17

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Defisini Banjir

Banjir muncul dari aliran yang mengalir melalui sungai atau menjadi

genangan. Sedangkan limpasan adalah aliran yang mengalir pada

permukaan tanah yang ditimbulkan akibat curah hujan setelah mengalami

infiltrasi (Hadisusanto, 2010). Menurut Suripin (2004) banjir adalah suatu

kondisi dimana tidak tertampungnya air dalam saluran pembuang. Menurut

Kodoatie, dan Sugiyanto (2002) penyebab banjir biasanya diakibat oleh

curah hujan yang tinggi, pengaruh akibat erosi dan sedimentasi, kapasitas

drainase tidak memadai sehingga tidak bisa menampung air hujan.

Menurut Kodoatie (2005), terjadinya genangan akibat pengendalian banjr

tidak terkendali pada lahan ruang terbuka hijau sehingga menimbulkan

aliran permukaan. Hal yang menyebabkan genangan seperti dimensi saluran

tidak sesuai, perubahan tata guna lahan, adanya penyempitan saluran dan

tersumbatnya saluran. Peningkatan jumlah penduduk berpengaruh terhadap

perubahan sifat dan karakteristik tata guna lahan.

2.2 Drainase

2.2.1 Pengertian Drainase

Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 12/PRT/M/2014

Tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan, drainase adalah

prasarana yang berfungsi untuk mengalirkan air yang berlebih dari suatu

kawasan ke badan air penerima. Menurut Hasmar (2011) drainase adalah

ilmu yang mempelajari mengalirkan air dalam suatu konteks pemanfaatan

tertentu. Drainase merupakan prasarana berfungsi mengalirkan air

permukaan ke badan air atau ke bangunan resapan buatan (Nuryanto, 2017).

Drainase juga didefisinikan upaya mengontrol kualitas air tanah.

Kegunaannya mengalirkan air agar tidak terjadi genangan. Drainase juga

mengubah pencemar menjadi zat organik tidak berbahaya (Mulyanto,2013).

Fungsi drainase menurut Nuryanto (2017):

18

1. Mengeringkan bagian wilayah kota tertentu yang permukaan lahannya

rendah dari genangan sehingga tidak menimbulkan dampak negatif.

2. Mengalirkan kelebihan air permukaan ke badan air terdekat secepatnya

agar tidak menggenangi kota yang dapat mengakibatkan kerusakan.

3. Mengendalikan sebagian air permukaan akibat hujan.

4. Meresapkan air permukaan untuk menjaga kelestarian tanah.

2.2.2 Jenis – Jenis Saluran Drainase

Saluran drainase digolongkan menjadi beberapa jenis meliputi:

A. Menurut konstruksinya (Hasmar, 2011)

1. Saluran Terbuka

Saluran yang terdapat didaerah yang mempunyai luas yang cukup

menampung air hujan yang mana tidak membahayakan.

2. Saluran Tertutup

Saluran yang diperuntukan untuk air kotor yang berada ditengah kota.

B. Menurut sejarah terbentuknya (Hasmar, 2011)

1. Drainase Alamiah

Saluran drainase yang terbentuk secara alami dan tidak ada unsur

campur tangan manusia. Drainase belum terdapat bangunan

pendukung. Biasanya terbentuk oleh gerusan air.

2. Drainase Buatan

Drainase yang sengaja untuk dibuat dengan tujuan tertentu dan

biasanya disertai bangunan pendukung seperti beton, pipa dan

sebagainya.

C. Menurut Fungsinya (Hasmar, 2011)

1. Single Purpose

Berfungsi untuk mengalirkan satu jenis air buangan saja.

2. Multy Purpose

Berfungsi mengalirkan beberapa jenis buangan,baik secara bercampur

ataupun bergantian.

19

D. Saluran drainase berdasarkan letak salurannya (Nurayanto, 2017)

1. Drainase muka tanah yaitu Saluran drainase yang berada di atas

permukaan tanah yang berfungsi mengalirkan air permukaan.

2. Drainase bawah tanah, yaitu Saluran drainase yang bertujuan

mengalirkan air limpasan permukaan melalui media di bawah

permukaan tanah (pipa-pipa), dikarenakan alasan-alasan tertentu.

Alasan itu antara lain : tuntutan artistik, tuntutan fungsi permukaan

tanah yang tidak membolehkan adanya saluran di permukaan tanah

seperti lapangan sepakbola, lapangan terbang, taman dan lain-lain.

E. Drainase juga dibagi menjadi drainase konvensional dan drainase

berwawasan lingkungan (Syarifudin, 2017):

1. Drainase konvensional

Upaya untuk membuang atau mengalirkan kelebihan air secepat-

cepatnya ke sungai. Konsep ini digunnakan secara menyeluruh baik di

daerah perumahan, pedesaan, pertanian, dan lain-lain.

2. Drainase berwawasan lingkungan

Upaya mengelola kelebihan air dengan cara sebesar-besarnya

diresapkan ke dalam tanah secara alamiah atau mengalirkan kesungai

tanpa melampaui kapasitas sungai sebelumnya.

2.2.3 Pola Jaringan Drainase

Drainase terdiri dari beberapa saluran, menurut Nuryanto (2017) pola

jaringan sistem drainase dibedakan menjadi:

1. Pola Siku

Pola ini terdapat pada daerah yang topografi sedikit lebih tinggi daripada

sungai. Sungai sebagai tujuan akhir dari aliran dan sungai biasanya

berada ditengah kota. Contoh pola dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2. 1 Sistem Drainase Pola Siku Sumber: Nuryanto, 2017

20

2. Pola Paralel

Pola ini terletak sejajar dengan saluran cabang. Seiring perkembangan

kota saluran ini menyesuaikan. Contoh dapat dilihat pada Gambar 2.2.

saluran cabang saluran cabang

saluran utama

Gambar 2. 2 Sistem Drainase Pola Paralel Sumber: Nuryanto, 2017

3. Pola Grid Iron

Digunakan pada sungai yang berada di pinggir kota. Berguna agar aliran

dari saluran cabang dapat dikumpulkan pada saluran pengumpul sebelum

menuju saluran utama. Contoh gambar dapat dilihat pada Gambar 2.3.

saluran cabang

saluran utama

saluran pengumpul

Gambar 2. 3 Sistem Drainase Pola Grid Iron

Sumber: Nuryanto, 2017

4. Pola Alamiah

Untuk pola alamiah bebentuk menyerupai pola siku. Akan tetapi beban

sungai lebih besar pada pola alamiah dibandingkan pola siku. Contoh

pola dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2. 4 Sistem Drainase Pola Alamiah Sumber: Nuryanto, 2017

21

5. Pola Radial

Untuk pola radial biasanya digunakan pada daerah berbukit. Pola ini

biasanya memencar ke semua arah. Pola dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2. 5 Sistem Drainase Pola Radial Sumber: Nuryanto, 2017

6. Pola Jaring-jaring

Mempunyai saluran pembuangan yang mengikuti arah jalan raya. Polaa

jarring ini cocok untuk digunakan pada daerah topografi datar. Bisa

dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2. 6 Sistem Drainase Pola Jaring

Sumber: Nuryanto, 2017

2.2.4 Sistem Drainase

Sistem drainase di Indonesia mengacu pada Peraturan Menteri Pekerjaan

Umum Republik Indonesia Nomor 12/PRT/M/2014. Dalam peraturan

tersebut berisikan bahwa perlu dibuat suatu sistem pengeringan dan

pengaliran air yang baik dengan mengalirkan air berasal dari air hujan agar

tidak terjadi genangan yang berlebihan. Sebelum membuat rancangan sistem

drainase yang baru diperlukan evaluasi untuk memutuskan menyusun

rancangan yang baru. Bertujuan agar rancangan yang baru tidak mengalami

kegagalan dalam hal perencanaan. Sistem drainase secara teknis meliputi

mengarahkan run off permukaan semaksimal mungkin, membatasi

kecepatan aliran dalam sistem drainase. Lalu mengusahakan pematusan air

22

tanah lereng agar tidak menimbulkan pori berlebih. Sistem drainase menurut

kegunaaannya dibedakan menjadi dua macam meliputi (Mulyanto, 2013):

a. Sistem yang hanya melayani air hujan (strom drainage)

Direncanakan dengan kapasitas cukup untuk mengevakuasi air hujan

dengan frekuensi yang direncanakan. Keunggulan dari sistem ini adalah

mudah dibuat dan dibersihkan. Kerugiannya adalah memerlukan lahan

luas dan udah kemasukan dan dimasuki limbah khususnya sampah

perkotaan. Penentuan frekuensi harus mempertimbangkan beberapa hal

yaitu:

1) Daerah pemukiman curah hujan yang harus dievakuasi dari frekuensi

maksimum 5 tahunan.

2) Bagi daerah komersial diambil frekuensi curah hujan maksimum 10

tahunan yang harus dapat dievakuasi.

3) Untuk daerah industri diambil frekuensi curah hujan maksimum 10

tahunan yang harus dapat dievakuasi.

b. Sistem untuk air limbah (Sewerage)

Dalam sistem ini melayani penampungan dan pembuangan air limbah

perkotaan untuk kemudian dialirkan ke dalam sebuah instalasi pengolah

air limbah (IPAL). Di dalam IPAL air limbah diproses untuk diturunkan

kandungan bahan pencemarnya agar memenuhi baku mutu air. Kelebihan

sistem ini adalah tidak menimbulkan pencemaran, tidak mengganggu

estetika, dan dibuat kedap air. Kelemahannya adalah lebih mahal biaya

pembuatannya. Dan sukar dibersihkan dan dipelihara.

2.2.5 Drainase Perkotaan

Drainase perkotaan adalah ilmu drainase yang diterapkan mengkhususkan

pengkajian pada kawasan perkotaan. Drainase perkotaan merupakan sistem

pengeringan dan pengaliran air dari wilayah perktaan. Wilayah drainase

perkotaan meliputi (Hasmar, 2011):

1. Pemukiman;

2. Kawasan industri dan perdagangan;

3. Kampus dan sekolah;

23

4. Rumah sakit dan fasilitas umum;

5. Lapangan olahraga;

6. Lapangan parkir;

7. Instalasi militer, listrik, telekomunikasi;

8. Pelabuhan udara.

Drainase perkotaan adalah drainase yang berada di kawasan perkotan yang

memiliki fungsi mengelola air permukaan. Sehingga tidak mengganggu dan

merugikan masyarakat. Adapun fungsi umum dari drainase perkotaan, yaitu

(Permen PU No.12, 2014):

a. Mengeringkan bagian wilayah kota dari genangan, sehingga tidak

menyebabkan dampak kerusakan.

b. Mengalirkan air permukaan menuju badan air terdekat.

c. Mengendalikan kelebihan air permukaan yang dapat dimanfaatkan untuk

persediaan air dan kehidupan.

d. Melindungi sarana dan prasarana yang ada.

2.3 Hidrologi

2.3.1 Pengertian Hidrologi

Hidrologi adalah cabang disiplin ilmu dan teknik yang berhubungan dengan

kejadian, distribusi, pergerakan, dan sifat-sifat air di bumi (Han, 2010).

Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari kejadian. pergerakan, sirkulasi,

distribusi air di bumi. Ilmu hidrologi berhubungan dengan keterdapatan dan

pergerakan air di atas dan melalui permukaan bumi. Ilmu itu berhubungan

dengan berbagai bentuk dan beralih wujud zat cair, zat padat dan bentuk itu

di udara dan di lapisan permukaan daratan. Hidrologi adalah ilmu untuk

mempelajari; presipitasi (precipitation), evaporasi dan transpirasi

(evaporation and transpiration), aliran permukaan (surface stream flow),

dan air tanah (ground water) ( Hartini, 2017).

2.3.2 Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah proses yang diawali oleh penguapan kemudian

kondensasi dari awan hasil penguapan. Awan terproses, sehingga terjadi

24

salju atau hujan yang jatuh ke permukaan tanah. Pada muka tanah air hujan

ada yang mengalir di permukaan (run off) dan sebagian meresap kedalam

lapisan tanah (Hasmar, 2011). Siklus hidrologi melibatkan pertukaran energi

panas, yang menyebabkan perubahan suhu. Misalnya dalam proses

penguapan, air mengambil energi dari sekitarnya dan mendinginkan

lingkungan (Wesli, 2008). Secara keseluruhan jumlah air di bumi akan

relatif sama. Air di bumi mengalami siklus melalui serangkaian peristiwa

yang berlangsung terus menerus disebut siklus hidrologi (Suripin, 2004).

Siklus hidrologi merupakan proses dimana air diangkut dari lautan ke

atmosfer, ke darat dan kembali lagi ke laut, seperti digambarkan pada

Gambar 2.7.

Gambar 2. 7 Siklus Hidrologi Sumber: Hartini, 2017

Siklus hidrologi dapat di bedakan menjadi dua yaitu:

a. Siklus Hidrologi Tertutup

Menunjukan semua hal yang berhubungan dengan air. Bila dilihat secara

menyeluruh maka air tanah dan aliran permukaan merupakan bagian dari

beberapa aspek yang menjadikan siklus hidrologi menjadi seimbang

sehingga disebut dengan siklus hidrologi tertutup. Persamaan matematis

siklus hidrologi tertutup adalah sebagi berikut:

I – t . 0 =

(2.1)

Keterangan:

I = inflow (m3/s)

25

O = outflow (m3)

s = simpangan

t = waktu (s)

b. Siklus Hidrologi Terbuka

Aliran air tanah bisa merupakan satu atau lebih dari sub-sistem dan tidak

lagi tertutup. Karena sistem tertutup itu dipotong pada bagian tertentu

dari seluruh sistem aliran. Transportasi aliran di luar bagian aliran air

tanah merupakan masukkan dan keluaran dari sub-sistem aliran air tanah

tersebut, demikian pula aliran air permukaan. Macam – macam siklus

hidrologi yang ada (Hartini, 2017) yaitu sebagai berikut:

1. Siklus hidrologi pendek adalah siklus hidrologi yang tidak melalui

proses adveksi. Contohnya evaporasi – kondensasi – hujan/presipitasi.

2. Siklus hidrologi sedang adalah siklus yang umum terjadi di Indonesia.

Siklus ini mengahasilkan hujan di daratan kareana proses adveksi

membawa awan yang terbentuk ke atas daratan. Seperti evaporasi –

kondensasi – presipitasi di daratan - Laut

3. Siklus hidrologi panjang adalah siklus hidrologi yang umumnya terjadi

di daerah beriklim subtropis atau daerah pegunungan. Dalam siklus

hidrologi ini, awan tidak langsung diubah menjadi air, melainkan

terlebih dahulu turun sebagai salju dan membentuk gletser. Seperti

evaporasi – sublimasi – kondensasi – presipitasi – gletser – aliran

sungai – laut.

2.3.3 Analisis Hidrologi

Hidrologi sendiri merupakan ilmu yang mempelajari kejadian distribusi air

secara alami di bumi. Unsur didalam analisis hidrologi terdapat curah

hujan, oleh karena itu data curah hujan merupakan data utaman untuk

menentukan debit limpasan maupun intensitas hujan. Metode dalam

menganalisis curah hujan terdapat beberapa metode seperti metode gumbel

ataupun metode log pearson III.

26

2.3.3.1 Melengkapi Data Hujan

Suatu stasiun hujan terkadang data hujan ada yang hilang. Dengan

hilangnya data hujan perlu dilengkapi. Beberapa metode untuk

melengkapi data yang hilang meliputi (Kamiana, 2010):

1. Cara aritmatika

Selisih tinggi hujan tahunan normal yang data kurang lengkap

dibanding dengan tinggi hujan normal dari stasiun terdekat < 10%.

2. Cara rasio normal

Selisih tinggi hujan tahunan normal yang data kurang lengkap

dibanding dengan tinggi hujan normal dari stasiun terdekat > 10%.

3. Cara korelasi

Analisis hujan tahunan dengan menggunakan kurva antara tinggi hujan

pada stasiun yang datanya hilang dengan stasiun indeks pada periode

(tahun) yang sama.

2.3.3.2 Tes Kosistensi Data Hujan

Uji konsistensi data dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran data

lapangan yang dipengaruhi oleh beberapa faktor. Jika dari hasil pengujian

ternyata data adalah konsisten artinya tidak terjadi perubahan lingkungan

dan cara penakaran, sebaliknya jika ternyata data tidak konsisten artinya

terjadi perubahan lingkungan dan cara penakarannya. Beberapa faktor

yang mempengaruhi data meliputi (Kamiana, 2010):

Spesifikasi alat penakar berubah.

Tempat alat ukur dipindah.

Perubahan lingkungan di sekitar alat penakar.

2.3.3.3 Analisis Curah Hujan Maksimum Rencana

Berdasarkan Kamiana (2010) Analisis ini bertujuan mencari hubungan

antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan

menggunakan distribusi probabilitas. Digunakan beberapa metode dalam

analisis curah hujan maksimum. Dalam analisis perlu juga dicari beberapa

hal sebagai berikut:

27

1. Standar deviasi (S)

Besar perbedaan dari nilai sampel terhadap nilai rata-rata.

S = √∑ ̅

(2.2)

dengan:

S = standar deviasi

Ri = nilai varian ke i (mm/hari)

̅ = nilai rata-rata varian (mm/hari)

n = jumlah data

2. Koefisien kemencengan (Cs)

Suatu nilai menunjukan derajat ketidaksimetrisan.

Cs = ∑ ̅

(2.3)

dengan:

Cs = koefisien kemencengan

Ri = nilai varian ke i (mm)

n = jumlah data

S = standar deviasi

3. Koefisien kurtosis (Ck)

Untuk mengukur keruncingan dari bentuk kurva distribusi.

Ck =

∑ ̅

(2.4)

dengan:

Ck = koefisien kurtosis

Ri = nilai varian ke i (mm/hari)

̅ = nilai rata-rata varian (mm/hari)

n = jumlah data

S = simpangan baku

Menurut Kamiana (2010) untuk menghitung analisis ini dapat

menggunakan beberapa metode yaitu sebagai berikut:

1. Distribusi Normal

Perhitungan dengan distribusi ini dipengaruhi oleh nilai variable

reduksi Gauus, seperti yang disajikan dalam Lampiran 2 Tabel Nilai

28

Variabel Reduksi. Berikut adalah rumus yang digunakan dalam

distribusi normal:

RT = ̅ +KxS (2.5)

dengan:

RT = curah hujan periode ulang (mm/hari)

̅ = nilai hujan maksimum rata-rata (mm/hari)

S = simpangan baku

Kx = faktor frekuensi

2. Distribusi Log Normal

Metode ini mirip dengan metode normal, hanya saja pada metode

distribusi log normal digunakan nilai logaritma.

3. Distribusi Log Pearson III

Metode ini menggunakan nilai logaritma dipengaruhi oleh nilai k.

Seperti yang disajikan dalam Lampiran 3 Tabel Nilai K untuk Log

Pearson. Rumus yang biasa digunakan untuk mencari nilai metode ini

adalah:

log RT = log ( ̅) +KxS (2.6)

dengan:

RT = curah hujan periode ulang (mm/hari)

̅ = nilai hujan maksimum rata-rata (mm/hari)

S = simpangan baku

Kx = faktor frekuensi

4. Distribusi Gumbel

Metode ini dipengaruhi oleh banyak variable yaitu reduced variable.

Reduced mean, reduced standar deviasi. Hubungan N dan Yn/Sn dan

hubungan periode ulang dan Yt disajikan dalam Lampiran 4. Berikut

rumus untuk mengghitung dalam metode Gumbel:

RT = ̅ +

(2.7)

dengan:

RT = curah hujan periode ulang (mm),

29

̅ = nilai hujan maksimum rata-rata (mm),

S = simpangan baku,

Yt = reduced variable,

Yn = reduced ,

Sn = Reduced standar deviasi.

2.3.3.4 Analisis Curah Hujan Rata-Rata Daerah/Wilayah

Diperlukan data curah hujan untuk merencanakan saluran drainase. Nilai

curah hujan rata-rata yang jatuh di suatu kawasan tertentu disebut curah

hujan wilayah. Untuk menghitung hujan wilayah diperlukan data curah

hujan dari stasiun yang ditinjau, data koordinat stasiun atau peta stasiun.

Perhitungan dapat dilakukan dengan beberapa metode (Nuryanto, 2017)

yaitu :

1. Metode Aljabar

Metode ini yang paling sederhana dengan hanya membagi rata semua

tinggi hujan pada masing-masing stasiun hujan dengan jumlah stasiun

yang digunakan. Metode ini cocok digunakan untuk stasiun yang tidak

diketahui koordinatnya. Perhitungan dari metode ini sangat sederhana

yaitu sebagai berikut:

̅ =

(2.8)

dengan:

̅ = hujan rata-rata kawasan (mm/hari)

R = tinggi curah hujan di stasiun n (mm/hari)

n = jumlah stasiun

2. Metode Poligon Thiessen

Metode ini memperkirakan luas wilayah masing-masing stasiun, tinggi

curah hujan dan jumlah stasiun. Hitungan curah hujan rerata dilakukan

dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari tiap stasiun. Untuk

menggunakan metode ini setidaknya ada 3 stasiun hujan dan koordinat

diketahui. Untuk menghitung hujan wilayah menggunakan rumus:

̅ =

(2.9)

30

dengan:

̅ = hujan rata-rata kawasan (mm/hari)

Rn = tinggi curah hujan di stasiun n (mm/hari)

Ln = jarak stasiun hujan (m)

3. Metode Isohyet

Isohyet adalah garis yang menghubungakan titik-titik dengan

kedalaman hujan yang sama. Metode isohyet digunakan pada wilayah

yang terdapat banyak stasiun hujan dan koordinat stasiun diketahui.

Untuk menghitung menggunakan rumus berikut:

̅ = ∑

∑

(2.10)

dengan:

̅ = hujan rata-rata kawasan (mm/hari)

In = garis isohyet ke 1,2,3…n, n+1

An= luas daerah yang dibatasi oleh garis isohyet ke 1 dan 2 , 2

dan 3, ….. , n dan n+1 ( m2)

2.3.3.5 Uji Kecocokan Distribusi

Uji kecocokan pada umumnya dilakukan dengan menggambarkan data

pada kertas. Terdapat dua uji kecocokan yaitu sebagai berikut:

1. Uji Chi Kuadrat

Digunakan dalam menentukan persamaan distribusi terpilih yang

mewakili dari distribusi statistik sampel data analisis. Kriteria penilaian

adalah:

Peluang > 5% maka persamaan distribusi teori dapat digunakan.

Peluang < 1% maka persamaan distribusi teori dapat digunakan.

Peluang antara 1% - 5% maka tidak dapat digunakan dan perlu

adanya data tambahan.

2. Uji Smirnov – Kolmogorov

Pengujian tidak menggunakan fungsi distribusi khusus. Cara ini lebih

sederhana dari uji chi kuadrat. Terdapat perbedaan (Δ) tertentu apabila

kemungkinan setiap varian dibandingkan. Apabila Δ maks yang terbaca

31

probabilitas < Δ kritis maka distribusi tidak dapat digunakan (Kamiana,

2010).

2.3.3.6 Analisis Intensitas Curah Hujan

Besarnya curah hujan maksimum dalam suatu desain disebut juga

intensitas curah hujan (Sosrodarsono dan Takeda, 1987). Intensitas hujan

digunakan untuk mengetahui debit rencana hujan yang akan digunakan.

Untuk menghitung dapat digunakan beberapa metode sebagai berikut:

1. Metode Monobe

Untuk mendapat intesitas digunakan rumus:

(2.11)

dimana:

I = intensitas hujan (mm/jam)

R24= curah hujan harian maksimum (mm/24 jam)

T = periode ulang hujan

2. Metode Van Breen

Selama 4 jam dengan hujan efektif 90% dari hujan 24 jam merupakan

nilai besaran dari metode ini.

Rumus yang digunakan:

I =

(2.12)

dimana:

I = intensitas hujan (mm/jam)

R24= curah hujan harian maksimum (mm/24 jam)

3. Metode Bell

= ( 0,21. Ln(T)+ 0,52)(0,54.t

0,25 – 0,50).

(2.13)

dimana:

R = curah hujan (mm)

T = Periode ulang hujan

t =durasi hujan (menit)

Perhitungan intesitas hujan sebagai berikut:

32

=

.

(

(2.14)

4. Metode Hasper Weduwen

Perumusan metode Hasper adalah:

1 ≤ t ≤ 24, maka:

R = √

. (

(2.15)

0 ≤ t ≤ 1, maka:

R = √

. (

(2.16)

Ri = XT . (

) (2.17)

dimana:

t = durasi hujan (jam)

R,Ri= curah hujan Hasper –Weduwen (mm)

Perhitungan intensitas hujan digunakan rumus:

I =

(2.18)

dimana:

I = Intensitas curah hujan (mm/jam)

2.3.3.7 Pemilhan Metode Perhitungan Intensitas Hujan

1. Metode Talbot

Rumus ini banyak digunakan karena mudah diterapkan. Tetapan a dan b

ditentukan dengan harga-harga yang terukur. Berikut rumus untuk

mencari nilai a dan b:

I =

(2.19)

a = ∑ ∑ ∑ ∑

∑ ∑ (2.20)

b = ∑ ∑ ∑

∑ ∑ (2.21)

dimana:

I = intensitas hujan (mm/jam)

t = durasi hujan

33

a dan b = konstanta yang tergantung pada lamanya hujan

2. Metode Ishiguro

Metode Ishiguor ini dikemukakan oleh Dr. Ishiguro tahun 1953. Tetapan

a dan b ditentukan dengan harga-harga yang terukur. Adapun rumus

tersebut:

I =

√ (2.22)

a = ∑ √ ∑ ∑ √ ∑

∑ ∑ (2.23)

b = ∑ ∑ √ ∑ √

∑ ∑ (2.24)

dimana:

a dan b = konstanta yang tergantung pada lamanya hujan

3. Metode Sherman

Metode Sherman pertama ditemukan 1905, metode ini cocok untuk

jangka waktu curah hujan yang lamanya lebih dari 2 jam. Tetapan a

dijadikan dalam nilai log. Rumus tersebut adalah

I =

(2.25)

log a = ∑ ∑ ∑ ∑ ∑

∑ ∑ (2.26)

n = ∑ ∑ ∑ ∑

∑ ∑ (2.27)

dimana:

I = intensitas hujan (mm/jam)

t = durasi hujan

a = konstanta yang tergantung pada lamanya hujan

n = banyak data

Dari ketiga metode kita akan memilih 1 metode yang akan digunakan dalam

penentuan intensitas hujan. Pemilihan rumus melihat selisih terkecil antar I

asal dan I teoritis yang akan dipakai rumusnya (Kamiana, 2010).

2.3.3.8 Perhitungan Limpasan Air Hujan

Perhitungan debit limpasan dilakukan untuk mengetahui debit rencana yang

akan datang. Nilai debit berdasarkan PUH yang akan digunakan.

34

Perhitungan debit menggunakkan rumus metode rasional. Untuk nilai C

dapat dilihat pada Tabel 2.1. Rumus rasional yang digunakan adalah:

Q = C. I. A (2.28)

dimana:

Q = debit puncak limpasan (m3/det)

C = angka pengaliran (dapat dilihat pada Tabel 2.1)

A = luas daerah pengaliran

I = Intensitas curah hujan (mm/jam)

Tabel 2. 1 Nilai Koefisien Limpasan No Kondisi Daerah Koefisien No Sifat Permukaan Tanah Koefisien

1 Perdagangan 8 Jalan

Daerah kota 0,70-0,95

Aspalt 0,70-0,95

Daerah dekat kota 0,50-0,70 Beton 0,80-0,95

2 Pemukiman Batu bata 0,70-0,85

Rumah tinggal 0,30-0,50 Batu kerikil 0,15-0,35

Terpencar 0,40-0,60 9 Jalan raya dan trotoar 0,70-0,85

Kompleks perumahan 0,25-0,40 10 Atap 0,75-0,95

Pemukiman apartemen 0,50-0,70 11 Lapangan rumut, tanah

berpasir

3 Industri

Kemiringan 2% 0,05-0,10

Industri ringan 0,50-0,80 Kemiringan 2%-7% 0,10-0,15

Industri berat 0,6-0,90 Curam 0,15-0,20

4 Taman, Kuburan 0,10-0,25 12 Lapangan rumput, tanah

keras

5 Lapangan bermain 0,10-0,25

Kemiringan 2% 0,13-0,17

6 Daerah halaman KA 0,20-0,40 Kemiringan 2%-7% 0,18-0,22

7 Daerah tidak terawat 0,10-0,30 Curam 0,25-,35

Sumber: Urban Drainage Guidelines and Technical Design Standards, Dep.PU Jakarta

November 1994

2.3.4 Perhitungan Dimensi Saluran

Untuk perhitungan dimensi saluran menggunakan rumus manning. Rums

manning digunakan untuk mengetahui koefisien kekasaran pada dasar

saluran. Hal ini bertujuan untuk mengatahui apakah kapasitas eksisting

35

mengalami masalah atau tidak. Rumus yang digunakan adalah rumus

Manning, yaitu:

Q = V . A (2.29)

V =

(2.30)

Q =

. A . R

2/3 . S

1/2 (2.31)

dimana:

Q = debit air disalurkan (m3/det)

V = kecepatan rata-rata dalam saluran (m/det)

n = koefisien manning

A = luas penampang basah (m2)

S = kemiringan dasar saluran (m/m)

R = jari-jari hidrolis (m)

F = freeboard (m)

C = koefisien , dengan syarat

2.3.5 Perencanaan Hidrolika

Aliran air dalam saluran dapat berupa aliran terbuka atau aliran pipa. Kedua

jenis aliran ini serupa tetapi berbeda dalam beberapa hal penting. Aliran

terbuka harus memiliki permukaan bebas, sedangkan aliran pipa tidak,

karena air harus mengisi seluruh pipa (Hasmar, 2011).

Dua jenis aliran dibandingkan pada gambar 2.8. Sebelah kiri adalah aliran

pipa. Dimana dua tabung piezometer dipasang di pipa pada bagian 1 dan 2.

Tingkat air dipertahankan olehtekanan pada ketinggian yang diwakili oleh

garis hidrolik. Tekanan yang diberikan air ditunjukan dalam tabung sesuai

tinggi air diatas garis tengah pipa. Total energi dalam aliran mengacu pada

garis datum yaitu jumlah dari ketinggian z dari garis pusat pipa, tinggi

piezometri y, dan kecepatan V2/2g, dimana V adalah kecepatan rata-rata

aliran. Energi diwakilkan oleh garis tingkat energi. Hilangnya energi dari

bagian 1 ke bagian 2 diwakili oleh hf. Saluran terbuka sendiri ditunjukkan

pada bagian kanan Gambar 2.8. Diasumsikan alirannya parallel dan

36

memiliki distribusi kecepatan yang seragam dan sebagian kemiringan

salurannya kecil. Dalam hal ini permukaan air dan kedalaman air sesuai

dengan ketinggian piezometrik (Suripin, 2004).

Pipe flow Open-channel flow

Gambar 2. 8 Perbandingan antara pipe flow dan open-channel flow

Sumber: Suripin, 2004

Dari kedua saluran tersebut saluran terbuka lebih sulit karena kondisi

disaluran terbuka diperumit oleh fakta bahwa posisi permukaan bebas

cendengerung erubah dan fakta bahwa kedalaman aliran, debit, dan

kemiringan dasar saluran saling bergantung (Suripin, 2004).

2.3.5.1 Saluran Tahan Erosi

Faktor yang diperhitungankan meliputi:

a) Freeboard

Jarak vertikal dari puncak tanggul sampai ke permukaan air pada kondisi

perencanaan. Tinggi dipengaruhi oleh penambahan debit, fluktuasi air

tanah, gerakan angina, karakteristik tanah dan gradien rembesan.

Tinggi jagaan = 5% - 30 %

Tinggi jagaan = √ , bila C = koefisien berkisar 0,46 untuk

kapasitas 0,6 m3/dt dan 0,76 untuk kapasitas 8,50 m

3/dt atau lebih

besar.

Tinggi jagaan menurut standar perencanaan, Departemen Pekerjaan

Umum untuk saluran tanah dan pasangan seperti dalam Lampiran 7.

b) Kecepatan aliran minimum

Kecepatan minimum untuk v = 0,6-0,9 m/dt apabila persentase lumpur

disaluran cukup kecil dan v = 0,75 m/dt dapat mencegah tumbuhnya

tanaman yang dapat memperkecil debit saluran.

37

c) Kecepatan aliran minimum

Kemiringan dipengaruhi oleh topografi, tinggi energi serta tujuan

penggunaan saluran.

d) Kemiringan dinding saluran

Kemiringan tergantung dari jenis material, kontruksi, kehilangan air, dan

geometri saluran. Untuk kriteria bisa diliat pada Lampiran 6 Tabel

Kemiringan Dinding Saluran

e) Jenis penampang

Ada beberapa bentuk penampang yaitu:

1. Trapesium

Biasanya mengalirkan air hujan dengan debit besar. Umumnya terbuat

dari tanah tetapi ada juga yang dibuat dari pasangan batu dan beton.

Contoh dapat di lihat pada Gambar 2.9. Digunakan apabila saluran

terbuka dan lahan luas

Gambar 2. 9 Saluran Trapesium Sumber: Wesli, 2008

2. Segiempat

Untuk mengalirkan air hujan dengan debit tinggi pada lokasi lahan

yang kurang cukup. Penampang dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Digunakan apabila debit tinggi (Q) dan saluran terbuka.

Gambar 2. 10 Saluran Segiempat Sumber: Wesli, 2008

3. Segitiga

Dapat mengalirkan air hujan dengan debit kecil. Penampang dapat

dilihat pada Gambar 2.11. Umumnya digunakan pada:

Debih rendah (Q)

Saluran terbuka

38

'

Gambar 2. 11 Saluran Segitiga

Sumber: Wesli, 2008

4. Lingkaran

Untuk menyalurkan limbah air hujan debit kecil. Biasanya

digunakan untuk saluran rumah penduduk dan pada sisi jalan

perumahan padat. Contoh dapat di lihat pada Gambar 2.12.

Gambar 2. 12 Saluran Lingkaran

Sumber: Wesli, 2008

2.4 Tinjauan Penelitian Terdahulu

Terdapat beberapa jurnal atau skripsi yang dijadikan kajian pustaka guna

menunjang proses penulisan. Literatur yang digunakan dijadikan acuan

dalam menentukan metode, proses analisis dan penerapan usulan yang

digunakan dalam evaluasi dan usulan perbaikan sistem drainase di Jalan

Ryacudu. Beberapa judul jurnal atau skripsi dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2. 2 Penelitian Terdahulu No Nama Penulis Judul Metode Hasil

1 Sadhu (2007)

Evaluasi Sistem Drainase

Saluran Sekunder Gayung

Kebon Sari Kota Surabaya

Log Pearson III

Tedapat banjir di beberapa saluran ,

penyebabnya kapasitas kurang,

alternatif dengan redesain box culvert

2 Setiawan dan

Permana (2016)

Evaluasi Sistem Drainase Di

Kelurahan Paminggir Garut Log Pearson III

Terdapat genangan di karenakan

pendangkalan akibat sampah dan

sedimen yan mengendap

Perbaikan dengan normalisasi saluran

39

No Nama Penulis Judul Metode Hasil

3 Taofiki, dkk

(2017)

Evaluasi Kapasitas Sistem

Drainse Perumahan Gumbel

Kapasitas eksisting tidak dapat

menampung deibt rencana dank arena

faktor banyak sampah curah hujan

tinggi dan penyempitan saluran

4 Wahyudi (2016)

Perencanaan dan Perhitungan

Ulang Saluran Drainse Kali

Pucangan, Kota Sidoarjo,

Jawa Timur

Hidrograf Nakayasi Saluran meluap , dilakukan

normalisasi dengan pelebaran saluran

5 Muliawati (2015)

Perencanaan Penerapan

Sistem Drainase Berwawasan

Lingkungan (Eko-Drainase)

Menggunakan Sumur Resapan

di Kawasan Rungkut

Gumbel

Terjadi genangan akibat eksiting tidak

dapat menampung debit limpasan,

dilakukan alternatif dengan

pembuatan sumur resapan

6 Qurniawan (

2009)

Perencanaan Sistem Drainase

Perumahan Josroyo Permai

RW 11 Kecamatan Jaten

Kabupaten Karanganyar

Log Normal

Periode ulang dipakai 2 tahun, debit

pada saluran utama 0,368 m3/s ,

dengan dimensi B = 0,365 m dan h =

0,316 m

7 Purnama, dkk

(2016)

Perencanaan Sistem Jaringan

Drainase Untuk Perumahan

Baiti Jannati Sumbawa

Log Pearson III

Periode ulang dipakai 5 tahun, debit

disalauran utama 1,7 m3/s dengan

dimensi B = 0,7m dan h = 0,516 m

2.5 Gambaran Umum

2.5.1 Karakteristik Lingkungan Fisik

Kelurahan Korpri Raya adalah kelurahan dari enam kelurahan yang ada di

Kecamatan Sukarame yang telataknya di bagian timur Kota Bandar

Lampung. Luas dari keluaran Korpri Raya sebesar 250 ha dan terletak pada

ketinggian 820 m diatas permukaan laut. Batas wilayah Kelurahan Korpri

Raya adalah sebagai berikut: sebelah Utara : Kecamatan Tanjung Senang,

sebelah Selatan : Kelurahan Way Dadi, sebelah Barat : Kelurahan Way Dadi

Baru, dan sebelah Timur : Kelurahan Korpri Jaya. Kelurahan Korpri Raya

memiliki 2 Lingkungan (LK) dan 19 Rukun Tetangga (RT. Batas wilayah

dapat dilihat pada Gambar 2.13 (BPS Bandar Lampung, 2019).

40

Gambar 2. 13 Peta Administrasi Kecamatan Sukarame Sumber: BPS Bandar Lampung

2.5.2 Populasi

Berdasarkan data BPS 2019 dari tahun 2018 yang tercatat di kelurahan

Korpri Raya memiliki penduduk berjumlah 3.893 orang. Dengan sex ratio

sebesar 99. Korpri Raya memiliki kepadatan penduduk 1.557 km2.

Penggunaaan alat kontrasepsi di Korpri Raya sebanyak 611: 178 pil,192

IUD, 18 kondom, 14 MOW, 2 MOP, 178 suntikan dan 18 implan. Data

pasangan usia subur pada Korpri Raya 528 pasangan (BPS Bandar

Lampung, 2019).

2.5.3 Kondisi Hidrologi

Pada Kelurahan Korpri Raya tidak memilki sungai besar untuk digunakan

sebagai sumber air bersih dan menampung air yang berlebih. Kelurahan

Korpri Raya memiliki 1 badan air yang tidak begitu besar untuk

menampung hujan. Untuk mempermudah dalam mentukan jalur aliran di

41

buat Peta DAS yang tedapat pada Gambar 2.14 (BPS Bandar Lampung,

2019).

Gambar 2. 14 Peta DAS Kelurahan Korpri Raya , Sukarame, Bandar Lampung

Sumber: http://portal-ina-sdi.or.id (diakses pada agustus 2020)

2.5.4 Prasarana

Terdapat berbagai macam prasarana untuk menunjang kegiatan masyarakat

di Kelurahan Korpri Raya. Prasarana yang tersedia meliputi fasilitas

kesehatan, perdagangan atau industri, rumah makan, hiburan, perhubungan,

keuangan, keagamaan, dan pendidikan. Berikut beberapa prasarana yang

ada terlihat pada Tabel 2.3 (BPS Bandar Lampung, 2019).

Tabel 2. 3 Prasarana Kelurahan Korpri Jenis Fasilitas Jumlah

Pendidikan

SD 3

SMP 1

SMU 1

MI 2

Pendidikan MTs 1

Pondok Pesantren 1

42

Jenis Fasilitas Jumlah

Kesehatan

Puskesmas 1

Puskesmas Pembantu 1

Poskeskel 1

Poliklikik 1

Praktek Bidan 1

Posyandu 1

Apotek 1

Keagamaan Masjid 4

Musholla 4

Pedagangan atau Industri

Air Minum Isi Ulang 2

Pasar 1

Minimarkaet 6

Toko 2

Perhubungan Angkutan Umum 1

Rumah Makan Rumah Makan 1

Hiburan Kolam Renang 1

Keuangan Koperasi 1

Sumber: Sukarame Dalam Angka 2018

2.5.5 Kondisi Permasalahan Drainase

Korpri Raya sudah memiliki saluran drainase pada jalan Ryacudu Saluran

drainase berada dikedua ruas jalan baik kiri maupun kanan. Pada beberapa

titik mengalami kerusakan seperti kerusakan dinding saluran, adanya

timbunan (tanah, sampah, dedaunan) seperti terlihat pada Gambar 2.15,

saluran di atasnya tedapat bangunan tetapi tidak diberikan lubang untuk air

masuk kesaluran.

Drainase pada kedua ruas jalan tersebut sudah terbuat dari material beton.

Selain itu ada juga yang muka tanah saluran drainase lebih tinggi

dibandikan dengan muka tanah jalannya. Hal tersebutlah yang menyebabkan

adanya genangan air ketika hujan turun.

Sistem drainase dirasa kurang terencana dan kurang memerhatikan daerah

resapan air hujan. Kebersihan saluran tidak terjaga karena masih ada yang

terdapat sampah ataunya sejenisnya. Selain itu mungkin saja salurannya

sendiri memiliki kapasitas yang kurang mencukupi untuk menampung air

43

hujan. Tertutupnya saluran juga merupakan hal yang perlu dicermati.

Karena apabila salurannya tertutup dan tidak ada diberi lubang air tidak

dapat mengalir atau masuk ke saluran drainase. Akibatnya air melimpas dan

akan menyebabkan genangan di sepanjang jalan.

z

Gambar 2. 15 Drainase Tertutup Oleh Sedimen