2007-3-00388-sp bab ii

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II

http://slidepdf.com/reader/full/2007-3-00388-sp-bab-ii 1/27

1

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1 Sistem Polder

Sistem polder adalah suatu cara penanganan banjir dengan kelengkapan

bangunan sarana fisik, yang meliputi saluran drainase, kolam retensi, pompa air, yang

dikendalikan sebagai satu kesatuan pengelolaan. Dengan sistem polder, maka lokasi

rawan banjir akan dibatasi dengan jelas, sehingga elevasi muka air, debit dan volume air

yang harus dikeluarkan dari sistem dapat dikendalikan. Oleh karena itu, sistem polder

disebut juga sebagai sistem drainase yang terkendali.

Sistem ini dipakai untuk daerah-daerah rendah dan daerah yang berupa

cekungan, ketika air tidak dapat mengalir secara gravitasi. gar daerah ini tidak

tergenang, maka dibuat saluran yang mengelilingi cekungan. ir yang tertangkap dalam

daerah cekungan itu sendiri ditampung di dalam suatu waduk, dan selanjutnya dipompa

ke kolam tampungan.

Sumber! "aporan khir #engendalian #older #antai $ndah %apuk, #uslitbang SD &''(

)ambar &.1 Sketsa tipikal sistem polder

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


2.2 Karakteristik Sistem Polder

#older adalah suatu kawasan yang didesain sedemikian rupa dan dibatasi dengan

tanggul sehingga limpasan air yang berasal dari luar kawasan tidak dapat masuk.

Dengan demikian hanya aliran permukaan atau kelebihan air yang berasal dari kawasan

itu sendiri yang akan dikelola oleh sistem polder. Di dalam polder tidak ada aliran

permukaan bebas seperti pada daerah tangkapan air alamiah, akan tetapi dilengkapi

dengan bangunan pengendali pada pembuangannya dengan penguras atau pompa yang

berfungsi mengendalikan kelebihan air. *uka air di dalam sistem polder tidak

bergantung pada permukaan air di daerah sekitarnya karena polder mempergunakan

tanggul dalam operasionalnya sehingga air dari luar kawasan tidak dapat masuk ke

dalam sistem polder.

2.3 Fungsi Polder

#ada awalnya polder dibuat untuk kepentingan pertanian. +etapi beberapa dekade

belakangan ini sistem polder juga diterapkan untuk kepentingan pengembangan industri,

permukiman, fasilitas umum serta untuk kepentingan lainnya dengan alasan keamanan.

ungsi utama polder adalah sebagai pengendali muka air di dalam sistem polder

tersebut. ntuk kepentingan permukiman, muka air di dalam Sistem dikendalikan

supaya tidak terjadi banjirgenangan. ir di dalam sistem dikendalikan sedemikian rupa

sehingga jika terdapat kelebihan air yang dapat menyebabkan banjir, maka kelebihan air

itu dipompa keluar sistem polder.

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


2. Elemen!elemen Sistem Polder

Sistem polder terdiri dari jaringan drainase, tanggul, kolam retensi dan badan

pompa. %eempat elemen sistem polder harus direncanakan secara integral, sehingga

dapat bekerja secara optimal.

2..1 Jaringan "rainase

Drainase adalah istilah yang digunakan untuk sistem penanganan kelebihan air.

%husus istilah drainase perkotaan, kelebihan air yang dimaksud adalah air yang berasal

dari air hujan. %elebihan air hujan pada suatu daerah, dapat menimbulkan masalah yaitu

banjir atau genangan air, sehingga diperlukan adanya saluran drainase yang berfungsi

menampung air hujan dan kemudian mengalirkan air hujan tersebut menuju kolam

penampungan. Dari kolam penampungan tersebut, untuk mengendalikan elevasi muka

air, kelebihan air tersebut harus dibuang melalui pemompaan.

#ada suatu sistem drainase perkotaan terdapat jaringan saluran drainase yang

merupakan sarana drainase lateral berupa pipa, saluran tertutup dan saluran terbuka.

/erdasarkan cara kerjanya saluran drainase terbagi dalam beberapa jenis, yaitu saluran

pemotong, saluran pengumpul dan asaluran pembawa.

a.Saluran #emotong 0interceptor adalah saluran yang berfungsi sebagai pencegah terjadinya

pembebanan aliran dari suatu daerah terhadap daerah lain di bawahnya. Saluran ini

biasanya dibangun dan diletakkan pada bagian yang relatif sejajar dengan bangunan

kontur.

b. Saluran #engumpul (collector adalah saluran yang berfungsi sebagai pengumpul debit

yang diperoleh dari saluran drainase yang lebih kecil dan akhirnya akan dibuang ke

saluran pembawa. "etak saluran pembawa ini di bagian terendah lembah ini suatu

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


daerah sehingga secara efektif dapat berfungsi sebagai pengumpul dari anak cabang

saluran yang ada.

c.Saluran #embawa 0conveyor . adalah saluran yang berfungsi sebagai pembawa air buangan

dari suatu daerah ke lokasi pembuangan tanpa membahayakan daerah yang dilalui.

Sebagai contoh adalah saluran banjir kanal atau sudetan-sudetan atau saluran by pass

yang bekerja khusus hanya mengalirkan air secara cepat sampai ke lokasi pembuangan.

ntuk menjamin berfungsinya saluran drainase secara baik, diperlukan bangunan-

bangunan pelengkap di tempat-tempat tertentu. 2enis bangunan pelengkap itu adalah !

a. /angunan Silang3 misalnya gorong-gorong atau siphon

b. /angunan #intu ir 3 misalnya pintu geser atau pintu otomatis

c. /angunan peresap 0infiltrasi misalnya sumur resapan

Semua bangunan yang disebutkan di atas tidak selalu harus ada pada setiap

jaringan drainase. %eberadaannya tergantung pada kebutuhan setempat yang biasanya

dipengaruhi oleh fungsi saluran, tuntutan akan kesempurnaan jaringannya, dan kondisi

lingkungan. )ambar ilustrasi mengenai jaringan drainase dalam sistem polder dapat

dilihat pada )ambar &.&.

0 Basic concepts of polders, #rof.dr.4.Schult5

)ambar &.& Skema jaringan drainase pada sistem polder

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


2..2 Tanggul

+anggul merupakan suatu batas yang mengelilingi suatu badan air atau

daerahwilayah tertentu dengan elevasi yang lebih tinggi daripada elevasi di sekitar

kawasan tersebut, yang bertujuan untuk melindungi kawasan tersebut dari limpasan air

yang berasal dari luar kawasan. Dalam bidang perairan, laut dan badan air merupakan

daerah yang memerlukan tanggul sebagai pelindung di sekitarnya. 2enis 6 jenis tanggul,

antara lain ! tanggul alamiah, tanggul timbunan, tanggul beton dan tanggul infrastruktur.

+anggul alamiah yaitu tanggul yang sudah terbentuk secara alamiah dari

bentukan tanah dengan sendirinya. 7ontohnya bantaran sungai di pinggiran sungai

secara memanjang. +anggul timbunan adalah tanggul yang sengaja dibuat dengan

menimbun tanah atau material lainnya, di pinggiran wilayah. 7ontohnya tanggul

timbunan batuan di sepanjang pinggiran laut. +anggul beton merupakan tanggul yang

sengaja dibangun dari campuran perkerasan beton agar berdiri dengan kokoh dan kuat.

7ontohnya tanggul bendung, dinding penahan tanah 0 D#+ .

+anggul infrastruktur merupakan sebuah struktur yang didesain dan dibangun

secara kuat dalam periode waktu yang lama dengan perbaikan dan pemeliharaan secara

terus menerus, sehingga seringkali dapat difungsikan sebagai sebuah tanggul, misal jalan

raya.

2..3 Kolam #etensi

%olam retensi merupakan suatu cekungan atau kolam yang dapat menampung

atau meresapkan air didalamnya, tergantung dari jenis bahan pelapis dinding dan dasar

kolam. %olam retensi dapat dibagi menjadi & macam, yaitu kolam alami dan kolam non

alami.

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


%olam alami yaitu kolam retensi yang berupa cekungan atau lahan resapan yang

sudah terdapat secara alami dan dapat dimanfaatkan baik pada kondisi aslinya atau

dilakukan penyesuaian. #ada umumnya perencanaan kolam jenis ini memadukan fungsi

sebagai kolam penyimpanan air dan penggunaan oleh masyarakat dan kondisi

lingkungan sekitarnya. %olam jenis alami ini selain berfungsi sebagai tempat

penyimpanan, juga dapat meresapkan pada lahan atau kolam yang pervious, misalnya

lapangan sepak bola 0 yang tertutup oleh rumput , danau alami, seperti yang terdapat

di taman rekreasi dan kolam rawa

%olam non alami yaitu kolam retensi yang dibuat sengaja didesain dengan

bentuk dan kapasitas tertentu pada lokasi yang telah direncanakan sebelumnya dengan

lapisan bahan material yang kaku, seperti beton. #ada kolam jenis ini air yang masuk ke

dalam inlet harus dapat menampung air sesuai dengan kapasitas yang telah direncanakan

sehingga dapat mengurangi debit banjir puncak 0 peak flow pada saat over flow,

sehingga kolam berfungsi sebagai tempat mengurangi debit banjir dikarenakan adanya

penambahan waktu kosentrasi air untuk mengalir dipermukaan. %apasitas kolam retensi

yang dapat menampung volume air pada saat debit banjir puncak, dihitung dengan

persamaan umum seperti di bawah ini !

t

8 9 ∫ '

0: in 6 : out dt 0&.1

Dengan ! 8 9 volume kolam

t 9 waktu awal air masuk ke dalam inlet

t' 9 waktu air keluar dari outflow

:in 9 debit inflow

:out 9 debit outflow

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


2.. Stasiun Pom$a

Di dalam stasiun pompa terdapat pompa yang digunakan untuk mengeluarkan air

yang sudah terkumpul dalam kolam retensi atau junction jaringan drainase ke luar

cakupan area. #rinsip dasar kerja pompa adalah menghisap air dengan menggunakan

sumber tenaga, baik itu listrik atau dieselsolar. ir dapat dibuang langsung ke laut atau

sungaibanjir kanal yang bagian hilirnya akan bermuara di laut. /iasanya pompa

digunakan pada suatu daerah dengan dataran rendah atau keadaan topografi atau kontur

yang cukup datar, sehingga saluran-saluran yang ada tidak mampu mengalir secara

gravitasi. 2umlah dan kapasitas pompa yang disediakan di dalam stasiun pompa harus

disesuaikan dengan volume layanan air yang harus dikeluarkan. #ompa yang

menggunakan tenaga listrik, disebut dengan pompa jenis sentrifugal, sedangkan pompa

yang menggunakan tenaga diesel dengan bahan bakar solar adalah pompa submersible.

2.% "rainase Perkotaan

Dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai

suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal dari air hujan,

rembesan, maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan atau lahan, sehingga fungsi

kawasan tersebut tidak terganggu. Drainase sering diabaikan dan seringkali

direncanakan seolah-olah bukan pekerjaan yang penting. #ekerjaan drainase merupakan

pekerjaan yang rumit dan kompleks. *emerlukan biaya, tenaga, dan waktu yang lebih

besar dibandingkan dengan pekerjaan pengendalian banjir.

Saat ini drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur perkotaan yan sangat

penting. %ualitas manajemen suatu kota dapat dilihat dari kualitas sistem drainase yang

ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota dari genangan air. )enangan

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


air yang menyebabkan lingkungan yang tidak sehat. *enjadi sarang nyamuk, sumber

penyakit, sehingga menurunkan kualitas lingkungan dan kesehatan masyarakat.

2.%.1 "rainase Jalan #a&a

Salah satu aspek terpenting dalam perencanaan jalan raya adalah melindungi

jalan dari air permukaan tanah dan air tanah. )enangan air di permukaan jalan

memperlambat kendaraan dan memberikan andil terjadinya kecelakaan akibat

terganggunya pandangan oleh cipratan dan semprotan air. 2ika air memasuki struktur

jalan, perkerasan dan tanah dasar menjadi lemah, dan hal ini akan mengakibatkan

konstruksi jalan lebih peka terhadap kerusakan akibat lalu lintas.

Sampai saat ini, faktor drainase jalan belum mendapatkan perhatian yang cukup

dari para ahli jalan. +erdapat kesalahan persepsi bahwa sistem drainase jalan yang baik

tidak diperlukan lagi jika ketebalan didesain berdasarkan kondisi jenuh. Dengan semakin

meningkatnya beban yang diterima oleh jalan. ir dapat menyebabkan kerusakan pada

perkerasan jalan.

/erdasarkan fungsinya, drainase jalan dibedakan menjadi drainase permukaan

dan drainase bawah permukaan. Drainase permukaan ditunjukkan untuk menghilangkan

air hujan dari permukaan jalan sehingga lalu lintas dapat melaju dengan aman dan

efisien. Drainase bawah permukaan berfungsi untuk mencegah masuknya air kedalam

struktur jalan atau menangkap dan mengeluarkan air dari struktur jalan.

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


➢ "rainase Permukaan

Sistem drainase permukaan pada jalan raya mempunyai tiga fungsi

utama, yaitu!

1. *embawa air hujan dari permukaan jalan ke pembuangan air.

&. *enampung air tanah dan air permukaan yang mengalir menuju lahan.

;. *embawa air melewati alignment jalan secara terkendali.

Dua fungsi pertama dikendalikan oleh komponen drainase memanjang,

sementara fungsi ketiga memerlukan bangunan drainase melintang, seperti

culvert, gorong-gorong, dan jembatan.

➢ "rainase Ba'a( Permukan

Drainase bawah permukaan terutama berfungsi untuk menampung dan

membuang air yang masuk ke dalam struktur jalan, sehingga tidak sampai

menimbulkan kerusakan pada jalan. #encegahan masuknya air ke dalam struktur

perkerasan memerlukan penangkap air tanah (interceptor) dan penutup

permukaan kekerasan. #engaruh daya merusak air tanah telah mendapat

perhatian yang memadai dari para ahli jalan dengan membuat penangkap air

tanah, sedangkan pengaruh penutup permukaan untuk mencegah infiltrasi air

hujan kurang mendapatkan perhatian. kibatnya adalah banyaknya air yang

memasuki struktur perkerasan.ntuk meminimalkan infiltrasi air permukaan ke

dalam perkerasan, diperlukan sistem drainase permukaan yang baik.

2.%.2 "rainase Pemukiman

#ada pembukaan suatu lahan pemukiman perlu disediakan tempat untuk

sarana drainase. %etinggian tanah untuk perumahan harus cukup tinggi, untuk

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


mengantisipasi bila terjadi penurunan tanah pada rumah dan agar aliran drainase dapat

mengalir menjauhi rumah. %emiringan lahan di daerah pemukiman harus mempunyai

kemiringan minimum &<.

ntuk mengurangi resiko terjadinya genangan dan untuk mempertahankan tinggi

muka air tanah, di daerah perumahan diperlukan adanya sumur-sumur resapan. /eberapa

hal yang perlu dihindari pada waktu membuat sumur resapan adalah!

➢ Sumur resapan hanya menampung air hujan saja.

➢ +idak membangun sumur resapan di dekan septic tank atau daerah

bekas timbunan sampah.

➢ +idak mengganggu kestabilan bangunan yang ada.

➢ +idak membangun di daerah yang tanahnya tidak stabil atau mudah

longsor.

2.) Peren*anaan "rainase Perkotaan

2.).1 Ta(a$an Peren*anaan "rainase Perkotaan

Dalam penanganan suatu proyek drainase diperlukan prosedur pengembangan.

#rosedur pengembangan proyek drainase perkotaan berbeda untuk setiap proyek,

bergantung pada besar kecilnya skala proyek. =amun secara garis besar tahapan siklus

proyek masih sama, yaitu!

1. +ahap Survei 6 $nventarisasi Data

&. +ahap #erencanaan +ata "etak Sistem Drainase

;. +ahap #erancangan +eknis

>. +ahap #elaksanaan $mplementasi %onstruksi

(. +ahap Operasi dan #emeliharaan

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


#erbedaan antara perencanaan dan perancangan di sini adalah jika perencanaan

menghasilkan kerangka sistem atau konsep jaringan, sedangkan perancangan

menghasilkan desain detail.

Dalam tahap perencanaan terdapat langkah-langkah yang harus dilakukan yaitu !

1. Survei "apangan dan #engumpulan Data

#ada tahapan survei ini dilakukan pengukuran-pengukuran, pencatatan situasi

baik jaringan beserta fasilitasnya maupun daerah-daerah genangan dan akibatnya.

$nventarisasi jaringan drainase dan fasilitasnya serta kondisi pada saat itu harus pula

dilakukan. Sebagai penunjang yang diperlukan dalam proses perencanaan saluran

drainase memerlukan data peta-peta topografi, tataguna lahan, kemampuan tanah,

luas tanah, situasi dan layout pengembangan, data dan peta sistem drainase yang ada

secara mikro dan makro, data dan peta daerah genangan, data kependudukan sosial

ekonomi, batas administrasi, data peraturan dan kewenangan, data hidrologi dan data

lain.

&. Sistem Drainase yang da Secara *akro dan *ikro

Studi sistem drainase yang ada secara makro dan mikro dilakukan untuk

mendapatkan konfigurasi sistem yang ada pada saat itu yang nantinya dapat

dimanfaatkan untuk rencana yang baru. Secara makro dilakukan supaya rencana

mikro tidak terlepas dari rencana keseluruhan. 2ika terpisah mungkin hasil rencana

tidak optimal seperti tinggi muka air drainase pembawa lebih rendah dari tinggi

muka air dan badan sungai yang mengakibatkan air tidak dapat dialirkan.

;. #erumusan *asalah dan #enyelesaiannya

*asalah-masalah yang ada dirumuskan secara rinci dan dibuat prioritas yang

paling mendesak untuk segera ditangani. /eberapa alternatif penanganan

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


dirumuskan dan disusun sesuai dengan penyelesaian urutan prioritas masalah yang

mendesak untuk segera ditangani.

>. #enentuan /atasan "ayanan Drainase

/atas layanan ditentukan berdasarkan kondisi lapangan, tata guna lahan, peta

situasi dengan mempertimbangkan prospek pengembangan, keadaan kontur tanah,

badan air, perlengkapan drainase yang telah ada, dinding tutupan dan sarana jalan

yang ada.

(. $dentifikasi Daerah "ayanan

Dalam upaya perencanaan sistem drainase ada tiga hal yang perlu

diidentifikasikan berkaitan dengan daerah layanan. %etiga hal tersebut adalah

karakteristik daerah layanan, tata guna lahan, dan prospek pengembangan lahan.

?. #enentuan +ata "etak dan #embagian Daerah "ayanan

#embagian daerah layanan sangat menentukan dimensi saluran dan fasilitasnya.

Di daerah perkotaan yang telah tertata dengan baik, pembagian daerah layanan tidak

mengalami kesulitan. /iasanya batas daerah berdasarkan jalan. Di kanan kiri jalan

biasanya ada saluran untuk mengalirkan air yang jatuh di jalan, @al ini dimaksudkan

agar jalan dapat lebih tahan lama dari kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh

hujan.

Dengan penataan tata ruang yang baik pembagian daerah layanan dapat digolongkan

menurut jenisnya!

- Daerah pemukiman

- Daerah perdagangan dan industri

- Daerah persawahan

- Daerah rawa dan hutan bakau

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


2ika daerah tidak tertata rapi, pembagian berdasarkan lokasi yang berdekatan,

dengan luas area hampir sama satu sama lain tergantung kondisi lapangan. +ata letak

jaringan dilakukan setelah daerah layanan terbagi dengan baik. #ada tahap ini

dikategorikan jenis salurannya yaitu!

- Drainase lokal dari blok-blok yang sudah dibagi sebelumnya

- Drainase pengumpul, menerima pembuangan dari beberapa drainase pengumpul

- Drainase pembawa, yang membawa air dari big collector drain ke badan air

Dalam penentuan tata letak ini juga direncanakan fasilitas drainasenya, misalnya

layout melewati saluran lain dapat digunakan talang atau sifon, dan jika melewati jalan

dapat digunakan gorong-gorong.

2.).2 Kriteria "esain

Dalam mendesain saluran pada sistem jaringan drainase harus memenuhi

beberapa kriteria yaitu antara lain !

1. %ecepatan aliran

@al yang dipertimbangkan dalam penentuan kecepatan aliran yang

diijinkan pada suatu saluran adalah faktor sedimentasi dan erosigerusan pada

saluran. %ecepatan aliran yang sangat lambat akan menyebabkan sedimen yang

terapung di air akan mengendap dan mendorong pertumbuhan tanaman air dan

ganggang. Sedangkan kecepatan aliran yang besar dan membawa sedimen

abrasif akan mengakibatkan penggerusan pada saluran, namun hal ini tergantung

pula pada bahan saluran tersebut.

mumnya batas kecepatan minimum dan maksimum yang diijinkan adalah !

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


➢ 8min 9 ',; md

➢ 8maA 9 1,( md

&. mbang /ebas 0tinggi jagaan

mbang bebas adalah jarak antara permukaan tertinggi saluran dengan

permukaan air pada saluran. mbang bebas harus disediakan sebagai

kewaspadaan untuk menghadapi penimbunan sedimen, sampah dan gerakan

ombak pada saluran. +inggi ambang bebas yang ditentukan, yaitu!

➢ ambang bebas 9 ',( m untuk 1,' B : 9 &,' m;s

➢ ambang bebas 9 ',C m untuk ?,' B : 9 1',' m;s

➢ ambang bebas 9 ', m untuk 1(,' B : 9 (',' m;s

➢ ambang bebas 9 1,& m untuk (',' B : 9 1(',' m;s

➢ ambang bebas 9 1,( m untuk : 9 1(',' m;s

2.).3 Kriteria "esain Standar "e+it Ban,ir #en*ana

paya pengendalian banjir dengan wujud fisik dan non fisik harus mampu

melewatkan debit banjir yang besarnya lebih kecil atau sama dengan debit banjir

rencana dengan aman. /esarnya debit banjir rencana umumnya didefinisikan sebagai

besarnya debit dengan periode ulang tertentu. #rosedur standar untuk memilih debit

banjir rencana merupakan kriteria utama yang sangat dibutuhkan oleh perencana dan

teknisi sistem pengendalian banjir dalam merencanakan bangunan pengendali banjir.

#emilihan debit banjir rencana dapat dilakukan dengan & metode. *etode

pertama dengan menggunakan standar debit banjir rencana yang berlaku umum di

seluruh wilayah $ndonesia, yaitu debit banjir rencana dengan periode ulang minimum.

Sedangkan metode kedua, yaitu dengan menggunakan debit banjir rencana optimum

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


yang didapat dari hasil analisa kelayakan ekonomi yang sangat tergantung pada kondisi

sosial dan ekonomi suatu daerah. #eriode ulang minimum untuk menentukan besarnya

debit banjir rencana pengendalian banjir, drainase perkotaan dan drainase di dataran

banjir dapat dilihat pada tabel &.1.

+abel &.1 Eekomendasi periode ulang minimum banjir rencana untuk proyek

pengendalian banjir

Sistem

Saluran

Berdasarkan:

Tipe proyek pengendalian banjir

Jumlah penduduk

Tahap

Awal

Tahap

Akhir

Sungai -Proyek mendesak 5 1

-Proyek baru 1 !5

Proyek peningkatan-"ntuk daerah pedesaan atau perkotaan dengan

Jumlah penduduk kurang dari ! juta jiwa !5 5

-"ntuk perkotaan dengan Jumlah penduduk

lebih dari ! juta jiwa !5 1

Sistem saluran -Pedesaan ! 5

drainase utama -Perkotaan dengan jumlah penduduk kurang

#luas $PS % 5 ha& dari 5 ribu jiwa 5 1

-Perkotaan dengan jumlah penduduk antara

5 ribu s'd ! juta jiwa 5 1

-Perkotaan dengan jumlah penduduk lebih besar

dari ! juta jiwa 1 !5

Sistem saluran -Pedesaan 1 !drainase sekunder -Perkotaan dengan jumlah penduduk kurang

#luas $PS ( 5 ha& dari 5 ribu jiwa ! 5

-Perkotaan dengan jumlah penduduk antara

5 ribu s'd ! juta jiwa ! 5

-Perkotaan dengan jumlah penduduk lebih besar

dari ! juta jiwa 5 1

Sistem saluran

drainase tersier

#luas $PS ( 1 ha&

pedesaan dan perkotaan 1 !

Sumber! %riteria Desain /angunan #engendali /anjir, #uslitbang Sumber Daya ir

2.- Program P!S/00

F#-SG** merupakan suatu paket program model simulasi yang

mampu mengkombinasikan )$S 0arcview, uto 7ad, dengan Storm Water

Management Model 0SG**, yang dapat mensimulasikan kualitas dan

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


kuantitas air, aliran permukaan air, aliran bawah permukaan dan penelusuran

aliran di saluran serta analisis masalah-masalah yang berhubungan dengan

hidrologi dan hidrolika sekaligus. )$S 0Geography nformation System dan

uto 7ad digunakan untuk mempermudah proses pemasukan data dengan

digitasi peta berikut informasinya. Setelah itu digunakan simulasi dilanjutkan

dengan menggunakan paket program SG**.

#ertama kali program ini dibuat pada tahun 1C1 dan sudah mengalami

perkembangan dan modifikasi, sampai memiliki beberapa versi. SG**

memiliki peran yang besar untuk menjadi sebuah paket program analisis

hidrologi dan hidrolika sekaligus yang paling relevan dalam aplikasi praktek

dalam dunia hidroteknik sekarang ini. #rogram F# SG** ini mempunyai

kapasitas dengan tujuan untuk mendesain saluran, perencanaan dan

penggambaran masalah drainase dan masalah 6 masalah yang berhubungan

dengan perairan lainnya.

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


)ambar &.; #emakaian /ackground "ayer dalam F# SG**

2.7.1 0etode Per(itungan Blok Runoff

➢ Sim$anan ekungan

Simpanan cekungan dipergunakan untuk asumsi bahwa tidak ada aliran

permukaan yang terjadi sebelum seluruh cekungan penuh. Secara otomatis, &( <

daerah kedap air 0kecuali dinyatakan oleh pemakai dinyatakan mempunyai

simpanan cekungan nol, untuk menstimulasikan limpasan segera.

ir pada simpanan cekungan di daerah tidak kedap, dapat habis oleh

infiltrasi. =ilai simpanan cekungan yang berbeda dapat diberikan untuk daerah

kedap pada setiap sub daerah layanan, sama halnya dengan nilai presentase

kedap air dengan simpanan cekungan no. l.

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


➢ Aliran Permukaan Overland Flow

liran permukaan didefinisikan sebagai pergerakan air melalui

permukaan tanah sebelum dan sesudah mencapai saluran. *eskipun berada di

dalam daerah tangkapan di daerah pedalamanpedesaan, volume limpasan

dipengaruhi oleh curah hujan 6 infiltrasi 6 proses aliran permukaan.

ntuk lebih memahami proses konversi kejadian hujan menjadi limpasan

permukaan pada blok runoff , rumus limpasan permukaan yang digunakan dapat

dijabarkan secara singkat sebagai berikut.

Rainfall – ( infiltrasi + evaporasi ) = overland (2.2)

/esarnya debit aliran permukaan pada pemodelan SG** /lok Eunoff

dihitung dengan konsep nonlinear reservoir . +eknik nonlinier reservoir ini

merupakan gabungan persamaan !ontinuity "umped dengan persamaan

Manning

untuk aliran permukaan.

/eberapa parameter yang diperlukan dapat dilihat pada )ambar &.; di dalam

sebuah daerah tangkapan Hreservoir I dengan memperlihatkan hubungan antara

aliran yang masuk 0inflow dan aliran yang keluar 0outflow, atau kehilangan.

0 Gayne 7.@uber, October 1&

)ambar &.> %onsep =onlinear dari Subcatchment /lok Eunoff

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


➢ In4iltrasi

#ersamaan )reen-mpt telah dikembangkan untuk meresapkan kelebihan air

pada permukaan. #ersamaan yang digunakan adalah!

ntuk B s

ntuk i J %s, f 9 i dan tidak ada perhitungan untuk i K %s

# = S . M$i

− 1

0&.1;

% s

ntuk ) s

f = f p

f = %⎛1 +

S . M$ ⎞ p s ⎜ ⎟

⎝ # ⎠

0&.1>

0&.1(

Dengan ! f 9 laju infiltrasi 0ftdetik

fp 9 kapasitas infiltrasi 0fts

i 9 intensitas hujan 0fts

9 volume infiltrasi kumulatif yang terjadi 0ft

s 9 volume infiltrasi kumulatif yang dibutuhkan agar permukaan

jenuh 0ft

S 9 isapan kapiler rata-rata 0ft

$*D 9 kekurangan kelembaban awal yang terjadi 0ftft

%s 9 konduktifitas hidraulik tanah jenuh 0fts

#ersamaan di atas menunjukkan bahwa volume hujan yang dibutuhkan agar

permukaan jenuh tergantung pada nilai intensitas hujan yang terjadi. ntuk iJ %s, nilai

s

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


fs dihitung dan dibandingkan dengan volume hujan yang diresapkan untuk kejadian ini.

@anya jika L s kondisi ini dihitung lagi dengan menggunakan persamaan kedua.

%etika hujan yang terjadi intensitasnya kurang dan sama dengan %s , semua

curah hujan diresapkan dan digunakan hanya untuk memperbaiki kekurangan

kelembaban awal, $*D. %umulatif infiltrasi tidak dirubah untuk intensitas hujan yang

rendah seperti ini. 0relatif terhadap konduktivitas hidraulik tanah jenuh, %s.

#ersamaan menunjukkan bahwa kapasitas infiltrasi setelah permukaan jenuh

tergantung pada volume yang diinfiltrasikan, tergantung pada laju infiltrasi pada langkah

sebelumnya. ntuk menghindari kesalahan numerik selama tahapan waktu, persamaan

)reen-mpt diintegralkan, dengan fp diganti menjadi ddt!

%s0t & − t 1 = # & − ! .ln0 # & + ! − # 1 + ! .ln0 # 1 + ! 0&.1?

Dengan ! 7 9 $*D . S 0ft

+ 9 waktu 0second

1,& 9 notasi awal dan akhir interval waktu

8olume infiltrasi selama tahapan waktu 0t& - t1 adalah 0t& 6 t1 A i jika

permukaan belum jenuh dan 0& 6 1 jika kejenuhan telah terjadi sebelumnya dan

ketersediaan air di permukaan cukup. %etika hujan berhenti 0dibawah kapasitas

infiltrasi maka sejumlah air yang tertampung di permukaan dii5inkan untuk meresap

dan menambah volume komulatif infiltrasi.

ntuk menghitung besarnya infiltrasi ini dibutuhkan ; 0tiga parameter sebagai

masukan data, yaitu!

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


1. Suct, atau tinggi penyerapan kapiler rata-rata.

&. @ydcon, atau konduktivitas hidraulik tanah jenuh.

;. S*D*F, atau kekurangan kelembaban awal tanah.

Ta+el 2. Parameter In4iltrasi 5reen!Am$t

2enis tanah

=ilai $*D

tanah

=ilai Suct

0cm

%onduktivitas @idrolik %

0cmjam

#asir ',;> 1',1? 11,CM

"anau pasiran ',;; &',;& &,

#asiran lanau ',;& ;',>M 1,'

"anau ',;1 &',;& ',;>

"empung lanau

pasiran ',&? - ',1(

"empung lanauan ',&> &(,> ',1

"empung ',&1 1C,CM ',';

Sumber ! &' SWMM Windows nterface *ser+s Manual , 1M

)ambar &.( #emakaian *etode Eunoff pada #rogram F# SG*

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


2.-.2 0etode Per(itungan Blok 6idrolik

➢ Penelusuran Aliran

4lemen aliran pada saluran mencakup gorong-gorong dan pipa, termasuk selokan

dalam daerah tangkapan drainase perkotaan. %etika dan setelah terjadinya hujan, aliran

tidak tunak terjadi pada elemen ini. +erdapat dua jenis pendekatan yang dapat dilakukan

dalam menyelesaikan masalah saluran aliran tak tunak, yaitu pendekatan dari segi

hidrolika. /entukan ini berdasarkan pada konsep kolam penyimpanan atau reservoir.

Salah satu hal penerapan pendekatan yang dapat dilakukan adalah dengan

melakukan penelusuran aliran, yaitu sebuah prosedur analisis untuk mengetahui jejak

aliran air pada suatu sistem hidrologi, dengan beberapa kejadian hujan sebagai input.

ntuk hydrologic routing input $ 0t, output :0t, dan tampungan 0 storage S 0t

berhubungan dengan persamaan kontinuitas!

ds =

I(t) −

Q(t) dt 0&.;

Dari konsep nonlinier reservoir yang merupakan penggabungan dari persamaan

kontinuitas dengan *anning , maka ditetapkan rumus kontinuitas dapat ditulis untuk

sebuah area adalah !

∂ ∂v

= A∂t

d= A× i

* −

Q∂t

0&.>

Dengan ! 8 9 . d 9 volume air pada daerah layanan 0m;

d 9 tinggi air 0m

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


P

W Q

t 9 waktu 0second

9 luas daerah layanan 0 m&

iN9 curah hujan bersih 9 intensitas hujan dikurangi

evaporasi, infiltrasi, 0ms

: 9 debit aliran di saluran 0m;s

8olume aliran permukaan per meter lebar sub daerah layanan

diperhitungkan berdasarkan persamaan *anning sebagai berikut !

1 2 1

q = y 3s 2

n0&.(

Dengan ! 9 debit aliran permukaan per meter lebar

0m;sm n 9 koefisien kekasaran *anning

y 9 kedalaman aliran 0m 9 d - dp

s 9 kemiringan lahan 0mmmm

Debit aliran permukaan ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut !

Q = w × q

)ambar &.? Sketsa %onversi liran permukaan

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


maka debit aliran dirumuskan sebagai berikut !

Q =

W (1

) (d −

dp)2/3

S1/2

n

Dengan ! : 9 debit aliran permukaan 0m;s

9 debit aliran permukaan per meter lebar 0m;sm

G 9 "ebar daerah layanan 0m

dp 9 tinggi depression storage 0m

s 9 kemiringan daerah tangkapan 0mm

0&.?

Sedangkan rumus gelombang kinematik mengasumsikan bahwa limpasan

persatuan lebar dari daerah tangkapan adalah sebagai berikut !

#ersamaan Kinematic ave ! dQ+ dA

=

,0&.C

dx dt

7l 8 a × Am

0&.M

Dengan! :" 9 liran per satuan lebar daerah tangkapan 0m;s

9 %edalaman air 0m

a, m 9 parameter gelombang kinematik

Dengan mensubstitusi persamaan &.C dan &.M maka di dapat

dA+

(a.m A m - 1) +

dA=

,0&.

dt dx

*endapatkan nilai koefisien n dapat dihitung dengan persamaan !

n = 0n' + n1 + n& + n; + n>m( 0&.1'

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


)ambar &.C #emakaian *etode %inematic Gave

+abel &.; =ilai %oefisien %ekasaran *anning 0n untuk Saluran

%eadaan Saluran =ilai

/ahan

#embentuk

+anah n' ','&'

/atu pecah ','&(

%erikil halus ','&>

%erikil kasar ','&M

Derajat

ketidakaturan

Sangat kecil n1 ','''

Sedikit ',''(

Sedang ','1'

/esar ','&'

8ariasi

#enampang

melintang

saluran

/etahap n& ','''

%adang-kadang

berganti ',''(

Sering berganti ','1'-','1(

4fek relatif dari

hambatan

Dapat diabaikan n; ','''

%ecil ','1'-','1(

7ukup ','&'-',';'

/esar ','>'-','?'+etumbuhan Eendah n> ',''(-','1'

Sedang ','1'-','&(

+inggi ','&(-','('

Sangat tinggi ','('-',1''

Derajat kelokan %ecil m( 1,'''

7ukup 1,1('

/esar 1,;''Sumber ! @idrolika Saluran +erbuka, 1C 8en +e 7how

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


➢ /aktu Konsentrasi

Gaktu konsentrasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh air untuk bergerak dari

titik terjauh mencapai titik tertentu di hilir.

Gaktu konsentrasi pada aliran permukaan adalah sebagai berikut !

-c = 9

1!m0&.11

a : i;m!1

7/24/2019 2007-3-00388-SP BAB II


Dengan ! +c 9 waktu konsentrasi

" 9 panjang daerah tangkapan

iN 9 intensitas hujan

a, m 9 parameter gelombang kinematik

=ilai a dan m tergantung dari perhitungan aliran seragam pada aliran normal.

a 8 1<= : S1>2

0&.1&

n

m 8 %>3

2007-3-00388-sp bab ii

Documents