DIKLAT DRAINASE JALAN YANG BERWAWASAN LINGKUNGAN PERENCANAAN DRAINASE

DIKLAT DRAINASE JALAN YANG BERWAWASAN LINGKUNGAN PERENCANAAN DRAINASE PERMUKAAN 1

SISTEMATIKA PENYAJIAN • • KETENTUAN TEKNIS DAERAH ALIRAN BENTUK-BENTUK SALURAN PROSEDUR PERENCANAAN DRAINASE PERMUKAAN • PENUTUP 2

TUJUAN SETELAH MEMPELAJARI MODUL SISTEM DESAIN DRAINASE INI, PESERTA PELATIHAN HARUS DAPAT : 1. Memahami ketentuan Teknis Perencanaan drainase 2. Mengenali penentuan daerah aliran 3. Mengenali type dan bentuk saluran drainase 4. Mendesain drainase permukaan 3

KETENTUAN TEKNIS 1. DAERAH ALIRAN 2. LIMPASAN 3. ALIRAN PEMBUANGAN 4. AIR TANAH, CURAH HUJAN / KONDISI BANJIR 4

DAERAH ALIRAN SUATU BANGUNAN DRAINASE ADALAH DAERAH TANGKAPAN HUJAN YANG MENGALIRKAN AIR HUJAN KE BANGUNAN DRAINASE TERSEBUT 5

DAERAH ALIRAN SUNGAI 6

DAERAH ALIRAN SUNGAI 7

DAERAH ALIRAN SUNGAI 8

MENENTUKAN DAERAH ALIRAN 1. Daerah Aliran Saluran Samping 2. Daerah Pelayanan Permukaan Jalan 3. Daerah Pelayanan Lingkungan 4. Jaringan Saluran Samping 9

Daerah Pengaliran Saluran Samping Memanfaatkan RUTRK 10

Daerah Pelayanan Permukaan Jalan 11

Konsep Moderat Penampang Melintang Jalan 12

LIMPASAN ADALAH BANYAKNYA AIR YANG MENGALIR KELUAR DARI SUATU DAERAH ALIRAN 13

BETNUK-BENTUK SALURAN • SALURAN SAMPING TERBUKA • GORONG-GORONG 14

SALURAN BENTUK SEGITIGA • Sudut dasar saluran Ø = 90 o - 15 o • Ø = 90 o F = d 2 • Ø tidak 90 o F = (b x d)/2 15

SALURAN BENTUK SEGIEMPAT • Umumnya lebar saluran (b) ≥ kedalaman saluran (d); F = bd • Lahan tersedia terbatas 16

SALURAN BENTUK TRAPESIUM • Kemiringan talud disesuaikan dengan debit air • F = d ( b + md) • Lahan tersedia cukup 17

SALURAN BENTUK SETENGAH LINGKARAN • F = ⅛πD 2 18

SALURAN BENTUK LINGKARAN / GORONG-GORONG • F = ⅛ (Ø – sinØ)D 2 19

TIPE GORONG-GORONG • Pipa Beton; tunggal atau lebih • Pipa Baja Bergelombang; tunggal atau lebih • Persegi (Box Culvert) dari beton bertulang 20

DIMENSI PENAMPANG LINGKARAN JENIS Beton Bertulang Beton Tidak Bertulang Baja DIAMETER (cm) 60, 80, 100, 120 60, 80 80, 100, 120, 140 21

Gorong-gorong Beton Bertulang Keuntungan ; • Dapat menahan beban agak berat • Diameter > 1, 00 m perlu penulangan • Dapat dicor ditempat 22

Kerugian; • Pengangkutan cukup sulit • Kapasitas terbatas • Pemeliharaan cukup sulit Saran; • Untuk keperluan jalan raya menggunakan diameter ≥ 60 cm Goronggorong Beton Bertulang 23

Penyebaran beban lalulintas 24

Elevasi muka perkerasan terhadap gorong-gorong < 60 cm 25

Pipa Baja Bergelombang Keuntungan; • Pemasangan di tempat pekerjaan • Pengangkutan lebih mudah • Kapasitas mengalirkan debit lebih besar 26

Pipa Baja Bergelombang Kerugian; • Harus pesan ke pabrik • Dapat terjadi korosi atau karatan • Pemasangan perlu keahlian khusus 27

DIMENSI PENAMPANG PERSEGI TIPE UKURAN (m) Tunggal 1, 00 x 1, 00; 1, 00 x 1, 50; 1, 00 x 2, 00; 2, 00 x 1, 00; 2, 00 x 1, 50; 2, 00 x 2, 50; 2, 00 x 3, 00; 3, 00 x 1, 50; 3, 00 x 2, 50; 3, 00 x 3, 00 Double 1, 50 x 1, 00; 2, 00 x 1, 50; 2, 00 x 2, 00; 2, 00 x 1, 50; 2, 00 x 3, 00; 2, 50 x 1, 50; 2, 50 x 2, 00; 2, 50 x 2, 50; 2, 50 x 3, 00; 3, 00 x 1, 50; 3, 00 x 2, 00; 3, 00 x 2, 50; 3, 00 x 3, 00 Triple 1, 50 x 1, 00; 1, 50 x 1, 55; 1, 50 x 2, 00; 1, 50 x 2, 50; 1, 50 x 3, 00; 2, 00 x 1, 50; 2, 00 x 2, 00; 2, 00 x 2, 50; 2, 00 x 3, 00; 2, 50 x 1, 50; 2, 50 x 2, 00; 2, 50 x 2, 50; 2, 50 x 3, 00; 3, 00 x 1, 50; 3, 00 x 2, 00; 3, 00 x 2, 50; 3, 00 x 3, 00 28

Gorong-gorong Persegi Keuntungan; • Menampung debit air yang besar • Timbunan dapat tinggi • Pemeliharaan mudah • Pengecoran setempat atau tempat lain 29

Kerugian; • Pekerjaan pengawasan ketat • Daerah terpencil kemungkinan kesulitan mendapatkan material • Perlu waktu yang cukup, menunggu proses pengeringan Gorong-gorong Persegi 30

Penampang Melintang Standar Box Culvert 31

DETAIL SINGLE BOX CULVERT 32

Penampang Melintang Standar Box Culvert 33

Penampang Melintang Standar Box Culvert 34

DETAIL DOUBLE BOX CULVERT 35

Penampang Melintang Standar Box Culvert 36

BENTUK TRIPLE BOX CULVERT 37

Bagianbagian Desain • Estimasi arus dari daerah penampungan dan situasi banjir • Drainase kanal/selokan samping jalan • Drainase melintang/ gorong-gorong • Kelengkapan dari drainase 38

Perumusan Debit Air • Q = K S 1/2 • K = 1/n AR 2/3 Keterangan; • Q = debit (m 3/ detik) • S = kemiringan garis energi (m/m) • A = luas penampang (m 2) • R = jari-jari hidrolik • n = faktor kekasaran • K = hantaran (m 3/detik) • Q = [(K 1 + K 2)]1/2 S 1/2 Keterangan; • K 1 = hantaran pada penampang hulu (m 3/ detik) • K 2 = hantaran pada penampang hilir (m 3/ detik) 39

KECEPATAN ALIRAN Bahan Selokan Pasir halus Pasir berlumpur Lanau aluvial Pasir lempung padat Kerikil halus Rumput dipotong pendek Lempung keras Kerikil kasar Batu beronjal Kecepatan Izin (m/detik) 0, 45 0, 50 0, 60 0, 75 0, 80 1, 00 1, 10 1, 20 1, 50 40

• • Kecepatan Aliran • Air yang diizinkan • berdasarkan • Jenis Material • (m/detik) • • • Pasir halus 0, 45 Lempung Kepasiran 0, 50 Lanau Aluvial 0, 60 Kerikil halurs 0, 75 Lempung kokoh 0, 75 Lempung padat 1, 10 Kerikil kasar 1, 20 Batu-batu besar 1, 50 Pasangan batu 1, 50 Beton 1, 50 Beton bertulang 1, 50 41

• kerikil • pasir ALAS GORONG-GORONG Uraian Satuan Uji Ukuran partikel maximum Lolos 0, 07 mm saringan no 200 Batas cair Index Plastisitas 20 mm Maximum 15% Maximum 25% Maximum 6% 42

Bahan alas/penutup gorong-gorong 43

Pipa diletakkan sesuai alinyemen Sambungan tidak melekat 5 cm Sambungan dibungkus anyaman filter Bagian atas dilindungi kertas ter Ditutup urugan porous 44

Pipa grong-gorong dipasang Ditimbun kembali Bahan timbunan pasir, sirtu, bahan berbutir (granular) Bergradasi baik ukuran butiran maximum 29 mm 45

• Penempatan urugan disekeliling pipa • Dipadatkan lapis demi lapis, maximum tebal 15 cm • Setiap lapis dipadatkan, 95% maximal kepadatan kering (standar proctor) Pemadatan khusus yang diperlukan 46

Desain Saluran Drainase Kecil • Kedalaman minimum 70 cm di bawah elevasi permukaan perkerasan • Lebar dasar saluran minimum 50 cm • Landai minimum 1: 200 (0, 5%) • Penampang melintang minimum 0, 65 m 2 47

ANALISA KEMIRINGAN Sta 1 t 1 Kemi ringa i (%) n das L (m) • • ar sal uran Sta 2 t 2 i = [ t 1 – t 2 ] / L x 100% 0, 5 – 2% Kemiringan memanjang atau kemiringan dasar saluran Kemiringan talud saluran atau kemiringan dinding saluran Perbedaan tinggi dan jarak antara dua ruas saluran, hulu dan hilir 48

Kemiringan Memanjang Teoritis • V = 1/n ( R 2/3 ) ( i )1/2 2/3 }2 i = { V. n / R • • • V = kecepatan aliran (m/detik) n = koefisien kekasaran Manning R = jari-jari hidrolis (m) F = luas penampang basah (m 3) P = keliling basah (m) i = kemiringan saluran yang diizinkan 49

Kemiringan Tanah t 1 – t 2 i = ----- x 100% L • • t 1 = elevasi tanah di bagian tertinggi (m) t 2 = elevasi tanah di bagian terendah (m) L = jarak antara sta ybs Kemiringan minimum 0, 5 – 2 %; kurang dari harga ini air akan menggenang 50

Bentuk Umum Gorong-gorong 51

Saluran Pemasukan dan Pengeluaran • Inlet dengan bak kontrol 52

Saluran Pemasukan dan Pengeluaran Akhiran Biasa • Akhiran Bentuk U 53

Bangunan Transisi • Penampung dua aliran (sementara) • Air Terkumpul • Masuk gorong • Selanjutnya dibuang 54

PEMECAH ARUS • Untuk mengurangi kecepatan aliran • Saluran samping jalan yang panjang • Kemiringan dasar saluran cukup besar Hubungan Kemiringan Saluran Samping Jalan (i) dan Jarak Pemecah Arus (L) i (%) L (M) 6% 7% 8% 9% 10% 16 M 10 M 8 M 7 M 6 M L i% 55

Kurva Basis 56

Variasi Yt Periode Ulang (tahun) Variasi yang berkurang 2 0, 3665 5 1, 4999 10 2, 2502 25 3, 1985 50 3, 9019 100 4, 6001 57

Nilai Yn n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0, 4952 0, 4996 0, 5035 0, 5070 0, 5100 0, 5128 0, 5157 0, 5181 0, 5252 0, 5220 20 0, 5225 0, 5252 0, 5268 0, 5283 0, 5296 0, 5309 0, 5320 0, 5332 0, 5343 0, 5353 30 0, 5362 0, 5371 0, 5380 0, 5388 0, 5402 0, 5410 0, 5418 0, 5424 0, 5432 40 0, 5436 0, 5422 0, 5448 0, 5453 0, 5458 0, 5463 0, 5468 0, 5473 0, 5477 0, 5481 50 0, 5485 0, 5489 0, 5493 0, 5497 0, 5501 0, 5504 0, 5508 0, 5511 0, 5519 0, 5518 60 0, 5521 0, 5534 0, 5527 0, 5530 0, 5533 0, 5535 0, 5538 0, 5540 0, 5543 0, 5545 70 0, 5548 0, 5552 0, 5555 0, 5557 0, 5559 0, 5561 0, 5563 0, 5555 0, 5567 80 0, 5569 0, 5570 0, 5572 0, 5574 0, 5576 0, 5578 0, 5580 0, 5581 0, 5585 0, 5586 90 0, 5586 0, 5587 0, 5589 0, 5591 0, 5592 0, 5593 0, 5595 0, 5596 0, 5598 0, 5599 58

Nilai Sn n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0, 9496 0, 9676 0, 9833 0, 9971 1, 0095 1, 0206 1, 0316 1, 0411 1, 0493 1, 0565 20 1, 0628 1, 0696 1, 0811 1, 0864 1, 0915 1, 0961 1, 1004 1, 1047 1, 1086 30 1, 1124 1, 1159 1, 1226 1, 1255 1, 1265 1, 1313 1, 1339 1, 1363 1, 1388 40 1, 1413 1, 1436 1, 1480 1, 1499 1, 1519 1, 1538 1, 1557 1, 1574 1, 1590 50 1, 1607 1, 1759 1, 1782 1, 1793 1, 1803 1, 1814 1, 1824 1, 1834 1, 1844 60 1, 1747 1, 1759 1, 1782 1, 1793 1, 1803 1, 1814 1, 1824 1, 1834 1, 1844 70 1, 1859 1, 1863 1, 1881 1, 1890 1, 1898 1, 1906 1, 1915 1, 1923 1, 1930 80 1, 1938 1, 1945 1, 1959 1, 1967 1, 1973 1, 1980 1, 1987 1, 1934 1, 2001 90 1, 2007 1, 2013 1, 2020 1, 2026 1, 2032 1, 2038 1, 2044 1, 2049 1, 2055 1, 2060 59

Intensitas Curah Hujan 1) Dapat digunakan rumus Mononobe: Bila : • I = Intensitas curah hujan (mm/jam) • XT = Besarnya curah hujan untuk periode ulang T tahun (mm)/24 jam • TC = Waktu konsentrasi (jam) 60

Waktu Konsentrasi • • • • • 2) Dihitung dengan menggunakan rumus Kirpich TC = 0. 0195. L 0. 77. S-0. 385 Bila : TC = Waktu dalam (menit) L = Panj saluran dari titik yang terjauh sampai ke titik yang ditinjau (m) • S = Kemiringan dasar saluran 61

Kala Ulang • • • 3) dihitung dengan menggunakan rumus Gumbel : XT = X + Sx K Bila : XT = Curah hujan harian maksimum tahunan untuk kala ulang T tahun • X = Harga rata-rata sample dalam mm/hari • Sx = Penyimpangan baku sample (Standar deviasi) dalam mm/hari 62

DEBIT ALIRAN 1 Q = CIA 3, 6 C = KOEFISIEN PENGALIRAN I = INTENSITAS HUJAN SELAMA WAKTU KONSENTRASI A = LUAS DAERAH PENGALIRAN 63

Tabel C-1 : Koefisien Pengaliran (c) Sumber : “Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan, SNI-03 -3424 -1994”, Koefisien Pengaliran C Kondisi Permukaan Tanah 1. Jalan beton dan jalan aspal 2. Jalan kerikil dan jalan tanah 3. Bahu jalan Koefisien Pengaliran ( c ) 0, 70 – 0, 95 0, 40 – 0, 70 0, 40 – 0, 65 1. - Tanah berbutir halus 0, 10 – 0, 20 1. - Tanah berbutir kasar 0, 70 – 0, 35 1. - Batuan masif keras 0, 60 – 0, 75 1. - Batuan masif lunak 4. Daerah perkotaan 5. Daerah pinggiran kota 6. Daerah industri 7. Pemukiman padat 8. Pemukiman tidak padat 9. Taman & kebun 10. Persawahan 11. Perbukitan 12. Pegunungan 0, 70 – 0, 95 0, 60 – 0, 70 0, 60 – 0, 90 0, 60 – 0, 80 0, 40 – 0, 60 0, 20 – 0, 40 0, 45 – 0, 60 0, 70 – 0, 80 0, 75 – 0, 90 64

MENENTUKAN INTENSITAS CURAH HUJAN 1. 2. 3. 4. AMBIL DATA CURAH HUJAN MAKSIMUM SELAMA 10 TAHUN DARI LEMBAGA METEOROLOGI DAN GEOFISIKA TERDEKAT TETAPKAN PERIODE ULANG 5 TAHUN (XT) LAMA CURAH HUJAN TERKONSENTRASI 4 JAM = 90% HUJAN 24 JAM GUNAKAN RUMUS: SX XT = x+ (YT-YN) SN 90% I = XT mm/jam 4 65

Intensitas curah hujan (I) dihitung berdasarkan data-data sebagai berikut: • 1) Data curah hujan • Merupakan data curah hujan harian maksimum dalam setahun dinyatakan dalam mm/hari, data curah hujan ini diperoleh dari Lembaga Meteorologi dan Geofisika, untuk stasiun curah hujan yang terdekat dengan lokasi sistem drainase, jumlah data curah hujan paling sedikit dalam jangka 10 tahun. 66

Intensitas curah hujan (I) dihitung berdasarkan 2) Periode ulang data-data sebagai berikut: 2) Periode Ulang Karakteristik hujan menunjukkan bahwa hujan yang besar tertentu mempunyai periode ulang tertentu, periode ulang rencana untuk selokan samping dan ditentukan 5 tahun dan untuk gorong-gorong 10 tahun 3) Lamanya waktu curah hujan Ditentukan berdasarkan hasil penyelidikan Van Breen, bahwa hujan harian terkonsentrasi selama 4 jam dengan jumlah hujan sebesar 90% dari jumlah hujan selama 24 jam.

4) Menghitung intensitas curah hujan (I) menggunakan analisa distribusi frekuensi menurut rumus sebagai berikut : keterangan : XT = Besarnya curah hujan untuk periode ulang T tahun (mm)/24 jam X = Nilai rata-rata arimatik hujan kumulatip Sx = Standar deviasi YT = Variasi yang merupakan fungsi periode ulang (lihat Tabel C-2) Yn = Nilai yang tergantung pada n (lihat Tabel C-3) Sn = Standar deviasi merupakan fungsi dari n (lihat Tabel C-4) I = Intensitas curah hujan mm/jam 68

MENENTUKAN KOEFISIEN ALIRAN: C = C 1 + A 1 + C 2 + A 2 + C 3 + A 3 + …. A 1 + A 2 + A 3 + …. 69

WAKTU KONSENTRASI SUATU DAERAH ALIRAN: Nd T 1 = (2/3 x 3, 28 Lo )0, 167 T 2 = L 60 V Tc = t 1 + t 2 70

Latihan • Data Curah Hujan mm/jam • Lebar perkerasan beraspal (landai 2%) = 2 x 3, 50 m • Lebar bahu tanah berumput (landai 4%) = 2, 50 m • Lebar bagian luar jalan (perkebunan landai 15%) = 100 m • Panjang selokan = 400 m • Elevasi + 8. 900 m (awal) • Elevasi + 8. 100 m (akhir) • Saluran dari lempung padat • Desain saluran air Tahun Pos A Pos B 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 170 146 82 129 53 138 156 119 107 108 136 106 90 196 124 121 174 98 99 48 133 140 106 95 193 177 116 84 188 118 71

TERIMA KASIH 72