TUGAS AKHIR RC09 1380 PERENCANAAN SISTEM
TUGAS AKHIR RC09-1380
PERENCANAAN SISTEM DRAINASE PADA PROYEK
PEMBANGUNAN JALAN TOL SURABAYA-MOJOKERTO
SEKSI IA
DIPO SURYAPRAJA
NRP 3106 100 010
Dosen Pembimbing :
Ir. Fifi Sofia
Ir. Anggrahini, MSc
JURUSAN TEKNIK SIPIL
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2011
2
3
Perencanaan Sistem Drainase pada Proyek
Pembangunan Jalan Tol SurabayaMojokerto Seksi IA
Nama Mahasiswa
NRP
Jurusan
Dosen Pembimbing
:
:
:
:
Dipo Suryapraja
3106 100 010
Teknik Sipil FTSP-ITS
Ir. Fifi Sofia
Ir. Anggrahini, MSc.
ABSTRAK
Proyek Pembangunan Jalan Tol
Surabaya-Nojokerto
(SUMO)
adalah
perencanaan pembangunan jalan tol yang
akan menghubungkan dua kota besar di
Provinsi Jawa Timur yaitu Kota Surabaya
dan Kota Mojokerto. Dalam studi ini
membahas perencanaan sistem drainase
jalan tol yang mampu menangani air
limpasan hujan yang terjadi. Lokasi studi
ini bertempat pada proyek pembangunan
Jalan Tol Surabaya-Mojokerto untuk Seksi
IA di wilayah Waru-Sepanjang.
Banjir dan genangan air sangat
tidak diharapkan terjadi, oleh karena
itupada awal perencanaan sistem drainase
perlu direncanakan skema drainasenya.
Pada skema drainase, direncanakan arah
aliran dan tempat pembuangan akhir
(outlet) yang dalam lokasi studi adalah
Kali Menanggal dan Kali Buntung.
Pada umunya ketinggian elevasi
permukaan jalan tol berada di atas
timbunan setinggi kurang lebih 8 meter.
Supaya
air
limpasan hujan tidak
menggerus permukaan timbunan, perlu
dibuat saluran yang menuruni timbunan
dan mengalirkan air dari permukaan jalan
menuju kaki timbunan yang selanjutnya
dialirkan menuju saluran-saluran drainase.
Selain itu, air limpasan hujan yang
terjebak di antara timbunan juga perlu
diperhatikan supaya tidak menggenang dan
merusak timbunan jalan.
Perencanaan sistem drainase pada
Jalan Tol Surabaya-Mojokerto (SUMO)
harus mampu melayani air limpasan hujan
yang terjadi di permukaan jalan told an
kawasan-kawasansekitar jalan tol yang
membebani saluran-saluran drainase yang
direncanakan. Selain itu, diharapkan
adanya Jalan Tol Surabaya-Mojokerto
(SUMO) tidak menjadi permasalahn banjir
di masa-masa yang akan dating.
Kata Kunci : Drainase Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto Seksi IA, Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto Seksi IA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Proyek Pembangunan Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto (SUMO) bertujuan
untuk menghubungkan 2 (dua) kota besar
di Provinsi Jawa Timur yaitu Kota
Surabaya
dan
Kota
Mojokerto.
Pembangunan jalan tol ini rencananya akan
memiliki panjang jalan 36,270 Km dan
terbagi menjadi 5 (lima) seksi yaitu Seksi
IA
(Waru-Sepanjang),
Seksi
IB
(Sepanjang-Western Ring Road), Seksi II
(Western Ring Road-Driyorejo), Seksi III
(Driyoreja- Krian), Seksi IV (KrianMojokerto Utara-Mojokerto Kota). Dalam
penulisan ini yang ditinjau adalah
perencanaan sistem drainase pada Seksi
IA saja.
4
Gambar 1.1. Rencana Proyek Jalan Tol SurabayaMojokerto (SUMO)
Pada perencanaan sistem drainase
jalan akan berkaitan erat dengan site plan
jalan, aligment vertical-horizontal jalan,
superelevasi jalan, dan elevasi permukaan
jalan. Tujuannya adalah untuk mengalirkan
limpasan air yang terjadi di permukaan
jalan secara grafitasi dan dibuang melalui
saluran drainase yang telah ada (eksisting)
atau yang belum ada (non-eksisting)
menuju saluran pembuang akhir (outlet).
Untuk saat ini, kondisi sistem
drainase pada kawasan Jalan Tol SUMO
belum terhubung dengan baik. Masih
adanya saluran-saluran drainase yang rusak
akibat termakan usia atau ada yang rusak
akibat tertutup oleh pekerjaan timbunan
proyek.
Oleh karena itu, perlu direncanakan
suatu system pengelolaan air limpasan yang
terjadi, sehingga air limpasan tidak
menggenangi daerah sekitar dan langsung
masuk ke saluran-saluran drainase yang
ada.
1.2.
Perumusan Masalah
Perumusan masalah pada penulisan
Tugas Akhir (TA) ini adalah :
1) Berapa besar debit limpasan yang
terjadi
di
kawasan
Proyek
Pembangunan Jalan Tol Surabaya-
Mojokerto Seksi IA dan sekitarnya
yang akan membebani saluran drainase
jalan ?.
2) Bagaimana dengan sistem drainasenya
agar tidak terjadi genangan dan
bagaimana kaitannya dengan sistem
drainase kawasan ?.
3) Bagaimana rencana bentuk dan dimensi
penampang saluran serta bangunan
pelengkap pada sistem drainasenya ?.
1.3.
Ruang Lingkup Penulisan
Penulisan Tugas Akhir ini, lokasi
studi adalah di Proyek Pembangunan Jalan
Tol Surabaya-Mojokerto (SUMO) khusus
untuk Seksi IA di kawasan WaruSepanjang. Dimana letak geografis
lokasinya adalah :
Utara
: Kelurahan Sepanjang
Selatan : Jalan Dukuh Menanggal
Timur
: Kelurahan Bebekan
Barat
: Kelurahan Bungurasih
1.4.
Batasan-Batasan Masalah
Yang menjadi batasan masalah
dalam penulisan Tugas Akhir ini, antara
lain :
1) Studi ini hanya meninjau perencanaan
sistem drainase di kawasan Proyek
Pembangunan Jalan Tol SurabayaMojokerto Seksi IA di wilayah WaruSepanjang.
2) Debit yang ditinjau hanyalah dari air
hujan saja.
3) Daerah tangkapan hujan (catchment
area ) ditinjau hanya pada kawasan
yang air limpasannya kemungkinan
akan membebani saluran drainase jalan
tol.
5
4) Data yang digunakan adalah data
sekunder yang diperoleh dari instansi
terkait.
5) Tidak
memperhitungkan
Rencana
Anggaran
Biaya
(RAB)
dalam
pengerjaan saluran drainasenya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Survey Lapangan
Data saluran eksisting (saluran
yang yang telah ada) diperoleh dari hasil
survey di sekitar kawasan Jalan Tol SUMO
Seksi IA. Ada 7 (tujuh) saluran eksisting
yang akan mempengaruhi hidrologi dan
hidrolika saluran. Daftar saluran eksisting
terlampir pada table berikut.
Gambar 1.2. Proyek Jalan Tol Surabaya- Mojokerto
(SUMO) Seksi IA
1.5.
Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan ini, antara lain :
1) Merencanakan debit limpasan yang
terjadi
di
kawasan
Proyek
Pembangunan Jalan Tol SurabayaMojokerto Seksi IA dan sekitarnya
yang akan membebani saluran drainase
jalan.
2) Merencanakan sistem drainase Jalan
Tol Surabaya- Mojokerto Seksi IA
3) Membuat
perencanaan
detail
penampang saluran serta bangunan
pelengkap yang diperlukan pada Jalan
Tol Surabaya- Mojokerto Seksi IA
1.6.
Manfaat Penulisan
Apabila sistem drainase yang
direncanakan dibangun maka air limpasan
yang terjadi dipermukaan jalan tidak akan
tergenang dan dibuang langsung ke
saluran-saluran drainase menuju saluran
akhir (outlet).
Tabel 2.1. Daftar Saluran Eksisting di sekitar
Kawasan Jalan Tol SUMO Seksi IA
No.
1
2
3
4
5
6
7
Nama
Saluran
S Ex Pgs A
Asal Aliran
Perumahan
Pagesangan
S Ex Swh IA Persawahan
Pagesangan
S Ex Swh I
Persawahan
Pagesangan
S Ex Swh II3 Persawahan
A
Pagesangan
S Ex Swh II3
B
S Ex 11+100 Ramp 11+100
S Ex Prm Perumahan
Bbk A
Bebekan
S Ex Prm Perumahan
Bbk B
Bebekan
(Catatan : untuk lebih jelasnya mengenai
letak saluran eksisting tersebut, dapat
dilihat pada Gambar 2.2).
Dari hasil survey diketahui bahwa
kondisi saluran eksisiting :
terbuat dari material tanah,
pada ruas-ruas tertentu, dimensi saluran
tidak beraturan, dan;
6
terdapat
endapan,
sampah,
dan
tumbuhan liar di penampang basah
saluran.
Oleh karena itu, untuk memudahkan
perhitungan saluran eksisting diasumsikan
berbentuk trapesium sama kaki dengan
material tanah dan kemiringan talud 1:z =
1:0,5.
w
hsaluran
0,5
hair
1
b
Gambar 2.1. Penampang Saluran Eksisting
2.2.
Analisa Hidrologi
2.2.1. Analisa
Kawasan
Hujan
Rata-Rata
Ada 3 (tiga) macam cara yang
digunakan dalam menghitung hujan ratarata kawasan, yaitu metode rata-rata
aljabar, metode poligon Thiessen, dan
metode isohyet.
Luas proyek jalan tol +1,24 km2
(termasuk dalam catchment area (DAS)
kecil) dengan kontur topografi umumnya
dataran (dengan variasi elevasi +4 m
sampai +6 meter) dan stasiun hujan
terdekat dengan lokasi proyek terbatas ada
6 (enam) buah (Lihat pada sub-bab 3.2.),
maka metode yang digunakan untuk
menghitung hujan rata-rata kawasan adalah
dengan menggunakan metode Thiessen
Polygon.
Hujan rata-rata
sebagai berikut :
atau
dapat
dihitung
...... (2.1)
dimana :
A = luasan daerah aliran
Ai = luasan daerah pengaruh stasiun i
Ri = tinggi hujan pada stasiun i
2.2.2. Analisa Periode Ulang Curah
Hujan
Untuk
daerah
pemukiman
umumnya dipilih hujan rencana dengan
periode ulang 5-15 tahun. Daerah pusat
pemerintahan yang penting, daerah
komersil, dan daerah padat dengan nilai
ekonomi tinggi dengan periode ulang 10-50
tahun. Perencanaan gorong-gorong jalan
raya dan lapangan terbang antara 3-15
tahun. Perencanaan pengendalian banjir
pada sungai antara 25-50 tahun.
2.2.3. Analisa Frekuensi
Frekuensi hujan adalah besarnya
kemungkinan suatu besaran hujan disamai
atau dilampaui. Maksudnya adalah pada
suatu periode ulang dimana hujan dengan
suatu besaran tertentu akan disamai dan
dilampaui.
Dalam ilmu statistik dikenal
beberapa macam distribusi frekuensi dan
empat jenis distribusi yang banyak
digunakan dalam bidang hidrologi adalah :
1) Distribusi Normal ;
2) Distribusi Gumbel. ; dan
3) Distribusi Log-Normal.
2.2.4. Analisa Intensitas dan Waktu
Hujan
Mononobe menuliskan perumusan
intensitas untuk hujan harian sebagai
berikut :
7
…… (2.14)
dimana :
I
= intensitas hujan (mm/jam)
R24
= tinggi hujan maksimum dalam 24
jam (mm)
t
= waktu hujan (jam)
2.2.5. Analisa Waktu Konsentrasi pada
Permukaan Jalan
Pada Proyek Pembangunan Jalan
Tol
Surabaya-Mojokerto
Seksi
IA
penentuan waktu konsentrasi tergantung
pada potongan melintang (cross section)
dan potongan memanjang (long section)
pada permukaan jalan. Waktu konsentrasi
dihitung dengan rumus :
tc = to + tf ...... (2.15)
dimana :
to = waktu yang diperlukan untuk
mengalir mencapai inlet
tf = waktu yang diperlukan untuk
mengalir sepanjang saluran
Perumusan yang umum digunakan untuk
menghitung to :
Rumus Kerby (1959) :
to
1,44
nd
L
i
0.467
berada pada struktur timbunan atau pada
struktur jembatan. Untuk mengalirkan air
limpasan pada kondisi jalan seperti ini
dibutuhkan inlet-inlet drainase yang menuju
saluran terbuka di kaki timbunan.
Jumlah
inlet
yang
tergantung dari persamaan :
dibutuhkan
......(2.23)
Umumnya untuk jarak pemasangan inlet pada :
Struktur timbunan : 10-20 meter
Struktur jembatan : 5-10 meter
2.2.7. Analisa Koefisien Pengaliran
Koefisien Pengaliran C pada Tabel
2.9. dapat diaplikasikan untuk hujan
dengan periode ulang 5 – 10 tahun.
Intensitas hujan tinggi menyebabkan
koefisien C tinggi, sebab infiltrasi dan
kehilangan air lainnya hanya berpengaruh
kecil pada limpasan. Koefisien C untuk
suatu
wilayah
permukiman
(blok,
kelompok) dimana jenis permukaannya leih
dari satu macam, diambil harga rata-ratanya
dengan rumus berikut ini :
Crata-rata =
CiAi
Ai
……(2.25)
dimana :
Ci = Koefisien pengaliran untuk bagian
daerah yang ditinjau dengan satu
jenis permukaan
Ai = Luas bagian daerah
…… (2.16a)
L < 400 m
dimana :
L
= jarak dari titik terjauh ke inlet (m)
nd
= koefisien setara koefisien
kekasaran
i
= kemiringan medan
2.2.8. Analisa Debit Rencana
2.2.6. Analisa Waktu Konsentrasi pada
Struktur Jalan
dimana :
Q = debit (m³/detik)
C = koefisien pengaliran
I = intensitas hujan untuk periode ulang
tertentu (mm/jam)
Pada Proyek Jalan Tol SurabayaMojokerto ini hampir keseluruhan badan jalan
Dimensi
saluran
didesain
berdasarkan besarnya debit air hujan yang
akan dialirkan. Rumus Rasional :
Q=
C I A (m³/detik)……(2.26)
8
A = Luasan yang akan didrain (km²)
2.3.
Analisa Hidrolika
2.3.1. Perhitungan Kecepatan Saluran
Kecepatan aliran dalam saluran
hendaknya tidak menyebabkan terjadinya
pengendapan dan tumbuhnya tanaman
pengganggu, selain itu juga perlu
diperhatikan jenis material yang akan
digunakan supaya kecepatan aliran tidak
menggerus dasar saluran.
Untuk saluran dari beton kecepatan
maksimum adalah 4 m/s (Modul Drainase
2005, Fifi Sofia, hal. 2-31)
2.3.2. Perhitungan Kekasaran Saluran
Koefisien
kekasaran
saluran
ditentukan oleh bahan/material saluran,
jenis sambungan, material padat yang
terangkut dan yang terendap dalam saluran,
akar tumbuhan, aligment lapisan penutup
(pipa), umur saluran dan aliran lateral yang
menggangu.
2.3.3. Perhitungan
Berpenampang Persegi
Saluran
Untuk saluran yang berpenampang
persegi seperti u-ditch atau box culvert,
dimensinya dapat direncanakan dengan
rumusan-rumusan :
A = bh
…… (2.28)
O = b + 2h
…… (2.29)
…… (2.30)
T=b
…… (2.31)
D=h
…… (2.32)
dimana :
b
= lebar saluran (m)
h
= tinggi saluran (m)
A
= luas penampang saluran (m2)
O
= keliling basah saluran (m)
R
= jari-jari hidrolis (m)
T
= lebar puncak (m)
D
= kedalaman hidrolis
2.3.4. Perhitungan
Saluran
Berpenampang Trapesium
Untuk saluran yang berpenampang
trapesium, dimensinya dapat direncanakan
dengan rumusan-rumusan :
A = (b + zh)h
T = b + 2zh
…… (2.33)
…… (2.34)
…… (2.35)
…… (2.36)
…… (2.37)
dimana :
b
= lebar saluran (m)
h
= tinggi saluran (m)
z
= kemiringan talud
A
= luas penampang saluran (m2)
O
= keliling basah saluran (m)
R
= jari-jari hidrolis (m)
T
= lebar puncak (m)
D
= kedalaman hidrolis
2.3.5. Tinggi Jagaan
Yang dimaksud tinggi jagaan adalah
jarak antara elevasi muka air (elevasi muka
air pada saat perencanaan) sampai puncak
tanggul, , yang disediakan untuk perubahan
elevasi penuh air akibat angin dan
penutupan pintu air di hulu (bukan untuk
tambahan debit).
BAB III
METODOLOGI
3.1.
Konsep Pemikiran
Permukaan jalan pada Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto
terletak
tidak
sebidang dengan saluran pembuangannya.
Permukaan jalan berada berada di atas
timbunan atau jembatan interchange (flyover ).
Karena itu, perlu direncanakan
9
perlakuan terhadap aliran air limpasan yang
menuruni timbunan atau jembatan.
Selain itu, perlu diperhitungkan air
limpasan dari kawasan sekitar proyek yang
mungkin membebani saluran tepi dan
outlet. Outlet dalam perencanaan ini adalah
Kali Buntung (outlet 1) dan Kali
Menanggal (outlet 2).
Gambar 3.1. Flow-Chart Konsep Perencanaan
Drainase
Hal-hal yang menjadi perhatian
dalam perencanaan sistem drainase Jalan
Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA ini
adalah :
1) Saluran tepi di kaki-kaki timbunan
diharapkan dapat menampung debit
limpasan yang terjadi baik yang berasal
dari permukaan jalan maupun kawasan
di sekitar proyek yang mungkin
membebani saluran yang direncanakan.
2) Arah aliran saluran direncanakan dalam
bentuk skema drainase. Selain itu, juga
direncanakan gorong-gorong untuk
mengalirkan air limpasan hujan yang
terhalang oleh medan (misalnya :
timbunan dan jalan yang telah ada
(eksisting)).
3.2.
Pengumpulan Data
Data-data yang diperoleh berasal
dari :
a) Balai PSAWS Butung Peketingan
Ngagel, yang meliputi :
Tabel curah hujan harian selama 18
tahun dari stasiun hujan.
b) Kontraktor PT. Wijaya Karya, yang
meliputi :
Lay Out/Site Plan Proyek Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto Seksi IA
Survey Drainase berupa foto-foto dan
pengamatan langsung di lapangan.
Gambar-gambar long dan cross section
Proyek Jalan Tol Surabaya-Mojokerto
Seksi IA
Elevasi permukaan jalan dan permukaan
tanah asli (eksisiting).
Elevasi saluran akhir (outlet).
c) GoogleEarth, yang meliputi :
Peta topografi dan posisi astronomis
(letak lintang dan bujur) dari stasiun
hujan.
Gambaran tampak atas lokasi proyek
dan daerah di sekitar proyek.
3.3.
Analisa Hidrologi
Untuk data-data curah hujan harian
selama 18 tahun akan dicari tinggi hujan
rata-ratanya dengan Metode Thiessen
Polygon. Besarnya faktor pengaruh daerah
stasiun hujan dapat diketahui dengan memplot-kan polygon pada peta topografi yang
menunjukkan posisi stasiun hujan.
Selama rentan waktu 18 tahun
tersebut, ada beberapa rentan waktu dimana
tidak terjadi hujan. Oleh karena itu, perlu
diperkirakan
berapa
besar
peluang
(frekuensi) terjadinya hujan dengan metode
Distribusi Normal, Distribusi Gumbel, dan
Distribusi Log Pearson, dimana metodemetode distribusi tersebut dianalisa
kebenarannya dengan Uji Chi-Kuadrat.
Maka, akan diperoleh tinggi curah hujan
harian yang terjadi.
Data-data lay out/site plan, long
section (potongan memanjang) dan cross
section (potongan melintang) pada jalan
digunakan untuk merencanakan skema
drainase, luas daerah limpasan, dan
memperkirakan waktu masuknya air
hujan menuju inlet-inlet terdekat (to).
Kemudian dengan menghitung kecepatan
aliran pada saluran (v) dengan rumus
(rumus 2.27) diperoleh nilai
tf. Dengan diketahui nilai t o dan tf, waktu
konsentrasi (tc) dapat dicari.
10
Output dari analisa hidrologi adalah
debit limpasan (debit hidrologi) yang
terjadi pada kawasan proyek. Debit
limpasan itu dipakai sebagai input dalam
kontrol penampang saluran drainase jalan.
START
Data Hujan
18 Tahun
Lay Out
Jalan Tol
Luas Daerah Limpasan
(A) dan Koef.
Pengaliran (C)
Skema Drainase
Catchment
Area
Tinggi Hujan
Rencana
(R2, R5, R10)
Pot. Melintang
Jalan Tol
(Cross Section)
Waktu Air
Limpasan
Mencapai Inlet
(to)
Pot. Memanjang
Jalan Tol (Long
Section)
3.4.
Analisa Hidrolika
tc = to + tf
Luas basah (A) dan keliling basah
(O) penampang saluran dicari dengan
metode trial error (coba-coba) dengan
mengganti besarnya tinggi muka air aktual
(haktual) di saluran drainase.
Output dari analisa hidrolika adalah
debit hidrolika pada saluran. Debit
hidrolika (Qhidrolika) kemudian akan
dikontrol dengan debit hidrologi (Qhidrologi)
dimana :
∆Q = Qhidrolika - Qhidrologi ≈ 0,000
3.5.
Kesimpulan Metodologi
Yang
ingin
dicapai
dalam
penyusunan Tugas Akhir ini adalah
perencanaan sistem drainase pada Proyek
Jalan Tol Surabaya – Mojokerto Seksi
IA dan mendesain saluran dan bangunanbangunan bantu, misalnya bangunan terjun,
dan sebagainya.
Beda Tinggi (ΔH)
S = ΔH/L
Waktu Air
Limpasan di
Saluran
(tf = L/v)
Dari data-data
long
section
(potongan memanjang) dan cross section
(potongan melintang) diketahui elevasi
permukaan jalan dan elevasi permukaan
tanah eksisting. Terutama dengan data
elevasi permukaan tanah eksisiting dapat
menjadi patokan dalam menentukan
kedalaman dasar saluran yang akan
dibuat.
Beda tinggi antara dasar saluran
rencana di bagian hulu dan hilir saluran
(∆H) jika dibagi dengan panjang saluran
rencana (L) diperoleh kemiringan dasar
saluran (S) yang menjadi data input
(rumus 2.27).
rumusan
Panjang Saluran
Rencana (L)
Debit Hidrologi
Q = 1/3,6 CIA
Dimensi Penampang
Saluran
A = (b + zh)h
O = b + 2h(1+z2)0,5
lebar saluran (b)
ditentukan,
tinggi saluran (h) dicari
dengan trial error
Debit Hidrolika
Q = vA
ΔQ ≈ 0,000
Ya
Tidak
Profil
Muka Air
Analisa
Backwater
Tidak
terjadi
limpahan
Terjadi
limpahan
Solusi
FINISH
Gambar 3.3. Flow-Chart Metodologi
BAB IV
PENGOLAHAN DATA
4.1.
Perencanaan
Drainase
Skema
Skema jaringan saluran drainase
diperlukan
untuk
menunjukkan
perencanaan sistem aliran air hujan yang
yang jatuh pada permukaan jalan menuju
saluran tepi (tersier) dan dibuang menuju
pembuangan akhir (outlet).
Konsep perencanaan skema arah
aliran air hujan ini adalah :
1. Meninjau pada outlet terdekat dari
sistem drainase jalan tol.
2. Mengalirkan air hujan secara grafitasi,
yaitu dari permukaan berelevasi tinggi
menuju permukaan berelevasi rendah.
Pada skema jaringan drainase yang
tampak adalah saluran-saluran terbuka pada
sisi kaki-kaki timbunan yang akan
menerima limpasan air dari permukaan
11
jalan. Jika aliran air pada saluran terbuka
tersebut terhalang oleh medan (jalan
eksisting ataupun timbunan), maka diatasi
dengan membuat saluran terbuka goronggorong.
Selain itu, layout dari proyek ini
dibagi menjadi 13 (tiga belas) zona.
Pembagian zona tersebut berfungsi sebagai
zooming lokasi saluran rencana sekaligus
menunjukkan kesatuan sistem drainase
pada zona tersebut.
Tabel 4.1. sampai dengan Tabel
4.13. menunjukkan letak saluran rencana
yang akan dibuat. Sebagai ilustrasi tentang
simbol-simbol dan index pada tabel
tersebut adalah sebagai berikut :
Saluran : S1 A
1
Sedangkan :
Ex
= saluran eksisting
Swh
= sawah
Pgs
= daerah Pagesangan
Wsm Bng
= daerah Wisma Bungurasih
Prm Bbk
=
daerah
Perumahan
Bebekan
Mahmilti
= daerah Mahkamah Militer
Sta.
= posisi stasioning pada
jalan
Data sekunder berupa gambar
rencana yang diperoleh dari lokasi proyek
berbentuk softcopy, sehingga dapat
dihitung
panjang
saluran
yang
direncanakan dengan salah satu tools dari
program
AutoCAD
yang
bernama
dimension.
= S saluran
= 1 berada di Zona
= A nomor index
saluran
Saluran : S G 3B =
=
=
3
=
saluran
Saluran : O3
=
=
outlet
T14
=
nomor index 14
S saluran
G gorong-gorong
3 berada di Zona
B nomor index
O outlet
3 nomor index
titik kontrol dengan
Sta. 11+000 = posisi stasioning pada
kilometer 11.
Sta. 11+100 = posisi stasioning pada
kilometer 11 lalu ditambah jarak sepanjang
100 meter, atau dengan kata lain berjarak
100 meter dari Sta. 11+000 (Sta. 11+000
sebagai titik acuan pengukuran stasioning
pada jalan kilometer 11).
Gambar 4.1. Dengan menggunakan dimension pada
program AutoCAD dapat diketahui panjang saluran
rencana
Sedangkan data-data elevasi pada
saluran rencana, dapat diketahui dari datadata sekunder long section (potongan
memanjang) jalan tol yang diperoleh dari
lokasi proyek.
4.2.
Menentukan Luasan Daerah
Aliran
12
Air hujan yang jatuh pada suatu
daerah, limpasannya akan ditampung oleh
saluran-saluran. Oleh karena itu, luasan
daerah yang “terkena” hujan perlu
diketahui.
poligon pada area yang dicari, dapat
diketahui luas (area ) di lokasi tersebut.
Semakin luas daerah limpasan yang
ditampung saluran, maka dimensi saluran
juga akan semakin besar. Karena itu, perlu
perhitungan cermat luasan daerah limpasan
pada alur-alur saluran yang akan dilewati.
4.2.1.
Luas
Daerah
Menghitung Luas Daerah Aliran
yang Eksisting
Air limpasan yang terjadi di luar
lokasi proyek namun kemungkinan akan
membebani atau ikut melalui saluran yang
akan
direncanakan
juga
harus
diperhitungkan.
Gambar 4.2. (a) tidak direncanakannya saluran
untuk mengatasi air limpasan eksisting (b) salah
satu solusi genangan air (misal : gorong-gorong)
Gambar 4.3. Mengetahui Luas Aliran dengan
GoogleEarth
4.2.2.
Pada daerah proyek yang akan
direncanakan salurannya, luas daerah aliran
diperoleh
dari
softcopy
gambar
siteplan/layout lokasi proyek. Dimana pada
tiap-tiap saluran dicari luas daerah aliran
yang akan memebani saluran dengan
menggambar
bentuk
poligon
pada
AutoCAD. Dari poligon tersebut dapat
diketahui luasan daerah yang akan
membebani saluran rencana.
Hal ini bertujuan agar proyek jalan
tol ini tidak menghambat aliran limpasan
yang telah ada. Sehingga di masa
mendatang dengan adanya jalan tol ini
tidak menimbulkan genangan air di sekitar
wilayah jalan tol.
Pada daerah eksisting, luar daerah
aliran
dapat
diketahui
dengan
menggunakan
software
online
GoogelEarth. Dengan membuat bentuk
Menghitung Luas Daerah aliran di
Lokasi Proyek
Luas
Daerah
Gambar 4.4. Dengan Poligon AutoCAD
Diketahui Luasan Daerah Aliran
4.3.
Menentukan
Pengaliran
Koefisien
Dengan
menentukan
jenis
permukaan daerah yang akan dilalui air
13
hujan, dapat diambil nilai koefisien
pengaliran (C) berdasarkan Tabel 2.9.
(Lihat sub-bab 2.2.8.).
BAB V
ANALISA HIDROLOGI
5.1.
Menentukan Tinggi Hujan
Rencana
Ada 2 (dua) stasiun hujan yang
berdekatan dengan lokasi proyek, yaitu
stasiun hujan Ketegan dan stasiun hujan
Bono.
.
Lokasi
Garis
Pembagi
besar pengaruhnya dalam menentukan
tinggi hujan di lokasi proyek.
Oleh karena itu, dalam perencanaan
kali ini data hujan yang akan digunakan
adalah data hujan dari stasiun hujan
Ketegan.
5.2.
Menentukan
Konsentrasi
Waktu
Waktu konsentrasi (tc) pada masingmasing saluran, dilihat pada titik-titik
kontrol saluran. Titik-titik kontrol
merupakan pertemuan antara saluran
tepi dari berbagai tempat pada suatu
titik temu ataupun tergantung dari
kondisi (medan)
tertentu yang
memerlukan pengontrolan. Dalam skema
drainase Tugas Akhir ini, titik-titik kontrol
disimbolkan Tindex (Lihat sub-bab 4.1
tentang cara membaca simbol dan index
pada skema drainase)
+5,52 Km
Gambar 5.1. Lokasi Stasiun Hujan Ketegan dan
stasiun Hujan Bono (Sumber : Google Earth)
Stasiun hujan Ketegan berada pada
posisi 7o20,459’ LS dan 112o42,192’ BT
dan stasiun hujan Bono berada pada posisi
7o22,442’ LS dan 112o44,459’ BT. Dengan
bantuan Google Earth dapat ditarik garis
khayal yang menghubungkan kedua stasiun
dan diketahui jarak antara kedua stasiun
hujan adalah +5,52 Km.
Berdasarkan metode Thiessen, jika
garis yang menghubungkan kedua stasiun
tersbut dibagi dua, tampak bahwa stasiun
hujan Ketegan lebih dekat dan akan lebih
Langkah awal dalam menghitung
nilai tc adalah dengan mengetahui terlebih
dahulu nilai to dan tf.
a) Nilai to
Permukaan daerah limpasan terdiri dari
permukaan jalan, permukaan timbunan
jalan, dan permukaan lahan. Sesuai
dengan Tabel 2.8. dalam perumusan Kerby
(rumus 2.16) bahwa nilai nd tergantung
dari jenis permukaan daerah limpasan.
Diasumsikan berdasarkan Tabel 2.16
bahwa :
permukaan jalan
: nd = 0.04
permukaan timbunan jalan : nd = 0.02
permukaan lahan
: nd = 0,4
(untuk perumahan)
: nd = 0,3
(untuk lapangan)
14
Data-data potongan melintang (cross
section) dan potongan memanjang (long
section) memuat informasi tentang gradien
memanjang (g) dan gradien melintang (s)
pada penampang jalan, timbunan, dan
lahan. (Lihat pembahasan sub-bab 2.2.6.2).
Contoh :
Untuk saluran rencana S1 A dipermukaan
jalan :
g = 0,1 % = 0,001 dari data long section
s = 2,3 % = 0,023 dari data cross section
W = 15,020 m (lebar jalan)
X = g/s W = 0,001/0,023 (15,020) = 0,454 m
(lebar memanjang)
hg = X.g = (0,454).(0,001) = 0,00031
hs = W.s = (15,020).(0,023) = 0,343
h = hg + hs = 0,00031 + 0,343 = 0,344
i = h/L = 0,344/15,027 = 0,023
dengan nd = 0,04 maka dengan rumusan
Kerby (2.16) :
to
1,44
0,04
15,027
0.467
= 2,743 menit
0,023
Untuk selanjutnya pada timbunan jalan dan
lahan menggunakan prinsip perhitungan
yang sama.
b) Nilai tf
Dalam perencanaan ini, kecepatan saluran
diperoleh berdasarkan rumusan
(rumus 2.27) dan panjang saluran
(L) terlampir pada Tabel 4.1 – Tabel 4.11.
Maka, dengan rumusan tf = L/v dapat
diketahui nilai tf-nya.
Setelah nilai to dan tf diketahui,
waktu konsentrasi pada masing-masing
saluran dapat dihitung dengan perumusan
2.15.
5.3.
Menentukan Debit Hidrologi
Saluran
Meninjau pada sub bab 4.2 yaitu
perhitungan luasan daerah aliran, diketahui
luasan area (A) yang akan membebani
saluran. Selain itu, berdasarkan survey
lapangan dapat ditentukan nilai koefisien
pengaliran (C) yang mengacu pada Tabel
2.9.
Dengan memasukkan tinggi hujan
rencana pada sub bab 5.1. dengan rumus
intensitas
hujan
oleh
Mononobe
(perumusan 2.14) yaitu dengan periode
ulang 2, 5, dan 10 tahun, diperoleh debit
hidrologi (Q) pada saluran berdasarkan
rumus rasional (perumusan 2.26).
Contoh : untuk Saluran S1 A
A = 0,0026 Km2 Lihat Tabel 4.14
Saluran S1 A
C = 0,8203 Lihat Tabel 4.14 Saluran
S1 A
tfo = 6,836 menit = 0,114 jam Lihat
Tabel 5.11c Saluran S1 A
R24 = 89,95 mm saluran tepi (tersier dan
sekunder)
Q =
C I A =
(0,8203) (132,686)
(0,0026) = 0,079 m3/s
Dengan memperoleh besar debit
hidrologi (Q) yang terjadi pada masingmasing saluran, dapat direncanakan
dimensi saluran hidrolikanya. Berikut hasil
hitungan dengan Ms. Excel untuk saluransaluran yang lain.
15
BAB VI
ANALISA HIDROLIKA
6.3.
6.1.
Jika kontrol debit (∆Q) telah
terpenuhi maka tinggi aktual (haktual lihat
Tabel 6.1b.) pada trial error sebelumnya
telah benar. Dengan menambahkan elevasi
dasar saluran dan tinggi aktual akan
diperoleh profil muka air aktual. Perlu
diperhatikan di sini bahwa elevasi muka air
aktual setelah ditambahkan tinggi jagaan
tidak boleh melebihi elevasi permukaan
lahan atau jalan.
Menentukan Letak Elevasi
Dasar Saluran
Elevasi hulu dan hilir saluran
dasar
saluran
diperoleh
dengan
menggunakan metode trial error (cobacoba) dengan syarat elevasi dasar saluran
tidak boleh lebih besar dari elevasi
permukaan jalan atau lahan serta
memperhitungkan tinggi aktual (h aktual) dan
tinggi jagaan (w) pada saluran.
Beda tinggi (∆H) antara elevasi
hulu dan hilir dasar saluran dibagi panjang
saluran rencana (L) akan diperoleh
kemiringan saluran (S).
Nilai S tersebut sebagai dara input
dalam perumusan :
(rumusan
2.27).
Jari-jari hidrolis (R) pada rumusan
2.27 diperoleh dengan rumus : R = A/O
dimana luas basah (A) dan keliling basah
(O) juga diperoleh dengan metode trial
error
(coba-coba) dengan mencoba
mengganti nilai h (tinggi muka air atau
tinggi aktual). Sedangkan, lebar saluran (b)
dalam hal ini telah ditentukan.
6.2.
Menentukan Debit Hirolika
Setelah diketahui nilai v (kecepatan
saluran) maka debit hidrolika dapat dicari
dengan rumus : Q = vA dimana A adalah
luas basah penampang saluran.
Debit hidrolika yang diperoleh di
kontrol dengan debit hidrologi apakah
selisih antara kedua debit tersebut terpaut
jauh atau tidak. Sebisa mungkin selisih
antara keduanya adalah 0,000 (∆Q ≈ 0,000)
Menentukan Tinggi Muka
Air Aktual
BAB VII
7.1.
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan perhitungan Tugas
Akhir ini, dapat diambil kesimpulan bahwa
:
1) Besarnya debit limpasan yang terjadi
di kawasan Proyek Pembangunan Jalan
Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA
dapat diketahui dari hasil perhitungan
hidrologi pada masing-masing titik
kontrol saluran.
Pada Zona 1 :
16
Pada Zona 2 :
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Triatmojo, 2008, Hidrologi
Terapan, Penerbit
: Beta Offset,
Yogyakarta.
2) Jaringan (Sistem) drainase pada jalan
tol ini mengikuti kemiringan muka air
atau mengalir secara grafitasi menuju
outlet (Skema arah aliran saluran dapat
dilihat pada halaman 9).
3) Besarnya dimensi penampang saluran
drainase tergantung dari besarnya debit
hidrologi yang akan dialirkan. Dalam
perencanaan ini saluran-saluran drain
didesain sebagai saluran terbuka
berbentuk persegi baik itu untuk
saluran-saluran tepi dan goronggorong.
Dimensi
masing-masing
saluran dapat dilihat pada Tabel 6.1
(untuk Zona 1) dan Tabel 6.2 (untuk
Zona 2).
7.2.
Saran
Air limpasan dari proyek Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto ini akan dibuang
melalui saluran-saluran drain menuju
outlet. Namun ada juga saluran yang
sebelum menuju outlet harus melewati
saluran sekunder setempat dikarenakan
jaraknya yang lebih dekat.
Karena itu perlu diperhatikan
apakah saluran sekunder tersebut mampu
mengalirkan air limpasan dari jalan tol
menuju outlet dengan baik. Pengecekan
jaringan drainase secara menyeluruh
mutlak diperlukan untuk menghindari halhal yang tidak diinginkan.
Fifi Sofia, Ir., 2005, Modul Drainase,
Penerbit : -, Surabaya.
Suripin, Dr. Ir., M. Eng., 2003, Sistem
Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan,
Penerbit : ANDI, Yogyakarta.
PERENCANAAN SISTEM DRAINASE PADA PROYEK
PEMBANGUNAN JALAN TOL SURABAYA-MOJOKERTO
SEKSI IA
DIPO SURYAPRAJA
NRP 3106 100 010
Dosen Pembimbing :
Ir. Fifi Sofia
Ir. Anggrahini, MSc
JURUSAN TEKNIK SIPIL
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2011
2
3
Perencanaan Sistem Drainase pada Proyek
Pembangunan Jalan Tol SurabayaMojokerto Seksi IA
Nama Mahasiswa
NRP
Jurusan
Dosen Pembimbing
:
:
:
:
Dipo Suryapraja
3106 100 010
Teknik Sipil FTSP-ITS
Ir. Fifi Sofia
Ir. Anggrahini, MSc.
ABSTRAK
Proyek Pembangunan Jalan Tol
Surabaya-Nojokerto
(SUMO)
adalah
perencanaan pembangunan jalan tol yang
akan menghubungkan dua kota besar di
Provinsi Jawa Timur yaitu Kota Surabaya
dan Kota Mojokerto. Dalam studi ini
membahas perencanaan sistem drainase
jalan tol yang mampu menangani air
limpasan hujan yang terjadi. Lokasi studi
ini bertempat pada proyek pembangunan
Jalan Tol Surabaya-Mojokerto untuk Seksi
IA di wilayah Waru-Sepanjang.
Banjir dan genangan air sangat
tidak diharapkan terjadi, oleh karena
itupada awal perencanaan sistem drainase
perlu direncanakan skema drainasenya.
Pada skema drainase, direncanakan arah
aliran dan tempat pembuangan akhir
(outlet) yang dalam lokasi studi adalah
Kali Menanggal dan Kali Buntung.
Pada umunya ketinggian elevasi
permukaan jalan tol berada di atas
timbunan setinggi kurang lebih 8 meter.
Supaya
air
limpasan hujan tidak
menggerus permukaan timbunan, perlu
dibuat saluran yang menuruni timbunan
dan mengalirkan air dari permukaan jalan
menuju kaki timbunan yang selanjutnya
dialirkan menuju saluran-saluran drainase.
Selain itu, air limpasan hujan yang
terjebak di antara timbunan juga perlu
diperhatikan supaya tidak menggenang dan
merusak timbunan jalan.
Perencanaan sistem drainase pada
Jalan Tol Surabaya-Mojokerto (SUMO)
harus mampu melayani air limpasan hujan
yang terjadi di permukaan jalan told an
kawasan-kawasansekitar jalan tol yang
membebani saluran-saluran drainase yang
direncanakan. Selain itu, diharapkan
adanya Jalan Tol Surabaya-Mojokerto
(SUMO) tidak menjadi permasalahn banjir
di masa-masa yang akan dating.
Kata Kunci : Drainase Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto Seksi IA, Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto Seksi IA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Proyek Pembangunan Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto (SUMO) bertujuan
untuk menghubungkan 2 (dua) kota besar
di Provinsi Jawa Timur yaitu Kota
Surabaya
dan
Kota
Mojokerto.
Pembangunan jalan tol ini rencananya akan
memiliki panjang jalan 36,270 Km dan
terbagi menjadi 5 (lima) seksi yaitu Seksi
IA
(Waru-Sepanjang),
Seksi
IB
(Sepanjang-Western Ring Road), Seksi II
(Western Ring Road-Driyorejo), Seksi III
(Driyoreja- Krian), Seksi IV (KrianMojokerto Utara-Mojokerto Kota). Dalam
penulisan ini yang ditinjau adalah
perencanaan sistem drainase pada Seksi
IA saja.
4
Gambar 1.1. Rencana Proyek Jalan Tol SurabayaMojokerto (SUMO)
Pada perencanaan sistem drainase
jalan akan berkaitan erat dengan site plan
jalan, aligment vertical-horizontal jalan,
superelevasi jalan, dan elevasi permukaan
jalan. Tujuannya adalah untuk mengalirkan
limpasan air yang terjadi di permukaan
jalan secara grafitasi dan dibuang melalui
saluran drainase yang telah ada (eksisting)
atau yang belum ada (non-eksisting)
menuju saluran pembuang akhir (outlet).
Untuk saat ini, kondisi sistem
drainase pada kawasan Jalan Tol SUMO
belum terhubung dengan baik. Masih
adanya saluran-saluran drainase yang rusak
akibat termakan usia atau ada yang rusak
akibat tertutup oleh pekerjaan timbunan
proyek.
Oleh karena itu, perlu direncanakan
suatu system pengelolaan air limpasan yang
terjadi, sehingga air limpasan tidak
menggenangi daerah sekitar dan langsung
masuk ke saluran-saluran drainase yang
ada.
1.2.
Perumusan Masalah
Perumusan masalah pada penulisan
Tugas Akhir (TA) ini adalah :
1) Berapa besar debit limpasan yang
terjadi
di
kawasan
Proyek
Pembangunan Jalan Tol Surabaya-
Mojokerto Seksi IA dan sekitarnya
yang akan membebani saluran drainase
jalan ?.
2) Bagaimana dengan sistem drainasenya
agar tidak terjadi genangan dan
bagaimana kaitannya dengan sistem
drainase kawasan ?.
3) Bagaimana rencana bentuk dan dimensi
penampang saluran serta bangunan
pelengkap pada sistem drainasenya ?.
1.3.
Ruang Lingkup Penulisan
Penulisan Tugas Akhir ini, lokasi
studi adalah di Proyek Pembangunan Jalan
Tol Surabaya-Mojokerto (SUMO) khusus
untuk Seksi IA di kawasan WaruSepanjang. Dimana letak geografis
lokasinya adalah :
Utara
: Kelurahan Sepanjang
Selatan : Jalan Dukuh Menanggal
Timur
: Kelurahan Bebekan
Barat
: Kelurahan Bungurasih
1.4.
Batasan-Batasan Masalah
Yang menjadi batasan masalah
dalam penulisan Tugas Akhir ini, antara
lain :
1) Studi ini hanya meninjau perencanaan
sistem drainase di kawasan Proyek
Pembangunan Jalan Tol SurabayaMojokerto Seksi IA di wilayah WaruSepanjang.
2) Debit yang ditinjau hanyalah dari air
hujan saja.
3) Daerah tangkapan hujan (catchment
area ) ditinjau hanya pada kawasan
yang air limpasannya kemungkinan
akan membebani saluran drainase jalan
tol.
5
4) Data yang digunakan adalah data
sekunder yang diperoleh dari instansi
terkait.
5) Tidak
memperhitungkan
Rencana
Anggaran
Biaya
(RAB)
dalam
pengerjaan saluran drainasenya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Survey Lapangan
Data saluran eksisting (saluran
yang yang telah ada) diperoleh dari hasil
survey di sekitar kawasan Jalan Tol SUMO
Seksi IA. Ada 7 (tujuh) saluran eksisting
yang akan mempengaruhi hidrologi dan
hidrolika saluran. Daftar saluran eksisting
terlampir pada table berikut.
Gambar 1.2. Proyek Jalan Tol Surabaya- Mojokerto
(SUMO) Seksi IA
1.5.
Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan ini, antara lain :
1) Merencanakan debit limpasan yang
terjadi
di
kawasan
Proyek
Pembangunan Jalan Tol SurabayaMojokerto Seksi IA dan sekitarnya
yang akan membebani saluran drainase
jalan.
2) Merencanakan sistem drainase Jalan
Tol Surabaya- Mojokerto Seksi IA
3) Membuat
perencanaan
detail
penampang saluran serta bangunan
pelengkap yang diperlukan pada Jalan
Tol Surabaya- Mojokerto Seksi IA
1.6.
Manfaat Penulisan
Apabila sistem drainase yang
direncanakan dibangun maka air limpasan
yang terjadi dipermukaan jalan tidak akan
tergenang dan dibuang langsung ke
saluran-saluran drainase menuju saluran
akhir (outlet).
Tabel 2.1. Daftar Saluran Eksisting di sekitar
Kawasan Jalan Tol SUMO Seksi IA
No.
1
2
3
4
5
6
7
Nama
Saluran
S Ex Pgs A
Asal Aliran
Perumahan
Pagesangan
S Ex Swh IA Persawahan
Pagesangan
S Ex Swh I
Persawahan
Pagesangan
S Ex Swh II3 Persawahan
A
Pagesangan
S Ex Swh II3
B
S Ex 11+100 Ramp 11+100
S Ex Prm Perumahan
Bbk A
Bebekan
S Ex Prm Perumahan
Bbk B
Bebekan
(Catatan : untuk lebih jelasnya mengenai
letak saluran eksisting tersebut, dapat
dilihat pada Gambar 2.2).
Dari hasil survey diketahui bahwa
kondisi saluran eksisiting :
terbuat dari material tanah,
pada ruas-ruas tertentu, dimensi saluran
tidak beraturan, dan;
6
terdapat
endapan,
sampah,
dan
tumbuhan liar di penampang basah
saluran.
Oleh karena itu, untuk memudahkan
perhitungan saluran eksisting diasumsikan
berbentuk trapesium sama kaki dengan
material tanah dan kemiringan talud 1:z =
1:0,5.
w
hsaluran
0,5
hair
1
b
Gambar 2.1. Penampang Saluran Eksisting
2.2.
Analisa Hidrologi
2.2.1. Analisa
Kawasan
Hujan
Rata-Rata
Ada 3 (tiga) macam cara yang
digunakan dalam menghitung hujan ratarata kawasan, yaitu metode rata-rata
aljabar, metode poligon Thiessen, dan
metode isohyet.
Luas proyek jalan tol +1,24 km2
(termasuk dalam catchment area (DAS)
kecil) dengan kontur topografi umumnya
dataran (dengan variasi elevasi +4 m
sampai +6 meter) dan stasiun hujan
terdekat dengan lokasi proyek terbatas ada
6 (enam) buah (Lihat pada sub-bab 3.2.),
maka metode yang digunakan untuk
menghitung hujan rata-rata kawasan adalah
dengan menggunakan metode Thiessen
Polygon.
Hujan rata-rata
sebagai berikut :
atau
dapat
dihitung
...... (2.1)
dimana :
A = luasan daerah aliran
Ai = luasan daerah pengaruh stasiun i
Ri = tinggi hujan pada stasiun i
2.2.2. Analisa Periode Ulang Curah
Hujan
Untuk
daerah
pemukiman
umumnya dipilih hujan rencana dengan
periode ulang 5-15 tahun. Daerah pusat
pemerintahan yang penting, daerah
komersil, dan daerah padat dengan nilai
ekonomi tinggi dengan periode ulang 10-50
tahun. Perencanaan gorong-gorong jalan
raya dan lapangan terbang antara 3-15
tahun. Perencanaan pengendalian banjir
pada sungai antara 25-50 tahun.
2.2.3. Analisa Frekuensi
Frekuensi hujan adalah besarnya
kemungkinan suatu besaran hujan disamai
atau dilampaui. Maksudnya adalah pada
suatu periode ulang dimana hujan dengan
suatu besaran tertentu akan disamai dan
dilampaui.
Dalam ilmu statistik dikenal
beberapa macam distribusi frekuensi dan
empat jenis distribusi yang banyak
digunakan dalam bidang hidrologi adalah :
1) Distribusi Normal ;
2) Distribusi Gumbel. ; dan
3) Distribusi Log-Normal.
2.2.4. Analisa Intensitas dan Waktu
Hujan
Mononobe menuliskan perumusan
intensitas untuk hujan harian sebagai
berikut :
7
…… (2.14)
dimana :
I
= intensitas hujan (mm/jam)
R24
= tinggi hujan maksimum dalam 24
jam (mm)
t
= waktu hujan (jam)
2.2.5. Analisa Waktu Konsentrasi pada
Permukaan Jalan
Pada Proyek Pembangunan Jalan
Tol
Surabaya-Mojokerto
Seksi
IA
penentuan waktu konsentrasi tergantung
pada potongan melintang (cross section)
dan potongan memanjang (long section)
pada permukaan jalan. Waktu konsentrasi
dihitung dengan rumus :
tc = to + tf ...... (2.15)
dimana :
to = waktu yang diperlukan untuk
mengalir mencapai inlet
tf = waktu yang diperlukan untuk
mengalir sepanjang saluran
Perumusan yang umum digunakan untuk
menghitung to :
Rumus Kerby (1959) :
to
1,44
nd
L
i
0.467
berada pada struktur timbunan atau pada
struktur jembatan. Untuk mengalirkan air
limpasan pada kondisi jalan seperti ini
dibutuhkan inlet-inlet drainase yang menuju
saluran terbuka di kaki timbunan.
Jumlah
inlet
yang
tergantung dari persamaan :
dibutuhkan
......(2.23)
Umumnya untuk jarak pemasangan inlet pada :
Struktur timbunan : 10-20 meter
Struktur jembatan : 5-10 meter
2.2.7. Analisa Koefisien Pengaliran
Koefisien Pengaliran C pada Tabel
2.9. dapat diaplikasikan untuk hujan
dengan periode ulang 5 – 10 tahun.
Intensitas hujan tinggi menyebabkan
koefisien C tinggi, sebab infiltrasi dan
kehilangan air lainnya hanya berpengaruh
kecil pada limpasan. Koefisien C untuk
suatu
wilayah
permukiman
(blok,
kelompok) dimana jenis permukaannya leih
dari satu macam, diambil harga rata-ratanya
dengan rumus berikut ini :
Crata-rata =
CiAi
Ai
……(2.25)
dimana :
Ci = Koefisien pengaliran untuk bagian
daerah yang ditinjau dengan satu
jenis permukaan
Ai = Luas bagian daerah
…… (2.16a)
L < 400 m
dimana :
L
= jarak dari titik terjauh ke inlet (m)
nd
= koefisien setara koefisien
kekasaran
i
= kemiringan medan
2.2.8. Analisa Debit Rencana
2.2.6. Analisa Waktu Konsentrasi pada
Struktur Jalan
dimana :
Q = debit (m³/detik)
C = koefisien pengaliran
I = intensitas hujan untuk periode ulang
tertentu (mm/jam)
Pada Proyek Jalan Tol SurabayaMojokerto ini hampir keseluruhan badan jalan
Dimensi
saluran
didesain
berdasarkan besarnya debit air hujan yang
akan dialirkan. Rumus Rasional :
Q=
C I A (m³/detik)……(2.26)
8
A = Luasan yang akan didrain (km²)
2.3.
Analisa Hidrolika
2.3.1. Perhitungan Kecepatan Saluran
Kecepatan aliran dalam saluran
hendaknya tidak menyebabkan terjadinya
pengendapan dan tumbuhnya tanaman
pengganggu, selain itu juga perlu
diperhatikan jenis material yang akan
digunakan supaya kecepatan aliran tidak
menggerus dasar saluran.
Untuk saluran dari beton kecepatan
maksimum adalah 4 m/s (Modul Drainase
2005, Fifi Sofia, hal. 2-31)
2.3.2. Perhitungan Kekasaran Saluran
Koefisien
kekasaran
saluran
ditentukan oleh bahan/material saluran,
jenis sambungan, material padat yang
terangkut dan yang terendap dalam saluran,
akar tumbuhan, aligment lapisan penutup
(pipa), umur saluran dan aliran lateral yang
menggangu.
2.3.3. Perhitungan
Berpenampang Persegi
Saluran
Untuk saluran yang berpenampang
persegi seperti u-ditch atau box culvert,
dimensinya dapat direncanakan dengan
rumusan-rumusan :
A = bh
…… (2.28)
O = b + 2h
…… (2.29)
…… (2.30)
T=b
…… (2.31)
D=h
…… (2.32)
dimana :
b
= lebar saluran (m)
h
= tinggi saluran (m)
A
= luas penampang saluran (m2)
O
= keliling basah saluran (m)
R
= jari-jari hidrolis (m)
T
= lebar puncak (m)
D
= kedalaman hidrolis
2.3.4. Perhitungan
Saluran
Berpenampang Trapesium
Untuk saluran yang berpenampang
trapesium, dimensinya dapat direncanakan
dengan rumusan-rumusan :
A = (b + zh)h
T = b + 2zh
…… (2.33)
…… (2.34)
…… (2.35)
…… (2.36)
…… (2.37)
dimana :
b
= lebar saluran (m)
h
= tinggi saluran (m)
z
= kemiringan talud
A
= luas penampang saluran (m2)
O
= keliling basah saluran (m)
R
= jari-jari hidrolis (m)
T
= lebar puncak (m)
D
= kedalaman hidrolis
2.3.5. Tinggi Jagaan
Yang dimaksud tinggi jagaan adalah
jarak antara elevasi muka air (elevasi muka
air pada saat perencanaan) sampai puncak
tanggul, , yang disediakan untuk perubahan
elevasi penuh air akibat angin dan
penutupan pintu air di hulu (bukan untuk
tambahan debit).
BAB III
METODOLOGI
3.1.
Konsep Pemikiran
Permukaan jalan pada Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto
terletak
tidak
sebidang dengan saluran pembuangannya.
Permukaan jalan berada berada di atas
timbunan atau jembatan interchange (flyover ).
Karena itu, perlu direncanakan
9
perlakuan terhadap aliran air limpasan yang
menuruni timbunan atau jembatan.
Selain itu, perlu diperhitungkan air
limpasan dari kawasan sekitar proyek yang
mungkin membebani saluran tepi dan
outlet. Outlet dalam perencanaan ini adalah
Kali Buntung (outlet 1) dan Kali
Menanggal (outlet 2).
Gambar 3.1. Flow-Chart Konsep Perencanaan
Drainase
Hal-hal yang menjadi perhatian
dalam perencanaan sistem drainase Jalan
Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA ini
adalah :
1) Saluran tepi di kaki-kaki timbunan
diharapkan dapat menampung debit
limpasan yang terjadi baik yang berasal
dari permukaan jalan maupun kawasan
di sekitar proyek yang mungkin
membebani saluran yang direncanakan.
2) Arah aliran saluran direncanakan dalam
bentuk skema drainase. Selain itu, juga
direncanakan gorong-gorong untuk
mengalirkan air limpasan hujan yang
terhalang oleh medan (misalnya :
timbunan dan jalan yang telah ada
(eksisting)).
3.2.
Pengumpulan Data
Data-data yang diperoleh berasal
dari :
a) Balai PSAWS Butung Peketingan
Ngagel, yang meliputi :
Tabel curah hujan harian selama 18
tahun dari stasiun hujan.
b) Kontraktor PT. Wijaya Karya, yang
meliputi :
Lay Out/Site Plan Proyek Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto Seksi IA
Survey Drainase berupa foto-foto dan
pengamatan langsung di lapangan.
Gambar-gambar long dan cross section
Proyek Jalan Tol Surabaya-Mojokerto
Seksi IA
Elevasi permukaan jalan dan permukaan
tanah asli (eksisiting).
Elevasi saluran akhir (outlet).
c) GoogleEarth, yang meliputi :
Peta topografi dan posisi astronomis
(letak lintang dan bujur) dari stasiun
hujan.
Gambaran tampak atas lokasi proyek
dan daerah di sekitar proyek.
3.3.
Analisa Hidrologi
Untuk data-data curah hujan harian
selama 18 tahun akan dicari tinggi hujan
rata-ratanya dengan Metode Thiessen
Polygon. Besarnya faktor pengaruh daerah
stasiun hujan dapat diketahui dengan memplot-kan polygon pada peta topografi yang
menunjukkan posisi stasiun hujan.
Selama rentan waktu 18 tahun
tersebut, ada beberapa rentan waktu dimana
tidak terjadi hujan. Oleh karena itu, perlu
diperkirakan
berapa
besar
peluang
(frekuensi) terjadinya hujan dengan metode
Distribusi Normal, Distribusi Gumbel, dan
Distribusi Log Pearson, dimana metodemetode distribusi tersebut dianalisa
kebenarannya dengan Uji Chi-Kuadrat.
Maka, akan diperoleh tinggi curah hujan
harian yang terjadi.
Data-data lay out/site plan, long
section (potongan memanjang) dan cross
section (potongan melintang) pada jalan
digunakan untuk merencanakan skema
drainase, luas daerah limpasan, dan
memperkirakan waktu masuknya air
hujan menuju inlet-inlet terdekat (to).
Kemudian dengan menghitung kecepatan
aliran pada saluran (v) dengan rumus
(rumus 2.27) diperoleh nilai
tf. Dengan diketahui nilai t o dan tf, waktu
konsentrasi (tc) dapat dicari.
10
Output dari analisa hidrologi adalah
debit limpasan (debit hidrologi) yang
terjadi pada kawasan proyek. Debit
limpasan itu dipakai sebagai input dalam
kontrol penampang saluran drainase jalan.
START
Data Hujan
18 Tahun
Lay Out
Jalan Tol
Luas Daerah Limpasan
(A) dan Koef.
Pengaliran (C)
Skema Drainase
Catchment
Area
Tinggi Hujan
Rencana
(R2, R5, R10)
Pot. Melintang
Jalan Tol
(Cross Section)
Waktu Air
Limpasan
Mencapai Inlet
(to)
Pot. Memanjang
Jalan Tol (Long
Section)
3.4.
Analisa Hidrolika
tc = to + tf
Luas basah (A) dan keliling basah
(O) penampang saluran dicari dengan
metode trial error (coba-coba) dengan
mengganti besarnya tinggi muka air aktual
(haktual) di saluran drainase.
Output dari analisa hidrolika adalah
debit hidrolika pada saluran. Debit
hidrolika (Qhidrolika) kemudian akan
dikontrol dengan debit hidrologi (Qhidrologi)
dimana :
∆Q = Qhidrolika - Qhidrologi ≈ 0,000
3.5.
Kesimpulan Metodologi
Yang
ingin
dicapai
dalam
penyusunan Tugas Akhir ini adalah
perencanaan sistem drainase pada Proyek
Jalan Tol Surabaya – Mojokerto Seksi
IA dan mendesain saluran dan bangunanbangunan bantu, misalnya bangunan terjun,
dan sebagainya.
Beda Tinggi (ΔH)
S = ΔH/L
Waktu Air
Limpasan di
Saluran
(tf = L/v)
Dari data-data
long
section
(potongan memanjang) dan cross section
(potongan melintang) diketahui elevasi
permukaan jalan dan elevasi permukaan
tanah eksisting. Terutama dengan data
elevasi permukaan tanah eksisiting dapat
menjadi patokan dalam menentukan
kedalaman dasar saluran yang akan
dibuat.
Beda tinggi antara dasar saluran
rencana di bagian hulu dan hilir saluran
(∆H) jika dibagi dengan panjang saluran
rencana (L) diperoleh kemiringan dasar
saluran (S) yang menjadi data input
(rumus 2.27).
rumusan
Panjang Saluran
Rencana (L)
Debit Hidrologi
Q = 1/3,6 CIA
Dimensi Penampang
Saluran
A = (b + zh)h
O = b + 2h(1+z2)0,5
lebar saluran (b)
ditentukan,
tinggi saluran (h) dicari
dengan trial error
Debit Hidrolika
Q = vA
ΔQ ≈ 0,000
Ya
Tidak
Profil
Muka Air
Analisa
Backwater
Tidak
terjadi
limpahan
Terjadi
limpahan
Solusi
FINISH
Gambar 3.3. Flow-Chart Metodologi
BAB IV
PENGOLAHAN DATA
4.1.
Perencanaan
Drainase
Skema
Skema jaringan saluran drainase
diperlukan
untuk
menunjukkan
perencanaan sistem aliran air hujan yang
yang jatuh pada permukaan jalan menuju
saluran tepi (tersier) dan dibuang menuju
pembuangan akhir (outlet).
Konsep perencanaan skema arah
aliran air hujan ini adalah :
1. Meninjau pada outlet terdekat dari
sistem drainase jalan tol.
2. Mengalirkan air hujan secara grafitasi,
yaitu dari permukaan berelevasi tinggi
menuju permukaan berelevasi rendah.
Pada skema jaringan drainase yang
tampak adalah saluran-saluran terbuka pada
sisi kaki-kaki timbunan yang akan
menerima limpasan air dari permukaan
11
jalan. Jika aliran air pada saluran terbuka
tersebut terhalang oleh medan (jalan
eksisting ataupun timbunan), maka diatasi
dengan membuat saluran terbuka goronggorong.
Selain itu, layout dari proyek ini
dibagi menjadi 13 (tiga belas) zona.
Pembagian zona tersebut berfungsi sebagai
zooming lokasi saluran rencana sekaligus
menunjukkan kesatuan sistem drainase
pada zona tersebut.
Tabel 4.1. sampai dengan Tabel
4.13. menunjukkan letak saluran rencana
yang akan dibuat. Sebagai ilustrasi tentang
simbol-simbol dan index pada tabel
tersebut adalah sebagai berikut :
Saluran : S1 A
1
Sedangkan :
Ex
= saluran eksisting
Swh
= sawah
Pgs
= daerah Pagesangan
Wsm Bng
= daerah Wisma Bungurasih
Prm Bbk
=
daerah
Perumahan
Bebekan
Mahmilti
= daerah Mahkamah Militer
Sta.
= posisi stasioning pada
jalan
Data sekunder berupa gambar
rencana yang diperoleh dari lokasi proyek
berbentuk softcopy, sehingga dapat
dihitung
panjang
saluran
yang
direncanakan dengan salah satu tools dari
program
AutoCAD
yang
bernama
dimension.
= S saluran
= 1 berada di Zona
= A nomor index
saluran
Saluran : S G 3B =
=
=
3
=
saluran
Saluran : O3
=
=
outlet
T14
=
nomor index 14
S saluran
G gorong-gorong
3 berada di Zona
B nomor index
O outlet
3 nomor index
titik kontrol dengan
Sta. 11+000 = posisi stasioning pada
kilometer 11.
Sta. 11+100 = posisi stasioning pada
kilometer 11 lalu ditambah jarak sepanjang
100 meter, atau dengan kata lain berjarak
100 meter dari Sta. 11+000 (Sta. 11+000
sebagai titik acuan pengukuran stasioning
pada jalan kilometer 11).
Gambar 4.1. Dengan menggunakan dimension pada
program AutoCAD dapat diketahui panjang saluran
rencana
Sedangkan data-data elevasi pada
saluran rencana, dapat diketahui dari datadata sekunder long section (potongan
memanjang) jalan tol yang diperoleh dari
lokasi proyek.
4.2.
Menentukan Luasan Daerah
Aliran
12
Air hujan yang jatuh pada suatu
daerah, limpasannya akan ditampung oleh
saluran-saluran. Oleh karena itu, luasan
daerah yang “terkena” hujan perlu
diketahui.
poligon pada area yang dicari, dapat
diketahui luas (area ) di lokasi tersebut.
Semakin luas daerah limpasan yang
ditampung saluran, maka dimensi saluran
juga akan semakin besar. Karena itu, perlu
perhitungan cermat luasan daerah limpasan
pada alur-alur saluran yang akan dilewati.
4.2.1.
Luas
Daerah
Menghitung Luas Daerah Aliran
yang Eksisting
Air limpasan yang terjadi di luar
lokasi proyek namun kemungkinan akan
membebani atau ikut melalui saluran yang
akan
direncanakan
juga
harus
diperhitungkan.
Gambar 4.2. (a) tidak direncanakannya saluran
untuk mengatasi air limpasan eksisting (b) salah
satu solusi genangan air (misal : gorong-gorong)
Gambar 4.3. Mengetahui Luas Aliran dengan
GoogleEarth
4.2.2.
Pada daerah proyek yang akan
direncanakan salurannya, luas daerah aliran
diperoleh
dari
softcopy
gambar
siteplan/layout lokasi proyek. Dimana pada
tiap-tiap saluran dicari luas daerah aliran
yang akan memebani saluran dengan
menggambar
bentuk
poligon
pada
AutoCAD. Dari poligon tersebut dapat
diketahui luasan daerah yang akan
membebani saluran rencana.
Hal ini bertujuan agar proyek jalan
tol ini tidak menghambat aliran limpasan
yang telah ada. Sehingga di masa
mendatang dengan adanya jalan tol ini
tidak menimbulkan genangan air di sekitar
wilayah jalan tol.
Pada daerah eksisting, luar daerah
aliran
dapat
diketahui
dengan
menggunakan
software
online
GoogelEarth. Dengan membuat bentuk
Menghitung Luas Daerah aliran di
Lokasi Proyek
Luas
Daerah
Gambar 4.4. Dengan Poligon AutoCAD
Diketahui Luasan Daerah Aliran
4.3.
Menentukan
Pengaliran
Koefisien
Dengan
menentukan
jenis
permukaan daerah yang akan dilalui air
13
hujan, dapat diambil nilai koefisien
pengaliran (C) berdasarkan Tabel 2.9.
(Lihat sub-bab 2.2.8.).
BAB V
ANALISA HIDROLOGI
5.1.
Menentukan Tinggi Hujan
Rencana
Ada 2 (dua) stasiun hujan yang
berdekatan dengan lokasi proyek, yaitu
stasiun hujan Ketegan dan stasiun hujan
Bono.
.
Lokasi
Garis
Pembagi
besar pengaruhnya dalam menentukan
tinggi hujan di lokasi proyek.
Oleh karena itu, dalam perencanaan
kali ini data hujan yang akan digunakan
adalah data hujan dari stasiun hujan
Ketegan.
5.2.
Menentukan
Konsentrasi
Waktu
Waktu konsentrasi (tc) pada masingmasing saluran, dilihat pada titik-titik
kontrol saluran. Titik-titik kontrol
merupakan pertemuan antara saluran
tepi dari berbagai tempat pada suatu
titik temu ataupun tergantung dari
kondisi (medan)
tertentu yang
memerlukan pengontrolan. Dalam skema
drainase Tugas Akhir ini, titik-titik kontrol
disimbolkan Tindex (Lihat sub-bab 4.1
tentang cara membaca simbol dan index
pada skema drainase)
+5,52 Km
Gambar 5.1. Lokasi Stasiun Hujan Ketegan dan
stasiun Hujan Bono (Sumber : Google Earth)
Stasiun hujan Ketegan berada pada
posisi 7o20,459’ LS dan 112o42,192’ BT
dan stasiun hujan Bono berada pada posisi
7o22,442’ LS dan 112o44,459’ BT. Dengan
bantuan Google Earth dapat ditarik garis
khayal yang menghubungkan kedua stasiun
dan diketahui jarak antara kedua stasiun
hujan adalah +5,52 Km.
Berdasarkan metode Thiessen, jika
garis yang menghubungkan kedua stasiun
tersbut dibagi dua, tampak bahwa stasiun
hujan Ketegan lebih dekat dan akan lebih
Langkah awal dalam menghitung
nilai tc adalah dengan mengetahui terlebih
dahulu nilai to dan tf.
a) Nilai to
Permukaan daerah limpasan terdiri dari
permukaan jalan, permukaan timbunan
jalan, dan permukaan lahan. Sesuai
dengan Tabel 2.8. dalam perumusan Kerby
(rumus 2.16) bahwa nilai nd tergantung
dari jenis permukaan daerah limpasan.
Diasumsikan berdasarkan Tabel 2.16
bahwa :
permukaan jalan
: nd = 0.04
permukaan timbunan jalan : nd = 0.02
permukaan lahan
: nd = 0,4
(untuk perumahan)
: nd = 0,3
(untuk lapangan)
14
Data-data potongan melintang (cross
section) dan potongan memanjang (long
section) memuat informasi tentang gradien
memanjang (g) dan gradien melintang (s)
pada penampang jalan, timbunan, dan
lahan. (Lihat pembahasan sub-bab 2.2.6.2).
Contoh :
Untuk saluran rencana S1 A dipermukaan
jalan :
g = 0,1 % = 0,001 dari data long section
s = 2,3 % = 0,023 dari data cross section
W = 15,020 m (lebar jalan)
X = g/s W = 0,001/0,023 (15,020) = 0,454 m
(lebar memanjang)
hg = X.g = (0,454).(0,001) = 0,00031
hs = W.s = (15,020).(0,023) = 0,343
h = hg + hs = 0,00031 + 0,343 = 0,344
i = h/L = 0,344/15,027 = 0,023
dengan nd = 0,04 maka dengan rumusan
Kerby (2.16) :
to
1,44
0,04
15,027
0.467
= 2,743 menit
0,023
Untuk selanjutnya pada timbunan jalan dan
lahan menggunakan prinsip perhitungan
yang sama.
b) Nilai tf
Dalam perencanaan ini, kecepatan saluran
diperoleh berdasarkan rumusan
(rumus 2.27) dan panjang saluran
(L) terlampir pada Tabel 4.1 – Tabel 4.11.
Maka, dengan rumusan tf = L/v dapat
diketahui nilai tf-nya.
Setelah nilai to dan tf diketahui,
waktu konsentrasi pada masing-masing
saluran dapat dihitung dengan perumusan
2.15.
5.3.
Menentukan Debit Hidrologi
Saluran
Meninjau pada sub bab 4.2 yaitu
perhitungan luasan daerah aliran, diketahui
luasan area (A) yang akan membebani
saluran. Selain itu, berdasarkan survey
lapangan dapat ditentukan nilai koefisien
pengaliran (C) yang mengacu pada Tabel
2.9.
Dengan memasukkan tinggi hujan
rencana pada sub bab 5.1. dengan rumus
intensitas
hujan
oleh
Mononobe
(perumusan 2.14) yaitu dengan periode
ulang 2, 5, dan 10 tahun, diperoleh debit
hidrologi (Q) pada saluran berdasarkan
rumus rasional (perumusan 2.26).
Contoh : untuk Saluran S1 A
A = 0,0026 Km2 Lihat Tabel 4.14
Saluran S1 A
C = 0,8203 Lihat Tabel 4.14 Saluran
S1 A
tfo = 6,836 menit = 0,114 jam Lihat
Tabel 5.11c Saluran S1 A
R24 = 89,95 mm saluran tepi (tersier dan
sekunder)
Q =
C I A =
(0,8203) (132,686)
(0,0026) = 0,079 m3/s
Dengan memperoleh besar debit
hidrologi (Q) yang terjadi pada masingmasing saluran, dapat direncanakan
dimensi saluran hidrolikanya. Berikut hasil
hitungan dengan Ms. Excel untuk saluransaluran yang lain.
15
BAB VI
ANALISA HIDROLIKA
6.3.
6.1.
Jika kontrol debit (∆Q) telah
terpenuhi maka tinggi aktual (haktual lihat
Tabel 6.1b.) pada trial error sebelumnya
telah benar. Dengan menambahkan elevasi
dasar saluran dan tinggi aktual akan
diperoleh profil muka air aktual. Perlu
diperhatikan di sini bahwa elevasi muka air
aktual setelah ditambahkan tinggi jagaan
tidak boleh melebihi elevasi permukaan
lahan atau jalan.
Menentukan Letak Elevasi
Dasar Saluran
Elevasi hulu dan hilir saluran
dasar
saluran
diperoleh
dengan
menggunakan metode trial error (cobacoba) dengan syarat elevasi dasar saluran
tidak boleh lebih besar dari elevasi
permukaan jalan atau lahan serta
memperhitungkan tinggi aktual (h aktual) dan
tinggi jagaan (w) pada saluran.
Beda tinggi (∆H) antara elevasi
hulu dan hilir dasar saluran dibagi panjang
saluran rencana (L) akan diperoleh
kemiringan saluran (S).
Nilai S tersebut sebagai dara input
dalam perumusan :
(rumusan
2.27).
Jari-jari hidrolis (R) pada rumusan
2.27 diperoleh dengan rumus : R = A/O
dimana luas basah (A) dan keliling basah
(O) juga diperoleh dengan metode trial
error
(coba-coba) dengan mencoba
mengganti nilai h (tinggi muka air atau
tinggi aktual). Sedangkan, lebar saluran (b)
dalam hal ini telah ditentukan.
6.2.
Menentukan Debit Hirolika
Setelah diketahui nilai v (kecepatan
saluran) maka debit hidrolika dapat dicari
dengan rumus : Q = vA dimana A adalah
luas basah penampang saluran.
Debit hidrolika yang diperoleh di
kontrol dengan debit hidrologi apakah
selisih antara kedua debit tersebut terpaut
jauh atau tidak. Sebisa mungkin selisih
antara keduanya adalah 0,000 (∆Q ≈ 0,000)
Menentukan Tinggi Muka
Air Aktual
BAB VII
7.1.
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan perhitungan Tugas
Akhir ini, dapat diambil kesimpulan bahwa
:
1) Besarnya debit limpasan yang terjadi
di kawasan Proyek Pembangunan Jalan
Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA
dapat diketahui dari hasil perhitungan
hidrologi pada masing-masing titik
kontrol saluran.
Pada Zona 1 :
16
Pada Zona 2 :
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Triatmojo, 2008, Hidrologi
Terapan, Penerbit
: Beta Offset,
Yogyakarta.
2) Jaringan (Sistem) drainase pada jalan
tol ini mengikuti kemiringan muka air
atau mengalir secara grafitasi menuju
outlet (Skema arah aliran saluran dapat
dilihat pada halaman 9).
3) Besarnya dimensi penampang saluran
drainase tergantung dari besarnya debit
hidrologi yang akan dialirkan. Dalam
perencanaan ini saluran-saluran drain
didesain sebagai saluran terbuka
berbentuk persegi baik itu untuk
saluran-saluran tepi dan goronggorong.
Dimensi
masing-masing
saluran dapat dilihat pada Tabel 6.1
(untuk Zona 1) dan Tabel 6.2 (untuk
Zona 2).
7.2.
Saran
Air limpasan dari proyek Jalan Tol
Surabaya-Mojokerto ini akan dibuang
melalui saluran-saluran drain menuju
outlet. Namun ada juga saluran yang
sebelum menuju outlet harus melewati
saluran sekunder setempat dikarenakan
jaraknya yang lebih dekat.
Karena itu perlu diperhatikan
apakah saluran sekunder tersebut mampu
mengalirkan air limpasan dari jalan tol
menuju outlet dengan baik. Pengecekan
jaringan drainase secara menyeluruh
mutlak diperlukan untuk menghindari halhal yang tidak diinginkan.
Fifi Sofia, Ir., 2005, Modul Drainase,
Penerbit : -, Surabaya.
Suripin, Dr. Ir., M. Eng., 2003, Sistem
Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan,
Penerbit : ANDI, Yogyakarta.