
-30.2
-29.2
-28.2
-24.2
-15.2
-11.2
-10.2
-9.2
-9.2
-0.2
8.8
38.8
48.8
86.8
91.8
96.8
(X i - X)2
3745.44
2830.24
2724.84
1459.24
912.04
852.64
795.24
585.64
231.04
125.44
104.04
84.64
84.64
0.04
77.44
1505.44
2381.44
7534.24
8427.24
9370.24
43831.2
(Sumber:Hasil Perhitungan)
Dari data-data diatas didapat:
=
4804
= 240,2
20
46
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi :
S=
( X i − X )2
n−1
=
43831 ,2
20−1
= 48,0303
Perhitungan Curah Hujan Rencana dengan menggunakan Distribusi Normal
● Untuk periode ulang (T) 2 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (0 × 48,0303)
= 240,2
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (0,840 × 48,0303)
= 280,5455
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (1,280 × 48,0303)
= 301,6788
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (1,640 × 48,0303)
= 318,9697
47
Universitas Sumatera Utara
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (2,050 × 48,0303)
= 338,6621
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + ( 2,330 × 48,0303)
= 352,1106
Tabel 4.3 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Normal
No
Periode
Ulang (T)
Tahun
KT
X
S
Curah Hujan
(XT) mm
1
2
0
240.2
48.0303
240.2
2
5
0.84
240.2
48.0303
280.545452
3
10
1.28
240.2
48.0303
301.678784
4
20
1.64
240.2
48.0303
318.969692
5
50
2.05
240.2
48.0303
338.662115
6
100
2.33
240.2
48.0303
352.110599
(Sumber : Hasil Perhitungan)
48
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.2 Distribusi Log Normal
Tabel 4.4 Curah Hujan Distribusi Log Normal
Curah
Hujan
No
Log Xi
�
Xi
(mm)
1
179
240.2 2.25285
2
187
240.2 2.27184
3
188
240.2 2.27416
4
202
240.2 2.30535
5
210
240.2 2.32222
6
211
240.2 2.32428
7
212
240.2 2.32634
8
216
240.2 2.33445
9
225
240.2 2.35218
10
229
240.2 2.35984
11
230
240.2 2.36173
12
231
240.2 2.36361
13
231
240.2 2.36361
14
240
240.2 2.38021
15
249
240.2 2.39620
16
279
240.2 2.44560
17
289
240.2 2.46090
18
327
240.2 2.51455
19
332
240.2 2.52114
20
337
240.2 2.52763
Jumlah
4804
47.45869
240.2
�
(Sumber: Hasil Perhitungan)
(Xi-�)
(Xi-�)2
-61.2
-53.2
-52.2
-38.2
-30.2
-29.2
-28.2
-24.2
-15.2
-11.2
-10.2
-9.2
-9.2
-0.2
8.8
38.8
48.8
86.8
91.8
96.8
3745.44
2830.24
2724.84
1459.24
912.04
852.64
795.24
585.64
231.04
125.44
104.04
84.64
84.64
0.04
77.44
1505.44
2381.44
7534.24
8427.24
9370.24
43831.2
(Log Xi – Log
�)2
0.01442
0.01022
0.00976
0.00457
0.00257
0.00237
0.00217
0.00148
0.00043
0.00017
0.00013
0.00009
0.00009
0.00005
0.00054
0.00528
0.00774
0.02005
0.02196
0.02393
0.12802
Dari data-data diatas didapat:
X=
47,45869
20
= 2,3729
49
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi :
S=
( Log X i −Log X )2
n−1
=
0,12802
20−1
= 0,0821
Perhitungan Curah Hujan Rencana dengan menggunakan Distribusi Log Normal
● Untuk periode ulang (T) 2 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT= Log X + (K T × S)
= 2,3729 + (0 × 0,0821)
= 2,3729
XT = 235.9935
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
KT =
Log X T −Log X
S
→ LogXT= Log X + (K T × S)
= 2,3729 + (0,840 × 0,0821)
= 2,44186
XT = 276.6075
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
KT =
Log X T –Log X
S
→ LogXT=X + (K T × S)
= 2,3729 + (1,280 × 0,0821)
= 2,4799
XT = 300.5993
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT=X + (K T × S)
50
Universitas Sumatera Utara
= 2,3729 + (1,640 × 0,0821)
= 2,50754
XT = 321.7689
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT=X + (K T × S)
= 2,3729 + (2,050 × 0,0821)
= 2,54121
XT = 347.7002
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT=X + (K T × S)
= 2,3729 + ( 2,330 × 0,0821)
= 2,56419
XT = 366.6005
Tabel 4.5 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal
Periode
Ulang
No
KT
Log �
(T)
Tahun
2
0
2.3729
1
5
0.84 2.3729
2
10
1.28 2.3729
3
20
1.64 2.3729
4
50
2.05 2.3729
5
100
2.33 2.3729
6
(Sumber : Hasil Perhitungan)
Log S
Log XT
Curah Hujan
(XT) mm
0.0821
0.0821
0.0821
0.0821
0.0821
0.0821
2.37290
2.44186
2.47799
2.50754
2.54121
2.56419
235.9935
276.6075
300.5993
321.7689
347.7002
366.6005
51
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.3 Distribusi Log Person III
Tabel 4.6 Curah Hujan Distribusi Log Person III
Curah
Hujan
Log
No
Max
Xi
(mm)
Xi
1
179
2.253
2
187
2.272
3
188
2.274
4
202
2.305
5
210
2.322
6
211
2.324
7
212
2.326
8
216
2.334
9
225
2.352
10
229
2.360
11
230
2.362
12
231
2.364
13
231
2.364
14
240
2.380
15
249
2.396
16
279
2.446
17
289
2.461
18
327
2.515
19
332
2.521
20
337
2.528
Jumlah 4804 47.459
X
240.2
(Sumber:Hasil Perhitungan)
Log
X
Log XiLog X
(Log XiLog X)2
(Log XiLog X)3
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
-0.120
-0.101
-0.099
-0.068
-0.051
-0.049
-0.047
-0.038
-0.021
-0.013
-0.011
-0.009
-0.009
0.007
0.023
0.073
0.088
0.142
0.148
0.155
0.014418
0.010219
0.009756
0.004567
0.002572
0.002367
0.002171
0.001480
0.000430
0.000171
0.000125
0.000087
0.000087
0.000053
0.000541
0.005282
0.007738
0.020056
0.021966
0.023932
0.128018
-0.001731
-0.001033
-0.000964
-0.000309
-0.000130
-0.000115
-0.000101
-0.000057
-0.000009
-0.000002
-0.000001
-0.000001
-0.000001
0.0000004
0.000013
0.000384
0.000681
0.002840
0.003255
0.003702
0.006421
Dari data-data diatas didapat:
X =
47,45869
20
= 2,3729
52
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi:
S =
�=1(�
�
� −�
�
−1
)2
=
0.128018
20−1
= 0.0821
Koefisien Kemencengan:
G=
�=1(� �
− � )3
−1 ( −2)� 3
20 � 0.006421
= 19 � 18 � 0.08213 = 0.67895
Perhitungan Curah Hujan Rencana dengan menggunakan Distribusi Log Person
III
●Untuk periode ulang (T) 2 tahun
KT
=
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (-0.099 x 0.0821)
= 2.3648
XT
= 231.618
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
KT
=
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (0.8 x 0.0821)
= 2.4386
XT
= 274.524
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (1.328 x 0.0821)
= 2.4819
53
Universitas Sumatera Utara
XT
= 303.339
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (2.402 x 0.0821)
= 2.5701
XT
= 371.624
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (2.359 x 0.0821)
= 2.5666
XT
= 368.616
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (2.755 x 0.0821)
= 2.5991
XT
= 397.270
54
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Person III
No
PeriodeUlang
Log X
(T) Tahun
KT
Log S
Log XT
CurahHujan
(XT) mm
0.0821
2.3648
231.618
0.0821
2.4386
274.524
1
2
2.3729
2
5
2.3729
0.099
0.800
3
10
2.3729
1.328
0.0821
2.4819
303.339
4
20
2.3729
2.402
0.0821
2.5701
371.624
5
50
2.3729
2.359
0.0821
2.5666
368.616
6
100
2.3729
2.755
0.0821
2.5991
397.270
(Sumber: Hasil Perhitungan)
55
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.4 Distribusi Gumbel
Tabel 4.8 Curah Hujan Distribusi Gumbel
No
Curah Hujan Xi
(mm)
(X i X )
(X i - X)2
1
179
-61.2
3745.44
2
187
-53.2
2830.24
3
188
-52.2
2724.84
4
202
-38.2
1459.24
5
210
-30.2
912.04
6
211
-29.2
852.64
7
212
-28.2
795.24
8
216
-24.2
585.64
9
225
-15.2
231.04
10
229
-11.2
125.44
11
230
-10.2
104.04
12
231
-9.2
84.64
13
231
-9.2
84.64
14
240
-0.2
0.04
15
249
8.8
77.44
16
279
38.8
1505.44
17
289
48.8
2381.44
18
327
86.8
7534.24
19
332
91.8
8427.24
20
337
96.8
9370.24
Jumlah
4804
X
240.2
43831.2
(Sumber: Hasil Perhitungan)
Dari data-data diatas didapat:
=
4804
= 240,2
20
56
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi :
S=
( X i − X )2
n−1
43831 ,2
20−1
=
= 48,0303
Dari tabel 2.3 dan tabel 2.4, untuk n = 20
Yn = 0.5236
Sn = 1.06
●Untuk periode ulang (T) 2 tahun
YTR= 0.3668
K
X
T
Y TR Y n
Sn
0 , 3668
0 , 5236
1 . 06
0 . 148
X K ( S ) 240 . 2 ( 0 ,148 ( 48 . 0303 )) 233 . 095 mm
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
YTR= 1.5004
K
X
T
Y TR Y n
Sn
1 . 5004
0 , 5236
1 . 06
0 . 922
X K ( S ) 240 . 2 ( 0 . 922 ( 48 . 0303 )) 284 . 4604 mm
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
YTR= 2.251
K
X
T
Y TR Y n
Sn
2 . 2510
0 , 5236
1 . 06
1 . 6296
X K ( S ) 240 . 2 ( 1 . 6296 ( 48 . 0303 )) 318 . 471 mm
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
YTR= 2.9709
57
Universitas Sumatera Utara
K
X
Y TR Y n
Sn
2 . 9709
0 , 5236
1 . 06
2 . 3088
X K ( S ) 240 . 2 ( 2 . 3088 ( 48 . 0303 )) 351 . 091 mm
T
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
YTR= 3.9028
K
X
Y TR Y n
Sn
3 . 9028
0 , 5236
1 . 06
3 . 188
X K ( S ) 240 . 2 ( 3 . 188 ( 48 . 0303 )) 393 . 317 mm
T
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
YTR= 4.3117
K
X
T
Y TR Y n
Sn
4 . 3117
0 , 5236
1 . 06
3 . 5737
X K ( S ) 240 . 2 ( 3 . 5737 ( 48 . 0303 )) 411 . 84 mm
Tabel 4.9 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Gumbel
No
Periode
Ulang(T)
Tahun
X
YTR
Yn
Sn
S
Curah
Hujan (XT)
1
2
3
4
5
6
2
5
10
20
50
100
240.2
240.2
240.2
240.2
240.2
240.2
0.3668
1.5004
2.251
2.9709
3.9028
4.3117
0.5236
0.5236
0.5236
0.5236
0.5236
0.5236
1.06
1.06
1.06
1.06
1.06
1.06
48.0303
48.0303
48.0303
48.0303
48.0303
48.0303
233.095
284.460
318.471
351.091
393.317
411.845
58
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Rencana Maksimum
No
Periode
Ulang (T)
Tahun
Normal
Log
Normal
Log
Person
III
Gumbel
1
2
240.2
235.994
231.618
233.10
2
5
280.545
276.068
274.524
284.46
3
10
301.679
300.599
303.339
318.47
4
20
318.97
321.769
371.624
351.09
5
50
338.662
347.700
368.616
393.32
6
100
352.111
366.601
397.27
411.85
Curah Hujan Rencana Maksimum
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
2
5
Normal
10
Log Normal
20
50
Log Person III
100
Gumbel
Periode Ulang T (Tahun)
59
Universitas Sumatera Utara
4.1.2 Waktu Konsentrasi
Untuk saluran air hujan daerah perkotaan, waktu konsentrasi terdiri dari
waktu yang diperlukan oleh limpasan untuk mengalir di permukaan tanah untuk
mencapai saluran terdekat (tc) dan waktu pengaliran dalam saluran ke titik yang
dimaksud (td).
Tabel 4.11 Perhitungan Waktu Konsentrasi (menit)
No
1
2
3
Nama
Jalan
Jendral
Sudirman
(Simpang
PLN s/d
Rumah
Dinas
Walikota)
S.Parman
Veteran
Saluran
L
(m)
Ls
(m)
S
n
V
(m/dtk)
To
Td
Tc
(menit) (menit) (menit)
S-SDM
121.6 252 0.001 0.015
0.537
126.016
7.821
133.837
S-SPM
S-VTR
118.4 178 0.001 0.015
93
136 0.001 0.02
0.809
0.447
122.700
128.497
3.667
5.072
126.367
133.568
Waktu konsentrasi S-SDM
t0 =
t0 =
2
3
2
3
� 3,28 ���
menit
� 3,28 � 121,6 �
0,015
0,001
= 126.016 menit
td =
��
252
= 60 � 0.537 = 7.821 menit
60�
tc= t0 + td= 133.837 menit
60
Universitas Sumatera Utara
4.1.3 Intensitas Hujan
Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan dalam satu
persatuan waktu. Apabila data hujan jangka pendek tidak tersedia, yang ada hanya
data hujan harian, maka intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus Mononobe.
Untuk luas daerah 10-100 ha maka dipilih periode ulang 5 tahun. Maka intensitas
curah hujan rencana dapat diperhitungkan sebagai berikut:
Tabel 4.12 Perhitungan Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
No
1
2
3
Nama Jalan
Jendral Sudirman
(Simpang PLN s/d
Rumah Dinas
Walikota)
S. Parman
Veteran
Saluran
L
(m)
S
Tc
(menit)
R24
I
S-JSD
121.6 0.001 133.837 284.46 57.674
S-SPM
S-VTR
118.4 0.001 126.367 284.46 59.923
93
0.001 133.568 284.46 57.751
Dimana:
S-JSD
= saluran jalan Jendral Sudirman (dari simpang PLN – rumah dinas
walikota)
S-SPM = saluran jalan S.Parman
S-VTR = saluran jalan Veteran
L
= panjang saluran
S
= kemiringan saluran
Tc
= waktu konsentrasi (jam)
R24
= curah hujan rencana periode ulang (T) 5 tahun Distribusi Gumbel
I
= intensitas curah hujan (mm/jam)
61
Universitas Sumatera Utara
4.1.4 Koefisien Pengaliran
Tabel 4.13 Nilai Koefisien Limpasan (C) daerah yang ditinjau
Kondisi Permukaan Tanah
Koefisien
Pengaliran (C)
Jalan Beton dan Jalan Aspal
0.70 - 0.95
Jalan Kerikil dan Jalan Tanah
0.40 - 0.70
Bahu Jalan :
Tanah Berbutir Halus
0.40 - 0.65
Tanah Berbutir Kasar
0.10 - 0.20
Batuan Masif Keras
0.70 - 0.85
Batuan Masif Lunak
0.60 - 0.75
Daerah Perkotaan
0.70 - 0.95
Daerah Pinggiran Kota
0.60 - 0.70
Daerah Industri
0.60 - 0.90
Permukaan Padat
0.60 - 0.80
Permukaan Tidak Padat
0.40 - 0.60
Taman dan Kebun
0.20 - 0.40
Persawahan
0.45 - 0.60
Perbukitan
0.70 - 0.80
Pegunungan
0.75 - 0.90
Berdasarkan Tabel diatas telah ditentukan nilai dari koefisien limpasan
terhadap kondisi karakter permukaannya yaitu berhubung keterbatasan data
penggunaan lahan yang tidak saya miliki, maka saya memutuskan untuk
menggunakan Koefisien penggunaan lahan = 0,8 (Jalan Beton dan Aspal) di
sesuaikan dengan kondisi penggunaan lahan terbesar dilokasi penelitian.
62
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.14 Perhitungan Debit Rencana (m3/dtk)
No
1
2
3
Nama
Jalan
Jendral
Sudirman
(simpang
PLNRumah
Dinas
Walikota)
S. Parman
Veteran
Nama
Tc
Td
V
Ls
Saluran (menit) (menit) (m/dtk) (m)
C
Cs
I
(mm/jam)
A
(km)2
Qt
(m /dtk)
S-SDM
133.837
7.821
0.537
252
0.8
0.972
57.674
0.1283
1.598
S-SPM
S-VTR
126.367
133.568
3.667
5.072
0.809
0.447
178
136
0.8
0.8
0.986
0.981
59.923
57.751
0.1675
0.1283
2.200
1.617
3
Dimana :
S-JSD = saluran jalan Jendral Sudirman (dari simpang
PLN s/d Rumah Dinas Walikota)
S-SPM = saluran jalan S.Parman
S-VTR = saluran jalan Veteran
C
= koefisien limpasan
Cs
= koefisien tampungan
Tc
= waktu konsentrasi (menit)
A
= luas catchment area (km2)
QT
V
Ls
Td
I
= debit rencana (m3/dtk)
= kecepatan aliran di dalam saluran (m/dtk)
= panjang lintasan aliran di dalam saluran (m)
= conduit time sampai ke tempat pengukuran
= intensitas curah hujan (mm/jam)
63
Universitas Sumatera Utara
4.1.5 Debit Rencana
Debit Rencana pada Saluran S-JSD
Cs =
Cs =
2
2 +
2 � 133,837
2 � 133,837 +7.821
Cs= 0,972
Q = 0,278 . C .Cs . I . A
Q = 0,278 x 0,80 x 0,972 x 57,674 x 0,1283
Q = 1,598 m3/detik
64
Universitas Sumatera Utara
4.2 Analisa Hidrolika
4.2.1 Analisa Kapasitas Penampang Saluran
Tabel 4.15.Penampang dan Lokasi Saluran Drainase
Nama
Lokasi
Saluran
Saluran
No
PenampangSaluran
1
S - JSD
2
S – SPM
3
S - VTR
Dokumentasi
65
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.16 Analisa Kapasitas Penampang Saluran
Dimensi Saluran
No
Nama
Jalan
Saluran
Konstruksi
Bentuk
Kondisi
B
b
H
h
(m)
(m)
(m)
(m)
Dimensi Hidrolis
n
m
S
(m)
A
P
R
(m3)
(m)
(m)
V
F
Qs
(m/dtk)
(m)
(m3/dtk)
1
Jendral
Sudirman
(Simpang
PLN Rumah
Dinas
Walikota)
S-SDM
Beton
Trapesium
Sedimen,
sampah
0.5
0.6
0.65
0.2
0.6
0.015
0.001
0.524
0.966
0.542
1.402
0.163
0.735
2
S.Parman
S-SPM
Beton
Trapesium
Sedimen,
sampah
0.6
1
0.6
0.45
0.6
0.015
0.001
0.722
1.650
0.437
1.215
0.150
0.877
3
Veteran
S-VTR
Batu Kali
Persegi
Sedimen,
sampah
0.45
0.45
0.75
0.45
-
0.03
0.001
0.203
1.350
0.150
0.298
0.188
0.060
66
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
S-JSD = saluran Jalan Jendral Sudirman (dari simpang PLN – rumah dinas
walikota)
S-SPM = saluran Jalan S.Parman
S-VTR = saluran Jalan Veteran
Qs
= debit saluran (m3/dtk)
B
= lebar atas (m)
b
= lebar bawah
n
= koefisien manning
(koefisien manning 0.015 untuk tipe saluran beton dan 0.03 untuk tipe
saluran pasangan batu)
A
= luas catchment area (m2)
S
= kemiringan dasar saluran (m)
m
= kemiringan dinding saluran
P
= keliling basah (m)
h
= kedalaman air (m)
H
= kedalaman saluran (m)
R
= jari-jari hidrolik (m)
V
= kecepatan aliran didalam saluran (m/dtk)
67
Universitas Sumatera Utara
1.Saluran S-SDM
A = (B + mh)h
A = (0,5 + (0,6 x 0,2)) x 0,2
A = 0,524 m2
P = B + 2h
2
+1
P = 0,5 + (2 x 0,2) 0,62 + 1
P = 0,966 m
R=
R=
�
�
0,524
0,966
R = 0,542 m
V=
V=
2
3
1
1
0,015
1
2
2
1
� (0,542)3 � (0,001)2
V = 1,402 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 0,524 x 1,4023
Qs = 0,735 (m3/dtk)
68
Universitas Sumatera Utara
2.Saluran SPM
A = (B + mh)h
A = (0,6 + (0,6 x 0,45)) x 0,45
A = 0,722 m2
P = B + 2h
2
+1
P = 0,6 + (2 x 0,45) 0,62 + 1
P = 1,650 m
R=
R=
�
�
0,722
1,649
R = 0,437 m
V=
V=
2
3
1
1
2
1
2
1
� (0,437)3 � (0,001)2
0,015
V = 1,215 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 0,722 x 1,214
Qs = 0,877 (m3/dtk)
69
Universitas Sumatera Utara
3.Saluran S-VTR
A = B.h
A = 0,45 x 0,45
A= 0,203 m3
P = B + 2h
P = 0,45 + (2 x 0,45)
P = 1,35 m
R=
R=
�
�
0,2025
1,35
R = 0,15 m
1
V= .
V=
2
3
1
0,02
.
1
2
2
1
.�(0,15)3 � (.0,001)2
V = 0,298 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 0,2025 x 0.4469
Qs = 0,060 m3/dtk
70
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 17 Evaluasi debit saluran dengan debit rencana
No
Nama Jalan
Nama
Saluran
Qs
(m3/dtk)
QT
(m3/dtk)
Keterangan
Qs ≥ QT
1
Jendaral
Sudirman
(simpang PLNrumah dinas
walikota)
S-SDM
0,735
1,598
Tidak OK
2
3
S. Parman
Veteran
S-SPM
S-VTR
0,877
0,060
2,200
1.617
Tidak OK
Tidak OK
71
Universitas Sumatera Utara
4.2.2 Perencanaan Ulang Saluran Drainase Sesuai Debit Rencana
Dari hasil tabel 4.17, didapatkan hasil bahwa jalan Jendral Sudirman,
jalan S.Parman dan jalan Veteran, memiliki debit berlebih yang meluap dan
menggenangi jalan ketika hujan dengan intensitas tinggi.
Tabel 4.18 Evaluasi jumlah debit yang berlebih
No
1
2
3
Nama Jalan
Jendral
Sudirman
(simpang
PLN - rumah
dinas
walikota)
S. Parman
Veteran
Nama
Qs
Saluran (m3/dtk)
QT
(m3/dtk)
Jumlah
debit
Keterangan
yang
Qs ≥QT
berlebih
S-SDM
0.735
1.598
tidak OK
0.863
S-SPM
S-VTR
0.877
0,060
2.200
1,617
tidak OK
tidak OK
1.323
1.557
Untuk mengatasi masalah banjir, maka diperlukan perhitungan untuk
mendesain ulang saluran drainase yang dapat menampung debit banjir puncak dari
masing-masing saluran drainase yang ditinjau.
4.2.2.1 Perhitungan Saluran Drainase Jalan Jendral Sudirman (Simpang
PLN- Rumah Dinas Walikota)
Dari perhitungan yang telah dilakukan, maka
didapat debit puncak
sebesar 1,598 m3/dtk, sedangkan debit yang mampu ditampung oleh saluran
drainase yang ada sebesar 0,735 m3/dtk, berarti ada debit yang sebesar 0,863
m3/dtk yang meluap menggenangi jalan pada saat hujan besar terjadi.
Maka diperlukan desain saluran drainase yang mampu menampung debit
puncak sebesar 1,598 m3/dtk.
72
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.19 Perhitungan kapasitas drainase Jalan Jendral Sudirman
(simpang PLN- rumah dinas walikota)
Dimensi Saluran
B
(m)
b
(m)
H
(m)
h
(m)
m
1
0.65
1
0.85 0.95
S
(m)
N
Dimensi Hidrolis
A
(m3)
P
(m)
R
(m)
0.015 0.001 1.273 2.688 0.473
V
(m/dtk)
F
(m)
Qs
(m3/dtk)
1.281
0.250
1.630
A = (B + mh)h
A = (0,85 + (1 x 0,65)) x 0,65
A = 1,273 m2
P = B + 2h
2
+1
= 0,85 + (2 x 0,65) 12 + 1
= 2,688 m
R=
R=
�
�
1,273
2,688
R = 0,473 m
V=
V=
2
3
1
1
2
1
2
1
� (0,473)3 � (0,001)2
0,015
V = 1,281 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 1,273 x 1,281
Qs = 1,630 (m3/dtk)
73
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1
Penampang melintang desain saluran rencana Jalan Jendral Sudirman
(simpang PLN – rumah dinas walikota)
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, dimensi saluran
drainase dengan luas penampang 1,273 m2 dapat menampung debit saluran
maksimum sebesar 1,630 m3/dtk, dan debit puncak banjir periode selama 5 tahun
adalah 1,598 m3/dtk. Dengan demikian dimensi saluran ini dapat digunakan
untuk saluran drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
4.2.2.2 Perhitungan Saluran Drainase Jalan S.Parman
Saluran drainase jalan S.Parman memiliki debit sebesar 2,2 m3/dtk,
sedangkan dari perhitungan yang telah dilakukan, kapasitas drainase eksisting
yang mampu ditampung oleh saluran drainase yang ada hanya sebesar 0,877
m3/dtk, berarti ada debit yang sebesar 1,323 m3/dtk yang menggenang saat banjir
besar terjadi.
Maka diperlukan desain saluran drainase yang mampu menampung debit
puncak sebesar 2,2 m3/dtk.
74
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.20 Perhitungan Kapasitas drainase Jalan S.Parman
Dimensi Saluran
B
b
H
h
M
(m) (m) (m) (m)
0.95
1.1
1.2
0.8
S
(m)
n
Dimensi Hidrolis
A
P
R
(m3) (m)
(m)
1.2 0.015 0.001 1.718 3.449 0.498
V
(m/dtk)
F
(m)
Qs
(m3/dtk)
1.325
0.300
2.277
A = (B + mh)h
A = (0,95 + (1,2 x 0,8)) x 0,8
A = 1,718 m2
P = B + 2h
2
+1
= 0,95 + (2 x 0,8) 1,22 + 1
= 3,449 m
R=
R=
�
�
1,718
3,449
R = 0,498 m
V=
V=
2
3
1
1
0,015
1
2
2
1
� (0,498)3 � (0,001)2
V = 1,325 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 1,718 x 1,325
Qs = 2,277 (m3/dtk)
75
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2
Penampang melintang desain saluran jalan S.Parman
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, dimensi saluran
drainase dengan luas penampang 1,718 m2 dapat menampung debit saluran
maksimum sebesar 2,277 m3/dtk, dan debit puncak banjir periode selama 5 tahun
adalah 2,2 m3/dtk. Dengan demikian dimensi saluran ini dapat digunakan untuk
saluran drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
4.2.2.3 Perhitungan Saluran Drainase Jalan Veteran
Saluran drainase jalan Veteran memiliki debit sebesar 1,617 m3/dtk,
sedangkan dari perhitungan yang telah dilakukan, kapasitas drainase eksisting
yang mampu ditampung oleh saluran drainase yang ada hanya sebesar 0,060
m3/dtk, berarti ada debit yang sebesar 1,557 m3/dtk yang menggenang saat banjir
besar terjadi.
Maka diperlukan desain saluran drainase yang mampu menampung debit
puncak sebesar 1,617 m3/dtk.
76
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.21 Perhitungan kapasitas drainase Veteran
Dimensi Saluran
Dimensi Hidrolis
S
V
F
Qs
n
B
b
H
h
A
P
R
(m)
(m/dtk)
(m)
(m3/dtk)
m
(m) (m) (m) (m)
(m3) (m)
(m)
1.55 1.55 1.80 1.60 - 0.03 0.001 2.480 4.750 0.522 0.684 0.450
1.696
A = B.h
A = 1,55 x 1,8
A= 2,480 m3
P = B + 2h
P = 1,55 + (2 x 1,8)
P = 4,750 m
R=
R=
�
�
2,48
4,75
R = 0,522 m
1
V= .
V=
2
3
.
1
2
2
1
1
.�(0,522)3 � (.0,001)2
0,03
V = 0,684 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 2,480 x 0.684
Qs = 1,696 m3/dtk
77
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3
Penampang melintang desain saluran jalan Veteran
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, dimensi saluran
drainase dengan luas penampang 2,480 m2 dapat menampung debit saluran
maksimum sebesar 1,696 m3/dtk, dan debit puncak banjir periode selama 5 tahun
adalah 1,617 m3/dtk. Dengan demikian dimensi saluran ini dapat digunakan untuk
saluran drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
78
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan langsung di lapangan, perhitungan secara teknis
pada data yang ada, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan maka didapat besar debit rencana
untuk:
● Saluran drainase eksisting Jalan Jendral Sudirman (simpang PLN-rumah
dinas walikota = 1,598 m3/dtk
● Saluran drainase eksisting Jalan S. Parman = 2,200 m 3/dtk
● Saluran drainase Jalan Veteran (Pajak Kawat) = 0,040 m3/dtk
b. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, maka didapat besar kapasitas
drainase eksisting :
● Jalan Jendral Sudirman (simpang PLN-rumah dinas walikota = 0,753 m3/dtk
● Jalan S. Parman = 0,877 m3/dtk
● Jalan Veteran (Pajak Kawat) = 0,060 m3/dtk
c. Kapasitas drainase eksisting di Jalan Jendral Sudirman (simpang PLN-rumah
dinas walikota), Jalan S.Parman dan Jalan Veteran tidak mampu mengalirkan
air pada masing-masing saluran.
d. Banjir yang terjadi juga dipengaruhi oleh adanya tumpukan sedimen dan
sampah ditiap saluran-saluran drainase yang menghambat lajunya aliran air.
79
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran
a. Membuat pengaturan tata guna lahan.
b. Memperbesar penampang saluran drainase yang ada agar berfungsi secara
optimal.
c. Memperbaki dan membersihkan bukaan/lubang sisi-sisi jalan (street inlet) agar
dapat mengalirkan limpasan air hujan dengan maksimal.
d. Perlu dilakukannya pemeliharaan saluran, seperti pengangkatan sedimen secara
berkala untuk menghindari pendangkalan yang diakibatkan oleh sampah dan
limbah yang tersumbat dari kegiatan perdagangan sekitar drainase.
e. Membuat tempat pembuangan sampah yang efektif untuk mencegah
dibuangnya sampah ke saluran drainase.
f. Diperlukan adanya kesadaran penduduk sekitar agar turut memelihara saluran
dengan cara tidak membuang sampah dan tidak mendirikan bangunan di sekitar
saluran drainase.
80
Universitas Sumatera Utara
METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini yaitu metode
pengumpulan data, metode analisa. Metode pengumpulan data terbagiatas data
primer dan data sekunder. Proses analisa data terbagi dua yaitu analisa hidrologi
dan analisa hidrolika. Kemudian dievaluasi berdasarkan debit saluran di saluran
drainase eksisting dengan debit saluran rencananya.
3.1 Pelaksanaan Penelitian
Hal pertama yang diperlukan yaitu pengumpulan data, yaitu data primer
dan data sekunder.
● Data Primer
Data primer yang digunakan didapatkan dari hasil peninjauan langsung dari
drainase-drainase eksisting yang terletak di beberapa lokasi penelitian. Data yang
dikumpulkan berhubungan dengan bentuk struktur, arah aliran, dan kondisi
eksisting dari drainase yang ditinjau yaitu, jalan Jendral Sudirman (simpang PLN
– rumah dinas walikota), jalan S. Parman dan jalan Veteran (Pajak Kawat) Kota
Tanjung Balai, Asahan.
● Data Sekunder
Data sekunder adalah data-data pendukung untuk melengkapi data primer.
Data-data
sekunder
yang
dibutuhkan
yaitu
data
curah
hujan
selama
52
Universitas Sumatera Utara
45
20 tahun yang diperoleh dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika
Sampali Medan, dan peta jalan dilokasi drainase-drainase yang ditinjau yang
didapatkan dari earth explorer.
Setelah di dapat data primer dan data sekunder, selanjutnya akan dilakukan
penganalisaan data berdasarkan dari sisi analisis hidrologi dan analisis hidrolika.
3.2 Penyajian Data
Untuk mendukung penelitian ini, data-data yang diperlukan antara lain:
1. Peta catchment area yang didapat dari peta jalan earth explorer.
2. Data curah hujan selama 20 tahun terakhir (1993-2013)
3. Data pengukuran langsung dari eksisting drainase-drainase yang ditinjau.
4. Dokumentasi.
3.2.1 Data Curah Hujan
Data curah hujan selama 20 tahun terakhir dari tahun 1993-2013 Kota Tanjung
Balai Asahan, dapat dilihat dari tabel dibawah ini.
53
Universitas Sumatera Utara
45
Tabel 3.1 Data Curah Hujan Kota Tanjung Balai
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Jan
11
120
8
183
20
27
128
172
54
22
6
120
77
58
169
31
98
92
130
5
Feb
87
54
97
187
55
0
19
32
44
81
89
71
99
143
96
16
14
25
34
77
Mar
92
170
212
66
41
91
113
110
179
162
159
169
211
79
55
81
131
109
190
216
Apr
138
131
109
105
94
105
73
128
141
119
114
117
106
108
79
104
61
135
121
128
Mei
85
101
91
131
82
52
68
96
102
128
156
90
102
123
83
51
54
65
162
61
Juni
179
82
112
76
83
137
117
205
89
135
70
57
121
85
92
136
127
199
139
100
Juli
211
50
146
125
91
139
148
231
134
71
135
49
164
122
87
138
138
221
50
156
Agust
116
229
155
176
332
162
169
211
146
249
196
225
159
174
289
161
152
113
279
135
Sept
180
72
139
223
79
168
175
182
62
32
203
64
135
229
181
167
165
185
42
149
Okt
155
187
157
188
249
89
107
150
137
176
146
178
167
182
156
88
99
140
157
163
Nov
337
189
180
230
215
188
196
227
179
182
240
198
184
231
89
187
202
327
199
170
3.2.2 Kondisi Saluran Eksisting dan Permasalahannya
Saluran eksisting berdasarkan keadaan sebenarnya yang diperoleh saat
peninjauan langsung.
3.2.2.1 Kondisi Saluran Eksisting Jalan Sudirman simpang PLN – Rumah
Dinas Walikota
Jalan Sudirman simpang PLN s/d rumah dinas walikota terletak di pusat kota
yang merupakan daerah pertokoan, perkantoran, dan sekolah-sekolah negeri.
Masyarakat sekitar melihat peluang ini dengan menjajakan jualannya sedekat
mungkin dengan sekolah-sekolah dan perkantoran, alhasil terjadi penyalah tata
gunaan lahan, Yaitu lahan untuk trotoar dan drainase sekitar menjadi kios dadakan
54
Universitas Sumatera Utara
Des
111
90
196
127
192
169
210
188
93
69
89
127
104
193
60
137
146
90
70
190
45
dan menyebabkan lebar penampang drainase menjadi berkurang. Hal ini sangat
menyumbang besar terhadap banjir yang sering terjadi di jalan ini.
Bukaan saluran drainase yang berada di sisi-sisi jalan menjadi tidak terawat
dan akhirnya tidak mampu mengalirkan debit dengan baik. Selain itu, faktor banjir
di jalan ini juga disebabkan kapasitas drainase yang tidak memadai untuk
menampung limpasan hujan dan limpasan air buangan.
Gambar 3.1
Banjir di Jalan Sudirman
(sumber: http://www.metrosiantar.com/2013/05/04/53603/kantor-dprd-terendam-banjir/)
Gambar 3.2
Genangan air hujan yang terjadi di Jalan Sudirman sesaat setelah hujan ringan
reda
55
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 3.3
Drainase eksisting Jalan Sudirman
3.2.2.2 Kondisi Saluran Eksisting Jalan S.Parman
Penyalah tata gunaan lahan juga terjadi di jalan S. Parman. Jalan ini
merupakan daerah perumahan warga yang selain menjadi tempat tinggal, warga
juga memfungsikan rumahnya menjadi tempat berjualan dan membuka warungwarung makan. Dengan lahan yang tidak memadai untuk berjualan, warga
memaksakan untuk memajukan warung mereka sampai menutup bukaan drainase
yang ada. Besar penampang drainase yang kurang memadai, diperparah dengan
kebiasaan warga yang membuang sampah kesaluran drainase di jalan tersebut.
Sampah-sampah yang membusuk dan penumpukan sedimen yang menyulitkan air
untuk mengalir yang mengakibatkan lingkungan tidak sehat dan sudah tentu
mendatangkan genangan bahkan banjir saat hujan datang.
56
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 3.4
Kondisi drainase eksisting Jalan S.Parman
Gambar 3.5
Drainase eksisting Jalan S.Parman
Gambar 3.6
Kegiatan perdagangan di sekitar drainase eksisting Jalan S.Parman
57
Universitas Sumatera Utara
45
3.2.2.3 Kondisi Saluran Eksisting Jalan Veteran (Pajak Kawat)
Jalan Veteran merupakan daerah pasar tradisional yang ada di Kota Tanjung
Balai. Ketidaksadaran warga pasar akan pentingnya menjaga saluran drainase,
membuat jalan ini langganan banjir di musim penghujan.
Tumpukan sedimen dan sampah-sampah yang memenuhi saluran drainase
menghambat jalannya air yang mengalir. Lebar penampang saluran drainase yang
tidak memadai juga menjadi alasan banjir di daerah ini.
Gambar 3.7
Drainase eksisting Jalan Veteran (Pajak Kawat)
Gambar 3.8
Tumpukan sampah di sisi drainase Jalan Veteran (Pajak Kawat)
58
Universitas Sumatera Utara
45
3.3
Analisa Data
3.3.1
Analisis Hidrologi
- Mengevaluasi frekuensi curah hujan berdasarkan data curah hujan 20 tahun
dengan menggunakan empat jenis distribusi yaitu, Distribusi Normal, Distribusi
Log Normal, Distribusi Log Person III, dan Distribusi Gumbel.
- Mengevaluasi waktu konsentrasi
- Mengevaluasi koefisien limpasan
- Mengevaluasi intensitas curah hujan dengan menggunakan metode Mononobe
- Perhitungan debit banjir rencana dengan metode rasional
3.3.2
Analisis Hidrolika
- Mengevaluasi kapasitas penampang drainase di Jalan Sudirman simpang PLN
sampai rumah dinas walikota, Jalan S. Parman dan Jalan Veteran (Pajak Kawat).
- Mengevaluasi besar debit saluran dengan besar debit saluran rencana.
- Menentukan luas penampang drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
59
Universitas Sumatera Utara
45
Evaluasi Penanggulangan Banjir di
Beberapa Ruas Jalan
di Kota Tanjung Balai Kabupaten Asahan
Tinjauan Pustaka
Pengambilan Data
Data Sekunder
Data Primer
Menghitung debit maksimum
dari saluran eksisting
- Menentukan luas catchment area
- Menghitung curah hujan maksimum
Analisa Data
Kesimpulan dan Saran
Gambar 3.9 Diagram Alir Metode Penelitian
60
Universitas Sumatera Utara
45
BAB IV
ANALISA DATA
4.1 Analisa Hidrologi
Dalam tugas akhir ini, data curah hujan diperoleh dari Badan Meteorologi
dan Geofisika Sampali Kota Medan selama 20 tahun terakhir untuk stasiun
pengamatan kota Tanjung Balai Asahan. Data curah hujan ini akan diolah
sehingga dapat menghasilkan curah hujan rencana yang dibutuhkan.
4.1.1Analisis Frekuensi Curah Hujan
Ada empat jenis distribusi yang paling banyak digunakan dalam bidang
hidrologi untuk menghitung curah hujan rencana yaitu Distribusi Normal,
Distribusi Log Normal, Distribusi Log Person III, dan Distribusi Gumbel.
Tabel 4.1 Nilai Variabel (k) Reduksi Gauss
Periode Ulang (Tahun)
2
5
10
20
50
100
0,000
0,840
1,280
1,640
2,050
2,330
(Sumber:Thambos, 2010)
61
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.1Distribusi Normal
Tabel 4.2 Curah Hujan Distribusi Normal
No
Curah Hujan Xi
(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Jumlah
X
179
187
188
202
210
211
212
216
225
229
230
231
231
240
249
279
289
327
332
337
4804
240.2
(X i X )
-61.2
-53.2
-52.2
-38.2
-30.2
-29.2
-28.2
-24.2
-15.2
-11.2
-10.2
-9.2
-9.2
-0.2
8.8
38.8
48.8
86.8
91.8
96.8
(X i - X)2
3745.44
2830.24
2724.84
1459.24
912.04
852.64
795.24
585.64
231.04
125.44
104.04
84.64
84.64
0.04
77.44
1505.44
2381.44
7534.24
8427.24
9370.24
43831.2
(Sumber:Hasil Perhitungan)
Dari data-data diatas didapat:
=
4804
= 240,2
20
46
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi :
S=
( X i − X )2
n−1
=
43831 ,2
20−1
= 48,0303
Perhitungan Curah Hujan Rencana dengan menggunakan Distribusi Normal
● Untuk periode ulang (T) 2 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (0 × 48,0303)
= 240,2
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (0,840 × 48,0303)
= 280,5455
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (1,280 × 48,0303)
= 301,6788
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (1,640 × 48,0303)
= 318,9697
47
Universitas Sumatera Utara
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + (2,050 × 48,0303)
= 338,6621
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
KT =
XT − X
S
→ XT= X + (K T × S)
= 240,2 + ( 2,330 × 48,0303)
= 352,1106
Tabel 4.3 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Normal
No
Periode
Ulang (T)
Tahun
KT
X
S
Curah Hujan
(XT) mm
1
2
0
240.2
48.0303
240.2
2
5
0.84
240.2
48.0303
280.545452
3
10
1.28
240.2
48.0303
301.678784
4
20
1.64
240.2
48.0303
318.969692
5
50
2.05
240.2
48.0303
338.662115
6
100
2.33
240.2
48.0303
352.110599
(Sumber : Hasil Perhitungan)
48
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.2 Distribusi Log Normal
Tabel 4.4 Curah Hujan Distribusi Log Normal
Curah
Hujan
No
Log Xi
�
Xi
(mm)
1
179
240.2 2.25285
2
187
240.2 2.27184
3
188
240.2 2.27416
4
202
240.2 2.30535
5
210
240.2 2.32222
6
211
240.2 2.32428
7
212
240.2 2.32634
8
216
240.2 2.33445
9
225
240.2 2.35218
10
229
240.2 2.35984
11
230
240.2 2.36173
12
231
240.2 2.36361
13
231
240.2 2.36361
14
240
240.2 2.38021
15
249
240.2 2.39620
16
279
240.2 2.44560
17
289
240.2 2.46090
18
327
240.2 2.51455
19
332
240.2 2.52114
20
337
240.2 2.52763
Jumlah
4804
47.45869
240.2
�
(Sumber: Hasil Perhitungan)
(Xi-�)
(Xi-�)2
-61.2
-53.2
-52.2
-38.2
-30.2
-29.2
-28.2
-24.2
-15.2
-11.2
-10.2
-9.2
-9.2
-0.2
8.8
38.8
48.8
86.8
91.8
96.8
3745.44
2830.24
2724.84
1459.24
912.04
852.64
795.24
585.64
231.04
125.44
104.04
84.64
84.64
0.04
77.44
1505.44
2381.44
7534.24
8427.24
9370.24
43831.2
(Log Xi – Log
�)2
0.01442
0.01022
0.00976
0.00457
0.00257
0.00237
0.00217
0.00148
0.00043
0.00017
0.00013
0.00009
0.00009
0.00005
0.00054
0.00528
0.00774
0.02005
0.02196
0.02393
0.12802
Dari data-data diatas didapat:
X=
47,45869
20
= 2,3729
49
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi :
S=
( Log X i −Log X )2
n−1
=
0,12802
20−1
= 0,0821
Perhitungan Curah Hujan Rencana dengan menggunakan Distribusi Log Normal
● Untuk periode ulang (T) 2 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT= Log X + (K T × S)
= 2,3729 + (0 × 0,0821)
= 2,3729
XT = 235.9935
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
KT =
Log X T −Log X
S
→ LogXT= Log X + (K T × S)
= 2,3729 + (0,840 × 0,0821)
= 2,44186
XT = 276.6075
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
KT =
Log X T –Log X
S
→ LogXT=X + (K T × S)
= 2,3729 + (1,280 × 0,0821)
= 2,4799
XT = 300.5993
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT=X + (K T × S)
50
Universitas Sumatera Utara
= 2,3729 + (1,640 × 0,0821)
= 2,50754
XT = 321.7689
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT=X + (K T × S)
= 2,3729 + (2,050 × 0,0821)
= 2,54121
XT = 347.7002
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT=X + (K T × S)
= 2,3729 + ( 2,330 × 0,0821)
= 2,56419
XT = 366.6005
Tabel 4.5 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal
Periode
Ulang
No
KT
Log �
(T)
Tahun
2
0
2.3729
1
5
0.84 2.3729
2
10
1.28 2.3729
3
20
1.64 2.3729
4
50
2.05 2.3729
5
100
2.33 2.3729
6
(Sumber : Hasil Perhitungan)
Log S
Log XT
Curah Hujan
(XT) mm
0.0821
0.0821
0.0821
0.0821
0.0821
0.0821
2.37290
2.44186
2.47799
2.50754
2.54121
2.56419
235.9935
276.6075
300.5993
321.7689
347.7002
366.6005
51
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.3 Distribusi Log Person III
Tabel 4.6 Curah Hujan Distribusi Log Person III
Curah
Hujan
Log
No
Max
Xi
(mm)
Xi
1
179
2.253
2
187
2.272
3
188
2.274
4
202
2.305
5
210
2.322
6
211
2.324
7
212
2.326
8
216
2.334
9
225
2.352
10
229
2.360
11
230
2.362
12
231
2.364
13
231
2.364
14
240
2.380
15
249
2.396
16
279
2.446
17
289
2.461
18
327
2.515
19
332
2.521
20
337
2.528
Jumlah 4804 47.459
X
240.2
(Sumber:Hasil Perhitungan)
Log
X
Log XiLog X
(Log XiLog X)2
(Log XiLog X)3
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
2.373
-0.120
-0.101
-0.099
-0.068
-0.051
-0.049
-0.047
-0.038
-0.021
-0.013
-0.011
-0.009
-0.009
0.007
0.023
0.073
0.088
0.142
0.148
0.155
0.014418
0.010219
0.009756
0.004567
0.002572
0.002367
0.002171
0.001480
0.000430
0.000171
0.000125
0.000087
0.000087
0.000053
0.000541
0.005282
0.007738
0.020056
0.021966
0.023932
0.128018
-0.001731
-0.001033
-0.000964
-0.000309
-0.000130
-0.000115
-0.000101
-0.000057
-0.000009
-0.000002
-0.000001
-0.000001
-0.000001
0.0000004
0.000013
0.000384
0.000681
0.002840
0.003255
0.003702
0.006421
Dari data-data diatas didapat:
X =
47,45869
20
= 2,3729
52
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi:
S =
�=1(�
�
� −�
�
−1
)2
=
0.128018
20−1
= 0.0821
Koefisien Kemencengan:
G=
�=1(� �
− � )3
−1 ( −2)� 3
20 � 0.006421
= 19 � 18 � 0.08213 = 0.67895
Perhitungan Curah Hujan Rencana dengan menggunakan Distribusi Log Person
III
●Untuk periode ulang (T) 2 tahun
KT
=
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (-0.099 x 0.0821)
= 2.3648
XT
= 231.618
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
KT
=
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (0.8 x 0.0821)
= 2.4386
XT
= 274.524
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (1.328 x 0.0821)
= 2.4819
53
Universitas Sumatera Utara
XT
= 303.339
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (2.402 x 0.0821)
= 2.5701
XT
= 371.624
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (2.359 x 0.0821)
= 2.5666
XT
= 368.616
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
KT =
Log X T – Log X
S
→ Log XT = Log X + (K T × S)
= 2.3729 + (2.755 x 0.0821)
= 2.5991
XT
= 397.270
54
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Person III
No
PeriodeUlang
Log X
(T) Tahun
KT
Log S
Log XT
CurahHujan
(XT) mm
0.0821
2.3648
231.618
0.0821
2.4386
274.524
1
2
2.3729
2
5
2.3729
0.099
0.800
3
10
2.3729
1.328
0.0821
2.4819
303.339
4
20
2.3729
2.402
0.0821
2.5701
371.624
5
50
2.3729
2.359
0.0821
2.5666
368.616
6
100
2.3729
2.755
0.0821
2.5991
397.270
(Sumber: Hasil Perhitungan)
55
Universitas Sumatera Utara
4.1.1.4 Distribusi Gumbel
Tabel 4.8 Curah Hujan Distribusi Gumbel
No
Curah Hujan Xi
(mm)
(X i X )
(X i - X)2
1
179
-61.2
3745.44
2
187
-53.2
2830.24
3
188
-52.2
2724.84
4
202
-38.2
1459.24
5
210
-30.2
912.04
6
211
-29.2
852.64
7
212
-28.2
795.24
8
216
-24.2
585.64
9
225
-15.2
231.04
10
229
-11.2
125.44
11
230
-10.2
104.04
12
231
-9.2
84.64
13
231
-9.2
84.64
14
240
-0.2
0.04
15
249
8.8
77.44
16
279
38.8
1505.44
17
289
48.8
2381.44
18
327
86.8
7534.24
19
332
91.8
8427.24
20
337
96.8
9370.24
Jumlah
4804
X
240.2
43831.2
(Sumber: Hasil Perhitungan)
Dari data-data diatas didapat:
=
4804
= 240,2
20
56
Universitas Sumatera Utara
Standar Deviasi :
S=
( X i − X )2
n−1
43831 ,2
20−1
=
= 48,0303
Dari tabel 2.3 dan tabel 2.4, untuk n = 20
Yn = 0.5236
Sn = 1.06
●Untuk periode ulang (T) 2 tahun
YTR= 0.3668
K
X
T
Y TR Y n
Sn
0 , 3668
0 , 5236
1 . 06
0 . 148
X K ( S ) 240 . 2 ( 0 ,148 ( 48 . 0303 )) 233 . 095 mm
●Untuk periode ulang (T) 5 tahun
YTR= 1.5004
K
X
T
Y TR Y n
Sn
1 . 5004
0 , 5236
1 . 06
0 . 922
X K ( S ) 240 . 2 ( 0 . 922 ( 48 . 0303 )) 284 . 4604 mm
●Untuk periode ulang (T) 10 tahun
YTR= 2.251
K
X
T
Y TR Y n
Sn
2 . 2510
0 , 5236
1 . 06
1 . 6296
X K ( S ) 240 . 2 ( 1 . 6296 ( 48 . 0303 )) 318 . 471 mm
●Untuk periode ulang (T) 20 tahun
YTR= 2.9709
57
Universitas Sumatera Utara
K
X
Y TR Y n
Sn
2 . 9709
0 , 5236
1 . 06
2 . 3088
X K ( S ) 240 . 2 ( 2 . 3088 ( 48 . 0303 )) 351 . 091 mm
T
●Untuk periode ulang (T) 50 tahun
YTR= 3.9028
K
X
Y TR Y n
Sn
3 . 9028
0 , 5236
1 . 06
3 . 188
X K ( S ) 240 . 2 ( 3 . 188 ( 48 . 0303 )) 393 . 317 mm
T
●Untuk periode ulang (T) 100 tahun
YTR= 4.3117
K
X
T
Y TR Y n
Sn
4 . 3117
0 , 5236
1 . 06
3 . 5737
X K ( S ) 240 . 2 ( 3 . 5737 ( 48 . 0303 )) 411 . 84 mm
Tabel 4.9 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Gumbel
No
Periode
Ulang(T)
Tahun
X
YTR
Yn
Sn
S
Curah
Hujan (XT)
1
2
3
4
5
6
2
5
10
20
50
100
240.2
240.2
240.2
240.2
240.2
240.2
0.3668
1.5004
2.251
2.9709
3.9028
4.3117
0.5236
0.5236
0.5236
0.5236
0.5236
0.5236
1.06
1.06
1.06
1.06
1.06
1.06
48.0303
48.0303
48.0303
48.0303
48.0303
48.0303
233.095
284.460
318.471
351.091
393.317
411.845
58
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Rencana Maksimum
No
Periode
Ulang (T)
Tahun
Normal
Log
Normal
Log
Person
III
Gumbel
1
2
240.2
235.994
231.618
233.10
2
5
280.545
276.068
274.524
284.46
3
10
301.679
300.599
303.339
318.47
4
20
318.97
321.769
371.624
351.09
5
50
338.662
347.700
368.616
393.32
6
100
352.111
366.601
397.27
411.85
Curah Hujan Rencana Maksimum
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
2
5
Normal
10
Log Normal
20
50
Log Person III
100
Gumbel
Periode Ulang T (Tahun)
59
Universitas Sumatera Utara
4.1.2 Waktu Konsentrasi
Untuk saluran air hujan daerah perkotaan, waktu konsentrasi terdiri dari
waktu yang diperlukan oleh limpasan untuk mengalir di permukaan tanah untuk
mencapai saluran terdekat (tc) dan waktu pengaliran dalam saluran ke titik yang
dimaksud (td).
Tabel 4.11 Perhitungan Waktu Konsentrasi (menit)
No
1
2
3
Nama
Jalan
Jendral
Sudirman
(Simpang
PLN s/d
Rumah
Dinas
Walikota)
S.Parman
Veteran
Saluran
L
(m)
Ls
(m)
S
n
V
(m/dtk)
To
Td
Tc
(menit) (menit) (menit)
S-SDM
121.6 252 0.001 0.015
0.537
126.016
7.821
133.837
S-SPM
S-VTR
118.4 178 0.001 0.015
93
136 0.001 0.02
0.809
0.447
122.700
128.497
3.667
5.072
126.367
133.568
Waktu konsentrasi S-SDM
t0 =
t0 =
2
3
2
3
� 3,28 ���
menit
� 3,28 � 121,6 �
0,015
0,001
= 126.016 menit
td =
��
252
= 60 � 0.537 = 7.821 menit
60�
tc= t0 + td= 133.837 menit
60
Universitas Sumatera Utara
4.1.3 Intensitas Hujan
Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan dalam satu
persatuan waktu. Apabila data hujan jangka pendek tidak tersedia, yang ada hanya
data hujan harian, maka intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus Mononobe.
Untuk luas daerah 10-100 ha maka dipilih periode ulang 5 tahun. Maka intensitas
curah hujan rencana dapat diperhitungkan sebagai berikut:
Tabel 4.12 Perhitungan Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
No
1
2
3
Nama Jalan
Jendral Sudirman
(Simpang PLN s/d
Rumah Dinas
Walikota)
S. Parman
Veteran
Saluran
L
(m)
S
Tc
(menit)
R24
I
S-JSD
121.6 0.001 133.837 284.46 57.674
S-SPM
S-VTR
118.4 0.001 126.367 284.46 59.923
93
0.001 133.568 284.46 57.751
Dimana:
S-JSD
= saluran jalan Jendral Sudirman (dari simpang PLN – rumah dinas
walikota)
S-SPM = saluran jalan S.Parman
S-VTR = saluran jalan Veteran
L
= panjang saluran
S
= kemiringan saluran
Tc
= waktu konsentrasi (jam)
R24
= curah hujan rencana periode ulang (T) 5 tahun Distribusi Gumbel
I
= intensitas curah hujan (mm/jam)
61
Universitas Sumatera Utara
4.1.4 Koefisien Pengaliran
Tabel 4.13 Nilai Koefisien Limpasan (C) daerah yang ditinjau
Kondisi Permukaan Tanah
Koefisien
Pengaliran (C)
Jalan Beton dan Jalan Aspal
0.70 - 0.95
Jalan Kerikil dan Jalan Tanah
0.40 - 0.70
Bahu Jalan :
Tanah Berbutir Halus
0.40 - 0.65
Tanah Berbutir Kasar
0.10 - 0.20
Batuan Masif Keras
0.70 - 0.85
Batuan Masif Lunak
0.60 - 0.75
Daerah Perkotaan
0.70 - 0.95
Daerah Pinggiran Kota
0.60 - 0.70
Daerah Industri
0.60 - 0.90
Permukaan Padat
0.60 - 0.80
Permukaan Tidak Padat
0.40 - 0.60
Taman dan Kebun
0.20 - 0.40
Persawahan
0.45 - 0.60
Perbukitan
0.70 - 0.80
Pegunungan
0.75 - 0.90
Berdasarkan Tabel diatas telah ditentukan nilai dari koefisien limpasan
terhadap kondisi karakter permukaannya yaitu berhubung keterbatasan data
penggunaan lahan yang tidak saya miliki, maka saya memutuskan untuk
menggunakan Koefisien penggunaan lahan = 0,8 (Jalan Beton dan Aspal) di
sesuaikan dengan kondisi penggunaan lahan terbesar dilokasi penelitian.
62
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.14 Perhitungan Debit Rencana (m3/dtk)
No
1
2
3
Nama
Jalan
Jendral
Sudirman
(simpang
PLNRumah
Dinas
Walikota)
S. Parman
Veteran
Nama
Tc
Td
V
Ls
Saluran (menit) (menit) (m/dtk) (m)
C
Cs
I
(mm/jam)
A
(km)2
Qt
(m /dtk)
S-SDM
133.837
7.821
0.537
252
0.8
0.972
57.674
0.1283
1.598
S-SPM
S-VTR
126.367
133.568
3.667
5.072
0.809
0.447
178
136
0.8
0.8
0.986
0.981
59.923
57.751
0.1675
0.1283
2.200
1.617
3
Dimana :
S-JSD = saluran jalan Jendral Sudirman (dari simpang
PLN s/d Rumah Dinas Walikota)
S-SPM = saluran jalan S.Parman
S-VTR = saluran jalan Veteran
C
= koefisien limpasan
Cs
= koefisien tampungan
Tc
= waktu konsentrasi (menit)
A
= luas catchment area (km2)
QT
V
Ls
Td
I
= debit rencana (m3/dtk)
= kecepatan aliran di dalam saluran (m/dtk)
= panjang lintasan aliran di dalam saluran (m)
= conduit time sampai ke tempat pengukuran
= intensitas curah hujan (mm/jam)
63
Universitas Sumatera Utara
4.1.5 Debit Rencana
Debit Rencana pada Saluran S-JSD
Cs =
Cs =
2
2 +
2 � 133,837
2 � 133,837 +7.821
Cs= 0,972
Q = 0,278 . C .Cs . I . A
Q = 0,278 x 0,80 x 0,972 x 57,674 x 0,1283
Q = 1,598 m3/detik
64
Universitas Sumatera Utara
4.2 Analisa Hidrolika
4.2.1 Analisa Kapasitas Penampang Saluran
Tabel 4.15.Penampang dan Lokasi Saluran Drainase
Nama
Lokasi
Saluran
Saluran
No
PenampangSaluran
1
S - JSD
2
S – SPM
3
S - VTR
Dokumentasi
65
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.16 Analisa Kapasitas Penampang Saluran
Dimensi Saluran
No
Nama
Jalan
Saluran
Konstruksi
Bentuk
Kondisi
B
b
H
h
(m)
(m)
(m)
(m)
Dimensi Hidrolis
n
m
S
(m)
A
P
R
(m3)
(m)
(m)
V
F
Qs
(m/dtk)
(m)
(m3/dtk)
1
Jendral
Sudirman
(Simpang
PLN Rumah
Dinas
Walikota)
S-SDM
Beton
Trapesium
Sedimen,
sampah
0.5
0.6
0.65
0.2
0.6
0.015
0.001
0.524
0.966
0.542
1.402
0.163
0.735
2
S.Parman
S-SPM
Beton
Trapesium
Sedimen,
sampah
0.6
1
0.6
0.45
0.6
0.015
0.001
0.722
1.650
0.437
1.215
0.150
0.877
3
Veteran
S-VTR
Batu Kali
Persegi
Sedimen,
sampah
0.45
0.45
0.75
0.45
-
0.03
0.001
0.203
1.350
0.150
0.298
0.188
0.060
66
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
S-JSD = saluran Jalan Jendral Sudirman (dari simpang PLN – rumah dinas
walikota)
S-SPM = saluran Jalan S.Parman
S-VTR = saluran Jalan Veteran
Qs
= debit saluran (m3/dtk)
B
= lebar atas (m)
b
= lebar bawah
n
= koefisien manning
(koefisien manning 0.015 untuk tipe saluran beton dan 0.03 untuk tipe
saluran pasangan batu)
A
= luas catchment area (m2)
S
= kemiringan dasar saluran (m)
m
= kemiringan dinding saluran
P
= keliling basah (m)
h
= kedalaman air (m)
H
= kedalaman saluran (m)
R
= jari-jari hidrolik (m)
V
= kecepatan aliran didalam saluran (m/dtk)
67
Universitas Sumatera Utara
1.Saluran S-SDM
A = (B + mh)h
A = (0,5 + (0,6 x 0,2)) x 0,2
A = 0,524 m2
P = B + 2h
2
+1
P = 0,5 + (2 x 0,2) 0,62 + 1
P = 0,966 m
R=
R=
�
�
0,524
0,966
R = 0,542 m
V=
V=
2
3
1
1
0,015
1
2
2
1
� (0,542)3 � (0,001)2
V = 1,402 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 0,524 x 1,4023
Qs = 0,735 (m3/dtk)
68
Universitas Sumatera Utara
2.Saluran SPM
A = (B + mh)h
A = (0,6 + (0,6 x 0,45)) x 0,45
A = 0,722 m2
P = B + 2h
2
+1
P = 0,6 + (2 x 0,45) 0,62 + 1
P = 1,650 m
R=
R=
�
�
0,722
1,649
R = 0,437 m
V=
V=
2
3
1
1
2
1
2
1
� (0,437)3 � (0,001)2
0,015
V = 1,215 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 0,722 x 1,214
Qs = 0,877 (m3/dtk)
69
Universitas Sumatera Utara
3.Saluran S-VTR
A = B.h
A = 0,45 x 0,45
A= 0,203 m3
P = B + 2h
P = 0,45 + (2 x 0,45)
P = 1,35 m
R=
R=
�
�
0,2025
1,35
R = 0,15 m
1
V= .
V=
2
3
1
0,02
.
1
2
2
1
.�(0,15)3 � (.0,001)2
V = 0,298 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 0,2025 x 0.4469
Qs = 0,060 m3/dtk
70
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 17 Evaluasi debit saluran dengan debit rencana
No
Nama Jalan
Nama
Saluran
Qs
(m3/dtk)
QT
(m3/dtk)
Keterangan
Qs ≥ QT
1
Jendaral
Sudirman
(simpang PLNrumah dinas
walikota)
S-SDM
0,735
1,598
Tidak OK
2
3
S. Parman
Veteran
S-SPM
S-VTR
0,877
0,060
2,200
1.617
Tidak OK
Tidak OK
71
Universitas Sumatera Utara
4.2.2 Perencanaan Ulang Saluran Drainase Sesuai Debit Rencana
Dari hasil tabel 4.17, didapatkan hasil bahwa jalan Jendral Sudirman,
jalan S.Parman dan jalan Veteran, memiliki debit berlebih yang meluap dan
menggenangi jalan ketika hujan dengan intensitas tinggi.
Tabel 4.18 Evaluasi jumlah debit yang berlebih
No
1
2
3
Nama Jalan
Jendral
Sudirman
(simpang
PLN - rumah
dinas
walikota)
S. Parman
Veteran
Nama
Qs
Saluran (m3/dtk)
QT
(m3/dtk)
Jumlah
debit
Keterangan
yang
Qs ≥QT
berlebih
S-SDM
0.735
1.598
tidak OK
0.863
S-SPM
S-VTR
0.877
0,060
2.200
1,617
tidak OK
tidak OK
1.323
1.557
Untuk mengatasi masalah banjir, maka diperlukan perhitungan untuk
mendesain ulang saluran drainase yang dapat menampung debit banjir puncak dari
masing-masing saluran drainase yang ditinjau.
4.2.2.1 Perhitungan Saluran Drainase Jalan Jendral Sudirman (Simpang
PLN- Rumah Dinas Walikota)
Dari perhitungan yang telah dilakukan, maka
didapat debit puncak
sebesar 1,598 m3/dtk, sedangkan debit yang mampu ditampung oleh saluran
drainase yang ada sebesar 0,735 m3/dtk, berarti ada debit yang sebesar 0,863
m3/dtk yang meluap menggenangi jalan pada saat hujan besar terjadi.
Maka diperlukan desain saluran drainase yang mampu menampung debit
puncak sebesar 1,598 m3/dtk.
72
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.19 Perhitungan kapasitas drainase Jalan Jendral Sudirman
(simpang PLN- rumah dinas walikota)
Dimensi Saluran
B
(m)
b
(m)
H
(m)
h
(m)
m
1
0.65
1
0.85 0.95
S
(m)
N
Dimensi Hidrolis
A
(m3)
P
(m)
R
(m)
0.015 0.001 1.273 2.688 0.473
V
(m/dtk)
F
(m)
Qs
(m3/dtk)
1.281
0.250
1.630
A = (B + mh)h
A = (0,85 + (1 x 0,65)) x 0,65
A = 1,273 m2
P = B + 2h
2
+1
= 0,85 + (2 x 0,65) 12 + 1
= 2,688 m
R=
R=
�
�
1,273
2,688
R = 0,473 m
V=
V=
2
3
1
1
2
1
2
1
� (0,473)3 � (0,001)2
0,015
V = 1,281 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 1,273 x 1,281
Qs = 1,630 (m3/dtk)
73
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1
Penampang melintang desain saluran rencana Jalan Jendral Sudirman
(simpang PLN – rumah dinas walikota)
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, dimensi saluran
drainase dengan luas penampang 1,273 m2 dapat menampung debit saluran
maksimum sebesar 1,630 m3/dtk, dan debit puncak banjir periode selama 5 tahun
adalah 1,598 m3/dtk. Dengan demikian dimensi saluran ini dapat digunakan
untuk saluran drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
4.2.2.2 Perhitungan Saluran Drainase Jalan S.Parman
Saluran drainase jalan S.Parman memiliki debit sebesar 2,2 m3/dtk,
sedangkan dari perhitungan yang telah dilakukan, kapasitas drainase eksisting
yang mampu ditampung oleh saluran drainase yang ada hanya sebesar 0,877
m3/dtk, berarti ada debit yang sebesar 1,323 m3/dtk yang menggenang saat banjir
besar terjadi.
Maka diperlukan desain saluran drainase yang mampu menampung debit
puncak sebesar 2,2 m3/dtk.
74
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.20 Perhitungan Kapasitas drainase Jalan S.Parman
Dimensi Saluran
B
b
H
h
M
(m) (m) (m) (m)
0.95
1.1
1.2
0.8
S
(m)
n
Dimensi Hidrolis
A
P
R
(m3) (m)
(m)
1.2 0.015 0.001 1.718 3.449 0.498
V
(m/dtk)
F
(m)
Qs
(m3/dtk)
1.325
0.300
2.277
A = (B + mh)h
A = (0,95 + (1,2 x 0,8)) x 0,8
A = 1,718 m2
P = B + 2h
2
+1
= 0,95 + (2 x 0,8) 1,22 + 1
= 3,449 m
R=
R=
�
�
1,718
3,449
R = 0,498 m
V=
V=
2
3
1
1
0,015
1
2
2
1
� (0,498)3 � (0,001)2
V = 1,325 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 1,718 x 1,325
Qs = 2,277 (m3/dtk)
75
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2
Penampang melintang desain saluran jalan S.Parman
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, dimensi saluran
drainase dengan luas penampang 1,718 m2 dapat menampung debit saluran
maksimum sebesar 2,277 m3/dtk, dan debit puncak banjir periode selama 5 tahun
adalah 2,2 m3/dtk. Dengan demikian dimensi saluran ini dapat digunakan untuk
saluran drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
4.2.2.3 Perhitungan Saluran Drainase Jalan Veteran
Saluran drainase jalan Veteran memiliki debit sebesar 1,617 m3/dtk,
sedangkan dari perhitungan yang telah dilakukan, kapasitas drainase eksisting
yang mampu ditampung oleh saluran drainase yang ada hanya sebesar 0,060
m3/dtk, berarti ada debit yang sebesar 1,557 m3/dtk yang menggenang saat banjir
besar terjadi.
Maka diperlukan desain saluran drainase yang mampu menampung debit
puncak sebesar 1,617 m3/dtk.
76
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.21 Perhitungan kapasitas drainase Veteran
Dimensi Saluran
Dimensi Hidrolis
S
V
F
Qs
n
B
b
H
h
A
P
R
(m)
(m/dtk)
(m)
(m3/dtk)
m
(m) (m) (m) (m)
(m3) (m)
(m)
1.55 1.55 1.80 1.60 - 0.03 0.001 2.480 4.750 0.522 0.684 0.450
1.696
A = B.h
A = 1,55 x 1,8
A= 2,480 m3
P = B + 2h
P = 1,55 + (2 x 1,8)
P = 4,750 m
R=
R=
�
�
2,48
4,75
R = 0,522 m
1
V= .
V=
2
3
.
1
2
2
1
1
.�(0,522)3 � (.0,001)2
0,03
V = 0,684 m/dtk
Qs = As.V
Qs = 2,480 x 0.684
Qs = 1,696 m3/dtk
77
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3
Penampang melintang desain saluran jalan Veteran
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, dimensi saluran
drainase dengan luas penampang 2,480 m2 dapat menampung debit saluran
maksimum sebesar 1,696 m3/dtk, dan debit puncak banjir periode selama 5 tahun
adalah 1,617 m3/dtk. Dengan demikian dimensi saluran ini dapat digunakan untuk
saluran drainase yang sesuai dengan debit rencananya.
78
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan langsung di lapangan, perhitungan secara teknis
pada data yang ada, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan maka didapat besar debit rencana
untuk:
● Saluran drainase eksisting Jalan Jendral Sudirman (simpang PLN-rumah
dinas walikota = 1,598 m3/dtk
● Saluran drainase eksisting Jalan S. Parman = 2,200 m 3/dtk
● Saluran drainase Jalan Veteran (Pajak Kawat) = 0,040 m3/dtk
b. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, maka didapat besar kapasitas
drainase eksisting :
● Jalan Jendral Sudirman (simpang PLN-rumah dinas walikota = 0,753 m3/dtk
● Jalan S. Parman = 0,877 m3/dtk
● Jalan Veteran (Pajak Kawat) = 0,060 m3/dtk
c. Kapasitas drainase eksisting di Jalan Jendral Sudirman (simpang PLN-rumah
dinas walikota), Jalan S.Parman dan Jalan Veteran tidak mampu mengalirkan
air pada masing-masing saluran.
d. Banjir yang terjadi juga dipengaruhi oleh adanya tumpukan sedimen dan
sampah ditiap saluran-saluran drainase yang menghambat lajunya aliran air.
79
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran
a. Membuat pengaturan tata guna lahan.
b. Memperbesar penampang saluran drainase yang ada agar berfungsi secara
optimal.
c. Memperbaki dan membersihkan bukaan/lubang sisi-sisi jalan (street inlet) agar
dapat mengalirkan limpasan air hujan dengan maksimal.
d. Perlu dilakukannya pemeliharaan saluran, seperti pengangkatan sedimen secara
berkala untuk menghindari pendangkalan yang diakibatkan oleh sampah dan
limbah yang tersumbat dari kegiatan perdagangan sekitar drainase.
e. Membuat tempat pembuangan sampah yang efektif untuk mencegah
dibuangnya sampah ke saluran drainase.
f. Diperlukan adanya kesadaran penduduk sekitar agar turut memelihara saluran
dengan cara tidak membuang sampah dan tidak mendirikan bangunan di sekitar
saluran drainase.
80
Universitas Sumatera Utara