November | 2013 | Ir-Darmadi-MT's Blog

DESAIN IDEAL SALURAN SAMPING JALAN
BANDUNG – PADALARANG

Oleh :
Ari Sudaryanto & Darmadi

Abstrak

Jalan Bandung Padalarang sepanjang lebih kurang 17 km mempunyai saluran samping yang kurang mampu mengalirkan beban limpasan curah hujan. Selain dimensi yang kurang besar, pengaruh perawatan juga mengganggu jalannya air di saluran samping.

Dimensi saluran samping berdasar banjir 5 tahunan dengan I5th = 190,45 mm/jam dan selain menerima beban seluas jalur lalu lintas serta bahu jalan juga diperhitungkan mampu menampung daerah di luar jalan selebar 10 meter (kiri kanan jalan).

Kata kunci :, banjir 5 tahunan, segmen saluran

1. Pendahuluan

Jalan Bandung Padalarang sepanjang lebih kurang 17 km, merupakan jalan arteri yang menghubungkan kota Bandung dengan Cimahi dan Padalarang. Jalan ini merupakan sarana transportasi yang vital sebelum adanya jalan tol, tetapi sekarang masih merupakan jalan arteri yang padat lalu lintasnya.

Adanya peningkatan pengguna jalan, maka badan jalan Bandung Padalarang harus ditingkatan pula. Karena saluran samping sangat vital untuk mengalirkan akibat limpasan air hujan, maka saluran tersebut didesain sedemikian rupa sehingga tidak ada genangan pada badan jalan. Perancangan digunakan dengan berdasar banjir rencana 5 tahunan.

Curah hujan di daerah Bandung cukup tinggi, sehingga beban drainase saluran samping jalan juga besar. Dengan perancangan yang cukup baik, diharapkan saluran samping jalan tersebut juga mampu untuk berfungsi.

2. Analisa Hidrologi

Beban drainase saluran samping jalan adalah akibat curah hujan yang tinggi. Maka dengan olah data berdasar statistik hidrologi, besaran debit aliran saluran samping dapat ditetapkan. Penetapan hitungan dengan periode ulang 5 tahunan.

Beban drainase saluran samping jalan (adalah curah hujan) dengan besaran yang diambil dari data Badan Meteorologi dan Geofisika Stasiun Husein Sastranegara Bandung dari tahun 1994 sampai dengan 2008. Adapun data sekunder yang tersedia tersebut diolah seperti berikut :

Tabel 1. : Data Hujan Maksimum Rata-rata Tahunan

1. 1994 84
2. 1995 25,07
3. 1996 32,83
4. 1997 23,92
5. 1998 51,50
6. 1999 39,58
7. 2000 29,58
8. 2001 52,58
9. 2002 39,33
10. 2003 32,08
11. 2004 156,38
12. 2005 161,03
13. 2006 190,24
14. 2007 146,87
15. 2008 237,84

Selanjutnya data tersebut diolah dengan cara statistik, menggunakan dua cara dengan maksud untuk dibandingkan dan diambil yang terbesar. Digunakan cara Gumbel dan cara Log Pearson III.

Tabel 2. : Olah Data Hujan Maksimum Rata-rata Tahunan Cara Gumbel

1. 84 8,18
2. 25,07 3.818,00
3. 32,83 2.919,24
4. 23,92 3.961,44
5. 51,50 1.250,33
6. 39,58 2.235,40
7. 29,58 3.280,99
8. 52,58 1.175,12
9. 39,33 2.259,10
10. 32,08 3.000,85
11. 156,38 4.833,03
12. 161,03 5.501,19
13. 190,24 10.687,42
14. 146,87 3.601,20
15. 237,84 22.794,96

1.302,83 71.326,46

Analisis curah hujan rata-rata maksimum tahunan Tabel 1 dianalisis dengan cara Gumbel menghasilkan seperti berikut :

1.302,83 71.326,46

Dengan menggunakan Lampiran (Tabel A, B dan C), didapat hasil hujan rencana dengan rumus Gumbel sebagai berikut :
………………………………………………… 1.

Dimana :
= intensitas hujan 5 tahunan (mm)
= intensitas hujan rata-rata dari data yang ada (mm)
= reduced variate
= reduced mean
= reduced standard deviation
= standard deviation

didapat :

Hitungan selanjutnya menggunakan cara Log Pearson III, akan didapat besaran curah hujan sebagai berikut :

Tabel 3. : Olah Data Hujan Maksimum Rata-rata Tahunan Cara Log Pearson III

1. 84,00 1,92 0,12 0,0144 0,0017
2. 25,07 1,40 – 0,40 0,1600 – 0,0640
3. 32,83 1,52 – 0,28 0,0784 – 0,0220
4. 23,92 1,38 – 0,42 0,1764 – 0,0741
5. 51,50 1,71 – 0,09 0,0081 – 0,0007
6. 39,58 1,60 – 0,20 0,0400 – 0,0080
7. 29,58 1,47 – 0,33 0,1089 – 0,0359
8. 52,58 1,72 – 0,08 0,0064 – 0,0005
9. 39,33 1,59 – 0,21 0,0441 – 0,0093
10. 32,08 1,51 – 0,29 0,0841 – 0,0244
11. 156,38 2,19 0,39 0,1521 0,0593
12. 161,03 2,21 0,41 0,1681 0,0689
13. 190,24 2,28 0,48 0,2304 0,1106
14. 146,87 2,17 0,37 0,1369 0,0507
15. 237,84 2,38 0,58 0,3364 0,1951

1.302,83 27,05 0,05 1,7447 0,2474

Analisis curah hujan rata-rata maksimum tahunan Tabel 1 dianalisis dengan cara Log Pearson Tipe III menghasilkan seperti berikut :

•
•
•

Dengan menggunakan Lampiran (Tabel D), didapat hasil hujan rencana dengan rumus Log Pearson III :

………………………………………………. 2.

Dimana :
= intensitas hujan 5 tahunan (mm)

= diambil dari lampiran
= standard deviation

didapat :

Dari perhitungan cara Gumbel dan Log Pearson Tipe III diambil curah hujan 5 tahunan yang terbesar .

Tabel 4. : Hasil Perhitungan Curah Hujan Rencana 5 Tahunan Dengan Dua Cara

Cara

Gumbel 190,45 mm
Log Pearson Tipe III 124,31 mm

Dari Hasil perhitungan curah hujan, dipakai cara Gumbel dengan besaran curah hujan rencana 5 tahunan .

Perhitungan intensitas hujan dapat digunakan dengan banyak metode, salah satunya digunakan metode Mononobe. Perhitungannya sebagai berikut :

…………………………………….……………… 3.

Dimana :
intensitas hujan (mm/jam)
hujan periode ulang 5 tahunan (Gumbel)
waktu konsentrasi (jam)

Dengan demikian rumus 3 dapat ditulis seperti berikut :

………………………………. 4.

Untuk lebih jelasnya Rumus 4 dapat disajikan dalam kurva intensitas hujan seperti pada Gambar 1 di bawah ini :

Gambar 1. : Kurva Intensitas Hujan Cara Gumbel Dengan Curah Hujan Rencana 5 Tahunan

Durasi hujan diasumsikan sama dengan waktu konsentrasi. Dengan demikian waktu konsentrasi dapat dihitung dengan rumusan sebagai berikut :

…………………………………………………….……. 5.

……………………………………….… 6.
…………………………………………………….…….. 7.

Dimana :
= waktu konsentrasi (menit)
= jarak jatuh hujan ke saluran (meter)
= koefisien kekasaran permukaan
= kemiringan medan
= panjang saluran (meter)
= kecepatan aliran saluran (m/det)

Adapun besaran nilai koefisien kekasaran permukaan masing-masing bahan adalah sebagai berikut :
a. Aspal :
b. Beton :
c. Permukiman padat :
Sehingga besarnya dari permukaan jalan (median, aspal, trotoar serta di luar badan jalan selebar 10 meter) akan didapat (Gambar 3.):

Sedang besarnya yaitu waktu aliran air berjalan di saluran samping sampai saluran alam atau sungai (diambil contoh L = 1000 meter) sebagai berikut :

Dengan demikian, waktu konsentrasi didapat dengan menjumlahkan dan seperti berikut :
…………………………………….. 8.

4. Perhitungan Dimensi Saluran

Untuk memudahkan perhitungan, dibuat bagan alir. Tahap perhitungan kapasitas saluran dapat disajikan diagram alir (flow chart) seperti berikut ini :

YES

Gambar 2. : Bagan Alir Perhitungan Kapasitas Saluran Samping Jalan

Tipikal tampang melintang jalan yang akan dihitung dimensi saluran samping jalan seperti berikut :

10.00 ? 2.00 7.50 2.50 7.50 2.00 ? 10.00

Gambar 3. : Tampang Lintang Jalan

Penampang lintang jalan diambil yang paling besar seperti Gambar 3 di atas, dimana mempunyai bagian-bagian sebagai berikut :
a. median dengan lebar 2,50 meter,
b. lebar jalur lalu lintas 7,50 meter,
c. trotoar mempunyai lebar 2,00 meter,
d. lebar saluran samping jalan dihitung dengan rumus rasional,
e. pengaruh luar badan jalan diambil 10 meter sesuai standar PU.
f. panjang saluran samping diambil contoh 1000 meter

Koefisien pengaliran (run off coefficient) ditetapkan berdasar jenis penutup permukaan tanah seperti berikut :
a. bahan spal :
b. bahan beton :
c. untuk permukiman padat ;
Rumus rasional dipakai untuk menghitung besaran limpasan air hujan pada permukaan jalan yang masuk ke dalam saluran samping jalan.

……………………………………. 9.

Selanjutnya dengan Rumus 9 dapat dihitung besaran debit limpasan yang masuk saluran samping jalan sebagai berikut :

………………………………………………….. 10.

Apabila digunakan saluran samping jalan berbentuk empat persegi panjang (penampang ekonomis) akan didapat :

Gambar 4. : Tampang Lintang Saluran Samping

Dimana :
kecepatan aliran dalam saluran
kekasaran Manning
jari-jari hidrolis (m)
kemiringan dasar saluran

Tabel 5. : Perhitungan Dimensi Saluran Panjang 1000 meter

H a l

0,60 0,80 0,90 0,85 0,87 0,88 0,885

32,51
25,5675
23,2522
24,3418
23,8909
23,6732
23,5662

99,3421
116,5966
124,2135
120,4785
121,9897
122,7364
123,1076

0,6855 0,8045 0,8571 0,8313 0,8418 0,8469 0,8494

0,3859 0,5941 0,7089 0,6598 0,6738 0,6854 0,6913

0,1787 0,5647 0,9046 0,7200 0,78997 0,8268 0,8459

no no no no no no ok

Didapat :

Keluaran saluran samping (outlet) adalah saluran alam (natural drainage) dapat berupa sungai besar maupun kecil atau saluran buatan (artificial drainage) yang berupa gorong-gorong (box culvert) . Saluran tersebut memotong jalan lewat di bawah jalan. Sehingga besaran panjang saluran samping akan mengikuti adanya saluran alam maupun saluran buatan tersebut.

Untuk memudahkan desain saluran, dibuat paket untuk desain panjang saluran 100 , 250, 500, 750, 1000, 1250, 1500, 1750 dan 2000 meteran . Dari saluran alam maupun buatan tempat outlet saluan samping , paling panjang saluran samping adalah 2050 meter. Apabila panjang saluran samping tersebut 350 meter, maka desainnya dibuat dua penggal (segment). Penggal pertama didesain dengan panjang 100 meter dan sisanya didesain dengan dimensi untuk panjang 250 meteran.

5. Kesimpulan

a. Dalam memudahkan perhitungan dimensi saluran samping jalan, harus ditetapkan lebih dulu intensitas hujan rencana (5 tahunan), didapat 190,45 mm.
b. Kemudian perhitungan debit lempasan, untuk panjang saluran samping jalan 1000 meter didapat Q = 0,85 m3/det.
c. Dimensi saluran samping jalan adalah labar dasar saluran samping jalan = 1,40 meter, kedalaman air = 0,70 meter dan tinggi jagaan = 0,60 meter.
d. Bentuk saluran adalah empat persegi panjang.

6. Penutup

Maksud tulisan ini untuk memberi gambaran urutan pelaksanaan pendimensian suatu saluran samping jalan. Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang memberi fasilitas data, sehingga tercetus ide untuk mengungkapkan dalam tulisan ini.

Daftar Pustaka

Anonim, 2006; Perencanaan Sistim Drainase Jalan, Departemen Pekerjaan Umum Jakarta

C.D. Soemarto, 1995; Hidrologi Teknik (edisi 2), Erlangga Jakarta

Joesron L, 1992; Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Departemen Pekerjaan Umum Jakarta

Soewarno, 1995; Hidrologi (aplikasi metode statistik untuk analisa data jilid 1 dan 2), Nova
Bandung

Lampiran

Tabel A. : Hubungan Reduced Mean Dengan Besarnya Sampel

10 0,4952
11 0,4996
12 0,5035
13 0,5070
14 0,5100
15 0,5128
16 0,5157
17 0,5181
18 0,5202
19 0,5220
20 0,5236

Tabel B. : Hubungan Reduced Standard Deviation Dengan Besarnya Sampel

10 0,9496
11 0,9676
12 0,9833
13 0,9971
14 1,0095
15 1,0206
16 1,0316
17 1,0411
18 1,0493
19 1,0565
20 1,0628

Tabel C. : Hubungan Antara Reduced Variate Sebagai Fungsi Waktu Balik

2 0,36651
5 1,49900
10 2,25037
20 2,97019
50 3,90194
100 4,60015

Tabel D. : Distribusi Log Pearson Tipe III Untuk Koefisien Kemencengan

Waktu Balik Dalam Tahun
2 5 10 25 50 100
Peluang (%)
50 20 10 4 2 1
1,6 – 0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 3,388
1,4 – 0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271
1,2 – 0,195 0,732 1,340 2,087 2,626 3,149
1,0 – 0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022
0,9 – 0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,957
0,8 – 0,132 0,780 1,336 1,998 2,453 2,891
0,7 – 0,116 0,790 1,333 1,967 2,407 2,824
0,6 – 0,099 0,800 1,328 1,939 2,359 2,755
0,5 – 0,083 0,808 1,323 1,910 2,311 2,686
0,4 – 0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 2,615
0,3 – 0,050 0,824 1,309 1,849 2,211 2,544
0,2 – 0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 2,472
0,1 – 0,017 0,836 1,292 1,785 2,107 2,400
0 0 0,842 1,282 1,751 2,054 2,326
– 0,1 0,017 0,836 1,270 1,716 2,000 2,252
– 0,2 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178
– 0,3 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104
– 0,4 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029
– 0,5 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955
– 0,6 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880
– 0,7 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806
– 0,8 0,132 0,856 1,166 1,448 1,606 1,733
– 0,9 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660
-1,0 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588
– 1,2 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449
– 1,4 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 1,318
– 1,6 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,197