29
KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Drainase merupakan salah satu fasilitas dasar yang dirancang sebagai sistem guna memenuhi kebutuhan masyarakat dan merupakan komponen penting dalam perencanaan kota (perencanaan infrastruktur khususnya). Menurut Dr. Ir. Suripin, M.Eng. (2004;7) drainase mempunyai arti mengalirkan, menguras, membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, drainase 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. Drainase juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan salinitas. Drainase yaitu suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penangggulangan akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air tersebut. Drainase yaitu suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu daerah, serta cara-cara penangggulangan akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air tersebut. (Suhardjono 1948:1) Dari sudut pandang yang lain, drainase adalah salah satu unsur dari prasarana umum yang dibutuhkan masyarakat kota dalam rangka menuju kehidupan kota yang aman, nyaman, bersih, dan sehat. Prasarana drainase disini berfungsi untuk mengalirkan air permukaan ke badan air (sumber air permukaan dan bawah permkaan tanah) dan atau bangunan resapan. Selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan dengan tindakan untuk memperbaiki daerah becek, genangan air dan banjir. Kegunaan dengan adanya saluran drainase ini antara lain : Mengeringkan daerah becek dan genangan air sehingga tidak ada akumulasi air tanah. Menurunkan permukaan air tanah pada tingkat yang ideal. Mengendalikan erosi tanah, kerusakan jalan dan bangunan yang ada. Mengendalikan air hujan yang berlebihan sehingga tidak terjadi bencana banjir. TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI 1

Laporan perencanaan drainase

  • Upload
    unjani

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Drainase merupakan salah satu fasilitas dasar yang dirancang sebagai sistem guna

memenuhi kebutuhan masyarakat dan merupakan komponen penting dalam perencanaan kota

(perencanaan infrastruktur khususnya).

Menurut Dr. Ir. Suripin, M.Eng. (2004;7) drainase mempunyai arti mengalirkan,

menguras, membuang, atau mengalihkan air. Secara umum, drainase 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. Drainase

juga diartikan sebagai usaha untuk mengontrol kualitas air tanah dalam kaitannya dengan

salinitas. Drainase yaitu suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan pada

suatu daerah, serta cara-cara penangggulangan akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air

tersebut.

Drainase yaitu suatu cara pembuangan kelebihan air yang tidak diinginkan pada suatu

daerah, serta cara-cara penangggulangan akibat yang ditimbulkan oleh kelebihan air tersebut.

(Suhardjono 1948:1)

Dari sudut pandang yang lain, drainase adalah salah satu unsur dari prasarana umum

yang dibutuhkan masyarakat kota dalam rangka menuju kehidupan kota yang aman, nyaman,

bersih, dan sehat. Prasarana drainase disini berfungsi untuk mengalirkan air permukaan ke

badan air (sumber air permukaan dan bawah permkaan tanah) dan atau bangunan resapan.

Selain itu juga berfungsi sebagai pengendali kebutuhan air permukaan dengan tindakan untuk

memperbaiki daerah becek, genangan air dan banjir. Kegunaan dengan adanya saluran

drainase ini antara lain :

Mengeringkan daerah becek dan genangan air sehingga tidak ada akumulasi air tanah.

Menurunkan permukaan air tanah pada tingkat yang ideal.

Mengendalikan erosi tanah, kerusakan jalan dan bangunan yang ada.

Mengendalikan air hujan yang berlebihan sehingga tidak terjadi bencana banjir.

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

1

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Saluran air terbuka merupakan saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaan

bebas. Pada saluran air terbuka ini jika ada sampah yang menyumbat dapat dengan mudah untuk

dibersihkan, namun bau yang ditimbulkan dapat mengurangi kenyamanan.

Sebagai salah satu sistem dalam perencanaan perkotaan, maka sistem drainase yang ada

dikenal dengan istilah sistem drainase perkotaan. Berikut definisi drainase perkotaan :

1. Drainase perkotaan yaitu ilmu drainase yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan

perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi lingkungan social budaya yang ada di

kawasan kota.

2. Drainase perkotaan merupakan sistem pengeringan dan pengaliran air dari wilayah

perkotaan yang meliputi daerah pemukiman, kawasan industry dan perdagangan,

kampus dan sekolah, rumah sakit dan fasilitas umum, lapangan olah raga, dan lain – lain.

Sistem jaringan drainase perkotaan umumnya dibagi atas 2 bagian yaitu :

1. Sistem Drainase Makro

Sistem drainase makro yaitu sistem saluran atau badan air yang menampung dan

mengalirkan air dari suatu daerah tangkapan air hujan (catchment Area ). Sistem

jaringan ini menampung aliran yang berskala besar dan luas seperti saluran drainase

primer, kanal – kanal dan sungai.

2. Sistem Drainase Mikro

Sistem drainase mikro yaitu sistem saluran dan bangunan pelengkap drainase yang

menampung dan mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan.

Bila ditinjau dari segi fisik (hirarki susunan saluran ) sistem drainase perkotaan

diklasifikasikan atas saluran primer, sekunder dan tersier.

a. Saluran primer adalah saluran yang memanfaatkan sungai dan anak sungai atau saluran

utama yang menerima aliran dari saluran sekunder.

b. Saluran sekunder adalah salauran yang menghubungkan saluran tersier dengan saluran

primer (dibangun dengan beton/plesteran semen)

c. Saluran tersier adalah saluran yang mengalirkan limbah rumah tangga ke saluran sekunder

berupa plesteran, pipa dan tanah.

1.2 Tujuan Melakukan Perancangan Drainase

1. Untuk mengetahui debit puncak disuatu kawasan.

2. Untuk merancang suatu dimensi saluran dari debit puncak yang telah direncanakan.

3. Untuk mengetahui kecepatan aliran pada dimensi saluran yang telah direncanakan.

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

2

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir

bumidan kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan

transpirasi. Pemanasan air samudra oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus

hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi kemudian jatuh

sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju,hujan batu, hujan es dan salju, hujan

gerimis atau kabut. pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat

berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh

tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus

bergerak secara kontinu dnegan tiga cara yang berbeda :

Evaporasi / transpirasi ; air yang ada dilaut, didaratan, disungai, di tanaman dang

sebagainya kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfir) dan kemudian akan

menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bitik – bitnik

yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, dan es.

Infiltrasi / pekolasi ke dalam tanah ; air yang bergerak ke dalam tanah melalui

celah – celah dan pori – pori tanah dan batuan menuju muka air tanah.

Air permukaan ; air bergerak di atas permukaan tanah dekat dengan aliran utama

dan danau, makin landau lahan dan makin sedikit pori – pori tanah, maka aliran

permukaan semakin besar.

2.1.2 Analisa Curah Hujan Rencana

Huajn merupakan komponen yang sangat penting dalam analisis hidrologi.

Pengukuran huajn dilakukan selama 24 jam baik secara manual maupun otomatis

dengan cara ini berarti hujan yang diketahui adalah hujan total yang terjadi selama

satu hari. Dalam analisa yang digunakan curah hujan rencana, hujan rencana yang

dimaksud adalah hujan harian maksimum yang akan digunakan untuk menghitung

intensitas hujan, kemudian intensitas hujan ini digunakan untuk mengestimasi debit

rencana.

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

3

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Dalam perancangan sistem drainase data hujan yang diperlukan tidak hanya

data hujan harian, tetapi juga distribusi jam jaman atau ,menitan. Hal ini akan

membawa konsekuen dalam pemilihan data, dan dianjurkan untuk menggunakan data

hujan hasil pengukuran dengan alat ukur otomatis.

Dalam perencanaan saluran drainase periode ulang (retum period) yang

dipergunakan tergantung dari fungsi saluran serta daerah tengkapan hujan yang akan

dikeringkan.

2.1.3 Analisa Frekuensi Curah Hujan

Distribusi frekuensi digunakan untuk memperoleh probabilitas besaran curah

hujan rencana dalam berbagai periode ulang. Dasar perhitungan distribusi frekuensi

adalah parameter yang berkaitan dengan analaisis data yang meliputi rata – rata,

simpangan baku, koefisien variasi, dan koefisien skewness (kecondongan atau

kemencengan).

Dalam ilmu statistic dikenal beberapa macam distribusi frekuensi yang banyak

digunakan dalam bidang hidrologi. Berikut ini empat jenis distribusi frekuensi yang

paling banyak digunakan dalam bidang hidrologi :

- Distribusi Normal

- Distribusi Log Normal

- Distribusi Log Persoon III

- Distribusi Gumbel

2.1.3.1 Distribusi Normal

Distribusi normal atau kurva normal disebut juga distribusi Gauss.

Perhitungan curah hujan rencana menurut metode distribusi normal, mempunyai

persamaan sebagai berikut :

XT=X+ KT S

Dimana :

KT=XT−X

s

Dimana :XT = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-

tahunan

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

4

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

X = Nilai rata – rata hitung variatKT = Fakor frekuensi, merupakan fungsi dan peluang atau periode

ulang dan tipe model matematik distribusi peluang yang digunakan untuk

analisis peluang.

2.1.3.2 Distribusi Log Normal

Dalam distribusi log normal dan X diubah kedalaman bentuk

logaritmik Y = log X. jika variable acak Y = log X terdistribusi secara

normal, maka X dikatakan mengikuti distribusi Log Normal. Untuk

distribusi Log Normal perhitungan curah huajn rencana menggunakan

persamaan berikut ini :Y T=Y +KT S

KT=Y T−Y

S

Dimana :

Y T = perkiraan niali yang diharapkan terjadi dnegan periode ulang T-tahun

Y = nilai rata – rata hitung variat

S = deviasi standar nilai variat dan

KT = factor frekuensi merupakan fungsi dari peluang atau periode ulang dan tipe

model matematik distribusi peluang yang digunakan untuk analisis peluang.

2.1.3.3 Distribusi Log Person III

Perhitungan curah hujan rencana menurut metode Log Person III, mempunyai

langkah – langkah perumusan sebagai berikut :

- Ubah data dalam bentuk logaritmis, X = Log X

- Hitung harga rata – rata :

log X=∑i=1

n

log log X i

n

- Hitung Harga simpangan Baku

s=¿

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

5

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

- Hitung koefisien Kemencengan :

G=n∑i=1

n

¿¿¿

- Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus :

log XT=log X+ K . s

Dimana :

K = Variabel standar (standardized Variable) untuk X besarnya tergantung

koefisien kemencengan G

2.1.3.4 Distribusi Gumbel

Perhitungan curah hujan rencana menurut Metode Gumbel mempunyai

perumusan sebagai berikut :

X=X+s K

Dimana :

X = harga rata – rata sampel

s = standar deviasi

Nilai K (Faktor probabilitas) untuk harga – harga ekstrim Gumbel dapat

dinyatakan dalam persamaan :

K=Y Tr−Y n

Sn

Dimana :

Y n = reduced mean yang tergantung jumlah sampel

Sn = reduced standard deviation yang tergantung jumlah sampel

Y Tr = reduced variate, yang dapat dihitung dengan persamaan

Y Tr=−ln {−lnT r−1

T r}

2.1.4 Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan persatuan waktu. Sifat

umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung makin

tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya.

Intensitas hujan diperoleh dengan cara melakukan analisis data hujan baik

secara statistic maupun secara empiris. Biasanya intensitas hujan dihunbungkan

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

6

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

dengan durasi hujan jangka pendek misalnya 5 menit, 30 menit, 60 menit dan jam –

jaman. Maka intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus Talbot :

I= at+b

Dimana :

a=[ I .t ] [ I 2 ]−[I 2. t ][ I ]

N [ I2 ]−[I ] [I ]

b=[ I ] [ I . t ]−N [ I2 . t ]

N [ I2 ]−[I ] [I ]

Dimana :

I = intensitas hujan (mm/jam)

T = lamanya hujan (jam)

N = Konstanta

Rumus Ishiguro :

I= a√t +b

Dimana :

I = intensitas hujan (mm/jam)

T = lamanya hujan (jam)

A dan b = Konstanta

a=[ I .√t ] [ I 2 ]−[ I 2√ t ] [ I ]

N [ I 2 ]−[ I ][I ]

b= [ I ] [ I .√ t ]−N [ I2 .√t ]N [I 2 ]−[I ][ I ]

Dimana :

[] = jumlah angka – angka dalam tiap suku

N = banyaknya data

2.1.5 Debit Rencana

Debit rencana adalah debit maksimum yang akan dialirkan oleh saluran

drainase untuk mencegah terjadnya genangan. Untuk drainase perkotaan dan jalan

raya, sebagai rencana debit banjir maksimum periode ulang 5 tahun, yang mempunyai

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

7

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

makna kemungkinan banjir maksimum tersebut disamai atau dilampaui 1 kali dalam 5

tahun atau 2 kali dalam 10 tahun atau 200 kali dalam 100 tahun.

Perencanaa debit rencana untuk drainase perkotaan dan jalan raya dihadapi

dengan persoalan tidak tersedianya data aliran. Umumnya untuk menentukan debit

aliran akibat air hujan diperoleh dari hubungan rasional antara air hujan dengan

limpasannya (Metode Rasiobal). Untuk debit air limbah rumah tangga diestimasikan

25 liter perorang perhari. Adapun rumusan perhitungan debit rencana Metode

Rasional adalah sebagai berikut :

0.002778 C . I . A

Dimana :

C = koefisien aliran permukaan

I = intensitas hujan

A = luas daerah pengaliran (km2)

2.1.6 Koefisien Pengaliran (C)

Koefisien pengaliran (runoff coefficient) adalah perbandingan anatara jumlah

air hujan yang mengalir atau melimpas diatas permukaan tanah (surface run-off)

dengan jumlah air hujan yang jatuh dari atmofer (hujan total yang terjadi). Besaran ini

dipengaruhi oleh tata guna lahan, kemiringan lahan, jenis dan kondisi tanah.

pemilihan koefisien pengaliran harus memperhitungkan kemungkinan adanya

perubahan tata guna lahan dikemudian hari. Koefisien pengaliran mempunyai nilai

antara, dan sebaiknya nilai pengaliran untuk analisis dipergunakan nialai terbesar atau

nilai maksimum.

2.1.7 Waktu Konsentrasi

Menurut welsi (2008: 35) pengertian waktu konsentrasi adalah waktu yang

diperlukan untuk mengalirakan air dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke

titik control yang ditentukan dibagian hilir suatu saluran. Pada prinsipnya waktu

konsentrasi dapat dibagi menjaadi :

a. Inlet time (t 0¿, yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuyk mengalir di atas

permukaan tanah menuju saluran drainase.

b. Conduit time (t d ¿, yaitu waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir di

sepanjang saluran sampai titik control yag ditentukan bibagian hilir.

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

8

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Waktu konsentrasi besarnya sangat bervariasi dan dipengaruhi oleh factor – factor

berikut ini :

- Luas daerah pengaliran

- Panjang saluran drainase

- Kemiringan dasar saluran

- Debit dan kecepatan aliran

Harga Tc ditentukan dengan menggunakan rumus seperti berikut ini :

T c=t 0+ td

Dimana :

t d=[ 23

x3.28 x L x n√s ]

dan

t d=Ls

60 V

Dimana :

T c = waktu konsentrasi (jam)

t 0 = Inlet time ke saluran terdekat

t d = conduit time sampai ketempat pengukuran (menit)

n = angka kekasaran manning

S = kemiringan lahan (m)

L = panjang lintasan aliran diatas permukaan lahan (m)

Ls = panjang lintasan didalam saluran (m)

V = kecepatan alira didalam saluran (m/detik)

2.2 Analisa Hidrolika

Zat cair dapat diangkut sari suatu tempat lain melalui bangunan pembawa

alamiah maupun buatan manusia. Bangunan pembawa ini dapat terbuka maupun

tertutup bagian atasnya. Saluran yang tertutup bagian atasnya disebut saluran tertutup

(closed conduits). Sedangkan yang tertutup bagian atasnya disebut saluran terbuka

(open channel).

Pada sistem pengaliran melalui saluran terbuka terdapat permukaan air yang

bebas (free surface) dimana permukaan bebas ini dipengaruhi oleh tekanan udara luar

secara langsung, saluran terbuka umumnya digunakan pada lahan yang masih

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

9

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

memungkinkan (luas), lalu lintas pejalan kakinya relative jarang, beban kiri dan kanan

saluran efektif ringan. Pada sistem pengaliran melalui saluran tertutup (pipa flow)

seluruh pipa diisi dengan air sehingga tidak terdapat permukaan yang bebas, oleh

karena itu permukaan tidak secara langsung dipengaruhi oleh tekanan udara luar,

saluran tertutup umumnya digunakan pada daerah yang lahannya terbatas (pasar,

perkotaan), daerah yang lalu lintas pejalan kakinya relative padat, lahan yang dipakai

untuk lapangan parker.

Berdasarkan konsistensi bentuk penampang dan kemiringan dasarnya saluran terbuka

dapat diklasifikasikan menjadi :

a. Saluran prismatic (prismatic channel), yaitu saluran yang bentuk penampangnya

melintang dan kemiringan dasarnya tetap.

b. Saluran non prismatic (non prismatic channel), yaitu saluran yang bentuk

penampang melintang dan kemiringan dasarnya berubah – ubah.

Aliran pada saluran terbuka terdiri dari saluran alam (natural channel), seperti

sungai – sungai kecil di daerah hulu (pegunungan) hingga sungai besar di muara, dan

saluran buatan (artificial channel), seperti saluran pembuangan, saluran untuk

membawa air ke pembangkit listrik tenaga air, saluran untuk supply air minum, dan

saluran banjir. Saluran buatan dapat berbentuk segitiga, trapezium, segiempat, bulat,

setengah lingkaran, dan bentuk tersusun

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

10

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

2.2.1 Bentuk Saluran yang Paling Ekonomis

1. Penampang Berbentuk Persegi yang Paling Ekonomis

Jika B adalah lebar dasar saluran dan h adalah kedalaman air, luas

penampang basah, A dan keliling P dapat dituliskan sebagai berikut :

A = Bh

Gambar penampang persegi

B = Ah

Jari – jari hidraulik :

R= AP

= B . hB+2 h

2. Penampang Berbentuk Trapesium yang Paling Ekonomis

Saluran dengan penampang melintang bentuk trapezium dengan lebar dasar B, kedalaman

aliran h, dan kemiringan dinding I : , luas penampang melintang A dan keliling basah P,

dapat dirumuskan sebagai berikut :

A = (B + mh)h

P = B + 2h √m2+1

B=P−2h√m2+1

Atau

A = ( 23

h√3+ 13

h√3)h=h2 √3

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

11

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Gambar penampang trapezium

2.2.2 Dimensi Saluran

Perhitungan dimensi saluran didasarkan pada debit harus ditampung oleh saluran (Qs

dalam m3/detik) lebih besar atau sama dengan debit rencana yang diakibatkan oleh hujan

rencana (Qr dalam m3/detik). Kondisi demikian dapat dirumuskan dengan persamaan berikut :

QS ≥ Qr

Debit yang mampu ditampung oleh saluran (Qs) dapat diperoleh dengan rumus dibawah ini :

Qs = As . V

Dimana :

As = luas penampang saluran (m2)

V = kecepatan rata – rata aliran didalam saluran (m/det)

Kecepatan rata – rata aliran di dalam saluran dapat dihitung dengan menggunakan rumus

Manning sebagai berikut :

V=1n

.R2/3. s1/2

R= AsP

Dimana :

V = kecepatan rata – rata aliran didalam saluran (m/det)

N = Koefisien kekasaran Manning

R = jari – jari hidrolis (m)

S = Kemiringan dasar saluran

As = luas penampang saluran (m3)

P = keliling basah saluran (m)

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

12

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

BAB III

PROSES PERENCANAAN SALURAN DRAINASE

3.1 Proses perencanaan saluran drainase antara lain :1. Data Hujan2. Intensitas Hujan3. Intensitas hujan untuk berbagai durasi dengan menggunakan metode distribusi

Normal 4. Menghitung harga suku persamaan intensitas hujan5. Hitung tetapan untuk persamaan hujan dengan metode Talbot6. Menghitung deviasi dari persamaan intensitas hujan yang dipakai7. Plot grafik untuk intensitas hujan hasil prediksi Talbot dan data terhadap waktu8. Menghitung debit dengan metode rasional9. Menentukan kemiringan saluran10. Menghitung dimensi saluran11. Menghitung kecepatan saluran

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

13

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

BAB IVDATA TEKNIS

1. Membuat kontur saluran drainase

Gambar Kontur perencanaan saluran drainase

2. Data kedalaman curah hujan jangka pendek di Bandara Ahmad Yani SemarangTabel kedalaman curah hujan

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

14

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

3. Intensitas hujan di Bandara Ahmad Yani SemarangTabel Intensitas Hujan

4. Harga – harga intensitas hujan untuk berbaagai durasi dan periode ulang menggunaka metode Distribusi Normal dengan periode ulang 2 tahun

Tabel harga – harga intensitas hujan

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

15

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

BAB VANALISIS DATA

1. Perhitungan harga – harga tiap suku untuk perhitungan tetapan – tetapan dalam rumus Intensitas curah hujan

Tabel harga – harga tiap suku

2. Menghitung tetapan – tetapan untuk persamaan intensitas hujan untuk persamaan Talbot :

I= at+b

a=[ I .t ] [ I 2 ]−[I 2 . t ][ I ]

N [ I2 ]−[I ] [I ]

a=61142.946 x115150.237−2382786 x878.25712 x115150.237−878.257 x 878.257

a = 3580.78

b=[ I ] [ I . t ]−N [ I2 . t ]

N [ I2 ]−[I ] [I ]

b= 878.257 x 61142.946−12 x 238278612 x115150.237−878.257 x 878.257

b = 41.13

I= 3580.78t x 41.13

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

16

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

3. Menghitung Standar Deviasi dari persamaan Intensitas Hujan TalbotTabel perbandingan kecocokan rumus intensitas hujan

Deviasi: Contoh perhitungan untuk durasi 5 menit :

= (4) – (3)

= 77,63 – 212,2 = -134,5

4. Grafik untuk Intensitas Hujan Hasil prediksi Talbot dan data terhadap waktu

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

17

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

5. Mengitung Debit dengan Metode Rasional

Tabel data tata guna lahan

Untuk menghitung debit di saluran primer 1-2 menggunakan asumsi :

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

18

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Q = 0.002778 x 0.11 x 15 x 71.44

= 0.33 m3/detik

Saluran sekunde 5 – 2Q = 0.002778 x 0.40 x 22.29 x 63.80

= 1.58 m3/detik Saluran Primer 2 – 3

A = 15 + 22.29= 37.29

C = 15 x 0.11+22.29 x0.40

15+22.29 = 0.28

Tc = 9 + 4 = 13Q = 0.002778 x 0.28 x 66.16 x 37.29

= 1.94 m3/detik Saluran sekunder 7 - 3

Q = 0.002778 x 0.11 x 50.34 x 132.40

= 2.04 m3/detik

Saluran primer 3 – 4A = 15 + 22.29 + 132.40

= 169.69

C = 15 x 0.11+22.29 x0.40+132.40 x 0.1115+22.29+132.40 = 0.15

Tc = 9 + 4 + 5 = 18Q = 0.002778 x 0.15 x 169.69 x 60.65

= 4.23 m3/detik Saluran Sekunder 6 – 4

Q = 0.002778 x 0.25 x 47.42 x 209.64= 6.90 m3/detik

Saluran Primer 4A = 15 + 22.29 + 132.40 + 209.64

= 379.34

C = 15 x 0.11+22.29 x0.40+132.40 x 0.11+209.64 x 0.2515+22.29+132.40+209.64

=¿ 0.20

Tc = 9 + 4 + 5 + 5 = 23Q = 0.00778 x 0.20 x 55.84 x 379.34

= 11.57 m3/detik

Tabel data debit

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

19

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Hasil perhitungan diatas dapat diringkas secara skematis seperti pada gambar di bawah ini :

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

20

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Diagram hasil perhitungan debit dengan metode rasional

6. Menentukan Dimensi Saluran dengan menggunakan rumus Manning

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

21

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Tipe saluran yang digunakan Beton

V=1n

. R2/3 . s1/2

Saluran Primer 1 – 2Diketahui :Q = 0.33 m3/detik

S = 0.00098Menentukan tinggi saluran (h)

Q = h2 x√3 x 1n

x ¿

0.33= h2 x√3 x 10.012

x¿

h = 0.45 mMenentukan lebar saluran (B)

B = 23

x hx √3

= 23

x 0.45 x √3

= 0.52 mMenentukan luas saluran (A)A = (b + m . h)x h

= (0.52 + 1 x 0.45) x 0.45= 0.436 m2

P = b+2h√1+m2

= 0.52 + 2 x 0.45 x √1+12

= 1.792 mR = A/P

= 0.4361.792 = 0.243

Menentukan kecepatan menggunakan rumus Manning

V=1n

. R2/3 . s1/2

= 1

0.012x0.2432/3 x 0.000980.5

= 1.392 m/detik

Jadi kecepatan 0.75 > V < 1.5 maka saluran OKE

Saluran Sekunder 5 – 2Diketahui :Q = 1.58 m3/detik

S = 0.00034

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

22

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Menentukan tinggi saluran (h)

Q = h2 x√3 x 1n

x ¿

1.58= h2 x√3 x 10.012

x¿

h = 1.15 mMenentukan lebar saluran (B)

B = 23

x hx √3

= 23

x1.15 x √3

= 1.33 mMenentukan luas saluran (A)A = (b + m . h)x h

= (1.33 + 1.5 x 1.15) x 1.15= 3.51 m2

P = b+2h√1+m2

= 1.33 + 2 x 1.15 x √1+1.52

= 5.47 mR = A/P

= 3.515.47 = 0.64

Menentukan kecepatan menggunakan rumus Manning

V=1n

. R2/3 . s1/2

= 1

0.012x0.642/3 x 0.000340.5

= 1.26 m/detik

Jadi kecepatan 0.75 > V < 1.5 maka saluran OKE

Saluran Primer 2 - 3Diketahui :Q = 1.94 m3/detik

S = 0.0007339Menentukan tinggi saluran (h)

Q = h2 x√3 x 1n

x ¿

1.94= h2 x√3 x 10.012

x¿

h = 0.72 mMenentukan lebar saluran (B)

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

23

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

B = 23

x hx √3

= 23

x 0.72 x √3

= 0.83 m

Menentukan luas saluran (A)A = (b + m . h)x h

= (0.83 + 1.5 x 0.72) x 0.72= 1.379 m2

P = b+2h√1+m2

= 0.83 + 2 x 0.72 x √1+1.52

= 3.427 mR = A/P

= 1.3793.427 = 0.402

Menentukan kecepatan menggunakan rumus Manning

V=1n

. R2/3 . s1/2

= 1

0.012x0.4022 /3 x0.00073390.5

= 1.50 m/detik

Jadi kecepatan 0.75 > V < 1.5 maka saluran OKE

Saluran sekunder 7 - 3Diketahui :Q = 2.04 m3/detik

S = 0.00009Menentukan tinggi saluran (h)

Q = h2 x√3 x 1n

x ¿

2.04 = h2 x√3 x 10.012

x¿

h = 1.45 m

Menentukan lebar saluran (B)

B = 23

x hx √3

= 23

x1.45 x √3

= 1.67 mMenentukan luas saluran (A)A = (b + m . h)x h

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

24

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

= (1.67 + 1.5 x 1.45) x 1.45= 5.58 m2

P = b+2h√1+m2

= 1.67 + 2 x 1.45 x √1+1.52

= 6.9 mR = A/P

= 5.586.9 = 0.809

Menentukan kecepatan menggunakan rumus Manning

V=1n

. R2/3 . s1/2

= 1

0.012x0.8092/3 x 0.000090.5

= 0.719 m/detik

Jadi kecepatan 0.75 > V < 1.5 maka saluran OKE

Saluran primer 3 - 4Diketahui :Q = 4.23 m3/detik

S = 0.000513Menentukan tinggi saluran (h)

Q = h2 x√3 x 1n

x ¿

4.23= h2 x√3 x 10.012

x¿

h = 1 m

Menentukan lebar saluran (B)

B = 23

x hx √3

= 23

x1 x √3

= 1.15 mMenentukan luas saluran (A)A = (b + m . h)x h

= (1.15 + 1.5 x 1) x 1= 2.655 m2

P = b+2h√1+m2

= 1.15 + 2 x 1 x √1+1.52

= 4.76 mR = A/P

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

25

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

= 2.6554.76 = 0.677

Menentukan kecepatan menggunakan rumus Manning

V=1n

. R2/3 . s1/2

= 1

0.012x0.6772/3 x 0.0005130.5

= 1.455 m/detik

Jadi kecepatan 0.75 > V < 1.5 maka saluran OKE

Saluran sekunder 6 - 4Diketahui :Q = 6.90 m3/detik

S = 0.00009Menentukan tinggi saluran (h)

Q = h2 x√3 x 1n

x ¿

6.90= h2 x√3 x 10.012

x¿

h = 2.2 m

Menentukan lebar saluran (B)

B = 23

x hx √3

= 23

x2.2 x √3

= 2.54 mMenentukan luas saluran (A)A = (b + m . h)x h

= (2.54 + 1.5 x 2.2) x 2.2= 12.85 m2

P = b+2h√1+m2

= 2.54 + 2 x 2.2 x √1+1.52

= 10.47 mR = A/P

= 12.8510.47 = 1.227

Menentukan kecepatan menggunakan rumus Manning

V=1n

. R2/3 . s1/2

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

26

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

= 1

0.012x1.2272/3 x 0.000090.5

= 0.87 m/detik

Jadi kecepatan 0.75 > V < 1.5 maka saluran OKE

Saluran Primer 4Diketahui :Q = 11.57 m3/detik

S = 0.000269Menentukan tinggi saluran (h)

Q = h2 x√3 x 1n

x ¿

11.57 = h2 x√3 x 10.012

x¿

h = 1.4 m

Menentukan lebar saluran (B)

B = 23

x hx √3

= 23

x1.4 x √3

= 1.617 mMenentukan luas saluran (A)A = (b + m . h)x h

= (1.617 + 1.5 x 1.4) x 1.4= 5.2 m2

P = b+2h√1+m2

= 1.617 + 2 x 1.4 x √1+1.52

= 6.66 mR = A/P

= 5.2

6.66 = 0.781

Menentukan kecepatan menggunakan rumus Manning

V=1n

. R2/3 . s1/2

= 1

0.012x0.7812 /3 x0.0002690.5

= 1.22 m/detik

Jadi kecepatan 0.75 > V < 1.5 maka saluran OKE.

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

27

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

Tabel hasil perhitungan kecepatan saluran

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

28

KELOMPOK 2 SISTEM PERENCANAAN DRAINASE

BAB VI

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan yang telah kami lakukan dalam menentukan, mulai dari debit, dimensi saluran hingga kecepatan saluran itu melihat dari kontur yang kita buat. Kemiringan dari setiap saluran berbeda – beda. Dimensi saluran yang digunakan juga berbeda – beda. Serta kecepatannya tidak melebihi dari kecepatan ijin.

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JENDERAL AHMADYANI

29