1

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSurabaya merupakan kota terbesar

kedua di Indonesia dan sebagai ibu kotapropinsi Jawa Timur, penduduk KotaSurabaya semakin lama semakin padat.Selain pusat pemerintahan Jawa Timurberada di Kota Surabaya, kota ini jugadikenal sebagai kota industri, maritim,perdagangan,dan wisata. Oleh karena itubanyak masyarakat dari luar kota Surabayayang singgah untuk berbagai keperluan diSurabaya,hal ini menyebabkan semakinmeningkatnya kebutuhan untuk tempatsinggah.

Oleh karena kebutuhan hunian dikota Surabaya meningkat,maka kinibanyak dibangun hotel dan salah satu hotelyang sedang dibangun berada di JalanBasuki Rahmat yang merupakan kawasantengah kota dimana banyak terdapatbangunan perkantoran.

Pembangunan hotel yang berada diJalan Basuki Rahmat yang termasuksebagai jalan protokol di Surabaya,mengakibatkan berkurangnya lahanterbuka yang berfungsi sebagai tempatresapan air hujan sehingga air akan sulitmeresap ke tanah. Alih fungsi lahanberpengaruh terhadap koefisien pengaliran(C) dimana koefisien pengaliran (C)menjadi tinggi,oleh karena itu sistemjaringan drainase dan fasilitas drainaseyang ada di area hotel perlu direncanakansecara baik agar air hujan dapat di ditahandi area hotel.

Untuk menghindari terjadinyabanjir,maka kapasitas saluran pembuangyang ada harus diketahui. Hal ini bertujuanagar apabila saluran pembuangmendapatkan tambahan limpasan air dariarea lokasi studi maka besarnya limpasanair yang akan masuk ke saluran pembuangdapat diatur,sehingga debit air yang adatidak melebihi dari kapasitas saluran yangada.

1.2 Perumusan MasalahDari uraian diatas, maka permasalahan

yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah:1. Bagaimana jaringan saluran drainase

dan fasilitasnya dalam area hotel?2. Berapa volume limpasan yang terjadi

di area hotel?3. Bagaimana pengaturan fasilitas

drainase dalam area hotel untukmembatasi aliran yang keluar dariarea hotel?

4. Apakah terjadi kenaikan muka air disaluran pembuang akibatpenambahan debit dari area hotel?

1.3 TujuanDengan adanya permasalahan diatas,

maka tujuan yang ingin dicapai dari penulisantugas akhir ini adalah:

1. Merencanakan jaringan salurandrainase dan fasilitas dalam areahotel.

2. Mengetahui besarnya volumelimpasan yang terjadi di area hotel.

3. Merencanakan pengaturan fasilitasdrainase dalam area hotel untukmembatasi aliran yang keluar dariarea hotel.

4. Mengevaluasi kondisi eksistingsaluran pembuang untuk mengetahuikenaikan muka air akibatpenambahan debit dari area hotel.

1.4 Batasan MasalahDalam penulisan tugas akhir ini perlu

adanya pembatasan masalah dalam penulisannyadikarenakan terbatasnya data. Adapun batasanmasalah tersebut antara lain:

1. Tidak memperhitungkan anggaranbiaya.

2. Data hujan didapat dari stasiun hujanSimo, Gubeng, Wonokromo.

3. Tidak merencanakan dimensi Talangdan Gutter

4. Tidak memperhitungkan volume dandimensi STP

1.5 ManfaatAdapun manfaat yang dapat diambil

dari penulisan Tugas Akhir ini adalahMeminimalkan limpasan dari area hotel agartidak membebani saluran kota.

2

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Air hujan dan air pembuanganmerupakan salah satu sumber yangmenyebabkan terjadinya banjir, pada tugasakhir ini air hujan yang terjadi di areahotel akan ditampung dalam sampitkemudian disalurkan ke kolam tampungan,dari kolam tampungan air dialirkan kesaluran kota.

Pada tugas akhir ini data-data yangdibutukan untuk analisa hidrologi meliputi:

Data curah hujan Peta lokasi studi Peta stasiun hujan Data potongan memanjang

saluran pembuang

Beberapa dasar teori yang akandigunakan sebagai dasar dari analisaperhitungan adalah :

2.1 Analisa Data Curah HujanData hujan yang didapat

merupakan hujan yang terjadi pada satutitik saja (point rainfall). Sedangkan untukperhitungan hidrologi, dibutuhkan datahujan rata-rata pada kawasan yangditinjau. Untuk mengubah hujan titikmenjadi hujan rata-rata kawasan.

2.1.1 Analisa Hujan Rata-rataAda tiga macam cara umum dipakai

dalam menghitung hujan rata-rata kawasan :(1)rata-rata aljabar (2) poligon thiessen, dan(3) isohyet. Rata-rata Aljabar digunakanapabila data dan hasil yang diinginkan benar-benar mendekati kondisi asli, untuk polygonthiessen digunakan apabila jumlah stasiunhujan lebih dari satu satsiun hujan, dan untukIsohyet cara perhitungannya denganmenghubungkan titik hujan. didalamperhitungan hujan rata-rata kawasan padapenulisan tugas akhir ini menggunakan rata-rata Aljabar, dengan alasan hanya terdapat satustasiun hujan yang berdekatan dengan lokasistudi.Maka besarnya area rainfall adalah :

)....(1321 nRRRR

nR atau

n

iiR

nR

1

1………………..............2.1

Dimana : R = hujan rata-rata (area rainfall)iR = tinggi hujan pada stasiun i (point

rainfall)n = banyaknya data (stasiun hujan)Suyono Sosrodarsono (2006)

2.1.2 Poligon ThiessenHasil dari cara ini lebih

akurat dibandingkan dengan cararata – rata aljabar. Penerapan cara inimeliputi langkah-langkah sebagaiberikut :a) Lokasi stasiun hujan diplot pada

peta DAS, kemudian dibuat garispenghubung antar stasiun hujan

b) Tarik garis tegak lurus di tengah-tengah setiap garis penghubungsehingga membentuk polygonThiessen

c) Hasil dari langkah sebelumnya,akan terbentuk polygon yangmengelilingi setiap stasiun hujan.Namun bila polygon yangmengelilingi stasiun hujanberada di luar DAS maka batasDAS digunakan sebagai batasdaerah pengaruh stasiun hujan.

Sehingga hujan rata-rata kawasandapat dicari sebagai berikut :

n

i

ii

n

iii

n

nn

AA

PA

AP

AAAAAPAPAPAP

P1

1

321

332211 ..

......

Dimana :Pi = curah hujan yang tercatat di

stasiun hujanAi = luas daerah polygon stasiun

penakar hujanA = luas DAS

AAi = faktor pembobot untuk setiap

stasiun hujan

2.2 Analisa Frekuensi

3

Karena sistem drainase yang adaharus direncanakan untuk masa yangmendatang, yang tidak dapat dipastikankapan akan terjadi, karena itu perlu dicarikemungkinan dan frekuensi terjadinyasehingga sangat penting untuk dilakukananalisa frekuensi dan probabilitas. Analisafrekuensi ini didasarkan pada sifat statistikdata yang telah lalu untuk memperolehprobabilitas besaran hujan di masa yangakan datang. Di dalam ilmu statistikdikenal beberapa macam distribusifrekuensi dan model matematik distribusipeluang yang banyak digunakan untukdata tahunan dalam bidang hidrologi yaitu:

(1) distribusi Normal,(2) distribusi Log Normal, dan(3) distribusi Log Pearson III.

Setiap jenis distribusi atau sebaran mempunyaiparameter statistik yang terdiri dari nilai rata-rata )( x , standart deviasi )( S ,koefisien ketajaman (Ck), yang masing-masing dicari berdasarkan rumusNilai rata-rata (mean) :

nX

X ............................................2.2

Deviasi standart (standart deviation) :

1)( 2

nXX

S .............................2.3

Dimana : S = deviasi standart (standartdeviation)

X = data dalam sampelX = nilai rata-rata hitungn = jumlah pengamatan

Soewarno (1995)Koefisien variasi (coefficient of variation)Koefisien variasi adalah nilai perbandinganantara deviasi standar dengan nilai rata-ratahitung dari suatu distribusi. Besarnya kefisienvariasi dapat dihitung dengan rumus sebagaiberikut:

XSCv ..............................................2.3

Dimana : Cv = koefisien variasi (coefficientof variation)S = deviasi standar (standart deviation)X = nilai rata-rata hitung

Soewarno (1995)

Koefisien kemencengan (coefficient ofskewness)Kemencengan adalah nilai yang menunjukkanderajat ketidaksimetrisan (assymetry) dari suatubentuk distribusi. Pengukuran kemencenganadalah mengukur seberapa besar suatu kurvafrekuensi dari suatu distribusi tidak simetri ataumenceng. Umumnya ukuran kemencengandinyatakan dengan besarnya koefisienkemencengan, dapat dihitung dengan rumussebagai berikut:

3

3

)2)(1()(Snn

XXnCs

.........................2.4

Dimana : Cs = koefisien kemencengan(coefficient of skewness)

S = deviasi standar (standartdeviation)

X = data dalam sampelX = nilai rata-rata hitungn = jumlah pengamatan

Soewarno (1995)

Koefisien ketajaman (coefficient of kurtosis)Koefisien ketajaman dimaksudkan untukmengukur keruncingan dari bentuk kurvadistribusi, yang umumnya dibandingkan dengandistribusi normal. Koefisien ketajamandigunakan untuk menentukan keruncingan kurvadistribusi, yang dapat dirumuskan sebagaiberikut:

4

42

)3)(2)(1()(

SnnnXXn

Ck

................2.5

Dimana : Ck = koefisien ketajaman (coefficientof kurtosis)

S = deviasi standart (standartdeviation)

X = data dalam sampelX = nilai rata-rata hitungn = jumlah pengamatan

Soewarno (1995)

Adapun sifat-sifat khas parameterstatistik dari masing-masing distribusi teoritisadalah sebagai berikut :

Distribusi Log Normal mempunyaiharga Cs > 0

Distribusi Log Pearson Type IIImempunyai harga Cs antara 0 < Cs <9

Distribusi Normal mempunyai hargaCs = 0 dan Ck = 3

4

2.2.1 Distribusi NormalPerhitungan Distribusi Pearson Tipe

III dan Distribusi Normal denganmenggunakan persamaan sebagai berikut:

SkXX . ……...............................2.6Dimana : X = besarnya suatu kejadian

X = nilai rata-rataS = deviasi standart (standart eviation)k = Faktor frekuensi, merupakan

fungsi peluang atau periodeulang (lihat tabel Nilai

Variabel Reduksi Gauss)Soewarno (1995)

2.2.2 Distribusi Log Pearson Tipe III danLog Normal

Perhitungan Distribusi Log PearsonTipe III dan Log Normal denganmenggunakan persamaan sebagai berikut:

SdLogRkLogRLogR . ......…............2.7Dimana : LogR = logaritma curah hujan untukperode tertentu

LogR = harga rata-rata dari logaritma data

SdLogR = deviasi standart (standart deviation)k = faktor dari sifat Distribusi Log Pearson Tipe

III dan Log Normal yang didapat dari tabel fungsiCs dan probabilitas kejadian (lihat tabel untuk nilaik Distribusi Pearson Tipe III). Dan nilai CV daritabel k Log Normal (Lihat tabel Faktor Frekuensi kuntuk Distribusi Log Normal). Soewarno (1995)

Table.2.1 Nilai k Distribusi Pearson Tipe III danLog Pearson Tipe III

Sumber : Soewarno, Aplikasi Metode Statistik untukAnalisa Data,1995.

Tabel.2.2 Nilai Variabel Reduksi GaussNilai k Untuk

Distribusi NormalT Peluang k

1,001 0,999 -3,051,005 0,995 -2,581,010 0,990 -2,331,050 0,950 -1,641,110 0,900 -1,281,250 0,800 -0,841,330 0,750 -0,671,430 0,700 -0,521,670 0,600 -0,252,000 0,500 02,500 0,400 0,253,330 0,300 0,524,000 0,250 0,675,000 0,200 0,8410,000 0,100 1,2820,000 0,050 1,6450,000 0,200 2,05

100,000 0,010 2,33200,000 0,005 2,58500,000 0,002 2,88

1000,000 0,001 3,09Sumber : Soewarno, Aplikasi Metode Statistik untuk

Analisa Data,1995.

Tabel.2.3 Faktor Frekuensi k Untuk DistribusiLog Normal

(CV)

Peluang kumulatif P (%) : P (X ≤ X)50 80 90 95 98 99

Periode ulang (tahun)2 5 10 20 50 100

0,0500

-0,0250

0,8334

1,2965

1,6863

2,1341

2,4570

0,1000

-0,0496

0,8222

1,3078

1,7247

2,2130

2,5489

0,1500

-0,0738

0,8085

1,3156

1,7598

2,2899

2,2607

0,2000

-0,0971

0,7926

1,3200

1,7911

2,3640

2,7716

0,2500

-0,1194

0,7746

1,3209

1,8183

2,4318

2,8805

0,3000

-0,1406

0,7647

1,3183

1,8414

2,5015

2,9866

0,3500

-0,1604

0,7333

1,3126

1,8602

2,5638

3,0890

0,4000

-0,1788

0,7100

1,3037

1,8746

2,6212

3,1870

0,4500

-0,1957

0,6870

1,2920

1,8848

2,6731

3,2799

0,5000

-0,2111

0,6626

1,2778

1,8909

2,7202

3,3673

0,5500

-0,2251

0,6379

1,2613

1,8931

2,7613

3,4488

0,6000

-0,2375

0,6129

1,2428

1,8915

2,7971

3,5211

0,65 - 0,58 1,22 1,88 2,82 3,39

5

00 0,2185 79 26 66 79 300,7000

-0,2582

0,5631

1,2011

1,8786

2,8532

3,3663

0,7500

-0,2667

0,5387

1,1784

1,8677

2,8735

3,7118

0,8000

-0,2739

0,5118

1,1548

1,8543

2,8891

3,7617

0,8500

-0,2801

0,4914

1,1306

1,8388

2,9002

3,9056

0,9000

-0,2852

0,4686

1,1060

1,8212

2,9071

3,8137

0,9500

-0,2895

0,4466

1,0810

1,8021

2,9103

3,8762

0,1000

-0,2929

0,4254

1,0560

1,7815

2,9098

3,9035

Sumber : Soewarno, Aplikasi Metode Statistikuntuk Analisa Data,1995.

2.3 Uji Kecocokan DistribusiUji menentukan kecocokan distribusi

frekuensi dari sampel data terhadap fungsidistribusi peluang yang diperkirakan dapatmenggambarkan atau mewakili dirtribusifrekuensi tersebut diperlukan pengujianparameter, yaitu :

1 Uji Chi Kuadrat2 Uji Smirnov Kolmogorov

2.3.1 Uji Chi KuadratUji Chi Kuadrat dimaksudkan untuk

menentukan apakah persamaan distribusipeluang yang telah dipilih dapat mewakili daridistribusi statistik sampel data yang dianalisa.Pengambilan keputusan uji ini menggunakanparameter 2X , oleh karena itu disebut denganUji Chi Kuadrat. Parameter 2X dapat dihitungdengan rumus:

G

i i

iih E

EOX

1

22 )(

………..................2.

8Dimana : 2

hX = parameter Chi Kuadratterhitung

G = jumlah sub kelompokiO = jumlah nilai pengamatan pada

sub kelompok ke-iiE = jumlah nilai teoritis pada sub

kelompok ke-iSoewarno (1995)

Prosedur Uji Chi Kuadrat adalah :1. Urutkan data pengamatan (dari besar

ke kecil atau sebaliknya)2. Kelompokkan data menjadi G sub

grup, tiap-tiap sub grup minimal 4data pengamatan

Tidak ada aturan yang pasti tentangpenentuan jumlah kelas (grup), H.A.Sturges pada tahun 1926mengemukakan suatu perumusan untukmenentukan banyaknya kelas, yaitu:k = 1 + 3,322 log ndimana : k = banyaknya kelas

n = banyaknya nilai observasi(data)

3. Jumlahkan data pengamatan sebesar iOtiap-tiap sub grup

4. Jumlahkan data dari persamaandistribusi yang digunakan sebesar iE

5. Tiap-tiap sub grup hitung nilai

2)( ii EO dani

ii

EEO 2)(

6. Jumlahkan seluruh G grup nilai

i

ii

EEO 2)(

untuk menentukan nilai

Chi Kuadrat hitung7. Tentukan derajat kebebasan dk = G-R-1

(nilai R = 2, untuk distribusi normal danbinomial, dan nilai R = 1, untukdistribusi Poisson).

Tabel.2.4 Nilai Kritis Untuk Uji Chi Kuadrat

Sumber : Soewarno, Aplikasi Metode Statistik untukAnalisa Data,1995.

2.3.2 Uji Smirnov KolmogorovUji kecocokan Smirnov Kolmogorov

sering juga disebut uji kecocokan nonparametrik karena pengujiannya tidakmenggunakan fungsi distribusi tertentu.Prosedurnya adalah sebagai berikut:

6

1 Urutkan data pengamatan (dari besarke kecil atau sebaliknya) dan tentukanbesarnya peluang dari masing-masingdata tersebut.

2 Tentukan nilai masing-masing peluangteoritis dari hasil penggambaran data(persamaan distribusinya)

3 Dari kedua nilai peluang tersebuttentukan selisih terbesarnya antarapeluang antara peluang pengamatandengan peluang teoritis.D = maksimum )(')( XmPXmP

4 Berdasarkan tabel nilai kritis (SmirnovKolmogorov test) tentukan harga 0D

Apabila D < 0D → distribusi teoritis yangdigunakan untukmenentukanpersamaan distribusidapat diterima

D > 0D → distribusi teoritis yangdigunakan untukmenentukanpersamaan distribusitidak dapat diterima

Soewarno (1995)

Table.2.5 Nilai Kritis Do untuk Uji SmirnovKolmogorov

N α0,2 0,1 0,05 0,01

5 0,45 0,51 0,56 0,6710 0,32 0,37 0,41 0,4915 0,27 0,3 0,34 0,420 0,23 0,26 0,29 0,3625 0,21 0,24 0,27 0,3230 0,19 0,22 0,24 0,2935 0,18 0,2 0,23 0,2740 0,17 0,19 0,21 0,2545 0,16 0,18 0,2 0,2450 0,15 0,17 0,19 0,23

N > 50 5,007,1

N 5,022,1

N 5,036,1

N 5,063,1

NSumber : Soewarno, Aplikasi Metode Statistik

untuk Analisa Data,1995.

2.3.3 Perhitungan Curah Hujan PeriodeUlangBesarnya hujan rencana dipilih

berdasarkan pada pertimbangan nilai urgensidan nilai sosial ekonomi daerah yangdiamankan. Untuk daerah pemukimanumumnya dipilih hujan rencana denganperiode ulang 5-15 tahun. Sedang untuk

daerah pusat pemerintahan yang penting,daerah komersial dan daerah padat dengannilai ekonomi tinggi dapat dipertimbangkanperiode ulang antara 10-50 tahun. Untukperiode ulang yang lain dapat dilihat padatabel 2.5 Penetapan Periode Ulang Hujanini, dipakai untuk menentukan besarnyakapasitas saluran air terhadap limpasan airhujan atau besarnya kapasitas (kemampuan)suatu bangunan air, untuk keperluan –keperluan tertentu

Tabel.2.6 Periode Ulang Hujan (PUH)Untuk Perencanaan

Saluran Kota Dan Bangunan-bangunannya

No Distribusi PUH

(tahun)1 Saluran Mikro Pada

Daerah :- Lahan rumah,

taman, kebun,kuburan, lahantak terbangun

2

- Kesibukan danperkantoran

5

- Perindustrian :* Ringan 5* Menengah 10* Berat 25* Super

berat/proteksinegara

50

2 Saluran Tersier :- Resiko kecil 2- Resiko besar 5

3 Saluran Sekunder :- Tanda resiko 2- Resiko kecil 5- Resiko besar 10

4 Saluran Primer(Induk) :- Tanda resiko 5- Resiko kecil 10- Resiko besar 25Atau :- Luas DAS (25 A50) Ha

5

- Luas DAS (50 A100) Ha

(5-10)

- Luas DAS (100 A1300) Ha

(10-25)

7

- Luas DAS (1300 A6500) Ha

(25-50)

5 Pengendali BanjirMakro

100

6 Gorong-gorong :- Jalan raya biasa 10- Jalan by pass 25

Sumber: SDMP (Surabaya Master Plan Drainage)

2.3.4 Debit Banjir Rencana (Q)Untuk memperkirakan debit banjir

rencana digunakan cara hidrografRasional, rumus ini berlaku untukluasan ≈ 200 ha. Aliran puncakdiperhitungkan dengan perumusansebagai berikut :Qp = 0,278 . C . I . A ......................2.9

dimana :Qp = laju aliran ( debit ) puncak

(m3/dtk )C = koefisien aliran permukaanI = intensitas hujan ( mm/jam )A = luas DAS ( km2 )

Koefisien Pengaliran C dapatdipengaruhi oleh banyak faktordiantaranya yaitu intersepsi, infiltrasi,retensi, dan depresi permukaan. Suatulahan dapat terdiri dari beberapamacam penutup permukaan, misalnyarumah, jalan, pertokoan dan lain-lain.Untuk menghitung harga Crata-ratadigunakan rumus :

Ai.

rata-CrataHargaAiCi

……….2.10

Untuk menghitung intensitas hujandapat dipilih dengan menggunakanbeberapa rumus tergantung padamacam data hujan yang ada. Apabiladata hujan yang ada adalah data hujanharian maka digunakan rumus :

Monobe:3/2

24 2424

tcRI tc dalam

jam..2.11tc = waktu konsentrasiI = intensitas hujan ( mm/jam )R24 = tinggi hujan ( mm )

2.3.4.1 Waktu Konsentrasi (tc)Waktu konsentrasi (tc) didefinisikan

sebagai waktu pengaliran air dari titik terjauhpada lahan hingga masuk pada saluran terdekatsampai pada titik yang ditinjau. Perhitunganwaktu konsentrasi ini mempengaruhi besarkecilnya nilai dari intensitas hujan (I) yangterjadi. Besarnya nilai intensitas hujan (I)berbanding lurus dengan besar kecilnya debit(Q).

Untuk pengaliran pada lahan toMenggunakan perumusan :

467,0

0 44,1

slnt d …...........................2.12

l < 400 mDimana : l = jarak dari titik terjauh ke inlet (m)

nd =koefisien setara koefisien kekasarans = kemiringan medan

Tabel.2.7 Harga Koefisien Hambatan, dnJenis Permukaan

dnPermukaan impervious dan licin 0.02Tanah padat terbuka dan licin 0.10Permukaan sedikit berumput, tanahdengan tanaman berjajar, tanah terbukakekasaran sedang

0.20

Padang rumput 0.40Lahan dengan pohon-pohon musimgugur

0.60

Lahan dengan pohon-pohon berdaun,hutan lebat, lahan berumput tebal

0.80

Sumber: Sofia F dan Sofyan R, 2006

Untuk pengaliran pada saluran tf

VLt f ..........................................2.13

Dimana:L : panjang saluran yang dilalui oleh air (m)

V : kecepatan aliran air pada saluran (m/dt)

Waktu konsentrasi adalah waktuyang diperlukan oleh titik air untukmengalir dari tempat yang hidrolisterjauh di daerah alirannya ke suatu titikyang ditinjau (inlet), sehingga td = tcdengan pengertian pada saat itu seluruhdaerah aliran memberikan konstribusi

8

aliran di titik tersebut dimana pada saatitu debit dianggap debit maksimum.

2.4 Analisa HidrolikaKapasitas saluran didefinisikan

sebagai debit maksimum yang mampudilewatkan oleh setiap penampangsepanjang saluran. Kapasitas saluranini, digunakan sebagai acuan untukmenyatakan apakah debit yangdirencanakan tersebut mampu untukditampung oleh saluran pada kondisieksisting tanpa terjadi peluapan air.(Anggrahini , 1996). Sehingga apabilaterjadi genangan hal yang dapatdijadikan alternatif adalahpendimensian ulang saluran.Mendimensi saluran ini dilakukandengan menggunakan perumusanhidrolika seperti yang dijelaskan dibawah ini.

Kapasitas saluran dihitungberdasarkan rumus Manning :

AIRn

Q 21

321 …………....2.14

dimana,Q = debit saluran, satuan meter kubik per detik

(m3/det)n = koefisien kekasaran ManningR = jari-jari hidrolis saluran, satuan meter ( m )I = kemiringan saluranA = luas penampang basah saluran, satuan

meter persegi (m2)

Nilai – nilai yang dibutuhkan padaperhitungan kapasitas saluran denganmengggunakan rumus manning, adalah :

a. Luas penampang basah saluran ( A)

Saluran direncanakan adalahsaluran dengan penampang hidraulikterbaik. Dalam hal ini yang akandirencanakan adalah saluran denganpenampang persegi atau trapesium.Untuk saluran trapesium, luaspenampang basah saluran dihitungberdasarkan rumus:

hhmbA )( .......................2.13

Sedangkan untuk saluran denganpenampang persegi, luas penampangbasah saluran dihitung berdasarkanrumus :

hbA ………………………......2.15di mana:A = luas penampang basah , satuan m2

b = lebar dasar saluran, satuan meter ( m )h = tinggi air dalam saluran, satuan meter

( m )m = miring tebing saluran

b. Keliling basah saluran ( P )Keliling basah saluran merupakan

panjang basah saluran melintang yangterendam air atau dengan kata lainpanjang garis pertemuan antara cairandan batas penampang melintang saluranyang tegak lurus arah aliran. Kelilingbasah saluran trapesium dapat dihitungdengan menggunakan rumus,

212 mhbP ……………......2.16Sedangkan untuk saluran dengan

penampang persegi, keliling basahsaluran dihitung berdasarkan rumus :

hbP 2 ………………..........2.17Dimana :P = keliling basah saluran, satuanmeter ( m )b = lebar dasar saluran, satuan meter (m )h = tinggi air dalam saluran, satuanmeter ( m )m = miring tebing saluran

c. Jari – jari hidraulis saluran ( R )

Jari-jari hidrolis atau R merupakanperbandingan antara luas penampangbasah saluran (A) dengan keliling basahsaluran (P).

PAR …………………………...2.18

Dimana :R = jari – jari hidraulis saluran, satuanmeter ( m )

9

P = keliling basah saluran, satuanmeter ( m )

A = luas penampang basah , satuanm2

2.4.1 Analisa Kolam TampunganVolume air hujan yang jatuh diataslahan dihitung dengan rumus:volume = C.R.Adimana:

R = intensitas hujan (mm/jam)A = luas lahan (m²)C = koefisien pengaliran

Tabel.2.9 Harga Koefisien Pengaliran (C)

Kemudian volume yang didapatdialirkan ke kolam tampungan, untukanalisa kolam tampunganperhitungannya menggunakan carahidrograf rasional

a. Untuk td > tc

Gambar 2.3 Hidrograf Rasional KolamTampungan

Sumber : Stromwater Management Quantityand Quality, Martin P. Wanielista

b. Untuk tc = td

Gambar 2.4 Hidrograf Rasional Kolam TampunganSumber : Stromwater Management Quantity and

Quality, Martin P. Wanielista

o Hidrograf rasional.Luas bidang segitiga = volume aliran =tc * Qp

Luas bidang trapesium = volume aliran =1/2*∆t*QDimana :tc = waktu konsentrasiQp = laju aliran ( debit ) puncak ( m3/dtk )o Dimensi Kolam Tampungan

Besarnya dimensi Kolam Tampungantergantung dari besarnya debit yang akan ditampung. Untuk acuan besarnya dimensikolam tampungan telah didapat data dariKonsultan yaitu diantaranya :

- Gambar Potongan Melintang yang ada didalam Hotel

- Denah Atap, Lantai 2, dan BasementHotel

K ompon en lah an K oef isien C (% )

Pe rker asan :- a spal da n be ton 0,70 – 0,95- ba ta a tau pa vin g 0,70 – 0,85

Ata p 0,70 – 0,95Lahan ber umput:

- ta na h be rpa sir, - landa i(2%)

0,05 – 0,10

- cura m(7%)

0,10 – 0,15

- ta na h be ra t, - la ndai(2%)

0,13 – 0,17

- cura m(7%)

0,18 – 0,22

Dae rah per daganga n- pe nting, pa dat 0,70 – 0,95

- kura ng pada t 0,50 – 0,70Area pe rm ukima n :

- pe rum ahantungga l

0,30 – 0,50

- pe rum ahankopel

be rjauha n0,40 – 0,60

- pe rum ahankopel

be rde katan0,60 – 0,75

- pe rum ahanpinggir

kota0,25 – 0,40

- a parte me n 0,50 – 0,70Area industri :

- r inga n 0,50 – 0,80- be rat 0,60 – 0,90

Tam an dan ma kam 0,10 – 0,35

tc

t

Qm3

td

10

Prinsip hidrolik kerja kolam tampunganmeliputi hubungan antara inflow (I, aliranmasuk ke kolam tampungan) dari saluran-saluran drainase, outflow (O, aliran keluar darikolam tampungan) dan storage (V, tampungandalam kolam tampungan) dapat digambarkandalam sket berikut dibawah ini. Air dari dalamkolam tampungan dibuang dengan bantuanpintu air dengan debit konstan.

Gambar 2.5 Grafik Hubungan Volume Inflow danOutflow Terhadap Waktu

Dimana :V = Volume limpasan total (m3)V1 = Volume yang dibuang pada waktu tdengan debit konstan (m3)V2 = Volume akhir kolam tampungan (m3)Vmax = Volume maksimum kolam tampungan(m3)2.4.2 Profil Air Balik (Back Water)

Analisa profil air balik diperlukanuntuk mengetahui adanya pengaruh pasang-surut air laut yang masuk ke dalam SaluranBrandgang yang yang nantinya berpengaruhpada saluran drainase di kawasan Hotel,dengan menggunakan teori aliran berubahlambat laun. Elevasi air yang terjadi dapatdianalisis dengan metode tahapan langsung(direct step method). Analisis profil air balikdiperlukan untuk menentukan sampai berapajauh pengaruh kenaikan muka air di saluran.

Gambar 2.6 Gambar Sket Definisi UntukPerhitungan Aliran Tidak Seragam Metode TahapanLangsung

Sumber : Anggrahini, 2005

Persamaan energi dari penampang satu kepenampang yang kedua dapat dinyatakansebagai berikut :

xfig

uhg

uhxbi .2

22222

2111.

.....................2.22

Tinggi energi spesifik penampang ke satu danpenampang ke dua adalah :

guhE

guhE

2

22222

2

21111

…………............2.23

Dengan memasukkan dua persamaan tersebut kedalam persamaan energi,didapat persamaan :

xiEExi fb .. 21 …………............2.24

atau

fibiE

fibiEEx

12 ......................2.25

Apabila diasumsikan E1 = E2 = E

guhE

2

2. ........................................2.26

Dimana: h = kedalaman aliran (m)

u = kecepatan rata – rata aliran (m/det).α = koefisien pembagian kecepatan ataukoefisien energi.ib = kemiringan dasar saluran.if = kemiringan garis energi.

fi = kemiringan rata – rata garis energi.

Apabila persamaan Manning yang digunakan :

34

22

R

unfi .........…...............................2.27

Ie

ih2

h1

ix

gV2

22

Se x

g2V 2

1

Vmax

tt1

m³

V2

V1

V

11

BAB IIIMETODOLOGI

Air hujan yang jatuh di area hotel akandialirkan dan ditampung di sump pit, setelahdari sump pit, kemudian air akan dialirkan kekolam tampungan, air sebisa mungkin ditahandi area hotel dan hanya sebagian kecil air yangdibuang ke saluran pembuang kota,hal inidilakukan agar limpasan air dari hotel tidakterlalu membebani saluran kota.Langkah-langkah yang diambil dalam penyusunanTugas Akhir ini adalah sebagai berikut :3.1. Tahap Persiapan

1. Studi literatureMempelajari buku – buku literaturedan laporan – laporan yang terkaitdengan wilayah studi untukmendapatkan informasi yang lebihmendetail mengenai kawasan studi.

2. Studi LapanganMencari informasi sebanyak –banyaknya tentang kondisi dilapangan untuk mengetahuipermasalah dan keadaan yangsebenarnya terjadi di lapangansehingga diharapkan dapatmengambil solusi atas masalah yangada.

3. Pengumpulan DataMerupakan kegiatan mengumpulkandata – data yang akan digunakanuntuk pemecahan masalah padawilayah studi.data-data yang adaantara lain : Data Curah Hujan Peta Lokasi Studi Peta stasiun hujan Data potongan saluran

memanjang saluran pembuang3.2. Tahap Analisa Perencanaan

1. Analisa Hidrologi Analisa Data Curah Hujan

Analisa Frekuensi danProbabilitas

Uji Kecocokan ParameterDistribusi

Periode Ulang Hujan

Distribusi Curah Hujan

Debit Banjir Rencana

2. Analisa Hidrolika Analisa limpasan yang ada di area

Hotel

Kapasitas Saluran Pembuang

3. Analisa Kolam Tampungan3.3. Flowchart

` Gambar 3.1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir

Tahap Persiapan1. Stud i Lapangan2. Stud i Literature3. Pengumpulan Data

M ULAI

Identifikasi M asalahPengaturan PembuanganAir Dari Area Hotel KeSaluran Pembuangan Kota

Analisa Hidrologi1. Analisa Data Curah Hujan2. Analisa Frekuensi & Probabilitas3. Uji Kecocokan Parameter Distribusi4. Periode Ulang Hujan5. Distribusi Curah Hujan6. Debit Banjir Rencana

Analisa Hidrolika1. Analisa limpasan yang ada di area Hotel2.Kapasitas Saluran Kota

AnalisaSump pit

Cek Kapasitas Saluran Kota

cukup

selesai

Tidak cukupAnalisaKolam Tampungan

Analisa KapasitasPompa

12

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Distribusi Curah Hujan WilayahCurah hujan yang diperlukan untuk

penyusunan tugas akhir Studi Banjir AkibatPembangunan Hotel Di Jalan Basuki RahmatSurabaya menggunakan penentuan titikpengamatan atau stasiun hujan berdasarkanperhitungan daerah pengaruh tiap titikpengamatan atau stasiun hujan dengan metodepoligon Thiessen pada tiga stasiun hujan yangterdekat dengan lokasi, yaitu StasiunWonokromo, Stasiun Simo, dan StasiunGubeng, dapat diketahui bahwa lokasi studitermasuk dalam salah satu stasiun hujantersebut, maka digunakan satu stasiun hujanterdekat yaitu stasiun hujan Gubeng.

Gambar 4.1 Poligon Thiessen

4.2 Analisa FrekuensiAnalisa frekuensi merupakan analisa

mengenai pengulangan suatu kejadian untukmeramalkan atau menentukan periode ulangberserta nilai probabilitasnya. Pada tabel 4.1merupakan data hujan harian tahun 2000 -2009 stasiun hujan Gubeng yang telahdiurutkan dari nilai terbesar ke nilai terkecil.

Tabel.4.1. Data hujan harian tahun tahun2000– 2009 diurutkan dari besar ke kecilNo.Urut Tahun R24(mm)

1 2002 1702 2001 1203 2006 1064 2007 1045 2008 986 2005 897 2000 788 2009 739 2003 68

10 2004 58Sumber : PSAWS Butung Paketingan Balai Surabaya

Berdasarkan hasil perhitunganparameter statistik tersebut, didapatkan hargakoefisien kemencengan ( Cs ) = 1,303 dan hargakoefisien ketajaman ( Ck ) = 6,052. Makapersamaan distribusi yang dipilih untuk diujisebagai perbandingan adalah :

1. Distribusi Pearson Tipe III, karenamempunyai harga Cs dan Ck yangfleksibel.

2. Distribusi Log Normal, karenamempunyai harga Cs > 0 dan Ck > 0.

Analisa DistribusiUntuk menentukan kecocokan distribusi

frekuensi dari sampel data terhadap fungsidistribusi peluang yang diperkirakan dapatmenggambarkan atau mewakili distribusifrekuensi tersebut diperlukan pengujianparameter.

Kesimpulan Analisa FrekuensiKesimpulan yang diperoleh dari hasil

Uji Kecocokan untuk menentukan persamaandistribusi yang dipakai ditampilkan dalamberikut.

Kesimpulan Uji Kecocokan

Sumber : Hasil Perhitungan

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwaPersamaan Distribusi Normal memenuhi persyaratankedua uji tersebut, yang selanjutnya digunakan untukperhitungan curah hujan periode ulang.

Perhitungan Curah Hujan Periode UlangUntuk perhitungan curah hujan periode ulang

yang lain ditabelkan dalal tabel sebagai berikut.CurahHujan Periode Ulang Distribusi Pearson Tipe III.

Sumber : Hasil Perhitungan

4.3 Sistem Jaringan Drainase HotelUntuk Jaringan drainase yang ada pada

hotel di jalan Basuki Rahmat kota Surabayadimulai dari hujan yang jatuh diatas atap hotel,kemudian air hujan tersebut dialirkan ke bawahmenuju gutter yang ada di lantai basement,setelah itu air masuk ke Sump pit 1, air yang adadi Sump pit 1 dialirkan ke Sump pit 2, selainmenerima air dari Sump pit 1 Sump pit 2 juga

13

menerima air dari atap hotel dan air limbahyang sudah diolah. Setelah itu air dari Sumppit 2 masuk ke dalam kolam tampungan dankolam peredam sebelum dialirkan ke luar areahotel secara gravitasi.

Berikut adalah gambar Skema yangada di hotel.

Gambar 4.2 Skema aliran air

4.7.1 Perhitungan Waktu KonsentrasiPerhitungan waktu aliran pada area

hotel meliputi perhitungan waktu aliran airpada permukaan lahan (to), perhitungan waktualiran air pada saluran (tf), dan perhitunganwaktu aliran air pada titik yang ditinjau (tc)yang disebut juga sebagai waktu konsentrasi.

4.7.1.1 Estimasi Nilai to (Waktu Aliran AirPada Lahan)Pada estimasi nilai to pada

perencanaan drainase di dalam area hoteldibagi menjadi beberapa bagian diantaranya :a. Bagian atap hotel direncanakan

menjadi empat bagian luasan dengannilai So = 0.001 dan nd = 0.02(Asumsiuntuk permukaan kedap air dan licin)

b. Untuk lantai 2 direncanakan dengannilai So = 0.001 dan nd = 0.02(Asumsiuntuk permukaan kedap air dan licin)

c. Untuk halaman hotel nilai So = 0.001dan nd = 0.04

Nilai to pada masing-masing bagianselengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.12sebagai berikut:

Contoh perhitungan pada titik kontrol 1(atap 1)

467,0

5,0.44,1

SLnt d

o =

467,0

5,0001,07,502,044,1

= 2,261 menit

Tabel.4.12. nilai to pada masing-masingluasan

no. Luasan nd Lo So to(m) (Menit)

1 Atap 1 kanan 0.02 5.7 0.001 2.62 Atap 1 kiri 0.02 7.8 0.001 3.03 Atap 2 kanan 0.02 7.8 0.001 3.04 Atap 2 kiri 0.02 5.7 0.001 2.65 Atap 3 kanan 0.02 4.09 0.001 2.26 Atap 3 kiri 0.02 4.09 0.001 2.27 Atap 4 kanan 0.02 4.7 0.001 2.48 Atap 4 kiri 0.02 4.1 0.001 2.29 Atap lantai 2 0.02 2.05 0.001 1.610 Atap lantai 2 0.02 2.05 0.001 1.611 halaman sisi kanan 0.04 7.43 0.156 1.312 Halaman sisi kiri 0.04 7.43 0.156 1.3

Sumber : Hasil Perhitungan

4.7.1.2 Estimasi Nilai tf (Waktu Aliran AirPada Saluran)

Tabel.4.13. nilai tf pada masing-masing luasanno. Luasan L V

m m/det detik menit1 Atap 1 kanan 13.52 0.1 135.2 2.32 Atap 1 kiri 12.11 0.1 121.1 2.03 Atap 2 kanan 19.79 0.1 197.9 3.34 Atap 2 kiri 9.49 0.1 94.9 1.65 Atap 3 kanan 13.52 0.1 135.2 2.36 Atap 3 kiri 9.19 0.1 91.9 1.57 Atap 4 kanan 12.37 0.1 123.7 2.18 Atap 4 kiri 9.49 0.1 94.9 1.69 Atap lantai 2 12.88 0.1 128.8 2.110 Atap lantai 2 12.88 0.1 128.8 2.111 halaman sisi kanan 28.55 0.1 285.5 4.812 Halaman sisi kiri 23.87 0.1 238.7 4.0

tf

Sumber : Hasil Perhitungan

4.7.1.3 Perhitungan Nilai tc (Waktu AliranAir Pada Titik Kontrol)Nilai waktu konsentrasi aliran area hotel

(tc) merupakan penjumlahan dari waktu aliranair dari lahan/permukaan yang masuk ke dalamsaluran (to) dengan waktu aliran air mengalirsepanjang saluran (tf) pada suatu titik yangditinjau/kontrol.Perencanaan sistem drainase area hotel dibagimenjadi beberapa luasan, masing-masing luasandiwakili dengan satu titik kontrol.

4.8 Perhitungan Debit MaksimumUntuk volume air hujan yang jatuh di

area hotel sebelum dan setelah adanyapembangunan hotel dapat dilihat sebagaiberikut:volume = C.R.Adimana: R = intensitas hujan (mm/jam)

A = luas lahan (m²)C = koefisien pengaliran

-Volume sebelum pembangunan hotelR = 123,47 mm/jamA = 71,30 x 14,85 = 1058,8 m²C = 0,2 (lahan kosong/terlantar)V = 0,2 x 123,47 x 1058,8 = 26146,01 m³

14

-Volume setelah pembangunan hotelR = 123,47 mm/jamA = 71,30 x 14,85 = 1058,8 m²C = 0,9 (daerah perdagangan penting, padat)V = 0,9 x 123,47 x 1058,8 = 117657 m³

Untuk besarnya debit pada area hotel perludihitung waktu aliran air pada permukaanlahan (to), perhitungan waktu aliran air padasaluran (tf), dan perhitungan waktu aliran airpada titik yang ditinjau (tc) yang disebut jugasebagai waktu konsentrasi di suatu titikkontrol. Selanjutnya dapat dihitung besarnyadebit di titik tersebut. Berikut contohperhitungan debit :Contoh untuk Atap 1

Q = 0.278.C.I.A3/2

24 2424

tcRI dengan nilai tc diambil

yang terbesar antara luas 1 kanan dan luas 1kiri.

=3/2

08,024

2440,96

= 178,2 mm/jam

Luas DAS (A)untuk luasan 1 = 151,11 m²= 0,0151 ha= 0,00015

km²Nilai koefisien pengaliran C = 1 (kedap air)

Q = 0.278.C.I.A= 0,278. 1 . 178,2 . 0,00015= 0,007 m³/dt

Untuk perhitungan debit selengkapnyadapat dilihat pada tabel.4.15. sebagai berikut :

Tabel.4.15. nilai Q pada masing-masing luasan

no Luasan tc dipilih C I A Qjam mm/jam km² m³/det

1 Atap 1 0.08 1 178.2 0.00015 0.0072 Atap 2 0.11 1 149.6 0.00018 0.0083 Atap 3 0.07 1 188.0 0.00008 0.0044 Atap 4 0.07 1 189.1 0.00009 0.0055 Atap lantai 2 0.06 1 211.4 0.00005 0.0036 halaman kanan 0.10 0.9 154.8 0.00026 0.0107 halaman kiri 0.09 0.9 169.8 0.00026 0.011

Sumber : Hasil Perhitungan

Sump pit 1 mendapat aliran dari atap2, atap 4,Atap 5 atau lantai 2 serta darihalaman dengan perhitungan R2th danR5th.Setelah debit pada tiap luasan diketahuimaka debit air pada Sumpit dapat di hitung.Sedangkan Sump pit 2 mendapat aliran dariatap 1, atap 3, STP, dan dari sump pit 1dengan perhitungan R2th dan R5th.

Untuk nilai tc yang akan masuk keSump pit 1 pada atap 1, atap 2, atap 4, dan ataplantai 2 ditambahkan t jatuh dan t Gutter.Sedangkan untuk tc halaman ditambahkanbesarnya t Gutter sehingga nilai tc berubah.Berikut contoh perhitungan t jatuh dan t gutter :

- T jatuh = L/VL = 55,9 mV = (2 x g x H )^0,5

= (2 x 9,8 x 55,9)^0,5= 1,69 detik = 0,028 menit

- T gutter = L/V= (14,9/2)/0,2

= 36,48 detik = 0,61 menitSehingga nilai tc berubah menjadi

seperti pada perhitungan di tabel 4.16. berikut:Tabel.4.16. nilai tc pada masing-masing

luasanno. Luasan to tf T jatuh T Gutter

menit menit menit menit menit jam1 Atap 1 kanan 2.6 2.3 0.028 0.61 5.5 0.0922 Atap 1 kiri 3.0 2.0 0.028 0.61 5.7 0.0953 Atap 2 kanan 3.0 3.3 0.028 0.61 7.0 0.1174 Atap 2 kiri 2.6 1.6 0.028 0.61 4.8 0.0805 Atap 3 kanan 2.2 2.3 0.028 0.61 5.1 0.0856 Atap 3 kiri 2.2 1.5 0.028 0.61 4.4 0.0737 Atap 4 kanan 2.4 2.1 0.028 0.61 5.1 0.0858 Atap 4 kiri 2.2 1.6 0.028 0.61 4.5 0.0759 Atap lantai 2 kanan 1.6 2.1 0.028 0.61 4.4 0.07310 Atap lantai 2 kiri 1.6 2.1 0.028 0.61 4.4 0.07311 halaman kanan 1.3 4.8 - 0.61 6.6 0.11012 Halaman kiri 1.3 4.0 - 0.61 5.8 0.097

tc

Sumber : Hasil Perhitungan

Sehingga perhitungan debit menjadi :

Tabel.4.17. nilai Q pada masing-masing luasandengan R2th

no Luasan C I A Q Vol.jam menit 0 mm/jam km² m³/det m³

1 Atap 1 0.10 5.7 1 160.52 0.0002 0.007 2.302 Atap 2 0.12 7.0 1 139.97 0.0002 0.007 2.983 Atap 3 0.09 5.1 1 172.87 0.0001 0.004 1.254 Atap 4 0.09 5.1 1 172.87 0.0001 0.004 1.345 Atap lantai 2 0.07 4.4 1 190.75 0.0001 0.003 0.746 halaman kanan 0.11 6.6 0.9 145.57 0.0003 0.011 4.237 halaman kiri 0.10 5.8 0.9 158.67 0.0003 0.012 4.12

tc dipilih

Sumber : Hasil Perhitungan

4.8.1 Debit Pada Sump Pit 1Sump pit 1 mendapat aliran dari atap 2, atap

4,Atap 5 atau lantai 2 serta dari halaman kanandan halaman kiri dengan perhitungan R2thdengan lama hujan 20 menit. Setelah dihitungdengan cara coba-coba dalam pemompaan makaperhitungan untuk Sump pit 1 dapat dilihatsebagai berikut :

15

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.0250

0.0300

0.0350

0.0

1.7

3.4

5.1

6.8

8.5

10.2

11.9

13.6

15.3

17.0

18.7

20.4

22.1

23.8

25.5

27.2

Sump pit 1

Sump pit 1

m³/dtk

menit

Gambar 4.91. Hidrograf Sump Pit 1 R 2th

Jadi untuk Sump pit 1 menggunakan hujan R2th maka volume yang ada di Sump pit 2sebesar 41,1259 m³

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.0250

0.0300

0.0350

0.0

1.7

3.4

5.1

6.8

8.5

10.2

11.9

13.6

15.3

17.0

18.7

20.4

22.1

23.8

25.5

27.2

Hidrograf Sumppit 1Pompa 20ltr/dtk

m³/dtk

menit

Gambar 4.93. Hidrograf Sump Pit 1 R 2thdipompa sebesar 20 ltr/dtk

Jadi untuk Sump pit 1 menggunakanhujan R 2th setelah dipompa keluar sebesar20 ltr/dtk maka volume yang tersisa di Sumppit 1 sebesar 25,1659 m³

4.8.2 Debit Pada Sump Pit 2

Sump pit 2 mendapat aliran dari atap 1,atap 3,dan STP (Sawage Treatment Plant),selain itu Sump pit 1 juga mendapat alran airdari Sump pit 1.

0.00000

0.00200

0.00400

0.00600

0.00800

0.01000

0.01200

0.01400

0.01600

0.01800

0.0

1.6

3.2

4.8

6.4

8.0

9.6

11.2

12.8

14.4

16.0

17.6

19.2

20.8

22.4

24.0

25.6

Sump pit 2

Sump pit 2

m³/dtk

menit

m³/dtk

menit

Gambar 4.95. Hidrograf Sump Pit 2 R 2th

Jadi untuk Sump pit 2 menggunakan hujan R2th maka volume Sump pit 2 sebesar 20,056 m³

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.0250

0.0300

0.0350

0.0400

0.0

1.8

3.6

5.4

7.2

9.0

10.8

12.6

14.4

16.2

18.0

19.8

21.6

23.4

25.2

Sump pit 2

Sump pit 1pompa 20 ltr/dtk

Sump pit 1 +Sump pit 2

m³/dtk

menit

m³/dtk

menit

Gambar 4.97. Hidrograf Sump Pit 2 R 2th ditambahSump pit 1 sebesar 20 ltr/dtk

Jadi untuk Sump pit 2 menggunakan hujan R2th ditambah Sump pit 1 sebesar 20 ltr/dtk makavolume yang ada sebesar 36,019 m³

Air yang ada di Sump pit 2 kemudiandialirkan menuju Kolam Tampungan dengancara pemompaan.

0.00000

0.00500

0.01000

0.01500

0.02000

0.02500

0.03000

0.03500

0.040000.

01.

63.

24.

86.

48.

09.

611

.212

.814

.416

.017

.619

.220

.822

.424

.025

.6

Sump pit 2

pompa 20ltr/dtk

m³/dtk

menit

Gambar 4.99. Hidrograf Sump Pit 2 R 2th dipompasebesar 20 ltr/dtk

Jadi untuk Sump pit 2 menggunakan hujan R2th dipompa sebesar 20 ltr/dtk maka volumeyang ada sebesar 25,099 m³

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.0250

0.0

1.8

3.6

5.4

7.2

9.0

10.8

12.6

14.4

16.2

18.0

19.8

21.6

23.4

25.2

Kolam Tampungan

KolamTampungan

m³/dtk

menit

Gambar 4.101. Hidrograf Kolam Tampungan

Jadi untuk Volume Kolam Tampungan yangmenerima air dari Sump pit 2 sebesar 10,920 m³.

16

Diasumsikan dimensi kolam peredam sebesar2 x 2 x 1Direncanakan : z = 0,9 m ; µ = 0,85 ; g = 9,8

Q = µ.Alubang. zg..2Direncanakan debit yang keluar sebesar 0,020

m³/dtk sehingga0,020 = 0,85 x Alubang x 9,0.8,9.2

Alubang = m0056,085,0.0,9.9,8.2

0,020

A = 1/4 π D²

D² = m0071,03,14.1/4

0,0056

D = 0,084 m = 3,30”Tabel.4.67. Hubungan volume, debit, waktu,

dan tinggi pada kolam peredamtinggi volume Q t S-(Δt.Q/2) S+(Δt.Q/2)

m m³ m³/dtk menit (Mm³) (Mm³)0.00 0.00 0.0000 0.00 0.000 0.0000.05 0.20 0.0047 0.71 0.100 0.3000.10 0.40 0.0067 1.00 0.341 0.4590.15 0.60 0.0082 1.23 0.545 0.6550.20 0.80 0.0094 1.41 0.746 0.8540.25 1.00 0.0105 1.58 0.947 1.0530.30 1.20 0.0115 1.73 1.148 1.2520.35 1.40 0.0125 1.87 1.348 1.4520.40 1.60 0.0133 2.00 1.548 1.6520.45 1.80 0.0141 2.12 1.749 1.8510.50 2.00 0.0149 2.24 1.949 2.0510.55 2.20 0.0156 2.35 2.149 2.2510.60 2.40 0.0163 2.45 2.349 2.4510.65 2.60 0.0170 2.55 2.549 2.6510.70 2.80 0.0176 2.65 2.749 2.8510.75 3.00 0.0183 2.74 2.949 3.0510.80 3.20 0.0188 2.83 3.149 3.2510.85 3.40 0.0194 2.92 3.349 3.4510.90 3.60 0.0200 3.00 3.549 3.6510.95 3.80 0.0205 3.08 3.749 3.8511.00 4.00 0.0211 3.16 3.949 4.051

Sumber : Hasil PerhitunganTabel.4.68. Flood Routing pada Kolam

PeredamTime Inflow I rata2 I rata2 . ∆t S-(Δt.Q/2) S+(Δt.Q/2) Elevasi Q(min) I (m³/s) (m³/s) (Mm³) (Mm³) (Mm³) (m) (m³/s)

0 0.000 0.00 00.010 0.6 0.2001 0.8001

1 0.020 0.187 0.00930.020 1.2 0.2447 1.4447

2 0.020 0.348199 0.01240.020 1.2 0.6987 1.8987

3 0.020 0.461817 0.01430.020 1.2 1.0397 2.2397

4 0.020 0.547118 0.01560.020 1.2 1.3045 2.5045

5 0.020 0.613353 0.01650.020 1.2 1.5144 2.7144

6 0.020 0.665854 0.01720.020 1.2 1.6828 2.8828

7 0.020 0.70797 0.01770.020 1.2 1.8190 3.0190

8 0.020 0.742032 0.01820.020 1.2 1.9299 3.1299

9 0.020 0.769768 0.01850.010 0.6 2.0207 2.6207

10 0.000 0.642423 0.01690.000 0 1.6074 1.6074

11 0.000 0.388911 0.01310.000 0 0.8191 0.8191

12 0.000 0.191354 0.00920.000 0 0.2668 0.2668

13 0.000 0.044464 0.00420.000 0 0.0154 0.0154

14 0.000 0.00256 0.00020.000 0 0.0009 0.0009

15 0.000 0.000147 0.0000

Sumber : Hasil Perhitungan

4.9 Perhitungan Kapasitas Dan DebitSaluranSaluran Brandgang merupakan salah satu

saluran pembuang dari kawasan Hotel. Saluranini menerima air hujan dari permukimanpenduduk di sekitarnya, Saluran Brandgangkemudian menuju Saluran tepi jalan yang ada dijalan Pregolan Kota Surabaya. SaluranBrandgang dan Saluran tepi jalan tersebut akandimanfaatkan sebagai tempat pembuangan airdalam sistem drainase Hotel yang digunakanstudi Tugas Akhir ini.

Untuk aliran air dari titik C menuju titikPg1 dan dari titik D menuju titik Pg2 diberipenutup atau hambatan sehingga air dari saluranBg2 – C bisa menuju titil D melalui gorong-gorong, sedangkan saluran E – D aliran air tidakmenuju titik Pg2. Untuk saluran C – Pg1 dansaluran D – Pg2 hanya akan menerima air darilahan disekitarnya seperti dari lahan rumah danjalan.

Gambar 4.103. Skema Jaringan4.9.1. Kapasitas Saluran Pembuang

Kapasitas saluran Brandgang dihitungdengan menggunakan rumus Rasional untukperiode ulang 5 tahun. Saluran Brandgang 1 dan Brandgang 2

berbentuk TrapesiumData yang ada :b = 0.8 mh = 0,8 m

I =LH =

2003,0 = 0,0015

m = 0,5n = 0,025

AIRn

Q 21

321

Luas Penampang Saluran : hhmbA )(

= (0,8+(0.5x0,8)) x 0,8

17

= 0,96 m²Penampang Basah Saluran

212 mhbP 25,018,028,0

= 2,68 m

Jari-jari hidrolis penampang saluran :

R =PA =

2,6896,0 = 0,36 m

Kecepatan :2

13

21 IRn

V

21

32

0015,036,0025,01

= 0,78 m/dtk

Q = A . V= 0,96 x 0,78= 0,75 m³/dt

Saluran Tepi berbentuk PersegiData yang ada :b = 0.6 mh = 0,6 m

I =LH =

3004,0 = 0,0013

m = 0,0n = 0,025

AIRn

Q 21

321

Luas Penampang Saluran :hbA

= 0,6 x 0,6= 0,36 m²

Penampang Basah SaluranxhbP 2

6,026,0 = 1,8 m

Jari-jari hidrolis penampang saluran :

R =PA =

1,836,0 = 0,2 m

Kecepatan :2

13

21 IRn

V

21

32

0013,02,0025,01

= 0,5 m/dtk

Q = A . V= 0,36 x 0,5= 0,18 m³/dt

4.9.2. Debit Saluran Brandgang Dan SaluranTepi

Asumsi yang digunakan untuk estimasi nilaito antara lain :a. Untuk nilai kekasaran lahan dengan

permukaan sedikit berumput, tanah dengantanaman berjajar, tanah terbuka kekasaransedang (nd) = 0,2

b. Untuk Koefisien Pengaliran taman C = 0,25sedangkan untuk kemiringan taman (S) =0,003 (asumsi untuk taman padaperumahan).

c. Kemiringan atap rumah (α) 25˚.d. Atap rumah dengan bahan genting, dengan

nilai 0,90 untuk koefisien pengaliran (C)kekasaran lahan/bahan (nd) 0,02.

Untuk perhitungan dimensi saluranpembuang terbagi menjadi dua saluranBrandgang dan saluran tepi jalan, air yangmasuk ke saluran pembuang diharapkan tidakterlalu membebani sehingga debit air yangdibuang ke saluran pembuang diharapkansekecil mungkin.Saluran pembuang ini terbuat dari plesteranpada kedua sisinya dan tanah pada dasar salurandengan nilai kekasaran Manning sebesar 0,025.Berikut adalah contoh perhitungan debit saluranBrandgang sebelum mendapat penambahandebit air dari area hotel : Saluran 0 – Bg1 berbentuk TrapesiumData yang ada :b = 0.8 mh = 0.126 m (dicari dengan cara coba-coba)

I =LH =

2003,0 = 0,0015

m = 0,5n = 0,025

AIRn

Q 21

321

Luas Penampang Saluran : hhmbA )(

= (0,8+(0.5x0,126)) x 0,126= 0,11 m²

Penampang Basah Saluran212 mhbP

25,01126,028,0 = 1,08 m

18

Jari-jari hidrolis penampang saluran :

R =PA =

1,10811,0 = 0,10 m

Kecepatan :2

13

21 IRn

V

21

32

0015,010,0025,01

= 0,33 m/dtk

Q hidrolika= A . V= 0,11 x 0,33= 0,0363 m³/dtk

467,0

5,0.44,1

SLnt d

o =467,0

5,0001,0302,044,1

=

16,68 menit

tf saluran tersier =vL =

6033,095,57

= 2,89 menit

tc = to+ tf = 16,68 + 2,89 = 19,57 menit = 0,326jam

Intensitas hujan3

2

24 2424

ctRI

=3

2

326,024

2447,123

= 90,34 mm/jam

Koefisien pengaliran ‘C’C =

AAC . =

AACAC RumahRumahlapanaganlapangan ..

C=)95,5727()95,5730(

))95,5727(70,0())95,5730(2,0(xx

xx

=

0,44

Luas lahan ‘A’ = ((30 x 57,95) + (27 x 57,95))/ 1000000 = 0.0033 km2

Qhidrologi = 0,278 × C × I × A= 0,278 × 0,44 × 90,34 × 0.0033= 0,0363 m3/dt

Cek :Qhidrolika ≥ Qhidrologi (OK)∆Q = 0,0363 - 0,0363 = 0 ≥ 0 (OK)

4.10 Analisa Muka Air pada SaluranPembuangAnalisa muka air saluran pembuang

menggunakan metode tahapan langsung(direct step). Analisa muka air saluranpembuang ini dapat dihitung dengan debitperiode ulang 5 th.

Contoh perhitungan analisa muka air padasaluran pembuang ruas Bg1 – Bg2 (penampangTrapesium) dengan metode tahapan langsung /direct step :

Q = 0,0681 m3/dtb = 0,8 mn = 0,025S = 0,0015z = 0,5Ls = 59,50 m

A = h(b + z.h) = h(0,8 + 0,5h) = 0,8h + 0,5h2

P = b + 2.h 12 z = 0,8 + 2.h 15,0 2 =0,8 + 2,24h

R = A/P = (0,8h + 0,5h2 ) / (0,8 + 2,24h)

T = b + 2.z.h = 0,8 + 2.0,5.h = 0,8 + 1h

Perhitungan kedalaman normal (hn)Rumus Manning : AVQ . →

ASRn

Q ...1 2/13/2

Q.n/S1/2 = A.R2/3

Q.n/S1/2 = 0,0681 × 0,025 / (0,00151/2)= 0,044 ◄

Tabel.4.71. Perhitungan hn dengan cara coba-coba

hn A P R AR^2/30.000 0.000 0.800 0.000 0.0000.050 0.041 0.912 0.045 0.0050.100 0.085 1.024 0.083 0.0160.150 0.131 1.135 0.116 0.0310.200 0.180 1.247 0.144 0.0500.185 0.165 1.214 0.136 0.044

Sumber : Hasil Perhitungan

Kedalaman normal hn = 0,185 m◄Perhitungan kedalaman kritis (hc)

Fr = 1

V/(g.D)1/2 =1

V2=g.A/T

Q2/g = A3/t

19

Tabel.4.72. Perhitungan hc

hc A T Q2/g A3/T ∆

0.030 0.024 0.830 0.0005 0.0000 0.00050.050 0.041 0.850 0.0005 0.0001 0.00040.070 0.058 0.870 0.0005 0.0002 0.00020.090 0.076 0.890 0.0005 0.0005 0.0000

Sumber : Hasil PerhitunganKedalaman kritis hc = 0,090 m◄

Tabel.4.73. Nilai hn dan hc tiap ruas padaSaluran Pembuang

Ruas hn (m) hc (m)0 - Bg1 0.165 0.077Bg1 - Bg2 0.185 0.090A - B 0.325 0.100B - Bg2 0.370 0.150Bg2 - C 0.579 0.200C - D 0.441 0.200F - E 0.350 0.150E - D 0.394 0.165

Sumber : Hasil Perhitungan

Analisa muka air pada Saluran Pembuang ruasBg1 – Bg2 (dengan penampang trapesium).

Elevasi dasar saluran di titik kontrol Bg2(hilir) = + 5,022Elevasi muka air di titik kontrolBg2 (hilir) = + 5,604Kondisi M1Untuk h = 0,495 mA = h (b + z.h) = 0,495 (0,80 + 0,50×0,495) =0,519 m2

P = b + 2.h 12 z = 0,80 + 2×0,495

150,0 2 = 1,908 m

mPAR 272,0

1,9080,519

mR 176,0272,0 3434 V = Q/A = 0,0681/0,519 = 0,131 m/dtV2/2g = 0,1312/ 2×9,8 = 0,00880 mE = V2/2g + h = 0,00880 + 0,495 = 0,496180mdE = E1 – E2 = 0,542681 – 0,496180 =0,046502 m

0000612,0176,0

025,0131,0. 22

34

22

R

nVSe

0000532,02

0000612,00000452,02

21

SeSe

Sert

320000532,00015,0

0,046502

SertSodEdX m

∑dX = 59,50 m

Sehingga diperolehElevasi dasar saluran di titik kontrolBg1 (hulu) = + 5,112

Elevasi muka air di titik kontrolBg1 (hulu) = + 5,112 + 0,495 = + 5,607

Dari hasil penelusuran muka air pada saluranpembuang diatas, diperoleh elevasi muka air dihulu saluran pembuang (titik 0) + 5,611 danelevasi dasar saluran + 5,200.

20

BAB VKESIMPULAN

5.1 KesimpulanDari uraian dan perhitungan pada bab-

bab sebelumnya dapat disimpulkan bahwa :1. Limpasan air dalam area hotel dialirkan

menuju Sump pit 1 dan Sump pit 2. Airhujan yang jatuh di atap 2, atap 4, lantai 2,halaman kanan, dan halaman kiri mengalirke Sump pit 1. Kemudian limpasan air diSump pit 1 dialirkan ke Sump pit 2 denganmenggunakan pompa sedikit demi sedikitagar tidak terlalu membebani Sump pit 2.Kemudian Sump pit 2 yang telah mendapatlimpasan air dari atap 1, atap 3, STP(Sawage Treatment Plant) dan dari Sumppit 1 dialirkan ke kolam Tampungandengan cara coba-coba menggunakanpompa agar tidak terlalu membebaniKolam Tampungan. Dari kolamTampungan air dialirkan menuju KolamPeredam kemudian dialirkan ke saluranpembuang dengan cara gravitasi.

2. Volume limpasan yang ada di area hotelsaat sebelum adanya pembangunan hotelsebesar 26.146,01 m³ sedangkan volumelimpasan pada saat setelah pembangunanhotel sebesar 117.657 m³

3. Limpasan air dalam area hotel dialirkanmenuju Sump pit 1 dan Sump pit 2.Direncanakan volume Sump pit 1 sebesar3x3x3 = 27 m³. Air hujan yang jatuh di atap2, atap 4, lantai 2, halaman kanan, danhalaman kiri mengalir ke Sump pit 1. Dariperhitungan yang dilakukan Sump pit 1mendapat volume sebesar 41,125 m³kemudian dipompa sebesar 0,020 m³/dtk keSump pit 2 sehingga sisa volume yangtersisa di Sump pit 1 sebesar 25,165 m³.Sump pit 2 yang telah mendapat limpasanair dari atap 1, atap 3, dan STP (SawageTreatment Plant) menampung volumesebesar 20,056 m³, kemudian Sump pit 2mendapat tambahan air dari Sump pit 1sehingga volume yang ditampung sebesar36,019 m³. Setelah dilakukan pemompaansebesar 0,020 m³/dtk ke KolamTampungan maka volume yang tersisa diSump pit 2 sebesar 25,099 m³. KolamTampungan yang telah mendapat aliran airdari Sump pit 2 menampung volumesebesar 10,920 m³ sehingga kapasitasKolam Tampungan dibuat sebesar 3x3x1,5

= 13,5 m³. Kemudian air yang ada di KolamTampungan di pompa ke Kolam Peredamsebesar 0,020 m³/dtk, dari Kolam Peredamair dialirkan secara gravitasi ke SaluranPembuang.

4. Dengan elevasi lokal disekitar SaluranPembuang, pengaruh back water di hilirsaluran pembuang (ruas D – C) setelahmendapat tambahan debit sebesar0,020m³/dtk dari area hotel didapat elevasidasar saluran + 4,797 dan elevasi muka airsaluran + 5,397. Sedangkan untuk pengaruhback water di hulu saluran pembuang (ruasBg1 – 0), elevasi dasar saluran + 5,200 danelevasi muka air + 5,611. sehingga tidakterjadi peluapan air.

5.2 Saran1. Operasional sistem drainase dalam hotel

dibuat secermat mungkin agar saluranpembuang tidak meluap.

2. Air yang ada di Sump pit maupun dikolam dimanfaatkan semaksimalmungkin.

3. Perlu disusun SOP (Standard OperatingProcedures) dalam pengaturan sistemdrainase hotel.

DAFTAR PUSTAKA

Anggrahini, Hidrolika Saluran Terbuka, CV. CitraMedia, Surabaya, 1996.

Badan Perencanaan Pembangunan Kota PemkotSurabaya, Laporan Akhir, Surabaya DrainageMaster Plan 2018, Mott MacDonald Cambridge UKdan PT. Tricon Jaya, Surabaya, 2000.

Novita, Sofia F, dan Edijatno, Tugas Akhir,Perencanaan Sistem Drainase Kawasan PerumahanSukolilo Dian Regency Di Surabaya Timur, JurusanTeknik Sipil ITS, 2004.

Soewarno, Aplikasi Metode Statistik untuk AnalisaData, 1995.

Sofia F dan Sofyan R, Modul Drainase,Surabaya.2006.

Sosrodarsono, Hidrologi, PT. Pradnya Paramita,Jakarta, 2006.

Subarkah I, Hidrologi Untuk Perencanaan BangunanAir, Idea Dharma, Bandung, 1980.

Suripin, Sistem Drainase Perkotaan yangBerkelanjutan, Penerbit ANDY, Yogyakarta, 2003.

21