SISTEM PENGENDALIAN BANJIR SALURAN PRIMER WONOREJO I.
SISTEM PENGENDALIAN BANJ IR SALURAN PRIMER
WONOREJ O I
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian persyar atan dalam memper oleh
Gelar Sar jana Teknik ( S-1 )
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Oleh :
ACHMAD HANNAFI
0753010005
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah S.W.T yang telah
melimpahkan rahmat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul ” SISTEM PENGENDALIAN BANJIR SALURAN PRIMER
WONOREJO I ”. Tugas Akhir ini merupakan suatu syarat bagi mahasiswa dalam
menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S-1) di Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN
”Veteran” Jawa Timur .
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku-buku literatur
yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping ini penulis juga menerapkan
petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing. Namun sebagai manusia
biasa dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun
dari setiap pembaca akan penulis terima demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunnya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan,
dorongan, semangat, arahan serta berbagai macam bantuan baik berupa moral maupun
spiritual, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR.,M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin, ST.,MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Universitas Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
3. Bapak Iwan Wahjudijanto, ST.,MT, selaku dosen pembimbing utama Tugas Akhir
yang telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
4. Ibu Novie Handajani, ST.,MT, selaku dosen pembimbing utama Tugas Akhir yang
telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
5. Dra Anna Rumintang, MT, selaku dosen wali yang telah berkenan memberikan
dukungan dan dorongan moril selama pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
6. Bapak Doni dari Dinas Pekerjaan Umum dan Pematusan yang telah membantu
kelengkapan data Tugas Akhir
7. Segenap dosen dan staff Program Studi Teknik Sipil UPN ” Veteran ” Jawa Timur.
8. Para tim penguji yang telah membantu penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
9. Bapak, ibu dan keluarga tercinta yang telah banyak memberikan dukungan lahir dan
batin, material, sipritual, dan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
10. Sahabat-sahabat lama di Surabaya dan semua teman-teman di Gresik maupun
Sidoarjo terima kasih atas dorongan, semangat dan dukungan moril yang bermanfaat
sehungga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11. Segenap keluarga besar warga Teknik sipil UPN ” Veteran ” Jatim, angkatan 2007
(Risang, Alan, Sanggra, Pendik, Hendri, Dedik dan semuanya), angkatan 2008
(Sadmay, Sudian, Joko, Agung, Erwin dan semuanya), angkatan, angkatan 2006
(Mas Alif), teman-teman alumni (Yayan, Alfian) dan semua pihak yang telah
membantu Tugas Akhir ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Penulis
ucapkan terima kasih.
Sebagai akhir kata, penulis harapkan agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis pada khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Surabaya, Mei 2012
Penyusun
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR……………………………………………………………
i
ABSTRAK………………………………………………………………………..
iv
DAFTAR ISI……………………………………………………………………..
v
DAFTAR TABEL……………………………………………………………….. viii
DAFTAR GAMBAR…………………………………………….………………
BAB I
ix
PENDAHULUAN
BAB II
1.1 Latar Belakang………………………………………………….....
1
1.2 Perumusan Masalah………………………………………………..
2
1.3 Maksud danTujuan………………………………………………...
2
1.4 Batasan Masalah…………………………………………………...
3
1.5 Lokasi……………………………………………………………...
4
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Umum………………...…………………………………………...
5
2.2 Curah Hujan Rata-rata.................…..……………………………..
6
2.2.1 Cara Arithmetik Mean ….......................................................
7
2.2.2 Cara Thiessen Polygon …………….…………………….
8
2.2.3 Cara Peta Isohyet ……..…………….…………………….
9
2.3 Curah Hujan Rencana……………………………………………..
10
2.4 Uji Kesesuian Distribusi Frekuensi……………..…..………….....
15
2.4.1 Uji Chi Kuadrat ….................................................................
15
2.4.2 Uji Smirnov-Kolmogorov…………….…………………….
17
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB III
BAB IV
2.5 Debit Rencana Metode Rasional.………..………..........…………
19
2.6 Penampang Saluran…………...….…….........................................
23
2.7 Sistem Pengendalian Banjir……….……………………………...
25
2.7.1 Normalisasi …...……………………..……………………..
25
2.7.2 Tanggul(Parapet)……………………………………….......
26
2.7.2 Penambahan Pompa………………………………….….....
26
2.8 Program HEC-RAS …………………………………………….
27
2.8.1 Memasukkan Data Input…………………………………....
28
2.8.2 Simulasi Program…………………………………………...
29
2.8.3 Data Output yang Dihasilkan…………………………….....
30
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pengumpulan Data…………………………………………..……
32
3.2 Langkah-langkah Pengerjaan…………………………………......
36
3.3 Langkah-langkah Pelaksanaan Penelitian secara Sistematis……..
37
PERHITUNGAN
4.1 Analisa Curah Hujan ……………………………………………..
40
4.1.1 Perhitungan Analisa Frekuensi……………………………..
44
4.1.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana…………………………
46
4.1.3 Metode Smirnov-Kolmogorov……………………………...
48
4.1.4 Metode Chi-Kuadrat………………………………………..
49
4.2 Analisa Debit Banjir Rencana dengan Metode Rasional…………
50
4.3 Analisa Penampang Menggunakan Program HEC-RAS 4.1……..
51
4.4 Kondisi Eksisting…………………………………………...……..
66
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.4.1 Kondisi Eksisting Saluran Primer Wonorejo I Tanpa
Pompa……………………………………………………...
66
4.4.2 Kondisi Eksisting Saluran Primer Wonorejo I dengan
Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan…………………...
67
4.5 Kondisi Normalisasi……………………………………….……..
69
4.5.1 Kondisi Normalisasi Saluran Primer Wonorejo I Tanpa
Pompa……………………………………………………...
69
4.5.2 Kondisi Normalisasi Saluran Primer Wonorejo I dengan
Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan…... ……………...
70
4.6 Penambahan Pompa dan Penambahan Tinggi Tanggul (Parapet).
72
4.6.1 Penambahan 3 Pompa pada Rumah Pompa Wonorejo I ....
72
4.6.2 Penambahan Tinggi Tanggul (Parapet) Saluran Primer
Wonorejo I Kondisi Eksisting dengan Pompa Wonorejo
I dan II Dioperasikan ………………………………………
73
4.6.3 Penambahan Tinggi Tanggul (Parapet) Saluran Primer
Wonorejo I Kondisi Normalisasi dengan Pompa Wonorejo
I dan II Dioperasikan ………………………………………
BAB V
75
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan …………………………………………………….…
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
78
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi
………………………
12
Tabel 2.2
Nilai K Distribusi Log Pearson Type III………………….…………
14
Tabel 2.3
Harga untuk Uji Chi-Kuadrat……………………..............…………
17
Tabel 2.4
Nilai Untuk Delta Kritis (∆cr) Smirnov-Kolmogorov……………….
19
Tabel 2.5
Koefisien Aliran ……………………………………………………
21
Tabel 4.1
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Kebon Agung
………
41
Tabel 4.2
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun gunungsari…………….
41
Tabel 4.3
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Wonorejo ……………
42
Tabel 4.4
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Wonokromo …………
42
Tabel 4.5
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Keputih
……………
43
Tabel 4.6
Curah Hujan Maksimum DAS Wonorejo
………………………...
43
Tabel 4.7
Perhitungan Frekuensi Curah Hujan DAS Wonorejo
Tabel 4.8
Perhitungan Log Pearson Type III DAS Wonorejo
Tabel 4.9
…………
44
………………
46
Perhitungan Curah Hujan untuk Beberapa Periode ………………….
47
Tabel 4.10 Uji Kesesuaian Smirnov-Kolmogorov……………………………….
48
Tabel 4.11 Uji Kesesuaian Chi-Kuadrat………………………………………….
49
Tabel 4.12 Debit yang masuk pada Saluran Primer Wonorejo I Q2th……..…….
53
Tabel 4.13 Debit yang masuk pada Saluran Primer Wonorejo I Q5th…………...
58
Tabel 4.14 Debit yang masuk pada Saluran Sekunder Sarono Jiwo Q2th………
63
Tabel 4.15 Debit yang masuk pada Saluran Sekunder Sarono Jiwo Q5th………
64
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
LokasiStudi …………………………………………..…………
4
Gambar 2.1
Bentuk Saluran ……………................………………………….
24
Gambar 2.2
Menu Bar dalam HEC-RAS ……..............……………….……..
28
Gambar 3.1
Lokasi Stasiun Hujan ...................................................................
35
Gambar 3.2
Diagram Alur Pelaksanaan Penelitian ..........................................
39
Gambar 4.1
Skematik Saluran Primer Wonorejo I ........................................... 52
Gambar 4.2
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Tanpa Pompa ...………………………………………..
Gambar 4.3
66
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Tanpa Pompa ......………………………………………. 67
Gambar 4.4
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan ......………..…. 68
Gambar 4.5
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan ......………..…. 68
Gambar 4.6
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi…………………………… ......……………..………. 69
Gambar 4.7
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi…………………………… ......……………..………. 70
Gambar 4.8
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dengan Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan……. 71
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.9
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dengan Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan……. 71
Gambar 4.10
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan 3 Pompa……… ......……....………. 72
Gambar 4.11
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan 3 Pompa……......…………..………. 73
Gambar 4.12
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....…………. 74
Gambar 4.13
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....…………. 74
Gambar 4.14
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....………. 75
Gambar 4.15
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....………. 76
Gambar 4.16
Skematik dengan Perencanaan Pompa Disekitar Saluran Primer
Wonorejo I ...................................................................................... 77
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SISTEM PENGENDALIAN BANJ IR SALURAN PRIMER WONOREJ O I
Oleh :
ACHMAD HANNAFI
0753010005
ABSTRAK
Saluran Primer Wonorejo I termasuk dalam wilayah Kecamatan Kali Rungkut
Kota Surabaya. Saluran Primer Wonorejo ini memiliki panjang ±15 km dan
memiliki fungsi sebagai pembuangan akhir dari Saluran Tersier dan Sekunder
yang berasal dari perumahan, pabrik, maupun gedung perkantoran. Di musim
penghujan Saluran Sekunder dan Tersier seharusnya mampu mengalirkan air ke
Saluran Primer tapi kenyataannya air tetap menggenang sampai di jalan sehingga
terus bertambahnya volume air di jalan, ini mengakibatkan banjir yang luar biasa
di daerah Kalirungkut yang sampai sekarang belum teratasi. Maka dari itu
perencanaan dan perbaikan ini dilakukan agar meminimalis dampak akibat banjir
tersebut. Metode yang digunakan adalah menghitung analisa hidrologi dan
hidrolika serta menggunakan bantuan program HEC- RAS 4.1. Dikarenakan
kapasitas pompa pada Wonorejo I tidak mampu mengendalikan banjir oleh
karena itu direncanakan penambahan elevasi tanggul (parapet) pada kondisi
eksisting. Menurut hasil analisa dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1,
kondisi eksisting penampang saluran primer wonorejo I tidak mampu
menampung debit kala ulang 2 tahun, 5 tahun, untuk Q2th = 26,67 m3/dt dan
Q5th = 29,205 m3/dt. maka dari itu direncanakan perubahan elevasi tanggul
(parapet) dengan kondisi normalisasi. Dari hasil analisa didesain dengan
menggunakan banjir kala 2 tahun dan 5 tahun didapat bahwa pada kondisi
normalisasi dan menambah elevasi tanggul (parapet) 0,55 meter dari elevasi
eksisting mampu mengatasi banjir.
Kata kunci : Banjir, Saluran, Pompa,Program HEC-RAS 4.1,Tanggul
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Hampir setiap tahun dimusim penghujan terjadi banjir pada Saluran Primer
Wonorejo I yang memicu Saluran Sekunder dan Saluran Tersier tidak bisa
mengalirkan air sehingga mengakibatkan timbulnya genangan banjir di beberapa
tempat di wilayah Wonorejo I yang mengganggu kegiatan perekonomian di daerah
tersebut.
Saluran Primer Wonorejo itu sendiri memiliki panjang ±15 km dimulai dari
daerah Kebon Sari, jemur Sari, Prapen , dan menuju daerah Wonorejo I yang berada
di daerah Kalirungkut Kota Surabaya kemudian melalui Pompa Saluran Primer
Wonorejo II di daerah Kendal Sari yang mana akan bermuara di daerah hutan
bakau..Saluran Wonorejo memiliki 5 stasiun hujan yaitu Stasiun hujan Keputih,
Stasiun Hujan Wonorejo, Stasiun hujan Wonokromo, dan Stasiun hujan Kebon
Agung. Kondisi Saluran Primer Wonorejo I kini mengalami pendangkalan
diakibatkan karena rendahnya kesadaran masyarakat akan pentingnya kebersihan.
Yang mengakibatkan pendangkalan Saluran Primer Wonorejo I dikarenakan sampah
ataupun limbah pabrik yang mengangkut sedimen yang memperparah kondisi saluran
Primer Wonorejo I.
Permasalahan pengelolaan sumber daya air dan lahan sangat terkait dengan
tingkat pemenuhan kebutuhan, keberadaan kualitas dan kuantitas luasannya dan
siklus penggunaannya serta bagaimana pengelolaannya, termasuk dalam pendekatan
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
pencegahan dan pengendalian banjir. Berkaitan dengan banjir yang terjadi di Saluran
Wonorejo I tersebut, usaha untuk mengatasi banjir membutuhkan perencanaan yang
mantap serta analisa yang benar dan tepat. Salah satu usaha tersebut yaitu dengan
penambahan jumlah pompa atau normalisasi pada Saluran agar muka air banjir
dapat turun.
1.2
Per umusan Masalah
Permasalahan yang terjadi pada daerah Saluran Wonorejo I secara garis besar
dapat diuraikan sebagai berikut :
1.
Bagaimana kondisi eksisting dengan adanya pompa ?
2.
Berapa debit banjir pada daerah pengaliran saluran wonorejo I sesuai
dengan kondisi eksisting pada Q2th, Q5th,.?
3.
Berapa besar kapasitas dan jumlah pompa yang di butuhkan untuk
mengendalikan banjir?
4.
Bagaimana langkah yang tepat untuk mengendalikan banjir pada
saluran primer wonorejo I?
1.3
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari studi ini adalah :
1.
Dapat mengetahui kondisi eksisting saluran wonorejo I dengan adanya
pompa.
2.
Untuk mengetahui debit banjir didaerah pengaliran saluran wonorejo I
sesuai dengan kondisi eksisting dengan Q2th, Q5th.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
3.
Untuk mengetahui jumlah dan kapasitas pompa yang di butuhkan untuk
mengendalikan banjir.
4.
Untuk mengetahui langkah yang tepat guna menanggulangi banjir pada
saluran primer wonorejo I
1.4
Batasan Masalah
Dengan adanya permasalahan diatas, maka ruang lingkup pembahasan dalam
studi ini meliputi :
1.
Mempergunakan data curah hujan mulai tahun 2000 sampai tahun
2010 (11 tahun).
2.
Tidak membahas mengenai teknik pelaksanaan.
3.
Perhitungan hanya mencakup saluran Primer Wonorejo I
4.
Tidak membahas ekonomi teknik.
5.
Tidak dilakukan analisa mengenai dampak lingkungan.
6.
Pada
perhitungan Saluran primer Wonorejo menggunakan data 5
stasiun pengamat hujan yaitu : Stasiun Hujan Kebon Agung, Stasiun
Hujan Wonokromo, Stasiun Hujan Keputih, Stasiun Hujan Wonorejo
dan Stasiun Hujan Gunung Sari.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
1.5
Lokasi
Lokasinya adalah Saluran Wonorejo I yaitu dari perpotongan saluran pada
kecamatan Kendangsari sampai pompa wonorejo II pada daerah Kendal sari berada
kecamatan Wonorejo Kota Surabaya.
lokasi
Lokasi studi
Gambar 1.1. Lokasi Studi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Umum
Drainase yang berasal dari bahasa inggris drainage mempunyai arti
mengalirkan, membuang, atau mengalihkan air. Dalam bidang teknik sipil, drainase
secara umum dapat didefinisikan sebagai sesuatu tindakan teknis untuk mengurangi
kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air
irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan/lahan tidak terganggu.
Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah
dalam kaitannya dengan salinitas. Jadi, drainase menyangkut tidak hanya air
permukaan tapi juga air tanah.
Secara umum, sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air
yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu
kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Diurut dari
hulunya, bangunan sistem drainase terdiri dari saluran penerima (interceptor drain),
saluran pengumpul (collector drain), saluran pembawa (conveyor drain), saluran
induk (main drain), dan badan air penerima (receiving waters). Disepanjang sistem
sering dijumpai bangunan lainnya, seperti gorong-gorong, siphon, jembatan air
(aquaduct), pelimpah, pintu-pintu air, bangunan terjun, kolam tendon, dan stasiun
pompa. Pada sistem yang lengkap, sebelum masuk ke badan air penerima, air diolah
dahulu diinstalasi pengolah air limbah (IPAL), khususnya untuk sistem tercampur.
5
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
Hanya air yang telah memenuhi baku mutu tertentu yang dimasukkan ke badan air
penerima, sehingga tidak merusak lingkungan.
Drainase sering diabaikan oleh ahli hidraulik dan seringkali direncanakan seolaholah bukan pekerjaan yang penting, atau paling tidak dianggap kecil dibandingkan
dengan pekerjaan-pekerjaan pengendalian banjir. Padahal pekerjaan drainase
merupakan pekerjaan yang rumit dan kompleks, bisa jadi memerlukan biaya, tenaga,
dan waktu yang lebih besar dibandingkan dengan pekerjaan pengendalian banjir.
Secara fungsional, kita sulit memisahkan secara jelas antara sistem drainase dan
pengendalian banjir. Namun, secara praktis kita dapat mengatakan bahwa drainase
menangani kelebihan air sebelum masuk ke alur-alur besar atau sungai.
Saat ini sistem drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur perkotaan yang sangat
penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat dari kualitas sistem drainase
yang ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota dari genangan air.
Genangan air menyebabkan lingkungan menjadi kotor dan jorok, menjadi sarang
nyamuk, dan sumber penyakit lainnya, sehingga dapat menurunkan kualitas
lingkungan, dan kesehatan masyarakat (Dr.Ir.Suripin.M.Eng.2004).
2.2
Cur ah Hujan Rata-Rata
Curah hujan yang diperlukan untuk rancangan pengendalian banjir adalah
curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada
satu titik tertentu, curah hujan ini disebut juga sebagai curah hujan wilayah dan
dinyatakan dalam mm. Untuk mendapatkan gambaran mengenai distribusi curah
hujan di seluruh daerah aliran sungai, maka dipilih beberapa stasiun yang tersebar di
seluruh DAS. Stasiun terpilih adalah stasiun yang berada dalam cakupan areal DAS
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
dan memiliki data pengukuran iklim secara lengkap. Untuk keperluan pengolahan
data curah hujan menjadi data debit diperlukan data curah hujan bulanan, sedangkan
untuk mendapatkan debit banjir rancangan diperlukan analisis data dari curah hujan
harian maksimum. Beberapa cara yang dapat dipakai untuk menentukan curah hujan
rata- rata adalah sebagai berikut :
a. Cara Arithmetik mean
b. Cara Theissen Polygon
c. Cara Peta Isohyet
2.2.1 Cara Ar ithmetik Mean
Pada cara arithmetik dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat
pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu dengan
merata-rata langsung stasiun penakar hujan yang digunakan. Cara arithmetik dipakai
pada daerah yang datar dan banyak stasiun penakar hujannya, dimana daearah
hujannya
seragam
(unifrom).
Perhitungannya
sebagai
berikut
(Ir.
C.D.
Soemarto,1986) :
1
R = (R1 + R2 + .....+ Rn ) ..........................................................................(2.1)
n
dengan,
R
= Curah hujan daerah rata-rata (mm)
R1, R2, ..., Rn = Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
n
= Jumlah pos curah hujan
(Dalam perhitungan menggunakan cara Arithmetik Mean)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
2.2.2 Cara Thiessen Poligon
Pada cara Poligon Thiessen dianggap bahwa data curah hujan dari suatu
tempat pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu. Cara
ini digunakan apabila titik-titik pengamatan didalam daerah tersebut tidak menyebar
merata, maka dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh pada tiap titik
pengamatan dengan curah hujan rata-rata daerah pengaliran di dataran yang
kondisinya tidak sama. Cara perhitungan dengan membuat poligon yang memotong
tegak lurus pada tengah-tengah garis penghubung dua stasiun hujan. Dengan
demikian tiap stasiun penakar Rn akan terletak pada suatu wilayah poligon tertutup
An. Perbandingan luas poligon untuk setiap stasiun yang besarnya An /A. Thiessen
Poligon memberi rumusan sebagai berikut (Ir. C.D. Soemarto,1986) :
R=
A1 R1 + A2 R2 + .........+ An Rn
...........……………………......(2.2)
A1 + A2 + .........+ An
R=
A1 R1 + A2 R2 + ......... + An Rn
……………………………....(2.3)
A
R = W1 R1 +W2 R2 +.........+Wn Rn …………………………..........(2.4)
dengan,
R
= Curah hujan daerah rata-rata (mm)
R1, R2, ..., Rn = Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
A1, A2, ..., An = Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah hujan
A
= Luas total daerah Thiessen, A = A1 + A2 + ...... + An
n
= Jumlah pos curah hujan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
2.2.3 Cara Peta Isohyet
Cara isohyet menggunakan peta dengan garis-garis yang menghubungkan
tempat-tempat dengan curah hujan yang sama, dimana sebagai garis-garis yang
membagi daerah aliran sungai menjadi daerah-daerah yang luasnya dipakai sebagai
faktor koreksi dalam perhitungannya. Besar curah hujan rata-rata bagi daerah
seluruhnya didapat dengan mengalikan curah hujan rata-rata diantara kontur-kontur
dengan luas daerah antara kedua kontur, dijumlahkan dan kemudian dibagi luas
seluruh daerah. Curah hujan rata-rata di antara kontur biasanya diambil setengah
harga dari kontur. Persamaan yang dipakai (Ir. C.D. Soemarto,1986) :
R + R2
R + R3
R + R n+1
A1 1
+ .........+ An n
+ A2 2
2
2
2
………..….(2.5)
R=
Atotal
dengan,
R
= Curah hujan daerah rata-rata (mm)
R1, R2, ..., Rn
= Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
A1, A2, ..., An
= Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah
hujan
Atotal
n
= Luas total daerah Thiessen, A = A1 + A2 + ...... + An
= Jumlah pos curah hujan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.3 Curah Hujan Rencana
Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, untuk daerah yang tidak memiliki data
debit (banjir maksimum tahunan) maka debit banjir rencananya dihitung dengan
metode curah hujan – limpasan (rainfall – runoff). Perhitungannya dimulai dari curah
hujan rencana yang dikonversi menjadi curah hujan jam-jaman kemudian dikali
karakteristik daerah aliran sungainya yang dikenal dengan nama hidrograf satuan
atau hidrograf satuan sintetis. Sedangkan curah hujan rencana yang dalam hal ini
adalah curah hujan harian diperoleh dari data curah hujan harian maksimum tahunan
diolah dengan metode analisis frekuensi. Analisis frekuensi data curah hujan rencana
dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa distribusi probabilitas yang banyak
digunakan dalam Hidrologi, yaitu : Distribusi Gumbel Tipe I, Distribusi Log Pearson
III, dan Distribusi Normal.
Untuk masing-masing jenis distribusi diatas yang sesuai dalam perhitungan
curah hujan didasarkan pada cirri khas dan nilai-nilai koefisien yang didapat dari
parameter statistik ( Soewarno, 1995 )
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
1. Koefisien Variasi ( Cv )
Cv = S x
X
SX
……………………………………………….......(2.6)
( R − Rrata) 2 …………………………………….…...(2.7)
( n − 1)
=
2. Koefisien Simetris ( Cs )
−
n.∑ ( Ri . R)3
Cs =
(n − 1)(n − 2).S X
………………………………….…...(2.8)
3
dengan,
n
= Jumlah data
Ri
= Data hujan ( mm )
R
= Data Hujan Rata-rata
SX
= Simpangan baku
3. Koefisien Ketajaman ( Ck )
−
Ck
=
∑ ( R . R)
4
i
(n − 1).(n − 2).S X
4
………………..…………………....(2.9)
dengan,
n
= Jumlah data
Ri
= Data hujan ( mm )
R
= Data Hujan Rata-rata
SX
= Simpangan baku
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Persyaratan pemakaian distribusi tersebut didasarkan pada nilai Koefisien
Skewness dan Koefisien Kurtosis, seperti persyaratan yang tercantum pada Tabel
2.1.
Tabel 2.1. Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi
Parameter Data Statistik
Distribusi
Koefisien Skewness Koefisien
Frekwensi
(Cs)
(Ck)
Kurtosis
Gumbel
1.14
5.4
Distribusi Normal
-0.015 ≤ Cs ≤ 0.05
2.7 ≤ Ck ≤ 3.3
Log Pearson type III
Bebas*
1.5 Cs2 + 3
Sumber : Hidrologi Sri Harto BR ; Hidrologi Jilid 1 Soewarno
Dalam perhitungan menggunakan Distribusi Log Pearson type III
Distr ibusi Log Pear son III
Distribusi Log Pearson Type III banyak digunakan dalam analisa Hidrologi
terutama analisis data maksimum dan minimum dengan nilai ekstrim. Bentuk
distribusi Log Pearson Type III ini dapat menggantikan varian menjadi nilai
logaritma. Untuk menganalisa frekuensi curah hujan dengan metode Log Pearson
Type III adalah berikut (Ir. C.D. Soemarto,1986) :
Log RT = LogRrata+ K.S log R ………………………………..(2.10)
dengan,
R
= Curah dengan kala ulang T tahun ( mm )
Log Rrata
= Harga Rata-rata
S log R
= Standart deviasi
K
= Koefisien yang harganya tergantung pada nilai
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
koefisien Kepencengan (Cs) dan return periode (T)
Urutan perhitungan adalah sebagai berikut :
a.
Mencari harga Log
−
X
n
Log R =
∑ log R
i =1
n
……………..………………..………...(2.11)
b. Mencari harga Standart Deviasi
n
Sx =
∑ (log R − log R)
2
i =1
(n − 1)
…………………(2.12)
c. Mencari harga kepencengan (Cs)
n
Cs =
n × ∑ (log R − log R)
3
i =1
3
(n − 1)(n − 2) Slog x …………………………..……………….(2.13)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Tabel 2.2 Nilai K Distribusi Log Pearson type III
Periode Ulang ( Tahun )
2
5
10
25
50
Cs
Peluang ( % )
50
20
10
4
2
3.0 -0.396 0.420 1.180 2.278 3.152
2.5 -0.360 0.518 1.250 2.262 3.048
2.2 -0.330 0.574 1.284 2.240 2.970
2.0 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912
1.8 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.848
1.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780
1.4 -0.255 0.705 1.337 2.128 2.706
1.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626
1.0 -0.164 0.758 1.340 2.043 2.542
0.9 -0.148 0.769 1.339 2.018 2.498
0.8 -0.132 0.780 1.336 1.998 2.453
0.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407
0.6 -0.099 0.800 1.328 1.939 2.359
0.5 -0.083 0.808 1.323 1.910 2.311
0.4 -0.066 0.816 1.317 1.880 2.261
0.3 -0.050 0.824 1.309 1.849 2.211
0.2 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159
0.1 -0.017 0.836 1.292 1.785 2.107
0.0
0.000 0.842 1.282 1.751 2.054
-0.1 0.017 0.836 1.270 1.716 2.000
-0.2 0.033 0.850 1.258 1.680 1.945
-0.3 0.050 0.853 1.245 1.643 1.890
-0.4 0.066 0.855 1.231 1.606 1.834
-0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.777
-0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.720
-0.7 0.166 0.857 1.183 1.488 1.663
-0.8 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606
-0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549
-1.0 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492
-1.2 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379
-1.4 0.225 0.832 1.041 1.198 1.270
-1.6 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166
-1.8 0.282 0.799 0.945 1.035 1.069
-2.0 0.307 0.777 0.895 0.959 0.980
-2.2 0.330 0.752 0.844 0.888 0.900
-2.5 0.360 0.711 0.771 0.793 0.798
-3.0 0.396 0.636 0.660 0.666 0.666
Sumber : CD. Soemarto, 1987
100
200
1000
1
4.051
3.845
3.705
3.605
3.499
3.388
3.271
3.149
3.022
2.957
2.891
2.824
2.755
2.686
2.615
2.544
2.472
2.400
2.326
2.252
2.178
2.104
2.029
1.955
1.880
1.806
1.733
1.660
1.588
1.449
1.318
1.197
1.087
0.990
0.905
0.799
0.667
0.5
4.970
4.652
4.444
4.298
4.147
3.990
3.828
3.661
3.489
3.401
3.312
3.223
3.132
3.041
2.949
2.856
2.763
2.670
2.576
2.482
2.388
2.294
2.294
2.201
2.016
1.926
1.837
1.749
1.664
1.501
1.351
1.216
1.097
0.995
0.907
0.800
0.667
0.1
7.250
6.600
6.200
5.910
5.660
5.390
5.110
4.820
4.540
4.395
4.250
4.105
3.960
3.815
3.670
3.525
3.380
3.235
3.090
2.950
2.810
2.675
2.675
2.540
2.275
2.150
2.035
1.910
1.800
1.625
1.465
1.280
1.130
1.000
0.910
0.802
0.67
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
2.4
Uji Kesesuaian Distr ibusi Fr ekuensi
Untuk menentukan kecocokan (the gooodness of fit) distribusi frekuensi
(empiris) dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang (frekuensi teoritis)
yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi empiris tersebut,
diperlukan pengujian secara statistik. Pemeriksaan uji kesesuaian bertujuan untuk
mengetahui kebenaran dari suatu hipotesa sehingga diketahui :
1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau
yang didapatkan secara teoritis.
2. Kebenaran hipotesa (hasil model distribusi diterima atau ditolak).
Terdapat dua cara pengujian yaitu uji Chi Kuadrat dan uji KolomogorovSmirnov. Pada umumnya pengujian dilaksanakan dengan cara menggambar data
pada kertas peluang dan menentukan apakah data tersebut merupakan garis lurus atau
dengan memperbandingkan kurva frekuensi dari data pengamatan terhadap kurva
frekuensi teoritisnya
2.4.1 Uji Chi Kuadrat (Chi-Square Test)
Uji Chi–Square dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi
peluang yang telah di pilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang
di analisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2, oleh karena
itu disebut dengan uji Chi–Square. Parameter X2 dapat di hitung dengan rumus
sebagai berikut (Dr. Ir. Suripin, 2003) :
G
i= 1
2
(Oi − E i )
Xh = ∑
2
Ei
...............................................................................(2.14)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
dengan,
X h2
= Parameter Chi–Kuadrat terhitung
G
= Jumlah sub–kelompok
Oi
= Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke – i
Ei
= Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke – i
Prosedur uji Chi – Square adalah :
1. Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya)
2. Kelompokkan data menjadi G sub – grup, tiap – tiap sub grup minimal 4 data
pengamatan.
3. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap – tiap sub – grup
4. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei
Interpretasi hasilnya adalah :
1. Apabila peluang lebih besar dari 5 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan dapat diterima.
2. Apabila peluang lebih kecil dari 1 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan tidak dapat diterima.
3. Apabila peluang berada diantara 1% sampai 5 %, adalah tidak mungkin
mengambil keputusan, maka perlu penambahan data.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Tabel 2.3. Harga untuk Uji Chi–Kuadrat
Degrees
Probability of Deviation Greater Than X2
Of
Freedom
0.2
0.1
0.05
0.01
0.001
1
1.642
2.706
3.841
6.635
10.827
2
3.219
4.605
5.991
9.21
13.815
3
4.642
6.251
7.815
11.345
16.268
4
5.989
7.779
9.488
13.277
18.465
5
7.289
9.236
11.07
15.086
20.517
6
6.558
10.645
12.592
16.812
22.457
7
9.803
12.017
14.067
18.475
24.322
8
11.03
13.362
15.507
20.09
26.125
9
12.242
14.684
16.919
21.666
27.877
10
13.442
15.987
18.307
23.209
29.588
11
14.631
17.275
19.675
24.725
31.264
12
15.812
18.549
21.026
26.217
32.909
13
16.985
19.812
22.362
27.688
34.528
14
18.151
21.064
23.685
29.141
36.123
15
19.311
22.307
24.996
30.578
37.697
16
20.465
23.524
26.296
32
39.252
17
21.615
24.769
27.587
33.409
40.79
18
22.76
25.989
28.869
34.805
42.312
19
23.9
27.204
30.144
36.191
43.82
20
25.038
28.412
31.41
37.566
45.315
Sumber : Hidrologi Teknik CD, Soemarto
2.4.2 Uji Smir nov-Kolmogorov
Uji kecocokan Smirnov - Kolmogorov sering juga disebut uji kecocokan non
parametik karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Uji ini
di peroleh dengan memplot data dan probabilitas dari data yang bersangkutan, serta
hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan, dapat
diketahui penyimpangan terbesar. Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan
dengan penyimpangan kritis yang diijinkan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Pengujian distribusi metode Smirnov Kolmogorov didasarkan pada
perhitungan probabilitas dan plotting data untuk mengetahui data yang mempunyai
simpangan terbesar.
a. Probabilitas dihitung dengan rumus Weibull (Subarkah,1980) sebagai berikut :
P=
n
x 100%…………..………………………………………..(2.15)
m +1
dengan :
P = probabilitas
m = nomor urut data seri yang telah disusun
n = besarnya data
b. Menghitung nilai G untuk mengetahui probabilitas dari data yang mempunyai
simpangan terjauh berdasarkan persamaan berikut :
Log X
= Log X + G x S............................................................... (2.16)
Dari tabel Log Pearson III didapatkan harga Pr
c. Pengujian kesesuaian Metode Smirnov Kolmogorov dilakukan dengan
persamaan sebagai berikut :
Px
= 1 - (Pr) ............................................................................... (2.17)
Δ
= Sn – Px............................................................................... (2.18)
max
dengan :
Δ
max
= selisih maksimum antara peluang empiris antara peluang dan
peluang teoritis
Nilai Δ
kritis
Sn
= peluang teoritis
Px
= peluang empiris
untuk uji Smirnov Kolmogorov dapat dilihat pada Tabel 2.4
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
Tabel 2.4. Nilai Delta Kritis (∆cr) Untuk Uji Smirnov-Kolmogorov
α
0.2
0.1
0.05
0.01
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.45
0.32
0.27
0.23
0.21
0.19
0.18
0.17
0.16
0.15
1.07
0.51
0.37
0.3
0.26
0.24
0.22
0.2
0.19
0.18
0.17
1.22
0.56
0.41
0.34
0.29
0.27
0.24
0.23
0.21
0.2
0.19
1.36
0.67
0.49
0.40
0.36
0.32
0.29
0.27
0.25
0.24
0.23
1.63
n>50
n
n
n
n
v
2.5
Debit Rencana Menggunakan Metode Rasional
Metode ini dipakai khusus untuk saluran tersier dan saluran kwarter di
wilayah studi. Untuk debit banjir metode rasional dipakai rumus sebagai
berikut:
Q =
Dimana :
1
.C .I . A
3,6
………………….…...(2.19)
Q
= Debit Banjir (m3/dt)
C
= Koefisien Pengaliran
I
= Intensitas Hujan (mm/jam)
A
= Luas Daerah Pematusan (km2 )
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
a. Koefisien Pengaliran (C )
Penentuan harga koefisien pengaliran dalam suatu daerah pematusan
berdasarkan beberapa macam kriteria, antara lain :
1. Jenis tanah, seperti permeabilitas, porositas dan lain-lain
2. Type pemakaian tanah (tata guna lahan) seperti rumah tinggal, taman
dll.
Beberapa data-data yang disajikan pada bab sebelumnya bahwa kondisi
tanah wilayah padat penduduk maka diputuskan bahwa harga koefisien
pengaliran gabungan untuk wilayah studi adalah 0,8 sesuai dengan
kondisi eksisting.
b. Waktu Konsentrasi (tc)
Seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya untuk perhitungan petak
tersier yang terdiri dari saluran tersier dan kwarter, dipakai persamaan yang
telah diterangkan pada bab 2.
Contoh perhitungan :
Saluran Tersier Pandugo 2
1. Waktu di lahan (t0 ) Eksisting
a. Waktu di bangunan to.1 = 1 menit (daerah perumahan)
Yaitu waktu mengalir air hujan dari atap
genteng sampai jatuh ke lahan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
b. Waktu di lahan
-
So = Miring lahan
-
n = Type permukaan (dapat dilihat pada tabel 2.5)
Tabel 2.5. koefisien aliran ( C ) secara umum
kondisi
tipe daerah aliran
rerumputan
tanah pasir, datar 2%
tanah pasir, rata-rata, 2-7%
tanah pasir, curam, 7%
tanah gemuk, datar, 2%
tanah gemuk, rata-rata, 2-7%
tanah gemuk, curam, 7%
business
daerah kota lama
daerah pinggiran
perumahan
daerah "single family"
"multi units" terpisah-pisah
"multi units" tertutup
"suburban"
daerah rumah apartemen
perkampungan
industri
daerah ringan
daerah berat
pertamanan, kuburan
tempat bermain
halaman kereta api
daerah yang tidak jalan
jalan
beraspal
beton
batu
untuk berjalan dan naik
atap
koefisien aliran C
0,05 - 0,10
0,10 - 0,15
0,15 - 0,20
0,13 - 0,17
0,18 - 0,22
0,25 - 0,35
0,75 - 0,95
0,50 - 0,70
0,30 - 0,50
0,40 - 0,60
0,60 - 0,75
0,25 - 0,40
0,50 - 0,70
0,20 - 0,40
0,50 - 0,80
0,60 - 0,90
0,10 - 0,25
0,20 - 0,35
0,20 - 0,40
0,10 - 0,30
0,10 - 0,30
0,80 - 0,95
0,70 - 0,85
0,70 - 0,85
0,70 - 0,85
Sumber : Drainase kota yg berkelanjutan,Suripin
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
-
Lo = Panjang lahan
Yaitu panjang lahan dari titik terjauh sampai saluran yang ditinjau.
-
Waktu di lahan
n
to.2 = 1,44 x L 0
S0
0 , 467
…………………………….……….....(2.20)
Total waktu di lahan to = to.1 + to.2
2. Waktu di saluran (td) :
Kondisi existing
-
Panjang saluran
L = panjang saluran (meter)
-
Kecepatan
V = kecepatan aliran (m/dt)
Diperoleh dari kondisi eksisting
L
td=
……………………………….…………………….…...(2.21)
60V
3. Waktu konsentrasi (tc)
tc = to + td
tc (dalam satuan jam)
Intensitas Hujan (I)
2
I2
=
R 2 th 24 3
………….…………….…...(2.22)
24 t
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
a. Debit Banjir (Q)
Contoh Perhitungan :
A
= Luas Pematusan (km2 )
C
= Koefisien pengaliran (eksisting)
I2
= Intensitas Hujan (mm/jam)
Maka :
Q2 =
2.6
1
.C.I . A ……………………………….…...(2.23)
3,6
Penampang Saluran
Saluran alam pada umumnya mempunyai penampang yang tidak beraturan.
Bentuknya bervariasi menyesuaikan diri dengan kondisi alam, mulai dari bentuk
seperti parabola sampai ke bentuk trapesium. Jenis dan bentuk saluran disesuaikan
dengan keadaan lingkungan setempat. Adapun bentuk dan jenis saluran yang sering
dipakai adalah saluran terbuka. Saluran ini terdiri dari dua bentuk dengan
karakteristik dan rumus-rumus hidrolika yang berbeda :
a. Saluran berbentuk segiempat dan modifikasinya
Saluran ini biasa dipakai pada daerah dengan luas terbatas, misalnya pada
lingkungan pemukiman. Ambang saluran ini dapat difungsikan sebagai inlet air
hujan yang turun didaerah tersebut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
b. Saluran berbentuk trapesium dan modifikasinya
Saluran ini dapat diterapkan pada daerah dengan kepadatan rendah. Besarnya
talud saluran dapat disesuaikan dengan keadaan tanah setempat.
Gambar 2.1. Bentuk Saluran
Sedangkan saluran buatan biasanya direncanakan berdasarkan bentuk
geometri yang umum. Bentuk saluran buatan bermacam-macam yang pemilihannya
tergantung pada kebutuhan. Namun dalam perencanaan ini penampang saluran yang
digunakan adalah bentuk trapesium. Saluran terbuka yang penampangnya berbentuk
trapesium paling banyak di jumpai di dalam praktek, baik yang merupakan saluransaluran alam atau sungai maupun yang merupakan saluran-saluran buatan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
2.7 Sistem Pengendalian Banjir
Dalam mengatasi permasalahan banjir banyak alternative cara yg dapat
dilakukan yaitu :
1. Normalisasi
2. Tanggul atau Parapet
3. Penambahan Pompa
2.7.1 Nor malisasi
Sistem pengendalian banjir dengan melakukan normalisasi alur atau
memperbesar kapasitas pengaliran saluran yang bertujuan untuk mempercepat aliran
banjir dan memperendah elevasi muka air banjir agar daerah sekitar saluran dari
bahaya banjir.
Normalisasi atau pengerukan dasar saluran perlu dipertimbangkan mengingat
kondisi saluran tersebut mengalami pengendapan sedimen yang membuat naiknya
elevasi dasar saluran. Akibatnya kondisi saluran tersebut mengalami banjir , karena
pendangkalan dasar saluran. Sehingga saluran tidak mampu menampung seluruh
debit banjir dan menyebabkan aliran saluran meluap dan melimpas ke daerah kanan
kiri saluran dan menimbulkan genangan banjir didaerah tersebut.
Untuk memperbesar luas panampang saluran dapat melakukan dengan
berbagai cara, antara lain :
-
Memperdalam elevasi dasar saluran (pengerukan dasar saluran)
-
Memperlebar penampang saluran
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
2.7.2 Tanggul(Par apet)
Tanggul (parapet) dibuat untuk menambah kapasitas penampang saluran,
langsung di tepi saluran atau diatas bantaran saluran. Tanggul (parapet) merupakan
salah satu bangunan pengendalian banjir untuk mengamankan bahaya limpasan dan
luapan air banjir ke daratan yang lebih rendah yang menimbulkan kerugian besar.
Tanggul (parapet) ini dibuat untuk membatasi aliran air banjir yang melimpas ke
daerah pemukiman maupun persawahan. Dengan adanya tanggul (parapet) tersebut
maka air banjir yang semula melimpas dan menggenangi daratan yang rendah disisi
kanan dan kiri saluran dapat diatasi, sehingga aliran banjir menjadi terpusat pada
suatu alur saluran yang mengakibatkan elevasi muka air sungai tersebut menjadi
lebih tinggi dari semula.
2.7.3 Penambahan Pompa
Sistem drainase yang tidak sepenuhnya mengandalkan gravitasi sebagai
faktor pendorong, maka perlu dilengkapi dengan stasiun pompa. Pompa ini berfungsi
untuk membantu mengeluarkan air dari kolam penampang banjir maupun langsung
dari saluran drainase pada saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi karena air
dimuaranya / pengurasnya lebih tinggi baik akibat pasang surut maupun banjir.
Penambahan Pompa dilakukan jika kondisi eksisting di saluran tersebut
belum mampu mengatasi banjir oleh karena itu direncanakan penambahan pompa
dengan maksud mengurangi elevasi muka air akibat banjir. Disamping itu juga
ditujukan untuk memperlancar sistem drainase yang ada, dimana diharapkan mampu
mengatasi masalah genangan yang sering terjadi di daerah Saluran Wonorejo I.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
2.8 Program HEC-RAS
Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System (HEC-RAS)
dikembangkan oleh U.S. Army Corps of Engineers River Analysis System. HEC-RAS
merupakan sebuah program yang didesain sedemikian rupa sehingga pengguna dapat
berinteraktif dalam sebuah pekerjaan yang berhubungan dengan lingkungan yang
memiliki kasus beraneka ragam. Dimana pengguna dimudahkan dengan system
Graphical User Interface (GUI). HEC-RAS mempunyai kemampuan untuk
melakukan perhitungan profil permukaan air steady, aquase dan unsteady serta
dilengkapi dengan analisis transportasi sedimen dan desain bangunan air.
Program ini digunakan untuk perhitungan analisis aliran satu dimensi (1D),
baik untuk aliran steady maupun unsteady dalam suatu jaringan, yang berada pada
saluran alami maupun buatan. Dan untuk aliran quasi unsteady dimana kedalaman
dan kecepatan aliran dari suatu tempat ke tempat lainnya berubah menurut waktu.
Analisis ini banyak dilakukan dalam perencanaan perbaikan sungai dan
penanggulangan banjir terutama dalam menentukan elevasi puncak tanggul dan
daerah genangan, elevasi jembatan dan sebagainya. Aliran banjir disungai adalah
aliran tidak mantap, sehingga analisa profil muka air disepanjang sungai dilakukan
berdasarkan aliran tidak mantap (unsteady).
HEC-RAS terdiri dari tiga komponen analisis hidrolika satu dimensi (1D)
yaitu perhitungan profil permukaan aliran steady, simulasi aliran unsteady dan
perhitungan transport sedimen. Dasar kuncinya adalah ketiga komponen tersebut
menggunakan data geometri umum yang mewakili serta perhitungan hidraulika dan
geometri pada umumnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
Gambar 2.2 Menu Bar dalam HEC-RAS
Adapun langkah – langkah dalam permodelan HEC-RAS adalah sebagai
berikut :
1. Memasukkan data
WONOREJ O I
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian persyar atan dalam memper oleh
Gelar Sar jana Teknik ( S-1 )
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Oleh :
ACHMAD HANNAFI
0753010005
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah S.W.T yang telah
melimpahkan rahmat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul ” SISTEM PENGENDALIAN BANJIR SALURAN PRIMER
WONOREJO I ”. Tugas Akhir ini merupakan suatu syarat bagi mahasiswa dalam
menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S-1) di Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN
”Veteran” Jawa Timur .
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku-buku literatur
yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping ini penulis juga menerapkan
petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing. Namun sebagai manusia
biasa dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun
dari setiap pembaca akan penulis terima demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunnya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan,
dorongan, semangat, arahan serta berbagai macam bantuan baik berupa moral maupun
spiritual, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR.,M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin, ST.,MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Universitas Pembangunan Nasional ” Veteran ” Jawa Timur.
3. Bapak Iwan Wahjudijanto, ST.,MT, selaku dosen pembimbing utama Tugas Akhir
yang telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
4. Ibu Novie Handajani, ST.,MT, selaku dosen pembimbing utama Tugas Akhir yang
telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
5. Dra Anna Rumintang, MT, selaku dosen wali yang telah berkenan memberikan
dukungan dan dorongan moril selama pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
6. Bapak Doni dari Dinas Pekerjaan Umum dan Pematusan yang telah membantu
kelengkapan data Tugas Akhir
7. Segenap dosen dan staff Program Studi Teknik Sipil UPN ” Veteran ” Jawa Timur.
8. Para tim penguji yang telah membantu penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
9. Bapak, ibu dan keluarga tercinta yang telah banyak memberikan dukungan lahir dan
batin, material, sipritual, dan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
10. Sahabat-sahabat lama di Surabaya dan semua teman-teman di Gresik maupun
Sidoarjo terima kasih atas dorongan, semangat dan dukungan moril yang bermanfaat
sehungga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11. Segenap keluarga besar warga Teknik sipil UPN ” Veteran ” Jatim, angkatan 2007
(Risang, Alan, Sanggra, Pendik, Hendri, Dedik dan semuanya), angkatan 2008
(Sadmay, Sudian, Joko, Agung, Erwin dan semuanya), angkatan, angkatan 2006
(Mas Alif), teman-teman alumni (Yayan, Alfian) dan semua pihak yang telah
membantu Tugas Akhir ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Penulis
ucapkan terima kasih.
Sebagai akhir kata, penulis harapkan agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis pada khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Surabaya, Mei 2012
Penyusun
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR……………………………………………………………
i
ABSTRAK………………………………………………………………………..
iv
DAFTAR ISI……………………………………………………………………..
v
DAFTAR TABEL……………………………………………………………….. viii
DAFTAR GAMBAR…………………………………………….………………
BAB I
ix
PENDAHULUAN
BAB II
1.1 Latar Belakang………………………………………………….....
1
1.2 Perumusan Masalah………………………………………………..
2
1.3 Maksud danTujuan………………………………………………...
2
1.4 Batasan Masalah…………………………………………………...
3
1.5 Lokasi……………………………………………………………...
4
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Umum………………...…………………………………………...
5
2.2 Curah Hujan Rata-rata.................…..……………………………..
6
2.2.1 Cara Arithmetik Mean ….......................................................
7
2.2.2 Cara Thiessen Polygon …………….…………………….
8
2.2.3 Cara Peta Isohyet ……..…………….…………………….
9
2.3 Curah Hujan Rencana……………………………………………..
10
2.4 Uji Kesesuian Distribusi Frekuensi……………..…..………….....
15
2.4.1 Uji Chi Kuadrat ….................................................................
15
2.4.2 Uji Smirnov-Kolmogorov…………….…………………….
17
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB III
BAB IV
2.5 Debit Rencana Metode Rasional.………..………..........…………
19
2.6 Penampang Saluran…………...….…….........................................
23
2.7 Sistem Pengendalian Banjir……….……………………………...
25
2.7.1 Normalisasi …...……………………..……………………..
25
2.7.2 Tanggul(Parapet)……………………………………….......
26
2.7.2 Penambahan Pompa………………………………….….....
26
2.8 Program HEC-RAS …………………………………………….
27
2.8.1 Memasukkan Data Input…………………………………....
28
2.8.2 Simulasi Program…………………………………………...
29
2.8.3 Data Output yang Dihasilkan…………………………….....
30
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pengumpulan Data…………………………………………..……
32
3.2 Langkah-langkah Pengerjaan…………………………………......
36
3.3 Langkah-langkah Pelaksanaan Penelitian secara Sistematis……..
37
PERHITUNGAN
4.1 Analisa Curah Hujan ……………………………………………..
40
4.1.1 Perhitungan Analisa Frekuensi……………………………..
44
4.1.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana…………………………
46
4.1.3 Metode Smirnov-Kolmogorov……………………………...
48
4.1.4 Metode Chi-Kuadrat………………………………………..
49
4.2 Analisa Debit Banjir Rencana dengan Metode Rasional…………
50
4.3 Analisa Penampang Menggunakan Program HEC-RAS 4.1……..
51
4.4 Kondisi Eksisting…………………………………………...……..
66
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.4.1 Kondisi Eksisting Saluran Primer Wonorejo I Tanpa
Pompa……………………………………………………...
66
4.4.2 Kondisi Eksisting Saluran Primer Wonorejo I dengan
Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan…………………...
67
4.5 Kondisi Normalisasi……………………………………….……..
69
4.5.1 Kondisi Normalisasi Saluran Primer Wonorejo I Tanpa
Pompa……………………………………………………...
69
4.5.2 Kondisi Normalisasi Saluran Primer Wonorejo I dengan
Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan…... ……………...
70
4.6 Penambahan Pompa dan Penambahan Tinggi Tanggul (Parapet).
72
4.6.1 Penambahan 3 Pompa pada Rumah Pompa Wonorejo I ....
72
4.6.2 Penambahan Tinggi Tanggul (Parapet) Saluran Primer
Wonorejo I Kondisi Eksisting dengan Pompa Wonorejo
I dan II Dioperasikan ………………………………………
73
4.6.3 Penambahan Tinggi Tanggul (Parapet) Saluran Primer
Wonorejo I Kondisi Normalisasi dengan Pompa Wonorejo
I dan II Dioperasikan ………………………………………
BAB V
75
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan …………………………………………………….…
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
78
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi
………………………
12
Tabel 2.2
Nilai K Distribusi Log Pearson Type III………………….…………
14
Tabel 2.3
Harga untuk Uji Chi-Kuadrat……………………..............…………
17
Tabel 2.4
Nilai Untuk Delta Kritis (∆cr) Smirnov-Kolmogorov……………….
19
Tabel 2.5
Koefisien Aliran ……………………………………………………
21
Tabel 4.1
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Kebon Agung
………
41
Tabel 4.2
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun gunungsari…………….
41
Tabel 4.3
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Wonorejo ……………
42
Tabel 4.4
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Wonokromo …………
42
Tabel 4.5
Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Keputih
……………
43
Tabel 4.6
Curah Hujan Maksimum DAS Wonorejo
………………………...
43
Tabel 4.7
Perhitungan Frekuensi Curah Hujan DAS Wonorejo
Tabel 4.8
Perhitungan Log Pearson Type III DAS Wonorejo
Tabel 4.9
…………
44
………………
46
Perhitungan Curah Hujan untuk Beberapa Periode ………………….
47
Tabel 4.10 Uji Kesesuaian Smirnov-Kolmogorov……………………………….
48
Tabel 4.11 Uji Kesesuaian Chi-Kuadrat………………………………………….
49
Tabel 4.12 Debit yang masuk pada Saluran Primer Wonorejo I Q2th……..…….
53
Tabel 4.13 Debit yang masuk pada Saluran Primer Wonorejo I Q5th…………...
58
Tabel 4.14 Debit yang masuk pada Saluran Sekunder Sarono Jiwo Q2th………
63
Tabel 4.15 Debit yang masuk pada Saluran Sekunder Sarono Jiwo Q5th………
64
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
LokasiStudi …………………………………………..…………
4
Gambar 2.1
Bentuk Saluran ……………................………………………….
24
Gambar 2.2
Menu Bar dalam HEC-RAS ……..............……………….……..
28
Gambar 3.1
Lokasi Stasiun Hujan ...................................................................
35
Gambar 3.2
Diagram Alur Pelaksanaan Penelitian ..........................................
39
Gambar 4.1
Skematik Saluran Primer Wonorejo I ........................................... 52
Gambar 4.2
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Tanpa Pompa ...………………………………………..
Gambar 4.3
66
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Tanpa Pompa ......………………………………………. 67
Gambar 4.4
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan ......………..…. 68
Gambar 4.5
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan ......………..…. 68
Gambar 4.6
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi…………………………… ......……………..………. 69
Gambar 4.7
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi…………………………… ......……………..………. 70
Gambar 4.8
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dengan Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan……. 71
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.9
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dengan Pompa Wonorejo I dan II Dioperasikan……. 71
Gambar 4.10
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan 3 Pompa……… ......……....………. 72
Gambar 4.11
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan 3 Pompa……......…………..………. 73
Gambar 4.12
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....…………. 74
Gambar 4.13
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Eksisting dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....…………. 74
Gambar 4.14
Potongan Memanjang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....………. 75
Gambar 4.15
Potongan Melintang Saluran Primer Wonorejo I Kondisi
Normalisasi dan Penambahan Tinggi Parapet….....……....………. 76
Gambar 4.16
Skematik dengan Perencanaan Pompa Disekitar Saluran Primer
Wonorejo I ...................................................................................... 77
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SISTEM PENGENDALIAN BANJ IR SALURAN PRIMER WONOREJ O I
Oleh :
ACHMAD HANNAFI
0753010005
ABSTRAK
Saluran Primer Wonorejo I termasuk dalam wilayah Kecamatan Kali Rungkut
Kota Surabaya. Saluran Primer Wonorejo ini memiliki panjang ±15 km dan
memiliki fungsi sebagai pembuangan akhir dari Saluran Tersier dan Sekunder
yang berasal dari perumahan, pabrik, maupun gedung perkantoran. Di musim
penghujan Saluran Sekunder dan Tersier seharusnya mampu mengalirkan air ke
Saluran Primer tapi kenyataannya air tetap menggenang sampai di jalan sehingga
terus bertambahnya volume air di jalan, ini mengakibatkan banjir yang luar biasa
di daerah Kalirungkut yang sampai sekarang belum teratasi. Maka dari itu
perencanaan dan perbaikan ini dilakukan agar meminimalis dampak akibat banjir
tersebut. Metode yang digunakan adalah menghitung analisa hidrologi dan
hidrolika serta menggunakan bantuan program HEC- RAS 4.1. Dikarenakan
kapasitas pompa pada Wonorejo I tidak mampu mengendalikan banjir oleh
karena itu direncanakan penambahan elevasi tanggul (parapet) pada kondisi
eksisting. Menurut hasil analisa dengan menggunakan program HEC-RAS 4.1,
kondisi eksisting penampang saluran primer wonorejo I tidak mampu
menampung debit kala ulang 2 tahun, 5 tahun, untuk Q2th = 26,67 m3/dt dan
Q5th = 29,205 m3/dt. maka dari itu direncanakan perubahan elevasi tanggul
(parapet) dengan kondisi normalisasi. Dari hasil analisa didesain dengan
menggunakan banjir kala 2 tahun dan 5 tahun didapat bahwa pada kondisi
normalisasi dan menambah elevasi tanggul (parapet) 0,55 meter dari elevasi
eksisting mampu mengatasi banjir.
Kata kunci : Banjir, Saluran, Pompa,Program HEC-RAS 4.1,Tanggul
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Hampir setiap tahun dimusim penghujan terjadi banjir pada Saluran Primer
Wonorejo I yang memicu Saluran Sekunder dan Saluran Tersier tidak bisa
mengalirkan air sehingga mengakibatkan timbulnya genangan banjir di beberapa
tempat di wilayah Wonorejo I yang mengganggu kegiatan perekonomian di daerah
tersebut.
Saluran Primer Wonorejo itu sendiri memiliki panjang ±15 km dimulai dari
daerah Kebon Sari, jemur Sari, Prapen , dan menuju daerah Wonorejo I yang berada
di daerah Kalirungkut Kota Surabaya kemudian melalui Pompa Saluran Primer
Wonorejo II di daerah Kendal Sari yang mana akan bermuara di daerah hutan
bakau..Saluran Wonorejo memiliki 5 stasiun hujan yaitu Stasiun hujan Keputih,
Stasiun Hujan Wonorejo, Stasiun hujan Wonokromo, dan Stasiun hujan Kebon
Agung. Kondisi Saluran Primer Wonorejo I kini mengalami pendangkalan
diakibatkan karena rendahnya kesadaran masyarakat akan pentingnya kebersihan.
Yang mengakibatkan pendangkalan Saluran Primer Wonorejo I dikarenakan sampah
ataupun limbah pabrik yang mengangkut sedimen yang memperparah kondisi saluran
Primer Wonorejo I.
Permasalahan pengelolaan sumber daya air dan lahan sangat terkait dengan
tingkat pemenuhan kebutuhan, keberadaan kualitas dan kuantitas luasannya dan
siklus penggunaannya serta bagaimana pengelolaannya, termasuk dalam pendekatan
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
pencegahan dan pengendalian banjir. Berkaitan dengan banjir yang terjadi di Saluran
Wonorejo I tersebut, usaha untuk mengatasi banjir membutuhkan perencanaan yang
mantap serta analisa yang benar dan tepat. Salah satu usaha tersebut yaitu dengan
penambahan jumlah pompa atau normalisasi pada Saluran agar muka air banjir
dapat turun.
1.2
Per umusan Masalah
Permasalahan yang terjadi pada daerah Saluran Wonorejo I secara garis besar
dapat diuraikan sebagai berikut :
1.
Bagaimana kondisi eksisting dengan adanya pompa ?
2.
Berapa debit banjir pada daerah pengaliran saluran wonorejo I sesuai
dengan kondisi eksisting pada Q2th, Q5th,.?
3.
Berapa besar kapasitas dan jumlah pompa yang di butuhkan untuk
mengendalikan banjir?
4.
Bagaimana langkah yang tepat untuk mengendalikan banjir pada
saluran primer wonorejo I?
1.3
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari studi ini adalah :
1.
Dapat mengetahui kondisi eksisting saluran wonorejo I dengan adanya
pompa.
2.
Untuk mengetahui debit banjir didaerah pengaliran saluran wonorejo I
sesuai dengan kondisi eksisting dengan Q2th, Q5th.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
3.
Untuk mengetahui jumlah dan kapasitas pompa yang di butuhkan untuk
mengendalikan banjir.
4.
Untuk mengetahui langkah yang tepat guna menanggulangi banjir pada
saluran primer wonorejo I
1.4
Batasan Masalah
Dengan adanya permasalahan diatas, maka ruang lingkup pembahasan dalam
studi ini meliputi :
1.
Mempergunakan data curah hujan mulai tahun 2000 sampai tahun
2010 (11 tahun).
2.
Tidak membahas mengenai teknik pelaksanaan.
3.
Perhitungan hanya mencakup saluran Primer Wonorejo I
4.
Tidak membahas ekonomi teknik.
5.
Tidak dilakukan analisa mengenai dampak lingkungan.
6.
Pada
perhitungan Saluran primer Wonorejo menggunakan data 5
stasiun pengamat hujan yaitu : Stasiun Hujan Kebon Agung, Stasiun
Hujan Wonokromo, Stasiun Hujan Keputih, Stasiun Hujan Wonorejo
dan Stasiun Hujan Gunung Sari.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
1.5
Lokasi
Lokasinya adalah Saluran Wonorejo I yaitu dari perpotongan saluran pada
kecamatan Kendangsari sampai pompa wonorejo II pada daerah Kendal sari berada
kecamatan Wonorejo Kota Surabaya.
lokasi
Lokasi studi
Gambar 1.1. Lokasi Studi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Umum
Drainase yang berasal dari bahasa inggris drainage mempunyai arti
mengalirkan, membuang, atau mengalihkan air. Dalam bidang teknik sipil, drainase
secara umum dapat didefinisikan sebagai sesuatu tindakan teknis untuk mengurangi
kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan, rembesan, maupun kelebihan air
irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan/lahan tidak terganggu.
Drainase dapat juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah
dalam kaitannya dengan salinitas. Jadi, drainase menyangkut tidak hanya air
permukaan tapi juga air tanah.
Secara umum, sistem drainase dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air
yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu
kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal. Diurut dari
hulunya, bangunan sistem drainase terdiri dari saluran penerima (interceptor drain),
saluran pengumpul (collector drain), saluran pembawa (conveyor drain), saluran
induk (main drain), dan badan air penerima (receiving waters). Disepanjang sistem
sering dijumpai bangunan lainnya, seperti gorong-gorong, siphon, jembatan air
(aquaduct), pelimpah, pintu-pintu air, bangunan terjun, kolam tendon, dan stasiun
pompa. Pada sistem yang lengkap, sebelum masuk ke badan air penerima, air diolah
dahulu diinstalasi pengolah air limbah (IPAL), khususnya untuk sistem tercampur.
5
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
Hanya air yang telah memenuhi baku mutu tertentu yang dimasukkan ke badan air
penerima, sehingga tidak merusak lingkungan.
Drainase sering diabaikan oleh ahli hidraulik dan seringkali direncanakan seolaholah bukan pekerjaan yang penting, atau paling tidak dianggap kecil dibandingkan
dengan pekerjaan-pekerjaan pengendalian banjir. Padahal pekerjaan drainase
merupakan pekerjaan yang rumit dan kompleks, bisa jadi memerlukan biaya, tenaga,
dan waktu yang lebih besar dibandingkan dengan pekerjaan pengendalian banjir.
Secara fungsional, kita sulit memisahkan secara jelas antara sistem drainase dan
pengendalian banjir. Namun, secara praktis kita dapat mengatakan bahwa drainase
menangani kelebihan air sebelum masuk ke alur-alur besar atau sungai.
Saat ini sistem drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur perkotaan yang sangat
penting. Kualitas manajemen suatu kota dapat dilihat dari kualitas sistem drainase
yang ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota dari genangan air.
Genangan air menyebabkan lingkungan menjadi kotor dan jorok, menjadi sarang
nyamuk, dan sumber penyakit lainnya, sehingga dapat menurunkan kualitas
lingkungan, dan kesehatan masyarakat (Dr.Ir.Suripin.M.Eng.2004).
2.2
Cur ah Hujan Rata-Rata
Curah hujan yang diperlukan untuk rancangan pengendalian banjir adalah
curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada
satu titik tertentu, curah hujan ini disebut juga sebagai curah hujan wilayah dan
dinyatakan dalam mm. Untuk mendapatkan gambaran mengenai distribusi curah
hujan di seluruh daerah aliran sungai, maka dipilih beberapa stasiun yang tersebar di
seluruh DAS. Stasiun terpilih adalah stasiun yang berada dalam cakupan areal DAS
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
dan memiliki data pengukuran iklim secara lengkap. Untuk keperluan pengolahan
data curah hujan menjadi data debit diperlukan data curah hujan bulanan, sedangkan
untuk mendapatkan debit banjir rancangan diperlukan analisis data dari curah hujan
harian maksimum. Beberapa cara yang dapat dipakai untuk menentukan curah hujan
rata- rata adalah sebagai berikut :
a. Cara Arithmetik mean
b. Cara Theissen Polygon
c. Cara Peta Isohyet
2.2.1 Cara Ar ithmetik Mean
Pada cara arithmetik dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat
pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu dengan
merata-rata langsung stasiun penakar hujan yang digunakan. Cara arithmetik dipakai
pada daerah yang datar dan banyak stasiun penakar hujannya, dimana daearah
hujannya
seragam
(unifrom).
Perhitungannya
sebagai
berikut
(Ir.
C.D.
Soemarto,1986) :
1
R = (R1 + R2 + .....+ Rn ) ..........................................................................(2.1)
n
dengan,
R
= Curah hujan daerah rata-rata (mm)
R1, R2, ..., Rn = Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
n
= Jumlah pos curah hujan
(Dalam perhitungan menggunakan cara Arithmetik Mean)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
2.2.2 Cara Thiessen Poligon
Pada cara Poligon Thiessen dianggap bahwa data curah hujan dari suatu
tempat pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu. Cara
ini digunakan apabila titik-titik pengamatan didalam daerah tersebut tidak menyebar
merata, maka dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh pada tiap titik
pengamatan dengan curah hujan rata-rata daerah pengaliran di dataran yang
kondisinya tidak sama. Cara perhitungan dengan membuat poligon yang memotong
tegak lurus pada tengah-tengah garis penghubung dua stasiun hujan. Dengan
demikian tiap stasiun penakar Rn akan terletak pada suatu wilayah poligon tertutup
An. Perbandingan luas poligon untuk setiap stasiun yang besarnya An /A. Thiessen
Poligon memberi rumusan sebagai berikut (Ir. C.D. Soemarto,1986) :
R=
A1 R1 + A2 R2 + .........+ An Rn
...........……………………......(2.2)
A1 + A2 + .........+ An
R=
A1 R1 + A2 R2 + ......... + An Rn
……………………………....(2.3)
A
R = W1 R1 +W2 R2 +.........+Wn Rn …………………………..........(2.4)
dengan,
R
= Curah hujan daerah rata-rata (mm)
R1, R2, ..., Rn = Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
A1, A2, ..., An = Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah hujan
A
= Luas total daerah Thiessen, A = A1 + A2 + ...... + An
n
= Jumlah pos curah hujan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
2.2.3 Cara Peta Isohyet
Cara isohyet menggunakan peta dengan garis-garis yang menghubungkan
tempat-tempat dengan curah hujan yang sama, dimana sebagai garis-garis yang
membagi daerah aliran sungai menjadi daerah-daerah yang luasnya dipakai sebagai
faktor koreksi dalam perhitungannya. Besar curah hujan rata-rata bagi daerah
seluruhnya didapat dengan mengalikan curah hujan rata-rata diantara kontur-kontur
dengan luas daerah antara kedua kontur, dijumlahkan dan kemudian dibagi luas
seluruh daerah. Curah hujan rata-rata di antara kontur biasanya diambil setengah
harga dari kontur. Persamaan yang dipakai (Ir. C.D. Soemarto,1986) :
R + R2
R + R3
R + R n+1
A1 1
+ .........+ An n
+ A2 2
2
2
2
………..….(2.5)
R=
Atotal
dengan,
R
= Curah hujan daerah rata-rata (mm)
R1, R2, ..., Rn
= Curah hujan ditiap titik pos Curah hujan
A1, A2, ..., An
= Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah
hujan
Atotal
n
= Luas total daerah Thiessen, A = A1 + A2 + ...... + An
= Jumlah pos curah hujan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.3 Curah Hujan Rencana
Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, untuk daerah yang tidak memiliki data
debit (banjir maksimum tahunan) maka debit banjir rencananya dihitung dengan
metode curah hujan – limpasan (rainfall – runoff). Perhitungannya dimulai dari curah
hujan rencana yang dikonversi menjadi curah hujan jam-jaman kemudian dikali
karakteristik daerah aliran sungainya yang dikenal dengan nama hidrograf satuan
atau hidrograf satuan sintetis. Sedangkan curah hujan rencana yang dalam hal ini
adalah curah hujan harian diperoleh dari data curah hujan harian maksimum tahunan
diolah dengan metode analisis frekuensi. Analisis frekuensi data curah hujan rencana
dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa distribusi probabilitas yang banyak
digunakan dalam Hidrologi, yaitu : Distribusi Gumbel Tipe I, Distribusi Log Pearson
III, dan Distribusi Normal.
Untuk masing-masing jenis distribusi diatas yang sesuai dalam perhitungan
curah hujan didasarkan pada cirri khas dan nilai-nilai koefisien yang didapat dari
parameter statistik ( Soewarno, 1995 )
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
1. Koefisien Variasi ( Cv )
Cv = S x
X
SX
……………………………………………….......(2.6)
( R − Rrata) 2 …………………………………….…...(2.7)
( n − 1)
=
2. Koefisien Simetris ( Cs )
−
n.∑ ( Ri . R)3
Cs =
(n − 1)(n − 2).S X
………………………………….…...(2.8)
3
dengan,
n
= Jumlah data
Ri
= Data hujan ( mm )
R
= Data Hujan Rata-rata
SX
= Simpangan baku
3. Koefisien Ketajaman ( Ck )
−
Ck
=
∑ ( R . R)
4
i
(n − 1).(n − 2).S X
4
………………..…………………....(2.9)
dengan,
n
= Jumlah data
Ri
= Data hujan ( mm )
R
= Data Hujan Rata-rata
SX
= Simpangan baku
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Persyaratan pemakaian distribusi tersebut didasarkan pada nilai Koefisien
Skewness dan Koefisien Kurtosis, seperti persyaratan yang tercantum pada Tabel
2.1.
Tabel 2.1. Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi
Parameter Data Statistik
Distribusi
Koefisien Skewness Koefisien
Frekwensi
(Cs)
(Ck)
Kurtosis
Gumbel
1.14
5.4
Distribusi Normal
-0.015 ≤ Cs ≤ 0.05
2.7 ≤ Ck ≤ 3.3
Log Pearson type III
Bebas*
1.5 Cs2 + 3
Sumber : Hidrologi Sri Harto BR ; Hidrologi Jilid 1 Soewarno
Dalam perhitungan menggunakan Distribusi Log Pearson type III
Distr ibusi Log Pear son III
Distribusi Log Pearson Type III banyak digunakan dalam analisa Hidrologi
terutama analisis data maksimum dan minimum dengan nilai ekstrim. Bentuk
distribusi Log Pearson Type III ini dapat menggantikan varian menjadi nilai
logaritma. Untuk menganalisa frekuensi curah hujan dengan metode Log Pearson
Type III adalah berikut (Ir. C.D. Soemarto,1986) :
Log RT = LogRrata+ K.S log R ………………………………..(2.10)
dengan,
R
= Curah dengan kala ulang T tahun ( mm )
Log Rrata
= Harga Rata-rata
S log R
= Standart deviasi
K
= Koefisien yang harganya tergantung pada nilai
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
koefisien Kepencengan (Cs) dan return periode (T)
Urutan perhitungan adalah sebagai berikut :
a.
Mencari harga Log
−
X
n
Log R =
∑ log R
i =1
n
……………..………………..………...(2.11)
b. Mencari harga Standart Deviasi
n
Sx =
∑ (log R − log R)
2
i =1
(n − 1)
…………………(2.12)
c. Mencari harga kepencengan (Cs)
n
Cs =
n × ∑ (log R − log R)
3
i =1
3
(n − 1)(n − 2) Slog x …………………………..……………….(2.13)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Tabel 2.2 Nilai K Distribusi Log Pearson type III
Periode Ulang ( Tahun )
2
5
10
25
50
Cs
Peluang ( % )
50
20
10
4
2
3.0 -0.396 0.420 1.180 2.278 3.152
2.5 -0.360 0.518 1.250 2.262 3.048
2.2 -0.330 0.574 1.284 2.240 2.970
2.0 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912
1.8 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.848
1.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780
1.4 -0.255 0.705 1.337 2.128 2.706
1.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626
1.0 -0.164 0.758 1.340 2.043 2.542
0.9 -0.148 0.769 1.339 2.018 2.498
0.8 -0.132 0.780 1.336 1.998 2.453
0.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407
0.6 -0.099 0.800 1.328 1.939 2.359
0.5 -0.083 0.808 1.323 1.910 2.311
0.4 -0.066 0.816 1.317 1.880 2.261
0.3 -0.050 0.824 1.309 1.849 2.211
0.2 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159
0.1 -0.017 0.836 1.292 1.785 2.107
0.0
0.000 0.842 1.282 1.751 2.054
-0.1 0.017 0.836 1.270 1.716 2.000
-0.2 0.033 0.850 1.258 1.680 1.945
-0.3 0.050 0.853 1.245 1.643 1.890
-0.4 0.066 0.855 1.231 1.606 1.834
-0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.777
-0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.720
-0.7 0.166 0.857 1.183 1.488 1.663
-0.8 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606
-0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549
-1.0 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492
-1.2 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379
-1.4 0.225 0.832 1.041 1.198 1.270
-1.6 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166
-1.8 0.282 0.799 0.945 1.035 1.069
-2.0 0.307 0.777 0.895 0.959 0.980
-2.2 0.330 0.752 0.844 0.888 0.900
-2.5 0.360 0.711 0.771 0.793 0.798
-3.0 0.396 0.636 0.660 0.666 0.666
Sumber : CD. Soemarto, 1987
100
200
1000
1
4.051
3.845
3.705
3.605
3.499
3.388
3.271
3.149
3.022
2.957
2.891
2.824
2.755
2.686
2.615
2.544
2.472
2.400
2.326
2.252
2.178
2.104
2.029
1.955
1.880
1.806
1.733
1.660
1.588
1.449
1.318
1.197
1.087
0.990
0.905
0.799
0.667
0.5
4.970
4.652
4.444
4.298
4.147
3.990
3.828
3.661
3.489
3.401
3.312
3.223
3.132
3.041
2.949
2.856
2.763
2.670
2.576
2.482
2.388
2.294
2.294
2.201
2.016
1.926
1.837
1.749
1.664
1.501
1.351
1.216
1.097
0.995
0.907
0.800
0.667
0.1
7.250
6.600
6.200
5.910
5.660
5.390
5.110
4.820
4.540
4.395
4.250
4.105
3.960
3.815
3.670
3.525
3.380
3.235
3.090
2.950
2.810
2.675
2.675
2.540
2.275
2.150
2.035
1.910
1.800
1.625
1.465
1.280
1.130
1.000
0.910
0.802
0.67
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
2.4
Uji Kesesuaian Distr ibusi Fr ekuensi
Untuk menentukan kecocokan (the gooodness of fit) distribusi frekuensi
(empiris) dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang (frekuensi teoritis)
yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi empiris tersebut,
diperlukan pengujian secara statistik. Pemeriksaan uji kesesuaian bertujuan untuk
mengetahui kebenaran dari suatu hipotesa sehingga diketahui :
1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau
yang didapatkan secara teoritis.
2. Kebenaran hipotesa (hasil model distribusi diterima atau ditolak).
Terdapat dua cara pengujian yaitu uji Chi Kuadrat dan uji KolomogorovSmirnov. Pada umumnya pengujian dilaksanakan dengan cara menggambar data
pada kertas peluang dan menentukan apakah data tersebut merupakan garis lurus atau
dengan memperbandingkan kurva frekuensi dari data pengamatan terhadap kurva
frekuensi teoritisnya
2.4.1 Uji Chi Kuadrat (Chi-Square Test)
Uji Chi–Square dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi
peluang yang telah di pilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang
di analisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2, oleh karena
itu disebut dengan uji Chi–Square. Parameter X2 dapat di hitung dengan rumus
sebagai berikut (Dr. Ir. Suripin, 2003) :
G
i= 1
2
(Oi − E i )
Xh = ∑
2
Ei
...............................................................................(2.14)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
dengan,
X h2
= Parameter Chi–Kuadrat terhitung
G
= Jumlah sub–kelompok
Oi
= Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke – i
Ei
= Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke – i
Prosedur uji Chi – Square adalah :
1. Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya)
2. Kelompokkan data menjadi G sub – grup, tiap – tiap sub grup minimal 4 data
pengamatan.
3. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap – tiap sub – grup
4. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei
Interpretasi hasilnya adalah :
1. Apabila peluang lebih besar dari 5 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan dapat diterima.
2. Apabila peluang lebih kecil dari 1 %, maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan tidak dapat diterima.
3. Apabila peluang berada diantara 1% sampai 5 %, adalah tidak mungkin
mengambil keputusan, maka perlu penambahan data.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Tabel 2.3. Harga untuk Uji Chi–Kuadrat
Degrees
Probability of Deviation Greater Than X2
Of
Freedom
0.2
0.1
0.05
0.01
0.001
1
1.642
2.706
3.841
6.635
10.827
2
3.219
4.605
5.991
9.21
13.815
3
4.642
6.251
7.815
11.345
16.268
4
5.989
7.779
9.488
13.277
18.465
5
7.289
9.236
11.07
15.086
20.517
6
6.558
10.645
12.592
16.812
22.457
7
9.803
12.017
14.067
18.475
24.322
8
11.03
13.362
15.507
20.09
26.125
9
12.242
14.684
16.919
21.666
27.877
10
13.442
15.987
18.307
23.209
29.588
11
14.631
17.275
19.675
24.725
31.264
12
15.812
18.549
21.026
26.217
32.909
13
16.985
19.812
22.362
27.688
34.528
14
18.151
21.064
23.685
29.141
36.123
15
19.311
22.307
24.996
30.578
37.697
16
20.465
23.524
26.296
32
39.252
17
21.615
24.769
27.587
33.409
40.79
18
22.76
25.989
28.869
34.805
42.312
19
23.9
27.204
30.144
36.191
43.82
20
25.038
28.412
31.41
37.566
45.315
Sumber : Hidrologi Teknik CD, Soemarto
2.4.2 Uji Smir nov-Kolmogorov
Uji kecocokan Smirnov - Kolmogorov sering juga disebut uji kecocokan non
parametik karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Uji ini
di peroleh dengan memplot data dan probabilitas dari data yang bersangkutan, serta
hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan, dapat
diketahui penyimpangan terbesar. Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan
dengan penyimpangan kritis yang diijinkan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Pengujian distribusi metode Smirnov Kolmogorov didasarkan pada
perhitungan probabilitas dan plotting data untuk mengetahui data yang mempunyai
simpangan terbesar.
a. Probabilitas dihitung dengan rumus Weibull (Subarkah,1980) sebagai berikut :
P=
n
x 100%…………..………………………………………..(2.15)
m +1
dengan :
P = probabilitas
m = nomor urut data seri yang telah disusun
n = besarnya data
b. Menghitung nilai G untuk mengetahui probabilitas dari data yang mempunyai
simpangan terjauh berdasarkan persamaan berikut :
Log X
= Log X + G x S............................................................... (2.16)
Dari tabel Log Pearson III didapatkan harga Pr
c. Pengujian kesesuaian Metode Smirnov Kolmogorov dilakukan dengan
persamaan sebagai berikut :
Px
= 1 - (Pr) ............................................................................... (2.17)
Δ
= Sn – Px............................................................................... (2.18)
max
dengan :
Δ
max
= selisih maksimum antara peluang empiris antara peluang dan
peluang teoritis
Nilai Δ
kritis
Sn
= peluang teoritis
Px
= peluang empiris
untuk uji Smirnov Kolmogorov dapat dilihat pada Tabel 2.4
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
Tabel 2.4. Nilai Delta Kritis (∆cr) Untuk Uji Smirnov-Kolmogorov
α
0.2
0.1
0.05
0.01
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.45
0.32
0.27
0.23
0.21
0.19
0.18
0.17
0.16
0.15
1.07
0.51
0.37
0.3
0.26
0.24
0.22
0.2
0.19
0.18
0.17
1.22
0.56
0.41
0.34
0.29
0.27
0.24
0.23
0.21
0.2
0.19
1.36
0.67
0.49
0.40
0.36
0.32
0.29
0.27
0.25
0.24
0.23
1.63
n>50
n
n
n
n
v
2.5
Debit Rencana Menggunakan Metode Rasional
Metode ini dipakai khusus untuk saluran tersier dan saluran kwarter di
wilayah studi. Untuk debit banjir metode rasional dipakai rumus sebagai
berikut:
Q =
Dimana :
1
.C .I . A
3,6
………………….…...(2.19)
Q
= Debit Banjir (m3/dt)
C
= Koefisien Pengaliran
I
= Intensitas Hujan (mm/jam)
A
= Luas Daerah Pematusan (km2 )
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
a. Koefisien Pengaliran (C )
Penentuan harga koefisien pengaliran dalam suatu daerah pematusan
berdasarkan beberapa macam kriteria, antara lain :
1. Jenis tanah, seperti permeabilitas, porositas dan lain-lain
2. Type pemakaian tanah (tata guna lahan) seperti rumah tinggal, taman
dll.
Beberapa data-data yang disajikan pada bab sebelumnya bahwa kondisi
tanah wilayah padat penduduk maka diputuskan bahwa harga koefisien
pengaliran gabungan untuk wilayah studi adalah 0,8 sesuai dengan
kondisi eksisting.
b. Waktu Konsentrasi (tc)
Seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya untuk perhitungan petak
tersier yang terdiri dari saluran tersier dan kwarter, dipakai persamaan yang
telah diterangkan pada bab 2.
Contoh perhitungan :
Saluran Tersier Pandugo 2
1. Waktu di lahan (t0 ) Eksisting
a. Waktu di bangunan to.1 = 1 menit (daerah perumahan)
Yaitu waktu mengalir air hujan dari atap
genteng sampai jatuh ke lahan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
b. Waktu di lahan
-
So = Miring lahan
-
n = Type permukaan (dapat dilihat pada tabel 2.5)
Tabel 2.5. koefisien aliran ( C ) secara umum
kondisi
tipe daerah aliran
rerumputan
tanah pasir, datar 2%
tanah pasir, rata-rata, 2-7%
tanah pasir, curam, 7%
tanah gemuk, datar, 2%
tanah gemuk, rata-rata, 2-7%
tanah gemuk, curam, 7%
business
daerah kota lama
daerah pinggiran
perumahan
daerah "single family"
"multi units" terpisah-pisah
"multi units" tertutup
"suburban"
daerah rumah apartemen
perkampungan
industri
daerah ringan
daerah berat
pertamanan, kuburan
tempat bermain
halaman kereta api
daerah yang tidak jalan
jalan
beraspal
beton
batu
untuk berjalan dan naik
atap
koefisien aliran C
0,05 - 0,10
0,10 - 0,15
0,15 - 0,20
0,13 - 0,17
0,18 - 0,22
0,25 - 0,35
0,75 - 0,95
0,50 - 0,70
0,30 - 0,50
0,40 - 0,60
0,60 - 0,75
0,25 - 0,40
0,50 - 0,70
0,20 - 0,40
0,50 - 0,80
0,60 - 0,90
0,10 - 0,25
0,20 - 0,35
0,20 - 0,40
0,10 - 0,30
0,10 - 0,30
0,80 - 0,95
0,70 - 0,85
0,70 - 0,85
0,70 - 0,85
Sumber : Drainase kota yg berkelanjutan,Suripin
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
-
Lo = Panjang lahan
Yaitu panjang lahan dari titik terjauh sampai saluran yang ditinjau.
-
Waktu di lahan
n
to.2 = 1,44 x L 0
S0
0 , 467
…………………………….……….....(2.20)
Total waktu di lahan to = to.1 + to.2
2. Waktu di saluran (td) :
Kondisi existing
-
Panjang saluran
L = panjang saluran (meter)
-
Kecepatan
V = kecepatan aliran (m/dt)
Diperoleh dari kondisi eksisting
L
td=
……………………………….…………………….…...(2.21)
60V
3. Waktu konsentrasi (tc)
tc = to + td
tc (dalam satuan jam)
Intensitas Hujan (I)
2
I2
=
R 2 th 24 3
………….…………….…...(2.22)
24 t
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
a. Debit Banjir (Q)
Contoh Perhitungan :
A
= Luas Pematusan (km2 )
C
= Koefisien pengaliran (eksisting)
I2
= Intensitas Hujan (mm/jam)
Maka :
Q2 =
2.6
1
.C.I . A ……………………………….…...(2.23)
3,6
Penampang Saluran
Saluran alam pada umumnya mempunyai penampang yang tidak beraturan.
Bentuknya bervariasi menyesuaikan diri dengan kondisi alam, mulai dari bentuk
seperti parabola sampai ke bentuk trapesium. Jenis dan bentuk saluran disesuaikan
dengan keadaan lingkungan setempat. Adapun bentuk dan jenis saluran yang sering
dipakai adalah saluran terbuka. Saluran ini terdiri dari dua bentuk dengan
karakteristik dan rumus-rumus hidrolika yang berbeda :
a. Saluran berbentuk segiempat dan modifikasinya
Saluran ini biasa dipakai pada daerah dengan luas terbatas, misalnya pada
lingkungan pemukiman. Ambang saluran ini dapat difungsikan sebagai inlet air
hujan yang turun didaerah tersebut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
b. Saluran berbentuk trapesium dan modifikasinya
Saluran ini dapat diterapkan pada daerah dengan kepadatan rendah. Besarnya
talud saluran dapat disesuaikan dengan keadaan tanah setempat.
Gambar 2.1. Bentuk Saluran
Sedangkan saluran buatan biasanya direncanakan berdasarkan bentuk
geometri yang umum. Bentuk saluran buatan bermacam-macam yang pemilihannya
tergantung pada kebutuhan. Namun dalam perencanaan ini penampang saluran yang
digunakan adalah bentuk trapesium. Saluran terbuka yang penampangnya berbentuk
trapesium paling banyak di jumpai di dalam praktek, baik yang merupakan saluransaluran alam atau sungai maupun yang merupakan saluran-saluran buatan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
2.7 Sistem Pengendalian Banjir
Dalam mengatasi permasalahan banjir banyak alternative cara yg dapat
dilakukan yaitu :
1. Normalisasi
2. Tanggul atau Parapet
3. Penambahan Pompa
2.7.1 Nor malisasi
Sistem pengendalian banjir dengan melakukan normalisasi alur atau
memperbesar kapasitas pengaliran saluran yang bertujuan untuk mempercepat aliran
banjir dan memperendah elevasi muka air banjir agar daerah sekitar saluran dari
bahaya banjir.
Normalisasi atau pengerukan dasar saluran perlu dipertimbangkan mengingat
kondisi saluran tersebut mengalami pengendapan sedimen yang membuat naiknya
elevasi dasar saluran. Akibatnya kondisi saluran tersebut mengalami banjir , karena
pendangkalan dasar saluran. Sehingga saluran tidak mampu menampung seluruh
debit banjir dan menyebabkan aliran saluran meluap dan melimpas ke daerah kanan
kiri saluran dan menimbulkan genangan banjir didaerah tersebut.
Untuk memperbesar luas panampang saluran dapat melakukan dengan
berbagai cara, antara lain :
-
Memperdalam elevasi dasar saluran (pengerukan dasar saluran)
-
Memperlebar penampang saluran
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
2.7.2 Tanggul(Par apet)
Tanggul (parapet) dibuat untuk menambah kapasitas penampang saluran,
langsung di tepi saluran atau diatas bantaran saluran. Tanggul (parapet) merupakan
salah satu bangunan pengendalian banjir untuk mengamankan bahaya limpasan dan
luapan air banjir ke daratan yang lebih rendah yang menimbulkan kerugian besar.
Tanggul (parapet) ini dibuat untuk membatasi aliran air banjir yang melimpas ke
daerah pemukiman maupun persawahan. Dengan adanya tanggul (parapet) tersebut
maka air banjir yang semula melimpas dan menggenangi daratan yang rendah disisi
kanan dan kiri saluran dapat diatasi, sehingga aliran banjir menjadi terpusat pada
suatu alur saluran yang mengakibatkan elevasi muka air sungai tersebut menjadi
lebih tinggi dari semula.
2.7.3 Penambahan Pompa
Sistem drainase yang tidak sepenuhnya mengandalkan gravitasi sebagai
faktor pendorong, maka perlu dilengkapi dengan stasiun pompa. Pompa ini berfungsi
untuk membantu mengeluarkan air dari kolam penampang banjir maupun langsung
dari saluran drainase pada saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi karena air
dimuaranya / pengurasnya lebih tinggi baik akibat pasang surut maupun banjir.
Penambahan Pompa dilakukan jika kondisi eksisting di saluran tersebut
belum mampu mengatasi banjir oleh karena itu direncanakan penambahan pompa
dengan maksud mengurangi elevasi muka air akibat banjir. Disamping itu juga
ditujukan untuk memperlancar sistem drainase yang ada, dimana diharapkan mampu
mengatasi masalah genangan yang sering terjadi di daerah Saluran Wonorejo I.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
2.8 Program HEC-RAS
Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System (HEC-RAS)
dikembangkan oleh U.S. Army Corps of Engineers River Analysis System. HEC-RAS
merupakan sebuah program yang didesain sedemikian rupa sehingga pengguna dapat
berinteraktif dalam sebuah pekerjaan yang berhubungan dengan lingkungan yang
memiliki kasus beraneka ragam. Dimana pengguna dimudahkan dengan system
Graphical User Interface (GUI). HEC-RAS mempunyai kemampuan untuk
melakukan perhitungan profil permukaan air steady, aquase dan unsteady serta
dilengkapi dengan analisis transportasi sedimen dan desain bangunan air.
Program ini digunakan untuk perhitungan analisis aliran satu dimensi (1D),
baik untuk aliran steady maupun unsteady dalam suatu jaringan, yang berada pada
saluran alami maupun buatan. Dan untuk aliran quasi unsteady dimana kedalaman
dan kecepatan aliran dari suatu tempat ke tempat lainnya berubah menurut waktu.
Analisis ini banyak dilakukan dalam perencanaan perbaikan sungai dan
penanggulangan banjir terutama dalam menentukan elevasi puncak tanggul dan
daerah genangan, elevasi jembatan dan sebagainya. Aliran banjir disungai adalah
aliran tidak mantap, sehingga analisa profil muka air disepanjang sungai dilakukan
berdasarkan aliran tidak mantap (unsteady).
HEC-RAS terdiri dari tiga komponen analisis hidrolika satu dimensi (1D)
yaitu perhitungan profil permukaan aliran steady, simulasi aliran unsteady dan
perhitungan transport sedimen. Dasar kuncinya adalah ketiga komponen tersebut
menggunakan data geometri umum yang mewakili serta perhitungan hidraulika dan
geometri pada umumnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
Gambar 2.2 Menu Bar dalam HEC-RAS
Adapun langkah – langkah dalam permodelan HEC-RAS adalah sebagai
berikut :
1. Memasukkan data