PERENCANAAN SISTEM DRAINASE PADA PROYEK PEMBANGUNAN JALAN TOL SURABAYA-MOJOKERTO SEKSI IA

PERENCANAAN SISTEM DRAINASE PADA PROYEK

PEMBANGUNAN JALAN TOL SURABAYA-MOJOKERTO 

SEKSI IA

Disusun Oleh:

ARIF TRI KUSUMA

BAB 1

 1.1.         Latar Belakang

           Pembangunan Jalan Tol Surabaya-Mojokerto (SUMO) bertujuan untuk menghubungkan 2 (dua) kota besar di Provinsi Jawa Timur yaitu Kota Surabaya dan Kota Mojokerto. Pembangunan jalan tol ini rencananya akan memiliki panjang jalan 36,270 Km dan terbagi menjadi 5 (lima) seksi yaitu Seksi IA (Waru-Sepanjang), Seksi IB (Sepanjang-Western Ring Road), Seksi II (Western Ring Road-Driyorejo), Seksi III (Driyoreja- Krian), Seksi IV (Krian-Mojokerto Utara-Mojokerto Kota). Dalam penulisan ini yang ditinjau adalah perencanaan sistem drainase pada Seksi IA saja.

            Pada perencanaan sistem drainase jalan akan berkaitan erat dengan site plan jalan, aligment vertical-horizontal jalan, superelevasi jalan, dan elevasi permukaan jalan. Tujuannya adalah untuk mengalirkan limpasan air yang terjadi di permukaan jalan secara grafitasi dan dibuang melaluisaluran drainase yang telah ada (eksisting) atau yang belum ada (non-eksisting) menuju saluran pembuang akhir (outlet). Untuk saat ini, kondisi sistem drainase padakawasan Jalan Tol SUMO belum terhubung dengan baik. Masih adanya saluran-saluran drainase yang rusak akibat termakan usia atau ada yang rusak akibat tertutup oleh pekerjaan timbunan proyek.Oleh karena itu, perlu direncanakan suatu system pengelolaan air limpasan yang terjadi, sehingga air limpasan tidak menggenangi daerah sekitardan langsung masuk ke saluran-saluran drainase yang ada.

1.2.         Perumusan Masalah

            Perumusan masalah pada penulisan Tugas Akhir (TA) ini adalah : 

1.  Berapa besar debit limpasan yang terjadi di kawasan Proyek Pembangunan Jalan Tol Surabaya  Mojokerto Seksi IA dan sekitarnya yang akan membebani saluran drainase jalan?.

     2. Bagaimana dengan sistem drainasenya agar tidak terjadi genangan dan bagaimana kaitannya  dengan sistem drainase kawasan?.

       3.  Bagaimana rencana bentuk dan dimensi penampang saluran serta bangunan pelengkap pada sistem drainasenya?.

 1.3.         Batasan-Batasan Masalah

            Yang menjadi batasan masalah dalam penulisan Tugas Akhir ini, antara lain:

1.      Studi ini hanya meninjau perencanaan sistem drainase di kawasan Proyek Pembangunan Jalan Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA di wilayah Waru-Sepanjang.

2.      Debit yang ditinjau hanyalah dari air hujan saja.

3.      Daerah tangkapan hujan (catchment area) ditinjau hanya pada kawasan yang air limpasannya kemungkinan akan membebani saluran drainase jalan tol. 

 1.4.     Tujuan Penulisan 

          Tujuan penulisan ini, antara lain :

       1.       Merencanakan debit limpasan yang terjadi di kawasan Proyek Pembangunan Jalan Tol Surabaya Mojokerto Seksi IA dan sekitarnya yang akan membebani saluran drainase jalan. 

       2.      Merencanakan sistem drainase Jalan Tol Surabaya- Mojokerto Seksi IA.

       3.      Membuat perencanaan detail penampang saluranserta bangunan pelengkap yang diperlukan  pada Jalan Tol Surabaya- Mojokerto Seksi IA.

1.5 Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi hal-hal yang menjadi acuan dalam penyusunan tugas akhir.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi metode pengumpulan data.

BAB IV DATA

Bab ini berisi perolehan data, dan rumus yang digunakan.

BAB V ANALISA PERHITUNGAN

Bab ini berisi perhitungan analisa daya dukung.

BAB VI PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dan saran yang didapat dari analisa.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.   Survey Lapangan

            Data saluran eksisting (saluran yang yang telah ada) diperoleh dari hasil survey di sekitar kawasan Jalan Tol SUMO Seksi IA. Ada 7 (tujuh) saluran eksisting yang akan mempengaruhi hidrologi dan hidrolika saluran.

Tabel 2.1. Daftar Saluran Eksisting di sekitar Kawasan Jalan Tol SUMO Seksi IA

Dari hasil survey diketahui bahwa kondisi saluran eksisiting :

- terbuat dari material tanah,

- pada ruas-ruas tertentu, dimensi saluran  tidak beraturan, dan;

- terdapat endapan, sampah, dan tumbuhan liar di penampang basah saluran. 

            Oleh karena itu, untuk memudahkan perhitungan saluran eksisting diasumsikan berbentuk trapesium sama kaki dengan material tanah dan kemiringan talud 1:z =1:0,5.

                               Gambar 2.1. Penampang Saluran Eksisting

2.2.   Analisa Hidrologi

2.2.1.  Analisa Hujan Rata-Rata Kawasan

            Ada 3 (t iga) macam cara yang digunakan dalam menghitung hujan rata-rata kawasan, yaitu metode rata-rata aljabar, metode poligon Thiessen, dan metode isohyet. Luas proyek jalan tol +1,24 km (termasuk dalam catchment area (DAS) kecil) dengan kontur topografi umumnya dataran (dengan variasi elevasi +4 m sampai +6 meter) dan stasiun hujan

terdekat dengan lokasi proyek terbatas ada 6 (enam) buah (Lihat pada sub-bab 3.2.), maka metode yang digunakan untuk menghitung hujan rata-rata kawasan adalah dengan menggunakan metode Thiessen Polygon. Hujan rata-rata dapat dihitung sebagai berikut :

Atau

 

 dimana :

A  = luasan daerah aliran

A_i = luasan daerah pengaruh stasiun i

Ri = tinggi hujan pada stasiun i 

2.2.2.  Analisa Periode Ulang Curah Hujan

            Daerah pemukiman umumnya dipilih hujan rencana dengan periode ulang 5-15 tahun. Daerah pusat pemerintahan yang penting, daerah komersil, dan daerah padat dengan nilai ekonomi t inggi dengan periode ulang 10-50 tahun. Perencanaan gorong-gorong jalan raya dan lapangan terbang antara 3-15 tahun. Perencanaan pengendalian banjir  pada sungai antara 25-50 tahun.

2.2.3.  Analisa Frekuensi

            Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai

atau dilampaui. Maksudnya adalah pada suatu periode ulang dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai dan dilampaui. 

            Dalam ilmu statist ik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan

empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi adalah :

1) Distribusi Normal.

2) Distribusi Gumbel. 

3) Distribusi Log-Normal.

2.2.4.  Analisa Intensitas dan Waktu Hujan

            Mononobe menuliskan perumusan intensitas untuk hujan harian sebagai

berikut :

dimana :

I           = intensitas hujan (mm/jam)

R24      = tinggi hujan maksimum dalam 24jam (mm)

t           = waktu hujan (jam)

2.2.5.  Analisa Waktu Konsentrasi pada Permukaan Jalan

        Pada Proyek Pembangunan Jalan Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA penentuan waktu konsentrasi tergantung pada potongan melint ang (cross section)

dan potongan memanjang (long section) pada permukaan jalan. Waktu konsentrasi

dihitung dengan rumus :

dimana :

to =  waktu yang diperlukan untuk mengalir mencapai inlet

tf = waktu yang diperlukan untuk mengalir sepanjang saluran Perumusan yang umum digunakan untuk menghitung t o:

Rumus Kerby (1959) : 

dimana :

L  = jarak dari tit ik terjauh ke inlet (m)

n d = koefisien setara koefisienkekasaran

i    = kemiringan medan

2.2.6.  Analisa Waktu Konsentrasi pada Struktur Jalan

            Pada Proyek Jalan Tol Surabaya- Mojokerto ini hampir keseluruhan badan jalan berada pada struktur timbunan atau pada struktur jembatan. Untuk mengalirkan air limpasan pada kondisi jalan seperti ini dibutuhkan inlet-inlet drainase yang menuju saluran terbuka di kaki timbunan. Jumlah inlet yang dibutuhkan

tergantung dari persamaan :

Umumnya untuk jarak pemasangan inlet pada :

è Struktur timbunan  : 10-20 meter

è Struktur jembatan  : 5-10 meter

2.2.7. Analisa Koefisien Pengaliran

          Koefisien Pengaliran  C pada Tabe2.9. dapat diaplikasikan untuk hujan dengan periode ulang 5 – 10 tahunIntensitas hujan t inggi menyebabkan koefisien C tinggi, sebab infiltrasi dan kehilangan air lainnya hanya berpengaruh kecil pada limpasan. Koefisien C untuk suatu wilayah permukiman (blok,kelompok) dimana jenis permukaannya leihdari satu macam, diambil harga rata-ratanyadengan rumus berikut ini :

dimana :

C i =  Koefisien pengaliran untuk bagian daerah yang dit injau dengan satu jenis permukaan

Ai =  Luas bagian daerah

2.2.8.  Analisa Debit Rencana

           Dimensi saluran didesain  berdasarkan besarnya debit  air hujan yang akan dialirkan. Rumus Rasional :

dimana :

Q  = debit (m³/detik)

C  = koefisien pengaliran

 I   = intensitas hujan untuk periode ulang tertentu (mm/jam)

A  = Luasan yang akan didrain (km²)

2.3.   Analisa Hidrolika

2.3.1.  Perhitungan Kecepatan Saluran

         Kecepatan aliran dalam saluran hendaknya tidak menyebabkan terjadinya pengendapan dan tumbuhnya tanaman pengganggu, selain itu juga perlu diperhat ikan jenis material yang akan digunakan supaya kecepatan aliran tidak menggerus dasar saluran. Untuk saluran dari beton kecepatan  maksimum adalah 4 m/s (Modul Drainase 2005, Fifi Sofia, hal. 2-31)

2.3.2.  Perhitungan Kekasaran Saluran

           Koefisien kekasaran saluran ditentukan oleh bahan/material saluran, jenis sambungan, material padat yang terangkut dan yang terendap dalam saluran, akar tumbuhan, aligment lapisan penutup (pipa), umur saluran dan aliran lateral yang menggangu.

 

2.3.3.  Perhitungan SaluranBerpenampang Persegi

            Untuk saluran yang berpenampang persegi seperti u-ditch atau box culvert, dimensinya dapat direncanakan dengan rumusan-rumusan :

dimana :

b  = lebar saluran (m)

h  = tinggi saluran (m)

A  = luas penampang saluran (m)

O = keliling basah saluran (m)

R = jari-jari hidrolis (m)

T = lebar puncak (m)

D = kedalaman hidrolis

2.3.4.  Perhitungan Saluran Berpenampang Trapesium

         Untuk saluran yang berpenampang trapesium, dimensinya dapat direncanakan dengan rumusan-rumusan :

dimana :

b  = lebar saluran (m)

h  = tinggi saluran (m)

z = kemiringan talud

A  = luas penampang saluran (m)

O = keliling basah saluran (m)

R = jari-jari hidrolis (m)

T = lebar puncak (m)

D = kedalaman hidrolis

2.3.5.  Tinggi Jagaan

          Tinggi jagaan adalah jarak antara elevasi muka air (elevasi muka air pada saat perencanaan) sampai puncak tanggul, yang disediakan untuk perubahan elevasi penuh air akibat angin dan penutupan pintu air di hulu (bukan untuk tambahan debit). 

BAB 3

METODOLOGI

3.1.   Konsep Pemikiran

            Permukaan jalan pada Jalan Tol Surabaya-Mojokerto terletak tidak sebidang dengan saluran pembuangannya. Permukaan jalan berada berada di atas timbunan atau jembatan interchange (flyover). Karena itu, perlu direncanakan perlakuan terhadap aliran air limpasan yang menuruni timbunan atau jembatan.  Selain itu, perlu diperhitungkan air limpasan dari kawasan sekitar proyek yang mungkin membebani saluran tepi dan outlet

            Hal-hal yang menjadi perhatian dalam perencanaan sistem drainase Jalan Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA ini adalah :

1.      Saluran tepi di kaki-kaki t imbunan  diharapkan dapat menampung debit limpasan yang terjadi baik yang berasal dari permukaan jalan maupun kawasan di sekitar proyek yang mungkin membebani saluran yang direncanakan. 

2.      Arah aliran saluran direncanakan dalam bentuk skema drainase. Selain itu, juga direncanakan gorong-gorong untuk mengalirkan air limpasan hujan yang terhalang oleh medan (misalnya : timbunan dan jalan yang telah ada (eksisting).

3.2.   Pengumpulan Data

            Data-data yang diperoleh berasal dari :

a.       Balai PSAWS Butung Peketingan Ngagel, yang meliputi :

- Tabel curah hujan harian selama 18 tahun dari stasiun hujan.

           b.  Kontraktor PT. Wijaya Karya, yang meliputi :

                -  Lay Out/Site Plan Proyek Jalan Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA   

     - Survey Drainase berupa foto-foto dan pengamatan langsung di lapangan.

                  - Gambar-gambar long dan cross section Proyek Jalan Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA

                - Elevasi permukaan jalan dan permukaan tanah asli (eksisiting).

                - Elevasi saluran akhir (outlet).

             c.  GoogleEarth, yang meliputi :

               - Peta topografi dan posisi astronomis (letak lintang dan bujur) dari   stasiun hujan.

                 - Gambaran tampak atas lokasi proyek dan daerah di sekitar proyek. 

3.3.   Analisa Hidrologi

            Untuk data-data curah hujan harian selama 18 tahun akan dicari tinggi hujan rata-ratanya dengan Metode Thiessen Polygon. Besarnya faktor pengaruh daerah stasiun hujan dapat diketahui dengan memplot-kan polygon pada peta topografi yang menunjukkan posisi stasiun hujan. 

            Selama rentan waktu 18 tahun tersebut, ada beberapa rentan waktu dimana tidak terjadi hujan. Oleh karena itu, perludiperkirakan berapa besar peluang (frekuensi) terjadinya hujan dengan metode Distribusi Normal, Distribusi Gumbel, dan Distribusi Log Pearson, dimana metode-metode distribusi tersebut dianalisa

kebenarannya dengan Uji Chi-Kuadrat. Maka, akan diperoleh tinggi curah hujan

harian yang terjadi. 

            Data-data lay out/site plan, long section (potongan memanjang) dan cross section (potongan melintang) pada jalan digunakan untuk merencanakan skema drainase, luas daerah limpasan, dan memperkirakan waktu masuknya air

hujan menuju inlet-inlet terdekat (t). Kemudian dengan menghitung kecepatan

aliran pada saluran (v) dengan rumus  

             

diperoleh nilai tf . Dengan diketahui nilai to dan tf, waktu konsentrasi (tc) dapat dicari. Output dari analisa hidrologi adalah debit limpasan (debit hidrologi) yang terjadi pada kawasan proyek. Debit  limpasan itu dipakai sebagai input dalam kontrol penampang saluran drainase jalan.

3.4.   Analisa Hidrolika

          Dari data-data long section (potongan memanjang) dan cross section (potongan melintang) diketahui elevasi permukaan jalan dan elevasi permukaan tanah eksisting. Terutama dengan data elevasi permukaan tanah eksisiting dapat menjadi patokan dalam menentukan kedalaman dasar saluran yang akan dibuat. Beda tinggi antara dasar saluran rencana di bagian hulu dan hilir saluran (∆H) jika dibagi dengan panjang saluran rencana (L) diperoleh kemiringan dasar saluran (S) yang menjadi data input  rumusan

 

   

     

Luas basah (A) dan keliling basah (O) penampang saluran dicari dengan metode trial error (coba-coba) dengan menggant i besarnya tinggi muka air aktual (haktual) di saluran drainase. Output dari analisa hidrolika adalah  debit hidrolika pada saluran. Debit hidrolika (Q) kemudian akan dikontrol dengan debit hidrologi (Qhidrolika), dimana :

∆Q = Qhidrolika - Qhidrologi = 0,000

3.5.    Kesimpulan Metodologi

            Yang ingin dicapai dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah perencanaan sistem drainase pada Proyek Jalan Tol Surabaya – Mojokerto Seksi IA dan mendesain saluran dan bangunan-bangunan bantu, misalnya bangunan terjun, dan sebagainya.

 

 

BAB 4 

PENGOLAHAN DATA

4.1. Perencanaan Skema Drainase

       Skema jaringan saluran drainase diperlukan untuk menunjukkan perencanaan sistem aliran air hujan yang yang jatuh pada permukaan jalan menuju saluran tepi (tersier) dan dibuang menuju  pembuangan akhir (outlet). Konsep perencanaan skema arah  aliran air hujan ini adalah :

1. Meninjau pada outlet terdekat dari  sistem drainase jalan tol.

2. Mengalirkan air hujan secara grafitasi, yaitu dari permukaan berelevasi tinggi menuju permukaan berelevasi rendah.

       Pada skema jaringan drainase yang tampak adalah saluran-saluran terbuka pada sisi kaki-kaki timbunan yang akanmenerima limpasan air dari permukaan jalan. Jika aliran air pada saluran terbuka tersebut terhalang oleh medan (jalan eksisting ataupun timbunan), maka diatasi dengan membuat saluran terbuka gorong-gorong. Selain itu, layout dari proyek ini dibagi menjadi 13 (tiga belas) zona. Pembagian zona tersebut berfungsi sebagai zooming lokasi saluran rencana sekaligus menunjukkan kesatuan sistem drainase pada zona tersebut. menunjukkan  letak saluran rencanyang akan dibuat. Sebagai ilustrasi tentang simbol-simbol dan index pada tabel tersebut adalah sebagai berikut :

Saluran : S1 A  = S  = saluran

                         =  1  =berada di Zona

1

                        =  A  = nomor index

saluran

Saluran : S G 3B  = S  =saluran

                             = G = gorong-gorong

                             =  3  = berada di Zona

3

                             =  B  = nomor index

saluran

Saluran : O3         = O  = outlet

                             = 3  = nomor index

outlet

T14                      = tit ik kontrol dengan

nomor index 14

Sta. 11+000         =  posisi stasioning pada

kilometer 11.

Sta. 11+100         = posisi stasioning pada

kilometer 11 lalu ditambah jarak sepanjang 100 meter, atau dengan kata lain berjarak 100 meter dari Sta. 11+000 (Sta. 11+000) sebagai t itik acuan pengukuran stasioning pada jalan kilometer 11).

Sedangkan :

Ex                    = saluran eksist ing

Swh                 = sawah

Pgs                  = daerah Pagesangan

Wsm Bng        = daerah Wisma Bungurasih

Prm Bbk          = daerah Perumahan Bebekan

Mahmilti          = daerah Mahkamah Militer

Sta.                  = posisi stasioning pada

jalan

 Data sekunder berupa gambar rencana yang diperoleh dari lokasi proyek berbentuk softcopy, sehingga dapat dihitung panjang saluran yang direncanakan dengan salah satu tools dari program AutoCAD yang bernama dimension.

Gambar 4.1. Dengan menggunakan dimension pada

program AutoCAD dapat diketahui panjang saluran

rencana.

Sedangkan data-data elevasi pada saluran rencana, dapat diketahui dari data-data

sekunder long section (potongan memanjang) jalan tol yang diperoleh dari lokasi proyek.

4.2.   Menentukan Luasan Daerah Aliran

            Air hujan yang jatuh pada suatu daerah, limpasannya akan ditampung oleh saluran-saluran. Oleh karena itu, luasan daerah yang “terkena” hujan perlu diketahui.  Semakin luas daerah limpasan yang ditampung saluran, maka dimensi saluran juga akan semakin besar. Karena itu, perlu perhitungan cermat luasan daerah limpasan pada alur-alur saluran yang akan dilewati.

4.2.1.   Menghitung Luas Daerah Aliran yang Eksisting

            Air limpasan yang terjadi di luar  lokasi proyek namun kemungkinan akan membebani atau ikut melalui saluran yang akan direncanakan juga harus diperhitungkan. 

Gambar 4.2. (a) tidak direncanakannya saluran

untuk mengatasi air limpasan eksisting (b) salah

satu solusi genangan air (misal : gorong-gorong)

Hal ini bertujuan agar proyek jalan tol ini t idak menghambat aliran limpasan yang telah ada. Sehingga di masa mendatang dengan adanya jalan tol ini tidak menimbulkan genangan air di sekitar wilayah jalan tol. Pada daerah eksist ing, luar daerah aliran dapat diketahui dengan menggunakan software online GoogelEarth. Dengan membuat bentuk  poligon pada area yang dicari, dapat diketahui luas (area) di lokasi tersebut.

4.2.2.   Menghitung Luas Daerah aliran di Lokasi Proyek

            Pada daerah proyek yang akan direncanakan salurannya, luas daerah aliran

diperoleh dari softcopy gambar siteplan/layout lokasi proyek. Dimana pada tiap-tiap saluran dicari luas daerah aliran yang akan memebani saluran dengan menggambar bentuk poligon pada AutoCAD. Dari poligon tersebut dapat diketahui luasan daerah yang akan membebani saluran  rencana. 

4.3.   Menentukan Koefisien Pengaliran

            Dengan menentukan jenis permukaan daerah yang akan dilalui air 13 hujan, dapat diambil nilai koefisien pengaliran (C)

BAB 5

PEMBAHASAN

5.1      Pembahasan Hidrologi

5.1.1  Menentukan Tinggi Hujan Rencana

            Ada 2 (dua) stasiun hujan yang berdekatan dengan lokasi proyek, yaitu stasiun hujan Ketegan dan stasiun hujan Bono.

Gambar 5.1. Lokasi Stasiun Hujan Ketegan dan

stasiun Hujan Bono (Sumber : Google Earth)

            Stasiun hujan Ketegan berada pada posisi 7^o20,459’ LS dan 112^o 42,192 BT dan stasiun hujan Bono berada pada posisi 7^o22,442’ LS dan 112^o44,459’ BT. Dengan bantuan Google Earth dapat ditarik garis khayal yang menghubungkan kedua stasiun dan diketahui jarak antara kedua stasiun hujan adalah +5,52 Km. Berdasarkan metode Thiessen, jika garis yang menghubungkan kedua stasiun tersebut dibagi dua, tampak bahwa stasiun hujan Ketegan lebih dekat dan akan lebih besar pengaruhnya dalam menentukan tinggi hujan di lokasi proyek. Oleh karena itu, dalam perencanaan kali ini data hujan yang akan digunakan adalah data hujan dari stasiun hujan Ketegan.

5.1.2   Menentukan Waktu Konsentrasi

              Waktu konsentrasi (t c) pada masingmasing saluran, dilihat pada titik-titik kontrol saluran. Titik-titik kontrol  merupakan pertemuan antara saluran tepi dari berbagai tempat pada suatu titik temu ataupun tergantung dari kondisi (medan)  tertentu yang memerlukan pengontrolan. Dalam skema drainase Tugas Akhir ini, titik-titik kontrol disimbolkan Tindex (Lihat sub-bab 4.1 tentang cara membaca simbol dan index pada skema drainase) Langkah awal dalam menghitungnilai t c adalah dengan mengetahui terlebih dahulu nilai to dan t f.

a.       Nilai to

             Permukaan daerah limpasan terdiri dari permukaan jalan, permukaan timbunanjalan, dan permukaan lahan. Sesuai dengan Tabel 2.8. dalam perumusan Kerby (rumus 2.16) bahwa nilai n tergantung dari jenis permukaan daerah limpasan. Diasumsikan berdasarkan Tabel 2.16 bahwa :

permukaan jalan  :                   nd = 0.04

permukaan timbunan jalan  :  nd  = 0.02

permukaan lahan   :                 nd  = 0,4

(untuk perumahan):                 nd  = 0,3

(untuk lapangan)

            Data-data potongan melintang (crosssection) dan potongan memanjang (long section) memuat informasi tentang gradien memanjang (g) dan gradien melintang (s) pada penampang jalan, t imbunan, dan lahan.

Contoh :

Untuk saluran rencana S1 A dipermukaan

jalan :

g = 0,1 % = 0,001 à dari data long section

s = 2,3 % = 0,023 à dari data cross section

W = 15,020 m (lebar jalan)

X = g/s W = 0,001/0,023 (15,020) = 0,454 m

(lebar memanjang) 

             

Untuk selanjutnya pada timbunan jalan dan lahan menggunakan prinsip perhitungan yang sama.

b) Nilai t f

            Dalam perencanaan ini, kecepatan saluran

diperoleh berdasarkan rumusan

(rumus 2.27) dan panjang saluran (L) terlampir pada Tabel 4.1 – Tabel 4.11.  Maka, dengan rumusan tf = L/v dapat diketahui nilai tf-nya. Setelah nilai t o dan tf diketahui, waktu konsentrasi pada masing-masing saluran dapat dihitung dengan perumusan 2.15.

5.1.3  Menentukan Debit Hidrologi Saluran

            Meninjau pada sub bab 4.2 yaitu  perhitungan luasan daerah aliran, diketahui

luasan area (A) yang akan membebani saluran. Selain itu, berdasarkan survey lapangan dapat ditentukan nilai koefisien pengaliran (C) yang mengacu pada Tabel

2.9.  Dengan memasukkan t inggi hujan  rencana pada sub bab 5.1. dengan rumus

intensitas hujan oleh Mononobe (perumusan 2.14) yaitu dengan periode ulang 2, 5, dan 10 tahun, diperoleh debit  hidrologi (Q) pada saluran berdasarkan rumus rasional (perumusan 2.26).

Contoh : untuk Saluran S1 A

A  = 0,0026 Km2 Lihat Tabel 4.14

Saluran S1 A

C  = 0,8203 à Lihat Tabel 4.14 Saluran

S1 A

Tfo =  6,836 menit = 0,114 jam à Lihat

Tabel 5.11c Saluran S1 A

R24 = 89,95 mm à saluran tepi (tersier dan sekunder)

Q =  C I A =  (0,8203) (132,686) (0,0026) = 0,079 m/s³

            Dengan memperoleh besar debit hidrologi (Q) yang terjadi pada masingmasing saluran, dapat direncanakan dimensi saluran hidrolikanya. Berikut hasil hitungan dengan Ms. Excel untuk saluransaluran yang lain.

5.2    ANALISA HIDROLIKA

5.2.1  Menentukan Letak Elevasi  Dasar Saluran

            Elevasi hulu dan hilir saluran  dasar saluran diperoleh dengan menggunakan metode trial error (cobacoba) dengan syarat elevasi dasar saluran tidak boleh lebih besar dari elevasi permukaan jalan atau lahan serta memperhitungkan tinggi aktual (h) dan tinggi jagaan (w) pada saluran.   Aktual Beda tinggi (∆H) antara elevasi  hulu dan hilir dasar saluran dibagi panjang saluran rencana (L) akan diperoleh kemiringan saluran (S).  Nilai S tersebut sebagai dara input  dalam perumusan :

 (rumusan2.27). 

Jari-jari hidrolis (R) pada rumusan  2.27 diperoleh dengan rumus : R =  dimana luas basah (A) dan keliling basah (O) juga diperoleh dengan metode trial error (coba-coba) dengan mencobamenggant i nilai h (tinggi muka air atau tinggi aktual). Sedangkan, lebar saluran (b) dalam hal ini telah ditentukan. 

5.2.2 Menentukan Debit Hirolika

            Setelah diketahui nilai v (kecepatan saluran) maka debit hidrolika dapat dicari dengan rumus : Q = vA dimana A adalah luas basah penampang saluran.   Debit hidrolika yang diperoleh di  kontrol dengan debit hidrologi apakah selisih antara kedua debit tersebut terpaut jauh atau tidak. Sebisa mungkin selisih antara keduanya adalah 0,000 (∆Q ˜ 0,000).

5.2.3  Menentukan Tinggi MukaAir Aktual

            Jika kontrol debit (∆Q) telah  terpenuhi maka tinggi aktual (h aktual). pada trial error sebelumnya telah benar. Dengan menambahkan elevasi dasar saluran dan tinggi aktual akan diperoleh profil muka air aktual. Perlu diperhat ikan di sini bahwa elevasi muka air aktual setelah ditambahkan tinggi jagaan tidak boleh melebihi elevasi permukaan lahan atau jalan.  

BAB 6

PENUTUP

6.1.   Kesimpulan

            Berdasarkan perhitungan Tugas Akhir ini, dapat diambil kesimpulan bahwa:

1.       Besarnya debit limpasan yang terjadi  di kawasan Proyek Pembangunan Jalan Tol Surabaya-Mojokerto Seksi IA dapat diketahui dari hasil perhitungan hidrologi pada masing-masing t itik kontrol saluran. Pada Zona 1 :

Pada Zona 2 :

   2.Jaringan (Sistem) drainase pada jalan tol ini mengikuti kemiringan muka air atau mengalir secara   grafitasi menuju outlet).

   3. Besarnya dimensi penampang saluran drainase tergantung dari besarnya debit hidrologi yang akan dialirkan. Dalam perencanaan ini saluran-saluran drain didesain sebagai saluran terbuka  berbentuk persegi baik itu untuk saluran-saluran tepi dan gorong-gorong.

6.2.      6.2   Saran

            Air limpasan dari proyek Jalan Tol  Surabaya-Mojokerto ini akan dibuang melalui saluran-saluran drain menuju outlet. Namun ada juga saluran yang sebelum menuju outlet harus melewati saluran sekunder setempat dikarenakan jaraknya yang lebih dekat. Karena itu perlu diperhat ikan  apakah saluran sekunder tersebut mampu mengalirkan air limpasan dari jalan tol menuju outlet dengan baik. Pengecekan jaringan drainase secara menyeluruh mutlak diperlukan untuk menghindari hal-hal yang tidak di inginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Triatmojo, 2008, Hidrologi Terapan, Penerbit : Beta Offset,Yogyakarta.

Fifi Sofia, Ir., 2005, Modul Drainase, Penerbit : -, Surabaya.

Suripin, Dr. Ir., M. Eng., 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Penerbit : ANDI, Yogyakarta.