Laporan Drainase 1 Politeknik Negeri Malang

TUGAS BESAR DRAINASE PERKOTAAN PERENCANAAN SALURAN DRAINASE

Disusun Oleh: JIMIANTA 1341320066 3 MRK 1

Dosen : Ratih Indri Hapsari,ST.,MT

PROGRAM STUDI MANAJEMEN REKAYASA KONSTRUKSI JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MALANG 2016

i

LEMBAR PENGESAHAN

Telah disetujui oleh dosen tugas besar mata kuliah Drainase Perkotaan, dan diterima sebagai syarat ujian

mata kuliah ini, pada

Program Studi Manajemen Rekayasa Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Malang.

Pada Tanggal

: Januari 2016

Nama

: Jimianta

NIM

: 1341320066

Dengan Judul : ”

PERENCANAAN SALURAN DRAINASE PERKOTAAN (TUBAN)”

Mengetahui dan Mengesahkan Dosen

Ratih Indri Hapsari,ST.,MT NIP 197703062002122001

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Penulis dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik. Tugas ini disusun dan diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Drainase Perkotaan, pada Program Studi Manajemen Rekayasa Konstruksi Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Malang. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu, khususnya kepada : 1. Ibu Ratih Indri Hapsari,ST.,MT selaku Dosen pengampu mata kuliah Drainase Perkotaan yang telah memberikan banyak masukan. 2. Orang tua di rumah yang senantiasa memberi dukungan yang tiada henti-hentinya 3. Rekan-rekan mahasiswa Manajemen Rekayasa Konstruksi Jurusan Teknik Sipil angkatan 2013 atas semua bantuan, dukungan, dan hiburan yang diberikan. Penulis menyadari bahwa tugas ini tidak lepas dari berbagai kekurangan, oleh karena itu, kritik dan saran akan diterima dengan senang hati. Akhir kata, semoga tugas ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.

Malang,

Januari 2016

Penulis

iii

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................... ii KATA PENGANTAR................................................................................................. iii DAFTAR ISI ............................................................................................................... iv BAB I LEMBAR ASISTENSI ...................................................................................I-1 BAB II PERENCANAAN JARINGAN DRAINASE ............................................. II-1 2.1 PERHITUNGAN ELEVASI TITIK .................................................................. II-1 2.1.1Perhitungan Elevasi titik 1 - 7 ................................................................. II-1 2.1.2Perhitungan Elevasi titik C & D .............................................................. II-2 2.1.3Perhitungan Elevasi titik I & J................................................................. II-3 2.2 GAMBAR JARINGAN DRAINASE ................................................................ II-4 BAB III ANALISA HUJAN RANCANGAN ......................................................... III-1 3.1 PEMILIHAN DATA HUJAN .......................................................................... III-1 3.2 UJI KONSISTENSI .......................................................................................... III-2 3.3 CURAH HUJAN DAERAH ............................................................................. III-3 3.4 PEMILIHAN DISTRIBUSI HUJAN RANCANGAN ..................................... III-4 3.5 PERHITUNGAN CURAH HUJAN RANCANGAN ....................................... III-5 BAB IV ANALISA DEBIT BANJIR RANCANGAN ........................................... IV-1 4.1 PENENTUAN BATAS DAS ........................................................................... IV-1 4.2 PERHITUNGAN WAKTU KONSENTRASI.................................................. IV-2 4.3 PERHITUNGAN INTENSITAS HUJAN ........................................................ IV-3 4.4 PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RANCANGAN ........................................ IV-4 BAB V ANALISA DEBIT LIMBAH PEMUKIMAN ............................................ V-1 5.1 ANALISA DEBIT LIMBAH PEMUKIMAN BLOK A/01 – A/09 .................. V-1 BAB VI PERHITUNGAN KAPASITAS SALURAN (Q KUMULATIF) ............ VI-1 6.1 PERHITUNGAN KAPASITAS SALURAN (Q KUMULATIF) .................... VI-1

iv

BAB VII ANALISA HIDROLIKA ...................................................................... VII-1 7.1 PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN ....................................................... VII-1 BAB VIII GAMBAR ........................................................................................... VIII-1 8.1 POTONGAN MEMANJANG ....................................................................... VIII-1 8.2 POTONGAN MELINTANG ......................................................................... VIII-2 BAB IX PENUTUP ................................................................................................ IX-1 9.1 KESIMPULAN ................................................................................................. IX-1 9.2 SARAN ............................................................................................................. IX-2

v

BAB I LEMBAR ASISTENSI

BAB II PERENCANAAN JARINGAN DRAINASE

BAB III ANALISA HUJAN RANCANGAN

3.1 PEMILIHAN DATA HUJAN Dalam perencanaan sistem drainase ini , menggunakan 3 stasiun hujan. Stasiun hujan yang digunakan untuk perencanaan sistem drainase di Kabupaten Tuban adalah sebagai berikut : 1. Stasiun I Bangilan 2. Stasiun II Mundri 3. Stasiun XIII Kerek Data curah hujan diperoleh dari data pengamatan Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Tuban Bidang Pengairan. Pada ketiga stasiun hujan tersebut pencatatan dilakukan dengan menggunakan durasi waktu bulanan. Oleh karena itu data curah hujan maksimum tiap tahun diperoleh dengan membandingkan nilai curah hujan bulanan terbesar. Nilai dianggap sebagai curah hujan maksimum pada tahun tersebut. Data curah hujan maksimum ketiga stasiun pada tahun 2005 - 2014 dapat dilihat pada table-tabel pengolahan data dibawah ini: Berikut adalah pengolahan datanya :

3.2 UJI KONSISTENSI Data-data hujan yang dipakai untuk keperluan perencanaan drainase adalah data hujan harian maksimum dan memenuhi persyaratan baik kualitas maupun kuantitas. Konsistensi data hujan dari ketiga stasiun pengamatan yang ada dapat diselidiki dengan teknik garis masa ganda. Dengan demikian dapat diketahui koreksinya. Caranya adalah dengan membandingkan curah hujan tahunan rata-rata dari suatu stasiun dengan nilai kumulatifnya. Dari hasil analisa diperoleh nilai regresi yang sudah mendekati satu, dengan demikian curah hujan harian maksimum, dianggap konsisten dan tidak memerlukan koreksi. Berikut disajikan tabel perhitungan dan grafik uji konsistensi data hujan di wilayah perencanaan. Setelah itu, kedua data diplotkan pada grafik cartecius. Kumulatif hujan wilayah Thiessen sebagi data yang di uji kekonsistensiannya diplot pada sumbu y. Sedangkan kumulatif rata – rata keempat stasiun hujan sebagi data stasiun pembanding di plot pada sumbu x . Kemudian dari grafik dapat diketahui nilai f ( faktor koreksi). Nilai f ini di cari apabila ternyata grafik curah hujan tidak konsisten, yaitu R2 tidak sama dengan satu. 1. Uji Konsistensi STA I (Bangilan) Uji Konsistensi sebelum terkoreksi

Penentuan data m1 & m2

Diperoleh m1, m2 & faktor koreksi sbb

Faktor koreksi diperoleh dari = m1/m2

Kemudian nilai faktor koreksi dikalikan dengan tahun yang perlu dikoreksi yaitu nilai tahun 2005. Sehingga didapat perhitungan dan grafik konsistensi yang terkoreksi sbb:

2. Uji Konsistensi STA II (Mundri) Uji Konsistensi sebelum terkoreksi

Penentuan data m1 & m2

Diperoleh m1, m2 & faktor koreksi sbb Faktor koreksi diperoleh dari = m1/m2

Kemudian nilai faktor koreksi dikalikan dengan tahun yang perlu dikoreksi yaitu nilai tahun 2007, 2006 & 2005. Sehingga didapat perhitungan dan grafik konsistensi yang terkoreksi sbb:

3. Uji Konsistensi STA XIII (Kerek) Uji Konsistensi sebelum terkoreksi

Penentuan data m1 & m2

Diperoleh m1, m2 & faktor koreksi sbb Faktor koreksi diperoleh dari = m1/m2

Kemudian nilai faktor koreksi dikalikan dengan tahun yang perlu dikoreksi yaitu nilai tahun 2007, 2006 & 2005. Sehingga didapat perhitungan dan grafik konsistensi yang terkoreksi sbb:

Uji konsistensi dilakukan untuk menguji tingkat kekonsistensian data curah hujan wilayah pada masing – masing tahun. Data dinilai konsisten apabila menghasilkan garis lurus (R2 =1) atau mendekati garis lurus. 3.3 CURAH HUJAN DAERAH

Curah Hujan Daerah didapat dari Rekapitulasi Hasil Koreksi Uji Konsistensi dari ketiga stasiun yang telah dikoreksi dalam uji konsistensi:

3.4 PEMILIHAN DISTRIBUSI HUJAN RANCANGAN

Curah hujan rancangan adalah analisis berulangnya satu peristiwa hujan dengan besaran, baik frekuensi persatuan waktu maupun kala ulangnya. Metode yang digunakan adalah analisa statistik dengan distribusi-distribusi sebagai berikut (Soemarto, 1987): a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. k.

Distribusi Binominal Distribusi Poison Distribusi Gamma berparameter dua Distribusi Gumbel tipe 1 Distribusi Gumbel tipe 3 Distribusi Goodrich Distribusi Frechet Distribusi Normal Distribusi Log Normal Distribusi Log Person type III Distribusi Hazen

Pemilihan

distribusi

ditetapkan

berdasarkan

nilai

koefisien

kepencengan (skewness) dan koefisien kepuncakan (kurtosis) yang dirumuskan sebagai berikut:

Berikut adalah tabel perhitungan untuk menentukan jenis Distribusi hujan rancangan:

3.5 PERHITUNGAN CURAH HUJAN RANCANGAN (X.Ranc) Berikut adalah hasil perhitungan Curah Hujan Rancangan menggunakan distribusi Gumbel type I :

Jadi didapat curah hujan rancangan yaitu 99,2016 mm/hari

BAB IV ANALISA DEBIT BANJIR RANCANGAN

4.2 PERHITUNGAN WAKTU KONSENTRASI

Berikut adalah perhitungan waktu konsentrasi:

4.3 PERHITUNGAN INTENSITAS HUJAN

4.4 PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RANCANGAN

BAB V ANALISA DEBIT LIMBAH PEMUKIMAN

5.1 ANALISA DEBIT LIMBAH PEMUKIMAN BLOK A/01 – A/09

- Perhitungan Debit Limbah

Dari Blok A/01 – A/08 terdapat dua macam type rumah: A/01 – A/08 atau 8 rumah memiliki luas 49m2 = Tipe T36 A/09 atau 1 rumah memiliki luas 99m2 = Tipe T70 Standar prakiraan penghuni yang dipakai yaitu : - T21 = 3org - T36 = 3org - T45 = 4org - T70 = 5org - T100 = 5org - T150 = 6org - T200 = 7org Sedangkan besaran konsumsi air yang digunakan 1 orang/hari = 400ltr *Berikut adalah perhitungannya:

Jadi diperoleh jumlah Q limbah untuk area Blok A/01 – A/09 (Saluran 3-4) Total = 0,0011111 + 0,0002315 = 0,0013426

BAB VI PERHITUNGAN KAPASITAS SALURAN (Q KUMULATIF)

6.1 PERHITUNGAN KAPASITAS SALURAN (Q KUMULATIF)

Contoh Langkah perhitungan di ambil saluran 1 – 2: Data : - Q dari jalan = 0,0171295 m3 - Q dari blok = tidak ada dikarenakan kemiringan lahan menjauhi saluran 1 - 2 - Q dari limbah = tidak ada dikarenakan kemiringan lahan menjauhi saluran 1 – 2

*Sehingga diperoleh Qkumulatif = 0,0171295 + 0 + 0 = 0,0171295 m3 Berikut adalah sketsa saluran 1 – 2 :

BAB VII ANALISA HIDROLIKA

7.1 PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN

Sketsa Sederhana

Contoh Langkah perhitungan di ambil saluran 1 – 2: Sketsa dibawah ini:

Data sebagai berikut : -

Blok = Tidak ada No Saluran (awal-akhir) = (1-2) Jenis Saluran = Pembawa Saluran sebelumnya = Tidak ada Q renc (dari Qkum sesuai saluran 1 - 2) = 0,0171295 m3/s Ld (panjang saluran) = 70 m Elevasi Mk.tanah asli (awal – akhir) = (66,16 – 65,20)

-

Sehingga diperoleh S.asli tanah =

-

Spesifikasi penampang o Bentuk = Persegi o Bahan = Beton n (kekasaran) = 0,02 Untuk perhitungan dimensi digunakan cara coba-coba: dicobalah ukuran penampang = o b = 0,3 m o h = 0,3 m

-

–

=

–

= 0,013714

-

jadi A = b x h = 0,09 m2 untuk P (keliling) = b + (2 x h) = 0,3 +(2+0,3) = 0,9 m

-

R = A/P =

-

Selanjutnya menghitung El.mk rencana = o Untuk elevasi mk.rencana disamakan dengan El.mk asli (awal-akhir) = (66,16 – 65,20) Kedalaman terjunan = tidak memakai bangunan terjunan karena perbedaan elevasi relatif landai Kedalaman galian = tidak ada Untuk S.renc = sama dengan S.asli = (0,013714) Berikutnya menghitung Q hitungan = A x V hit = 0,09 x 1,261508 = 0,113536 m3/s

-

= 0,1

Untuk V hitungan = xR2/3 x S1/2 = 1,261508 (dalam hal ini S yang dipakai adalah S.asli)

-

Cek Fr =

-

Sehingga didapat selisih debit = Q.hit – Q.renc = 0,113536 - 0,0171295 = 0,096406177 m3/s Cek V.Izin = o V max = 3 m/detik o V min = 0,6 m/detik V hit diatas tadi didapat = 1,261508 m/detik < 3m/detik, > 0,6 m/detik = OK aman Cek Q = Qhit > Qrenc. = 0,113536 > 0,0171295 berarti OK Perhitungan jagaan = 1/3 x h = 1/3 x 0,3 = 0,1 m Sehingga didapat dimensi rencana (fix) sebgai berikut: o b = 0,3 m o h = 0,3 o fb = 0,4 m Perhitungan Elevasi o Muka air = El.mk.tnh.renc – fb (jagaan)  Muka air awal = + 66,06 m  Muka air akhir = + 65,10 m o Dasar Pasangan = El.mk.air – h  Dasar Pasangan awal = + 65,76 m  Dasar Pasangan akhir = + 64,80 m o Atas Pasangan = dasar pasangan + h + fb  Atas Pasangan awal = + 66,16 m  Atas Pasangan akhir = + 65,20 m Terakhir yaitu Kontrol terhadap muka air = El.mk.air – El.mk.tnh.rencana o Kontrol terhadap muka air awal = -0,1 m o Kontrol terhadap muka air akhir = -0,1 m

-

-

-

-

= 0,73572628 < 1 = OK subkritis

BAB VIII GAMBAR

BAB IX PENUTUP

9.1

KESIMPULAN Daerah perencanaan di Tuban adalah sebagai berikut:

o Sistem tercampur, yakni limpasan air hujan dan air limbah buangan rumah tangga. o Saluran yang ada adalah saluran terbuka. o Saluran terdiri dari saluran pembawa dan gorong-gorong o Dimensi dari saluran seragam yaitu b = 0,3 m ; h = 0,3 m ; fb = 0,1 m o Perencanaan ini tidak diperlukan sumur resapan dan kolam retensi ataupun polder karena tempat pengaliran sangat mudah dan tidak ada potensi genangan. o

Jenis distribusi yang dipakai adalah distribusi Gambel type 1 karena :

9.2

SARAN Perencanaan sistem drainase di daerah Tuban ini masih

memerlukan beberapa survey lapangan untuk memastikan pemasangan saluran dan ketepatan pembangunan saluran drainase di daerah Tuban. Sehingga pelaksanaan pembangunan benar-benar tepat guna untuk kemaslahatan masyarakat.