Download - Tugas 2 PSDA
TUGAS 2 PSDA DAN LINGKUNGAN
PERENCANAAN ULANG BEBERAPA SALURAN
Sub Catchment Jemur Andayani
DISUSUN OLEH :
MOHAMMAD YASIN
NIM. 127895035
DOSEN PENGAMPU :
Prof.Dr.Ir.Drs.H.Kusnan,SE,MT,MM
UNIVERSITAS NEGERI SURABYA
PROGRAM PASCA SARJANAPENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
2013
TUGAS 2 PSDA DAN LINGKUNGAN
Buatlah perencanaan ulang beberapa saluran pada kawasan Jemur Andayani, jika
diketahui data curah hujan Kota Surabya selama 10 tahun sebagai berikut :
Data Pengamatan Hujan Maksimum Selama 10 Tahun
NoTahun
Pengamatan
Stasiun Hujan Gunungsari Wonorejo Kebonagung Juanda
1. 2001 90 200 117 4162. 2002 113 115 105 5713. 2003 98 76 75 6414. 2004 103 85 92 6095. 2005 114 90 105 3936. 2006 110 153 98 8867. 2007 96 71 100 5188. 2008 81 68 85 3739. 2009 78 98 76 71110.
2010 114 98 109488
Sumber : Dinas PU Pengairan Surabaya
PERHITUNGAN CURAH HUJAN
A. Data Pengamatan Hujan Maksimum
Data hujan yang dipakai dalam tugas ini adalah data hujan selama
sepuluh tahun yang berasal dari tiga stasiun penakar hujan yang
mempengaruhi daerah tugas yaitu stasiun hujan Kebonagung, stasiun hujan
Gunungsari, stasiun hujan Wonorejo dan stasiun hujan Juanda. Data
pengamatan dijelaskan pada tabel 1.
Tabel 1 Data Pengamatan Hujan Maksimum Selama 10 Tahun
NoTahun
Pengamatan Stasiun Hujan
Gunungsari Wonorejo Kebonagung Juanda1. 2001 90 200 117 4162. 2002 113 115 105 5713. 2003 98 76 75 641
4. 2004 103 85 92 6095. 2005 114 90 105 3936. 2006 110 153 98 8867. 2007 96 71 100 5188. 2008 81 68 85 3739. 2009 78 98 76 71110. 2010 114 98 109 488
Sumber : Dinas PU Pengairan Surabaya
B. Hujan Harian Maksimum Rata-rata
Metode yang digunakan dalam perhitungan hujan daerah harian
maksimum adalah metode rata-rata aljabar (Arithmatic main Methode).
Pada metode ini tinggi rata-rata curah didapatkan dengan mengambil harga
rata-rata hitung dari penakar-penakar hujan dalam arae yang diamati.
Tabel 2 Hujan Harian Maksimum Rata-rata Metode Aritmatik
NoTahun Pengamatan
Stasiun Hujan∑i=I
n
Ri / N Urutan RegresiGunungsari Wonorejo Kebonagung Juanda
1. 2001 90 200 117 416 205.75 311.752. 2002 113 115 105 571 226.00 240.753. 2003 98 76 75 641 222.50 226.004. 2004 103 85 92 609 222.25 222.505. 2005 114 90 105 393 175.50 222.256. 2006 110 153 98 886 311.75 205.757. 2007 96 71 100 518 196.25 202.258. 2008 81 68 85 373 151.75 196.259. 2009 78 98 76 711 240.75 175.5010 2010 114 98 109 488 202.25 151.75
Sumber Dinas PU Pengairan Surabaya ∑ = 2154.75
Dengan metode aritmatika didapat :
R=2154,7510
= 21,5475 mm
Jadi curah hujan rata-rata pada daerah TUGAS adalah sebesar 21,5475mm.
C. Metode Distribusi Frekuensi Log-Pearson Tipe III
CD. Soetomo (1986), metode ini dipergunakan apabila jumlah data
cukup banyak, atau dengan pengertian bahwa semaakin banyak data yang
dianalisa maka simpangan yang dihasilkan relatif kecil. Adapun langkah-
langkah dalam menghitung curah hujan daerah rancangan dengan metode
Log pearson tipe III adalah sebagi berikut :
1. Ubahlah data curah hujan harian sebanyak n buah ke dalam bentuk
logaritma (X1. X2,. X2, …..Xn menjadi bentuk logaritma log X1, log
X2, log X3,…… Log Xn)
2. Hitung rata-rata curah hujan harian dalam bentuk logaritma log X
dengan persamaan sebagai berikut :
log X=¿∑i=I
n
log X
n¿
Dengan :
log X=¿¿ nilai rata-rata curah hujan harian dalam bentuk logaritma
N = jumlah data
3. Hitung nilai standar deviasi yang terjadi (Sx) danegan persamaan
sebagai berikut :
sn=√∑i= I
n
( log X−log x )2
( n−1 )
4. Hitung koefesien kepenceangan (Cs) dengan rumus sebagai berikut :
C s=∑i−¿ I
n
( log X−log X )3
(n−1 ) (n−2 ) Sx3
5. Hitung logaritma curah hujan dengan waktu balik yang dikehendaki
dengan persamaan sebagi berikut :
Harga-harga G dapat diambil dari tabel 2.1 a dan 2.1.b. sehingga dengan
haraga Cs yang dihitung dan waktu balik yang dkehendaki G dapat
diketahui. Hitung anatilog dan Rtr untuk mendapatkan tinggi curah
hujan harian dengan waktu balik yang dikehendaki Rtr.
Tabel 3 Analisis Probabilitas Hujan Log Pearson Tipae III
No Tahun R (mm) Log X Log x – log X ( log X−log x )2 ( log X−log x )31. 2001 205.75 2.313340 -0.012770 0.0001630769 -0.00000208252. 2002 226.00 2.354108 0.027998 0.0007839126 0.00002194833. 2003 222.50 2.347330 0.021220 0.0004502891 0.00000955514. 2004 222.25 2.346842 0.020732 0.0004298063 0.00000891065. 2005 175.50 2.244277 -0.081833 0.0066966201 -0.00054800376. 2006 311.75 2.493806 0.167696 0.0281221034 0.00471597737. 2007 196.25 2.292810 -0.033300 0.0011089123 -0.00003692728. 2008 151.75 2.181129 -0.144981 0.0210195774 -0.00304744579. 2009 240.75 2.381566 0.055456 0.0030754007 0.000170550310. 2010 202.25 2.305889 -0.020221 0.0004089078 -0.0000082687
∑= 23.261097 0.0622586066 0.0012842139
Sumber : Nilai R berdasarkan tabel 2
1. Menghitung rata-rata curah huajan aharian dalam bentuk logaritama
log X :
log X=∑i=I
n
log X
n
= 23.261097
10
= 2.3261097
2. Mengetahui nilai Standart deviasi yang terjadi (Sx):
Sx=√∑i=I
n
( log X−log x )2
(n−1 )=√ 0.0622586066
(10−1 )
= 0.0831722487
3. Menghitung koefesien kepencengan (Cs):
Cs = ∑i=I
n
(log X−log x )3
(n−1 ) (n−2 ) Sx3
= 0.0012842139
(10−1 ) (10−2 )0.08317224873
= 0.0310005610
4. Menghitung logaritma curah hujan
Uantuk kala ualang 2 tahun :
Uantuk menentukan nilai G Berdasarkan Cs = 0.0310005610 didapat
pada tabel 2.1.a antara 0 dan 0,1 sehingga memerlukan interpolasi :
Untuk kala ulang 2 tahun :
Cs = 0 G = 0 G = 0+(0.0310005610−0 )
(0.1−0 )(0.017−0 )
Cs = 0,1 G = 0.017 = 0.0052700954
Log RTr = log X+G .S x
= 2.3261097+ 0.0052700954. 0.0831722487
= 2.3265480099
RTr = 10logRTr
= 212.103585 mm
Untuk kala ulang 5 tahun :
Log RTr = log X+G .S x
= 2.3261097+ 0.8401399663. 0.0831722487
= 2.3959860145
RTr = 10 logRTr
= 248.877717 mm
Untuk kala ulang 10 tahun :
Log RTr = log X+G .S x
= 2.3261097+ 1.2851000561. 0.0831722487
= 2.4329943457
RTr = 10logRTr
= 271.015635 mm
Tabel 4 Hasil Analisi Hujan Rancangan Metode Log-Pearson Tipe III
Tr(Tahun)
Pr(%)
GStandart
Deviasi (Sx) log X Log RTr RTr (mm)
2 50 0.00527 0.0831722487 2.3261097 2.3265480 212.1035855 20 0.84014 0.0831722487 2.3261097 2.3959860 248.87771710 10 1.28510 0.0831722487 2.3261097 2.4329944 271.015635
Sumber : Hasil Perhitungan
D. Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi
Pemeriksan uji kesesuaian distribusi frekuensi ini dimaksudkan
untuk mengetahui kebenaran hipotesis distribusi dari sampel data yang telah
dianalisa sehingga jika kedua analisa tersebut dibandingkan memiliki
penyimpangan yang sama dangan distribusi teoritisnya atau penyimpangan
yang terjadi masih memungkinkan jika dibandingkan dengan penyimpangan
kritis yang diizinkan.
1. Uji Chi-Kuadrat
Pengujian keseuaian distribusi frekwensi dengan metode Chi
Kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi
peluang yang telah dipilih data mewakili dari sampel data yang
dianalisis, sehingga data curah hujan yang dianalisis dengan metode Log-
Pearson tipe III berpeluang homogen atau terbesar tidak merata. Tahapan
pemeriksaan uji kesesuaian distribusi frekwensi dengan metode Chi-
Kuadrat adalah sebagai berikut :
a. Mengurutkan data dari besar ke kecil
b. Menganalisa banyaknya kelas distribusi frekwensi (k) yaitu sebagai
berikut :
K = 1 + 3,322. Log n
= 1 + 3,322. Log 10
= 4,322
Diamabil 5 kelas distribusi frekwensi
c. Menghitung range (R), yang merupakan perbedaan nilai tertinggi dari
data hujan maksimum dnegan nilai terendah dari data hujan
maksimum, yaitu sebagai beriakut :
R = 311.75 – 151.75
= 160
d. Menghitung interval kelas (i), yaitua sebagai berikut:
i = Rk
=1605
= 32
e. Menghitung besarnya kuadrat hitung yang merupakan kuadrat selisih
antara freakwensi yang diamati dnegan frekwensi yang diharapkan,
yaitu sebagai berikut :
xhit2 =∑
i= I
k
¿¿¿¿
Tabel 5 Analisa Perhitungan Uji Chi-Kuadrat
NoInterval Kelas Hujan Daerah Maksimum
EF OF (OF-OF)2 X2hit
1. 151.75-183.75 2 4 4 22. 183.75-215.75 2 1 1 0.53. 215.75-247.75 2 3 1 0.54. 247.75-279.75 2 1 1 0.55. 279.75-311.75 2 1 1 0.5Jumlah total (∑) 10 10 8 4
Sumber : Hasil Perhitungan
f. Menghitung : Hasil Perhitungan
Dk = G-R-1
= 5-2-1 = 2
Berdasarkan rabel 2.2 Harga Kritis X2Cr Untuk distrbusi Frekwensi
degan Chi Kuadrat dengan Dk = 2 dan probabilitas 5%, didapat nilai
X2cr = 5,991. Dimana X2
hit = 4 (tabel 4.6), maka X2hit < X2
cr (diterima).
2. Uji Smirnov-Kolmogorov
Suripin (2003), uji kecaocokan smirnov-Kolmogorov sering
disebut juga uji kecocokan non parametric, karena pengujiannya tidak
menaggunakan fungsi distribusi tertentu. Tahapan pemeriksaan uji
kesesuaian distribusi frekwensi denegan metode Smirnov–Kolmogorov
adalah sebagai berikut:
a. Urutkan data (dari besar ke kecil atau sebaliknya) dan tentukan
besarnya peluang pengamatan dari msing-masing data tersebut
X1 = P (X1)
X2 = P (X2)
X3 = P (X3), dan seterusnya.
P(logx1) = m
(n+1 )
Dengan :A
P = Proababilitas / peluang
M = Nomor urut data yang sudah diurutkan
N = Jumlah data
Misalnya untuk pengamatan pada tahun 2001 :
P (logx1) = m
(n+1 )
= 1
(10+1 )
= 0,09091
Besar P (log xi >) = 1 – P (log xi)
= 0.9091
b. Urutkan nilai masing-amasing peluang teoritis dari hasil
penggambaran data (persamaan distribusnya)
Misalnya untuk pengamatan pada tahun 2001:
Peluang teoritis P (log xi) = 1- P (log xi)
= 1 – 0.9608
= 0.0392
c. Dari kedua nilai peluang tersebut, tentukan selisih terbesarnya antara
peluang pengamatan dengan peluang teoritis
Misalnya untuk pengamatan pada tahun 2001:
D = P (log xi) – P (log xi>)
= 0.09608 – 0.9091
= 0.0517
d. Berdasarka tabel nilai akritis (Sminor Kolmogorov test) tentukan
harga Do (tabel 2.3)
Berdasarkan jumlah data (N) = 10
Α = 5%
Maka nilai Do didapat = 0.41
Dari tabel 4.7 didapat nilai Dmax = 0.0517
Maka Dmax < Do
0.0517 < 0.41 (diterima)
e. Untuk data-data hasil uji smirnov- Kolmogorov secara lengkap dapat
dilihat pada tabel 5
Berdasarkan uji kesesuaian dengan menggunakan uji Chi-Kuadrat
da uji Smirnov –Kolmogorov, meanyatakan bahwa hasil analisis hujan
rancangan metode Log-Pearson Tipe III dapat diterima dan digunakan
lebih lanjut untuk merencanakan debit saluran.
Tabel 5 Analisa Perhitungan Uji Smirnov – Kolmogorov
Tahun
M Xi Log Xi log X S P (Log Xi) P (log Xi>) f (t )( log−log x )
sPi (log Xi<) pI (log Xi) D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 122006 1 311.75 2.494 2.326 0.007 0.0909 0.9091 24.2420 0.9608 0.0392 0.05172009 2 240.75 2.382 2.326 0.007 0.1818 0.8182 8.0167 0.8621 0.1379 0.04392002 3 226.00 2.354 2.326 0.007 0.2727 0.7273 4.0475 0.7389 0.2611 0.01162003 4 222.50 2.347 2.326 0.007 0.3636 0.6364 3.0676 0.6700 0.3300 0.03362004 5 222.25 2.347 2.326 0.007 0.4545 0.5455 2.9970 0.5871 0.4129 0.04162001 6 205.75 2.313 2.326 0.007 0.5455 0.4545 -1.8460 0.3707 0.6293 -0.08382010 7 202.25 2.306 2.326 0.007 0.6364 0.3636 -2.9231 0.2776 0.7224 -0.08602007 8 196.25 2.293 2.326 0.007 0.7273 0.2727 -4.8138 0.1788 0.8212 -0.09392005 9 175.50 2.244 2.326 0.007 0.8182 0.1818 -11.8296 0.1635 0.8365 -0.01832008 10 151.75 2.181 2.326 0.007 0.9091 0.0909 -20.9582 0.0918 0.9082 0.0009
∑ 2,154.75 23.261 Dmax = 0.0517
Sumber : Hasil perhitungan
E. Perhitungan Kapasitas Eksisting pada Ruas Saluran
Kapasitas eksisting pada ruas saluran meruapakan kemampuan
maksimal saluran untuk menerima dan menyalurkan debit air ruang contoh
perhitungan untuk ruas saluran jemur Andayani 4 untuk T = 2 tahun:
1. Nama sub catchmen : Jemur Andayani
2. Nama saluran : Saluran tersier Jemur Andayani 4
3. Panjang saluran : 320 m
4. Bentuk Penampang : Persegi (Survey)
5. I = S : 0,0008
6. Kedalaman saluran (h) : 1,4 m
7. Lebar dasar (b) : 1,6 m
8. Luas penampang (A) : b x h = 1,6 x 1,4 = 2,24 m²
9. Keliling basah (P) : b + 2ah = 1,6 +(2.1,4) = 4,4 m
10. Jari-jari hidrolis (R) : R¿ AP
=2,24 m2
4,4 M=0,5091m
11. Kekerasan manning (n) : 0,023 (tabel 2.9 pas. batu adukan basah)
12. Kecepatan aliran : V = 1n
R2 /3 S1 /2
= 1
0,023 (0,5091)2/3(0,0008)1/2
= 0.07841m/det
13. Kapasitas saluran (Q) : V x A = 0.07841 x 2.24 = 1.7563 m³/det
Jadi debit yang dapat dialirkan ioleh ruas saluran tersier Jemur
Andayani 4 adalah sebesar 1.7563 m³ /det. Untuk perhitungan kapasitas
saluran drainase selengkapnya dapat pada dilihat tabel 4.9 kapasitas saluran
eksisting pada sub catchment Jemur Andayani.
Tabel 4.9 Kapasitas Saluran eksisting pada Sub Catchment Jemur Andayani
SaluranPanjangTotal m
RuasBentuk
PenampanganM
Kedalaman Dasar (h)
Lebar Dasar (b1)
Lebar atas (b2)
Luas penampang
(A)
Keliling Basah
(P)N
Jari-jaria Hidrolis
(R)
Kemiriangan Dasar (s)
Kecepatan (Vs) m/det
Kapasitas Saluran
(Q) m³/det1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Saluran tersierJemur andayani 4
320 1-2 Segi empat 0 1.400 1.600 1.600 2.2400 4.4000 0.023 0.5091 0.0008 0.7841 1.7563
Saluran sekundear Jemur andayani
121 2-4a Traspesium 0,3 1.400 2.400 2.600 3.5000 4.6000 0.023 0.7609 0.0003 0.6276 2.1967
Saluran tersier Jemur andayani 15
214 3-4 Segi empat 0 1.200 2.000 2.000 2.4000 4.8000 0.023 0.5000 0.0006 0.6709 1.6102
Saluran sekundaearJemura andayani
121 4b-5 Trapesium 0,3 1.400 2.200 3.000 3.6400 5.4000 0.023 0.6741 0.0005 0.7474 2.7206
F. Perhitungan Koefesien Pengaliran (C)
Koefesien pengaliran rata-rata (Cm) suatu daearah yang terdiri dari
beberapa jenis tata guna lahan, dapat ditentukan dengan mempertimbangkan
bobot masing-masing bagian sesuai dengan luas daerah yang diwakilinya
dengan persamaan rumus sebagai berikut
Cm=∑i=I
n
Ai .Ci
∑k=o
n
Ai
Tabel 4.10 Perhitungan Keoefesien Pengaliaran (c)
Saluran RuasLuas Sub
Catchment (A) Km²
Luas Sub Catchmaent (A) Kumulatif km²
Jenis Penggunaan Lahan
CmPemukiman Perumputan Jalan Aspal(C=0,6) (C=0,1) (0=0,8)
Luas (km²) % Luas (km²) % Luas (km²) %
1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10
Saluran TersierJemur Andayani 4 1-2 0,076 0,076 0,0640 84,23 0,0070 9,25 0,00496 6,53 0,57
Saluran sekunderJemur Andayani 2-4a 0,033 0,109 0,0184 56,64 0,0134 41,09 0,00074 2,27 0,40
Saluran TersierJemur Andayani 15 3-4 0,069 0,178 0,0555 80,48 0,0099 14,38 0,00355 5,14 0,54
Saluran SekunderJemur Andayani 4b-5 0,012 0,189 0,104 87,03 0,0015 12,40 0,000068 0,57 0,54
G. Perhitungan Debit Rancangan (Qah)
Untuk perhitungan debit rancangan berdasarkab air huajan (Qah)
pada ruas saluran terlebih dahulu dilakukan perhitungan terhadap beberapa
variabel yaitu koefisien dan intensitas hujan.
Contoh perhitungan untuk ruas saluran Jemur Andayani 4 untuk T =
2 tahun
1. Nama sub catchent : Jemur andayani
2. Nama saluran : Saluran tersier Jemur Andayani 4
3. Luas Catchment : 0,076 km²
4. Koefesien pengaliran (c) : 0,57 (tabel 4.10)
5. Koefesien hambatan (nd) : 0,02 (tabel 2.8)
6. Kemiringan lahan (I=S) : 0,0003 (tabel 2.6)
7. Panjang saluran (L) : 320 m
8. Waktu konsentrasi (tc) : to + tf
t=1,44.(nd .L0
√s )0.467
¿1,44.(0,02.375,68√0,0003 )
0.467
¿0,41 jam
t f =LV
= 3200,78
= 0,11 jam
Tc = to +a ataf = 0,41 + 0,11 = 0,52 jam
9. Intesaitas hujan (I) uantuk kala ulang 2 tahun :
I=R24
24.[ 24
tc ]n
¿ 212,10358524
.[ 240,52 ]
23
¿113,22mmjam
10. Debit rancangan (Qah):
Q= 13,6
.C . I . A
= 1
3,6x 0,57 x113,22 x 0,076
= 1,36 m³ / det
Jadi debit rancangan (Qah) untuk ruas saluran tersier Jemur
Andayani 4 kala ulang 2 tahun adalah sebesar 1,36 m³ / det. Untuk
perhituangan seluruh debit rancangan (Qah) saluran dranaise selengkapnya
dapat pada tabel 4.11.a untuk kala ulang 2 tahun, tabel 4.1.b untuk kala 5
tahun dan tabel 4.11.c. untuk kala ulang 5 tahun ada tabel 4.11.c. untuk kala
ulang 10 tahun.
Tabel 4.11.a Debit Rencana (Qah) Ruas Saluran pada Sub Catchment Jemur Andayani Untuk T = 2 Tahun
Saluran Ruas Luas Catchment
(A) km²
C nd Kemiringan Lahan (S)
Lo m To jam
L m Vs m.det
Tr jam
Tc jam
Intensitas Hujan (I) mm/jam
Q rencana (Qah) T = 2
tahun m³/det1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Saluran TersierJemur Andayani 4
1-2 0,076 0,57 0,02 0,0003 375,68 0,41 320 0.67 0.13 0.54 110.46 1.33
Saluran sekunder Jemur Andayani
2-4a 0,033 0,40 0,02 0,0003 100 0.48 0.06 0.60 103.30 0.38
Saluran Tersier Jemur Andayani 15
3-4 0,069 0,54 0,02 0,0003 375,68 0,40 214 0.61 0.10 0.50 117.01 1.21
Saluran SekunderJemur Andayani
4b-5 0,012 0,54 0,02 0,0003 21 0.73 0.01 0.51 115.77 0.21
Tabel 4.11.b Debit Rencana (Qah) Ruas Saluran pada Sub Catchment Jemur Andayani Untuk T = 5 Tahun
Saluran Ruas Luas Catchment
(A) km²
C nd Kemiringan Lahan (S)
Lo m To jam
L m Vs m.det
Tr jam
Tc jam
Intensitas Hujan (I) mm/jam
Q rencana (Qah) T = 5
tahun m³/det1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Saluran TersierJemur Andayani 4
1-2 0,076 0,57 0,02 0,0003 375,68 0,41 320 0.67 0.13 0.54 129.61 1.56
Saluran sekunder Jemur Andayani
2-4a 0,033 0,40 0,02 0,0003 100 0.48 0.06 0.60 121.21 0.44
Saluran Tersier Jemur Andayani 15
3-4 0,069 0,54 0,02 0,0003 375,68 0,40 214 0.61 0.10 0.50 137.29 1.42
Saluran SekunderJemur Andayani
4b-5 0,012 0,54 0,02 0,0003 21 0.73 0.01 0.51 135.84 0.24
Tabel 4.11.c Debit Rencana (Qah) Ruas Saluran pada Sub Catchment Jemur Andayani Untuk T = 10 Tahun
Saluran Ruas Luas Catchment
(A) km²
C nd Kemiringan Lahan (S)
Lo m To jam
L m Vs m.det
Tr jam
Tc jam
Intensitas Hujan (I) mm/jam
Q rencana (Qah) T = 10 tahun m³/det
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Saluran TersierJemur Andayani 4
1-2 0,076 0,57 0,02 0,0003 375,68 0,41 320 0.67 0.13 0.54 141.14 1.70
Saluran sekunder Jemur Andayani
2-4a 0,033 0,40 0,02 0,0003 100 0.48 0.06 0.60 131.99 0.48
Saluran Tersier Jemur Andayani 15
3-4 0,069 0,54 0,02 0,0003 375,68 0,40 214 0.61 0.10 0.50 149.51 1.55
Saluran SekunderJemur Andayani
4b-5 0,012 0,54 0,02 0,0003 21 0.73 0.01 0.51 147.93 0.27
H. Perhituangan Debit Air Buangan Domestik (Qak)
Untuk menghitung debit air buangan domestik harus terlebih dahulu
diketahui jumlah penduduk daerah dan pertumbuhan rata-rata penduduk
berdasarkan data dari badan pusat stastistik kota Surabaya. Untuk daearah
pemantauan (Sub cathcmen ) Jemur Andayani termasuk kedalam kelurahan
Jemur Wonosari, kaeacamatan Wonocolo Surabaya.
KelurahanLuas Wilayah
Km²
Jumlah penduduk Tahun
2000
Jumlah penduduk Tahun
2010
Laju Pertumbuhan
PendudukSiwalankerto 1,98 19164 18349 -0,4409751Jemur Wonosari 1,64 22905 216473 -0,560673Margoraejo 0,65 11181 9751 -1,3820161Bendul Merisi 0,77 15449 16104 0,4231648Sidosermo 1,07 12961 13371 0,3172139Jumlah 6,11 81660 79248 -1,6432855
Sumber : Wonocolo dalam angka 2010 (BPS Surabaya)
Jumlah penduduk kelurahan Wonocolo adalah 22,905 jiwa dengan
luas wilayah 1,64 km². Maka kepadatan penduduk per km² dapat dihitung
dengan membagikan antar jumlah penduduk dengan luas wilayah.
Kepadatan pendudukan kelurahan Jemur Wonosari tahun 2010:
= 21673 jiwa : 1,64 km²
= 13215 jiwa / km²
Dari data dapat dihitung debit buangan domestic (air kotor) Qak
contoh perhitungan untuk ruas saluran Jemur Andayani 4 dengan kala ulang
T = 2 tahun adalah sebagai berikut :
1. Nama sub catchment : Jemur Andayani
2. Nama saluran : Saluran tersier jemur Andayani 4
3. Luas Catchment : 0,076 km²
4. Jumlah pendudukan (Po) : 1004 jiwa
5. Jumlah pendudukan untuk kala ulang 2 tahun (Pn) :
Pn = Po. (1 + r)n
= 1004 . (1 + (-0,00560673))2
= 993 jiwa
6. Menghitung Qak total :
Qak total = pn x %80k ab
Atotal
= 993 x80%x( 150
24 x 60 x60 )0 x36
x103
= 0,00376863 m³ / detik / km²
7. Menghitung Qak:
Qak = Qak total x Asal
= 0,00376863 x 0,076
= 0,00028642 m³ / detik
Jadi debit air buangan domestik (Qak) untuk ruas saluran tersier Jemur
Andayani 4 Kala ulang 2 tahun adalah sebsar 0,0002842 m³ / det. Untuk
perhitungan seluruh debit air buangan domestik (Qak) saluran drainase
selengkapnya dapat pada tabel 4.11.a. untuk kala ulang 2 tahun. Tabel
4.11.b untuk kala ulang 5 tahun dan tabel 4.11.c untuk kala ulang 10
tahun.
Tabel 4.13.a perhitungan Debit air buangan Domestik (Air Kotor) Wak, Total
= 2 tahun
Saluran RuasLuas
Catchment(A) km²
Jumlah penduduk (Po) jiwa
Jumlah penduduk (Pn) T =2
tahun
Qak total T =2 tahun
m³/detik/km²
Qak T = 2 tahun
m³/detik
1 2 3 4 5 6 7Saluran Tersier
1-2 0,076 1004 993 0.003830 0.000291Jemur Andayani 4Saluran Sekunder
2-4a 0,033 429 425 0.001640 0.000054Jemur Andayani Saluran Tersier
3-4 0,069 912 902 0.003479 0.000240Jemur Andayani 15Saluran Sekunder
4b-5 0,012 159 157 0.000607 0.000007Jemur Andayani
Jumlah 0,1895 Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.13.b. Perhitungan Debit Air Buangan Domestik (Air Kotor) Qak, T =
5 tahun
Saluran RuasLuas
Catchment(A) km²
Jumlah penduduk (Po) jiwa
Jumlah penduduk
(Pn) T =5tahun
Qak total T =2 tahun
m³/detik/km²
Qak T = 5 tahun
m³/detik
1 2 3 4 5 6 7Saluran Tersier
1-2 0,076 1004 976 0.003766 0.000286Jemur Andayani 4Saluran Sekunder
2-4a 0,033 429 418 0.001613 0.000053Jemur Andayani Saluran Tersier
3-4 0,069 912 887 0.003421 0.000236Jemur Andayani 15Saluran Sekunder
4b-5 0,012 159 154 0.000594 0.000007Jemur Andayani
Jumlah 0,1895 Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.13.c Perhitungan debit air buangan Domestik (Air Kotor)
QAk, t = 10 tahun
SaluranRua
s
Luas Catchment
(A) km²
Jumlah penduduk (Po) jiwa
Jumlah penduduk
(Pn) T =10tahun
Qak total T = 10 tahun
m³/detik/km²
Qak T = 10 tahun
m³/detik
1 2 3 4 5 6 7Saluran Tersier
1-2 0,076 1004 949 0.003662 0.000278Jemur Andayani 4Saluran Sekunder
2-4a 0,033 429 906 0.001565 0.000052Jemur Andayani Saluran Tersier
3-4 0,069 912 862 0.003326 0.000230Jemur Andayani 15Saluran Sekunder
4b-5 0,012 159 150 0.000580 0.000007Jemur Andayani
Jumlah 0,1895 Sumber : hasil perhitungan
I. Perhitungan Debit Rancangann Total (Qtotal)
Debit banjir rancangan drainase yang merupakan akumulasi dari
debit yang berasal dari air hujan dan dabit yang berasal dari air kotor
buangan domestik penduduk. Hal tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut
: Qtotal = Qah + Qak
Tabel 4.14.a Perhitungan Debit Rancangan Qtotal untuk T = 2 tahun
Saluran RuasQ air hujan (Qah) T
= 2 tahun m³/detWair kotor (Qak) T =
2 tahun m³ / detikQtotal Qah + Qak
m³ / detik1 2 3 4 5
Saluran Tersier 1-2 1.329188 0.000291 1.329480
Jemur Andayani 4Saluran Sekunder
2-4a 0.378752 0.000054 0.378806Jemur Andayani Saluran Tersier
3-4 1.211024 0.000240 1.211264Jemur Andayani 15Saluran Sekunder
4b-5 0.208389 0.000007 0.208396Jemur Andayani
Sumber : hasil perhitungan
Tabel 4.14.b Perhitungan Debit Rancangan Qtotal Untuk T = 5 Tahun
Saluran RuasQ air hujan (Qah) T
= 5 tahun m³/detWair kotor (Qak) T = 5 tahun m³ / detik
Qtotal Qah + Qak
m³ / detik1 2 3 4 5
Saluran Tersier 1-2 1.559641 0.000286 1.559927
Jemur Andayani 4Saluran Sekunder
2-4a 0.444419 0.000053 0.444472Jemur Andayani Saluran Tersier
3-4 1.420989 0.000236 1.421225Jemur Andayani 15Saluran Sekunder
4b-5 0.244519 0.000007 0.244526Jemur Andayani
Sumber : hasil perhitungan
Tabel 4.14.c Perhituangan Debit Rancangan Qtotal untuk T = 10 Tahun
Saluran RuasQ air hujan (Qah) T = 10 tahun m³/det
Wair kotor (Qak) T = 10 tahun m³ /
detik
Qtotal Qah + Qak
m³ / detik
1 2 3 4 5Saluran Tersier
1-2 1.698372 0.000278 1.698651Jemur Andayani 4Saluran Sekunder
2-4a 0.483951 0.000052 0.484002Jemur Andayani Saluran Tersier
3-4 1.547388 0.000230 1.547617Jemur Andayani 15Saluran Sekunder
4b-5 0.266269 0.000007 0.266276Jemur Andayani
Sumber : hasil perhitungan
J. Analisa Kapasitas Saluran dengan Debit Rancangan
Analisa kapasitas (cek kapasiatas) saluran adalah membandingkan
anatar kapasitas saluran deangan debit rancangan yang telah dihitung.
Analisa dilakukan untuk kala ulang 2 tahun, 5 tahun dan 10 tahun. Untuk
saluran yang sudah memenuhi debit rancangan berarti tidak memerlukan
perencanaan saluran (noramalisasi), sedangkan uantuk saluran yang tidak
dapat menerima debit rancangan (melaup) berarti memerlukan perencanaan
saluran (normalisasi saluran).
Tabel 4.15.a. Analisa Kapasitas Saluran dengan Debit Rancangan uantuk T
= 2 tahun
Saluran RuasQah T = 2 tahun
Qak T = 2 tahun Qak
T = 2 tahun
m³/detik
Qtotal Qah + Qak m³/detik
Q yang membenahi
saluran m³/detik
Kapasitas saluran
Eksisting (Q)
m³/det
analisa
1 2 3 4 5 6 7 8
Saluran Tersier 1-2 1.329188 0.000291 1.329480 1.329480 1.756287 aman
Jemur Andayani 4
Saluran Sekunder2-4a 0.378752 0.000054 0.378806 1.708285 2.196718 aman
Jemur Andayani
Saluran Tersier3-4 1.211024 0.000240 1.211264 1.211264 1.610172 aman
Jemur Andayani 15
Saluran Sekunder 4b-5 0.208389 0.000007 0.208396 1.419660 2.720593 aman
Jemur AndayaniSumber : hasil paerhitungan
Tabel 4.15..b. analisa kapasitas saluran dengan debit rancangan untuk T=5
tahun
Saluran RuasQah T = 2
tahun
Qak T = 2 tahun Qak T = 2 tahun m³/detik
Qtotal Qah + Qak m³/detik
Q yang membenahi
saluran m³/detik
Kapasitas saluran
Eksisting (Q) m³/det
analisa
1 2 3 4 5 6 7 8
Saluran Tersier 1-2 1.559641 0.000286 1.559927 1.559927 1.756287 aman
Jemur Andayani 4
Saluran Sekunder2-4a 0.444419 0.000053 0.444472 2.004399 2.196718 aman
Jemur Andayani
Saluran Tersier3-4 1.420989 0.000236 1.421225 1.421225 1.610172 aman
Jemur Andayani 15
Saluran Sekunder 4b-5 0.244519 0.000007 0.244526 1.665751 2.720593 aman
Jemur AndayaniSumaber : Hasil perhitungan
Tabel 4.15.c Analisa kapasitas saluran dengan debit rancangan untuk T = 10
Tahun
Saluran RuasQah T = 2
tahun
Qak T = 2 tahun Qak T = 2 tahun m³/detik
Qtotal Qah + Qak m³/detik
Q yang membenahi
saluran m³/detik
Kapasitas saluran
Eksisting (Q) m³/det
analisa
1 2 3 7 8 9 10 11
Saluran Tersier 1-2 1.698372 0.000278 1.698651 1.698651 1.756287 aman
Jemur Andayani 4
Saluran Sekunder2-4a 0.483951 0.000052 0.484002 2.182653 2.196718 aman
Jemur Andayani
Saluran Tersier3-4 1.547388 0.000230 1.547617 1.547617 1.610172 aman
Jemur Andayani 15
Saluran Sekunder 4b-5 0.266269 0.000007 0.266276 1.813893 2.720593 aman
Jemur AndayaniSumber hasil perhitungan
K. Pembahasan
Berdasarkan analisis kapasitas dan debit rancangan terhadap debit air
hujan dan debit air kotor untuk m² kala ulang T = 2 tahun pada tabel 4.15.a,
kala ulang T = 5 tahun pada tabel 4.15.b, kala ulang T = 10 tahun pada tabel
4.15.c didapat bahwa tiap saluran mampu menerima kapasitas debit air
maksimal
1. Perencanaan ulang saluran tersier jemur andayani 4
Profil saluran : Segi empat
Dimesni saluran :
Eksisting : b = 1,2 m Perencanaan b = 1,6 m
h = 0,75m h = 1,4 m
Tinggi jagaan = 0,15 cm (tabel 2.7)
2. Perencanaan ulang saluran tersier jemur andayani 15
Profil saluran : Persegi
Dimensi saluran :
Eksisting : b = 1,5 m Perencanaan b = 2,0 m
h = 0,8 h = 1,2 m
Tinggi jagaan = 0,15 cm (tabel 2.7)
3. Perencanaan ulang saluran sekunder jemur andayani ruas 2-4a
Proafil saluran : Trapesium
Dimensi saluran :
Eksisting : b1 = 1,5 m Perencanaan b1 = 2,4 m
b2 = 2,1 m b2 = 2,6 m
h = 1 m h = 1,4 m
Tinggi jagaan = 0,3 (tabel 2.7)
4. Saluran sekunder jemur andayani ruas 4b-5
Profil saluran : Trapesium
Dimensi saluran :
Eksisting : b1 = 2,2 m
b2 = 3,0 m
h = 1,3 m
Tinggi jagaan = 0,3 (tabel 2.7)
Tabel 4.16 Debit Rencana Ruas Saluran pad Sub Catchment Jemur Andayani untuk T = 10 tahun
SaluranPanjang Total m
RuasBentuk
penampangm
Kedalaman saluran (h)
m
Lebar dasar
(b1) m
Lebar dasar (b2)m
Luas penampang
(A) M²
Keliling Basah (P0 m
nAjria-jari Hidrolis
®
Kemiringan (Vs) m/det
Kecepaatan Saluran (Q)
m³/det
Kapasitas saluran
(Q) m³/dt
Q yang membebani
saluran m³/det
Analisa
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Saluran Tersier 320 1-2 Segi Empat 0 1.400 1.6000 1.6000 2.2400 4.4000 0.0230 0.5091 0.0008 0.7841 1.7563 1.698651 AmanJemur Andayani
4
Saluran Sekunder121 2-4a Trapesium 0,3 1.400 2.4000 2.6000 3.5000 4.6000 0.0230 0.7609 0.0003 0.6276 2.1967 2.182653 Aman
Jemur Andayani
Saluran Tersier214 3-4 Segi Empat 0 1.200 2.0000 2.0000 2.4000 4.8000 0.0230 0.5000 0.0006 0.6709 1.6102 1.547617 AmanJemur Andayani
15
Saluran Sekunder121 2-4a Trapesium 0,3 1.300 2.2000 3.0000 3.3800 5.2000 0.0230 0.6500 0.0005 0.7295 2.4658 1.813893 Aman
Jemur Andayani