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
Ai = 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 7o20,459’ LS
dan 112o
42,192 BT dan
stasiun hujan Bono berada pada posisi 7o22,442’ LS
dan 112o44,459’ 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 Ã dari data long section
s = 2,3 % = 0,023 Ã 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 Ã
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 Ã
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.