Upload
tiyar-kurniawan
View
1.060
Download
240
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Sistem drainase
Citation preview
ADI YUSUF MUTTAQIN JURUSAN TEKNIK SIPIL FTUNS
2012
Kualitas manajemen WILAYAH dapat dilihat dari kualitas sistem drainase yang ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota dari genangan air/banjir. Genangan air/banjir menyebabkan lingkungan menjadi kotor dan jorok, menjadi sarang nyamuk, dan sumber penyakit lainnya, sehingga dapat menurunkan kualitas lingkungan, kesehatan, ekonomi masyarakat
MOTTO
Sistem Pengelolaan Sumberdaya Air Perkotaan Terpadu (Integrated Urban Water Management System)
Distribution
Use Collection
T
Wells
Effluent
Combined sewer
outflow
Wastewater
Drainage
Treated water
Raw water
Reservoir
Land
Sludge treatment
T
DrainageUrban service boundary
Air hujan sebagai sumber utama beban drainase, sekaligus sebagai sumber utama air tawar (air baku)
Perlu perencanaan yang komprehensif
dan terpadu sehingga fungsi
drainase & pengtendalian banjir berjalan efektif, dan persediaan air baku terjamin sepanjang
masa.
KETERKAITAN ANTAR INFRASTRUKTUR SANITASI
Sistem Air Bersih
Sistem Air Limbah
Sistem Drainase
Persampahan
Keterkaitan antar komponen sistem sanitasi
DRAINASE AIR BERSIH AIR LIMBAH PERSAMPAHAN
DRAINASE Perbaikan sistem drainase akan memperlancar sistem dan menghilangkan genangan sehingga mengurangi resapan dan pengisian air tanah dengan air tercemar.
Penggelontoran saluran yang menerima gabungan air limbah & air hujan akan mengurangi tingkat cemaran pada saluran gabungan, khususnya pada musim kemarau
Apabila saluran drainase tertutup, saluran tidak akan menjadi lokasi pembuangan sampah . Saluran terbuka harus diperhitungkan agar mampu menghanyutkan sampah
AIR BERSIH
Apabila drainase merupakan sistem gabungan, maka peningkatan kebutuhan air bersih akan menambhan beban sistem drainase
Makin banyak konsumsi air bersih, makin banyak air limbah. Masalah akan timbul apabila:
•Kepadatan penduduk tinggi
•Resapan air kecil•Daerah datar
tidak ada
AIR LIMBAH
Pembuangan limbah pada sistem drainse campuran akan meningkatkan polusi pada sistem drainase
Pengumpulan dan pengolahan air limbah melindungi air permukaan & air tanah dari pencemaran. Sebaliknya pembuangan air limbah tanpa pengolahan akan menimbulkan pencemaran
Air limbah mempertinggi kelembaban sampah
PERSAMPAH-AN
Pembuangan sampah ke sistem drainase dapat menyumbat saluran, saringan pompa, dan mempercepat penurunan kapasitas saluran, sehingga menyebabkan genangan dan banjir; menyulitkan operasi pintu, dan meningkatkan polusi air.
"Sanitary landfill" harus ditempatkan sedemikian rupa agar tak terjadi peresapan yang akan mengotori sumber air
Menejemen sampah yang kurang baik dapat menyumbat saluran limbah, dan menyebabkan gangguan kesehatan lingkungan.
Sistem Drainase
Definisi : To drain = mengeringkan atau mengalirkan air Drainase wilayah adalah Suatu sistem yang
berfungsi untuk membuang kelebihan air dari suatu wilayah/kawasan perkotaan dengan batasan tertentu sehingga daya guna lahan menjadi optimal
KOMPONEN SISTEM DRAINASE1. saluran penerima (interceptor drain), 2. saluran pengumpul (collector drain), 3. saluran pembawa (conveyor drain), 4. saluran induk (main drain), dan 5. badan air penerima (receiving waters).
Di sepanjang sistem sering dijumpai bangunan lainnya, seperti gorong-gorong, siphon, jembatan air (aquaduct), pelimpah, pintu-pintu air, bangunan terjun, kolam tando, dan stasiun pompa. Pada sistem yang lengkap, sebelum masuk ke badan air penerima, air diolah dahulu di instalasi pengolah air limbah (IPAL), khususnya untuk sistem tercampur.
Hanya air yang telah memenuhi baku mutu tertentu yang dimasukkan ke badan air penerima, sehingga tidak merusak lingkungan.
Mencegah terjadinya genangan pada lahan dan/atau harta benda
Memperbaiki lingkungan hidup Konservasi air
TUJUAN
Permasalahan drainase Wilayah
Pertumbuhan penduduk
Kebutuhan tempat tinggal/Rumah
Perubahan tataguna lahan
Lahan untuk usaha, pertanian, perkebunan,
dll.
Manajemen sampah tidak baik
Produksi sampah
Debit banjir meningkat
Kebutuhan air bersih
Pengambilan air tanah berlebihan
Sedimentasi saluran
Saluran meluap, banjir
Pasang surut
Penurunan kapasitas saluran
Pembuangan sampah ke saluran
Erosi lahan meningkat
Amblesan tanah Genangan lokal
Limpasan permukaan meningkat
Pengisian air tanah menurun
Penurunan air tanah
SAMPAH
POTRET PERMASALAHAN DRAINASE
Masyarakat masih menganggap bahwa badan air merupakan tempat pembuangan sampah. Sampah dibaung sembarangan, berserakan di jalan, dan akhirnya disapu air hujan masuk ke saluran. Air menjadi kotor, jorok, dan saluran menjadi penuh sampah, mampet dan meluber pada musim hujan.
Seluruh anggota masyarakat, disadari atau tidak, sedikit atau banyak, ikut berperan dalam penumpukan sampah di saluran.Maka pembersihannya juga perlu peran serta seluruh lapisan masyarakat
Bangunan LiarPenyerobotan lahan umum, bantaran sungai, saluran drainase jalan raya, dll, untuk bangunan: rumah-gubug liar untuk tempat tinggal maupun kiosk jualan, mengakibatkan penampang sungai/saluran berkurang, pemeliharaan sulit. Ancaman luapan air banjir selalu mengintai.
Alih fungsi lahan: penebangan hutan yang serampangan, dan
bekas penambangan yang dibiarkan terbuka merupakan
sumber bencana banjir dan kekeringan
Pembuangan limbah ke badan air tanpa melalui IPALmenyebabkan pencemaran dan sedimentasi
sungai / saluran
Genangan rob
Kawasan pantai sangat rawan terhadap genangan pasang surut (rob) terutama daerah yang elevasinya rendah.
Pada banyak kasus hal ini terjadi akibat proses penurunan tanah (land subsidence).
Pengambilan air tanah dalam yang berlebiah sering sebagai penyebab utama terjadinya penurunan tanah.
Posisi air di sungai/saluran berada di atas perkampungan, sistem drainase yang memungkinkan hanya dengan sistem pompa
KENAPA TERJADI GENANGAN SAMPAI BANJIR
Peresapan
Infiltrasi
Airtanah(Bebas)
Airtanah(Bertekan)
Mata Air
Lapisan Kedap Air
Dataran Banjir
Lereng Tidak Stabil
Muka Airtanah(Bebas)
Evaporasi
Evapotranspirasi
Hujan
SIKLUS HIDROLOGISIKLUS HIDROLOGI
Eksploitasi sumberdaya lahan yang berlebihan:• Perubahan guna lahan : lahan terbuka / hutan,
sawah pemukiman, kawasan industri, dll. tanpa kompensasi pengganti resapan akan mengakibatkan kenaikan debit puncak sampai 25 kali.
Misal:
Debit Puncak = 10 m3/dt
Resapan = 5 m3/dt
Resapan
Debit Puncak = 75 m3/dt
Resapan = 0,5 m3/dt
Akibat perubahan guna lahan
bisa menjadi
Fungsi tanaman penutup lahan
Intersepsi (menangkap & menyimpan sementara) f(A)
Evapotranspirasi f(t, A) Memperlambat aliran f(n) Meningkatkan infiltrasi f (t, I)
Meningkatkan limpasan permukaan
PERUBAHAN GUNA LAHAN VS PERUBAHAN DISTRIBUSI AIR HUJAN
P
R
RO
E
P
R
RO
E
Perubahan hidrograf banjir
Limpasan 55%
Daerah pedesaan masih mempunyai cukup simpanan dan retensi
0
10
20
0 30 60
waktu (menit)
debit (
m3 /d
t)
Limpasan 74%
Daerah pengembangan, kapasitas simpanan menurun, limpasan meningkat.Penduduk dan fasilitas meningkat
0
10
20
0 30 60
waktu (menit)
debit (
m3 /d
t)
Penduduk dan fasilitas meningkat bahkan sampai di daerah rawan banjir.Kapasitas simpanan menurun terus, limpasan meningkat pesat.Terjadi tanah longsor dan banjir
Limpasan 89%
0
10
20
0 30 60
waktu (menit)
debit (
m3 /dt
)
Hujan 100 mmDPS 100 ha
Vol. air hujan 100.000 m3
C = 0,25
Tc = 2 jam
Tb = 8 jam
C = 0,75
Tc = 1 jam
Tb = 4 jam
Vol = 25.000 m3
Qp = 1,74 m3/dt
Tb
Qp
Vol = 75.000 m3
Qp = 10,42 m3/dt
Tb
Qp
hu
jan
Transpirasi
Infiltrasi besar
penyimpanan
Eva
po
rasi
Eva
po
rasi
Eva
po
rasi
• Limpasan kecil dg kecepatan lambat
• Penyimpanan ada/besar
• Infiltrasi besar & lama
• transpirasi besar
Humus penyimpan
air
Intersepsi
Delay
hu
jan
Infiltrasi kecil
Eva
po
rasi
• Limpasan besar dg kecepatan tinggi
• Penyimpanan kecil/tidak ada
• Infiltrasi kecil dan singkat
• transpirasi kecil
EROSI DAN SEDIMENTASI
Salah satu penyebab terjadinya genangan adalah ketidak mampuan saluran drainase menampung debit, karena kapasitas saluran menurun.Penurunan kapasitas saluran disebabkan oleh sedimentasi, dan bangunan liar.Sumber sedimentasi adalah hasil erosi lahan dan sampah.Erosi lahan meningkat akibat adanya pembukaan lahan, pengeprasan bukit.
PERTUMBUHAN
PENDUDUK
KEBUTUHAN LAHAN:
PERUBAHAN GUNA LAHAN
KEBUTUHAN AIR/ AIR BERSIH MENINGKAT
SUPLAI PDAM TIDAK
MENCUKUPI
EKSPLOITASI AIRTANAH
BERLEBIHAN
DEFISIT AIR TANAH
RESAPAN AIR MENURUN
DEB
IT
LIM
PA
SA
N
MEN
ING
KA
T
BANJIR & ROB
PENURUNAN MUKA TANAH
LAND SUBSIDENCE
Partisipasi masyarakat
Setiap orang, baik disadari atau tidak, mempunyai andil dalam penciptaan kondisi sistem drainase yang ada saat ini, antara lain dalam bentuk:
Membuang sampah yang tidak pada tempatnya.
Membangun/mengembangkan rumah tanpa memberiakn kompensasi fungsi lahan.
Meninggikan lantai rumah tanpa memperhatikan kondisi sekitarnya.
Mengambil air tanah berlebihan.
Mengabaikan perawatan drainase lingkungan (receptor drain)
Membuat bangunan di atas saluran drainase, sungai, dll.
Kepedulian terhadap kondisi lingkungan lemah.
• Peresapan air berkurang• Muka air tanah turun, • Mata Air kering• Terjadi intrusi air laut
• Banjir bandang• Masalah banjir meluas
• Erosi tinggi• Longsor
Pada musim kemarau air sungai nyaris kering
PENGELOLAAN DAS(TIDAK TERKENDALI)PENGELOLAAN DAS(TIDAK TERKENDALI)
PENYEBAB BANJIR ADALAH
Controllable Causals:Perubahan tata guna lahan : kualitas penutupan lahanPartisipasi masyarakat: pembuangan sampah, bangunan liar, kerusakan bangunan drainaseErosi dan sedimentasi Penurunan tanah, robIlmu Pengetahuan & teknologiSDM Pemerintah kota rendah
Uncontrollable Causals:FisiografiGeologi & Jenis tanahCurah hujanKlimatologi (angin, kelembaban, dll)
DIPERLUKAN SISTEM DRAINASE
Konsep sistem drainase
SISTEM DRAINASE
Kapasitas cenderung menurun:
• sedimentasi, sampah
• bangunan liar
• Q = A V
• Q = kapasitas saluran, m3/detik
• A = luas penampang saluran, m2
• V = kecepatan aliran, m/detik
Debit banjir cenderung meningkat:
• meningkatnya lahan terbangun
• Q = 0,002778 C I A
• Q = debit banjir, m3/detik
• C = koefisien limpasan
• I = Intensitas hujan, mm/jam
• A = luas daerah tangkapan air, ha
Men
uru
nkan
b
eban
d
rainase
Men
ing
katk
an
kap
asit
as s
alu
ran
sa
ng
at b
erat
BEBAN = DEBIT
BANJIR
KLASIFIKASI SISTEM DRAINASE
Berdasar sejarah terbentuknyaDrainase alamiah (natural drainage)Drainase buatan (artificial drainage)
Berdasar letak bangunanDrainase permukaan tanah (surface drainage)Drainase bawah permukaan (subsurface drainage)
Berdasar fungsiSistem terpisah(separate system)Sisterm campuran (combined system)
Berdasar KonstruksiSaluran terbukaSaluran terttutup
DRAINASE BERDASAR SEJARAHNYA
Drainase alamiah (natural drainage)Terbentuk secara alamiah, tidak terdapat bangunan-bangunan penunjang, sperti pelimpah, gorong-gorong, dll.
Saluran terbentuk oleh gerusan air yang bergerak karena gravitasi yang lambat laun membentuk jalan air yang
permanen seperti sungai. Drainase buatan (artificial drainage)
Drainase yang dibuat dengan maksud dan tujuan tertentu sehingga memerlukan bangunan-bangunan khusus seperti selokan pasangan batu/beton, gorong-gorong, pompa, dll.
KLASIFIKASI BERDASAR LETAK BANGUNAN
SURFACE DRAINAGE SUBSURFACE DRAINAGE Biaya awal kecil Biaya awal besar Memerlukan lahan khusus Tidak memerlukan lahan khusus Kapasitas drainase besar Kapasitas terbatas Berpotensi ditumbuhi
rumput/tumbuhan liar Tahan terhadap pertumbuhan
rumput/tumbuhan liar Terjadinya erosi Tahan terhadap erosi Inspeksi mudah dilakukan Inspeksi sulit dilakukan Perbaikan mudah dan murah Perbaikan sulit & mahal mahal Memelukan jembatan Tidak memelukan jembatan Biaya pemeliharaan tinggi
dan kontinue Biaya pemeliharaan murah dan
jarang
Sistem terpisah (separated system)
Sistem yang melayani air hujan dan air limbah terpisah, dipakai jika:
Periode musim hujan dan kemarau yang terlalu lama Kontinuitas yang jauh berbeda antara air hujan dan air limbah Air limbah memerlukan IPAL sedang air hujan tidak.Keuntungan: Sistem mempunyai dimensi yang kecil sehingga pelaksanaan
mudah Diperlukan IPAL yang kecil, karena tidak ada tambahan air hujan Dapat direncanakan pembilasan tersendiri untuk air limbah. Mengurangi bahaya bagi kesehatan masyarakat.Kerugian: Perlu dua sistem sehingga perlu lahan yang luas.
Sistem tercampur (combined system)
Sistem yang melayani air hujan dan air limbah sekaligus, dipakai jika:
Kejadian & tinggi hujan yang hampir merata sepanjang tahun. Kuasntitas air hujan dan air limbah kecil sehingga dapat disatukan Kunatitas air hujan dan limbah tidak jauh berbeda.Keuntungan: Hanya diperlukan satu sistem sehingga pembangunan awalnya
lebih murah. Terjadi pengenceran air buangan oleh air hujan sehingga
konsentrasi air limbahn menurun.Kerugian: Diperlukan IPAL yang lebih besar, sehingga perlu lahan yang luan
untuk instalasi.
PERBANDINGAN ANTARA SISTEM DRAINASE TERPISAH & TERCAMPUR
TERPISAH TERCAMPUR Perlu dua sistem Hanya diperlukan satu sistem Biaya awal kecil (sistem tertutup) Biaya awal besar
Pelaksanaan mudah (konstruksi kecil)
Pelaksanaan sulit, khususnya untuk kawasan padat
Cocok untuk wlayah dengan hujan tidak merata sepanjang tahun
Cocok untuk daerah dengan hujan merata sepanjang tahun
Perlu IPAL kecil Perlu IPAL besar Jika terjadi overflow limbah,
pencemaran lebih berat Berpotensi terjadi
pencemaran Operasional lebih murah Operasional mahal
DRAINASE BERDASAR KONSTRUKSI
Saluran terbukaCocok untuk drainase air hujan dengan daerah tangkapan yang luas, atau drainase non-hujan yang tidak membayakan kesehatan masyarakat.
Saluran tertutupSering dipakai untuk saluran air limbah sebelum masuk ke IPAL (Instalasi Pengolah Air Limbah) dimana air dapat mengganggu kesehatan masyarakat, atauUntuk saluran yang berada di tengah kota yang padat, karena keterbatasan lahan.
Lama:Pematusan ; membuang air secepat-cepatnya ke badan air yang lebih besar
Mengabaikan konsep konservasi
harus segera ditinggalkan
baru:
konservasi ; menahan air sebanyak-banyakanya di hulu dan melepaskannya pelan-pelan
FILOSOFI / PARADIGMA
PERENCANAAN SISTEM (MASTERPAN) DRAINASE
ASPEK TEKNIS (TOPOGRAFI, HIDROLOGI DAN HIDROLIKA)
ASPEK LINGKUNGAN (SISTEM DRAINASE YANG BERKELANJUTAN)
ASPEK EKONOMI DAN FINANSIAL PARTISIPASI MASYARAKAT CONTOH KASUS (GENANGAN DAN
BANJIR KOTA SOLO)