1
Abstrak—Apartemen De Papilio berlokasi di Jalan
Ahmad Yani yang padat oleh tempat tinggal penduduk,
perkantoran sampai pusat perbelanjaan. Diharapkan
pembangunan ini tidak menimbulkan dampak negatif bagi
lingkungan sekitarnya, seperti kemacetan, kebisingan, atau bahkan dapat menyebabkan banjir.
Peraturan Pemerintah nomor 26 Tahun 2008 pasal 106
ayat 1 poin c menyatakan bahwa setiap bangunan yang
mengajukan izin pembangunan harus menerapkan prinsip zero
delta Q. Adapun yang dimaksud dengan "zero delta Q" adalah setiap bangunan yang dibangun tidak boleh menyebabkan
tambahan debit air yang masuk ke saluran drainase atau
tambahan debit air yang masuk ke sungai.
Pada perencanaan sistem drainase Apartemen De
Papilio ini, di akhir sistem saluran dibangun kolam tampungan yang berfungsi untuk menampung perubahan volume limpasan air
hujan akibat pembangunan apartmen.
Debit limpasan air hujan dari kawasan sebelum
pembangunan adalah 0,066 m³/detik. Sedangkan debit limpasan
yang keluar dari kawasan setelah pembangunan adalah 0,081 m³/detik. Kolam tampungan direncanakan dapat menampung
kelebihan limpasan air yang terjadi akibat pembangunan dengan
td=2 jam. Pada kolam tampungan juga direncanakan pintu yang
dapat mengontrol debit air yang keluar dari kolam tampungan.
Dari hasil perhitungan, debit maksimum yang keluar dari kolam tampungan adalah sebesar 0,066 m³/detik sehingga konsep zero
delta Q dapat terpenuhi.
Kata Kunci : Zero delta Q, apartemen De Papilio, Sistem
drainase.
BAB I
PENDAHULUAN
partemen De Papilio berlokasi di Jalan Ahmad Yani
yang padat oleh tempat tinggal penduduk, perkantoran
sampai pusat perbelanjaan. Pembangunan apartemen ini
diharapkan tidak menyebabkan dampak yang negatif pada
lingkungan di sekitar lokasi pembangunan apartemen ini.
Seringkali pembanguan sebuah bangunan menimbulkan
dampak negatif bagi lingkungan sekitarnya, seperti
kemacetan, kebisingan, bahkan sampai genangan yang bila
berlebihan sering dikatakan banjir.
Pembangunan apartemen ini juga akan menyebabkan
keseimbangan lingkungan terganggu. Dengan didirikannya
sebuah bangunan maka limpasan air hujan yang harus
dialirkan akan semakin besar. Hal ini yang seringkali kurang
diperhatikan oleh para pengembang sehingga menyebabkan
banjir di lingkungan sekitar lokasi pembangunan.
Dengan dibangunnya Apartemen, maka akan
mengakibatkan perubahan tata guna guna lahan yang
berpeluang besar menyebabkan banjir. Secara teroritis hal
ini dapat terjadi karena koefisien limpasan (C) yang
berbeda. Jika sebuah lahan didirikan bangunan,
koefisien limpasan air akan menjadi besar sehingga
peluang terjadinya banjir akibat perubahan tata guna lahan
sangat mungkin terjadi jika tidak direncanakan
penanganannya.
Apartemen De Papilio sendiri terdiri dari 33 lantai dan
terdiri dari 640 unit apartemen. Dengan jumlah lantai yang
banyak dan tinggi bangunan yang mencapai +107 meter
maka diperlukan perencanaan sistem drainase yang baik dan
dapat mengakomodasi air yang harus disalurkan akibat
hujan yang terjadi sehingga pembangunan apartemen ini
tidak menyebabkan dampak negatif bagi lingkungan sekitar,
terutama banjir.
BAB II
METODOLOGI
Gambar 2.1 Diagram alir
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Konsep Perencanaan
Konsep Perencanaan yang digunakan dalam pengerjaan
Tugas Akhir dengan judul Perencanaan Sistem Drainase
Perencanaan Sistem Drainase Apartemen De
Papilio Tamansari Surabaya Agil Hijriansyah, Umboro Lasminto, Yang Ratri Savitri
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: [email protected]
A
2
Apartemen De Papilio ini adalah "Zero Delta Q". Konsep
"Zero Delta Q" yang dimaksud adalah dengan membatasi
debit air yang keluar dari kawasan Apartemen setelah
Apartemen terbangun tidak boleh lebih besar dari debit air
yang keluar dari kawasan sebelum Apartemen tersebut
dibangun. Aturan tersebut tertulis dalam Peraturan
Pemerintah nomor 26 Tahun 2008 pasal 106 ayat 1 Poin C.
3.2 Distribusi Hujan Kawasan
Kota Surabaya memiliki 10 stasiun pengamatan hujan
yang tersebar di wilayah Kota Surabaya sehingga perlu
dilakukan pembagian pengaruh stasiun pengamatan hujan
dengan menggunakan Poligon Thiessen.
Gambar 3.1 Poligon Thiessen Stasiun Hujan Kota Surabaya
Sumber: Hasil Perencanaan
Dari pembagian Poligon Thiessen di atas didapatkan
hasil bahwa stasiun hujan yang mempengaruhi lokasi
perencanaan hanya satu stasiun pengamatan hujan, yaitu
stasiun pengamatan hujan Kebon Agung.
3.3 Analisa Data Hujan
Data hujan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini
adalah data hujan dari stasiun pengamatan hujan Kebon
Agung selama 12 tahun yaitu Tahun 2000 sampai Tahun
2011.
Tabel 3.1 Data hujan harian tahun 2001 – 2012 diurutkan
dari nilai terbesar ke nilai terkecil
No. Tahun Tanggal
Hujan
Maksimum
(mm)
1 2000 23 maret 110
2 2001 2 Maret 117
3 2002 30 Januari 105
4 2003 1 Februari 75
5 2004 5 maret 92
6 2005 7 mei 105
7 2006 19 Februari 98
8 2007 22 Februari 100
9 2008 20 Nopember 85
10 2009 22 Februari 76
11 2010 3 Desember 109
12 2011 9 Nopember 97
Sumber : Dinas Pengairan Propinsi Jawa Timur, 2013 [1]
Nilai parameter statistik dari data hujan di atas adalah :
a. Nilai rata-rata (mean) :
417,9712
1169
n
XrataXrata
b. Standar deviasi (standart deviation) :
290,1311
917,1942
1
)(2
n
XXS
c. Koefisien variasi (coefficient of variation) :
136,0417,97
290,13
X
SCv
d. Koefisien kemencengan (coefficient of skewness) :
521,0290,13).212).(112(
)514,1121.(12
).2).(1(
)(.33
3
Snn
XXnCs
e. Koefisien ketajaman (coefficient of kutosis) :
191,329,13).312).(212).(112(
)623,684335.(12
).3).(2).(1(
)(.4
2
4
42
Snnn
XXnCk
Setelah dilakukan perhitungan, distribusi Pearson Type
III tidak memenuhi uji kecocokan Chi Kuadrat. Setelah
dilakukan perhitungan uji kecocokan, distribusi yang lolos
uji kecocokan Chi Kuadrat adalah Distribusi Gumbel dan
Distribusi Normal, sehingga perhitungan uji kecocokan yang
ditampilkan adalah uji kecocokan untuk distribusi Gumbel
dan distribusi Normal.
3.4 Uji Kecocokan
3.4.1Uji Chi Kuadrat
Jumlah data (n) = 12
Jumlah kelas (k) = 1+3.322 log (n) = 4.585
Jumlah kelas (k) digunakan 5.
Besarnya peluang untuk tiap-tiap sub bagian adalah :
1. Sub kelas 1 = P 0.200
2. Sub kelas 2 = 0.200 P 0.400
3. Sub kelas 3 = 0.400 P 0.600
4. Sub kelas 4 = 0.600 P 0.800
5. Sub kelas 5 = P 0.800
Sumber : Soewarno, 1995. [2]
3.4.1.1 Distribusi Normal
1. Mencari nilai terbesar dan terkecil.
Nilai terbesar = 117
Nilai terkecil = 75
2. Menghitung rentang nilai.
R = Nilai maksimum - nilai minimum
R = 117 - 75 = 42
3. Menghitung banyaknya kelas.
G = 1 + 3,3.log n
G = 1 + 3,3.log 12 = 4,56 ~ 5 kelas
4. Menghitung panjang kelas (i).
i = = = 8,4 ~ 9
5. Menghitung nilai rata-rata.
= 97,417 (nilai parameter statistik)
6. Standar Deviasi.
S = 13,290 (nilai parameter statistik)
7. Perhitungan Ei untuk ditribusi Normal.
3
Setelah perhitungan nilai Ei, kemudian dilakukan uji
kecocokan Chi Kuadrat untuk ditribusi Normal. Untuk
perhitungan selanjutnya, dimasukkan dalam Tabel 3.2
berikut :
Tabel 3.2
Uji Chi Kuadrat Distribusi Normal
No Nilai Batas Sub
Kelas
Jumlah Data (Oi-Ei)² (Oi-Ei)²/Ei
Oi Ei
1 75 - 83 2 1,250 0,562 0,449
2 84 - 92 1 2,506 2,267 0,905
3 93 - 101 3 3,192 0,037 0,012
4 102 - 110 4 2,578 2,023 0,785
5 111 - 119 2 1,291 0,502 0,389
12 Xh² 2,540
D0 = 5,991
Sumber : Hasil Perhitungan [3]
Tabel 3.2 di atas merupakan hasil uji Chi Kuadrat untuk
distrbusi Normal. Dari hasil uji Chi Kuadrat untuk distribusi
Normal didapat nilai Xh² = 2,540. D0 merupakan nilai batas
uji Chi kuadrat, dengan derajat kebebasan (dk) =5-2-1= 2
dan derajat kepercayaan (α) = 5%, dari tabel 2.7 didapat
nilai D0 = 5,991. Nilai Xh² < D0, sehingga pemilihan
distribusi Normal dapat diterima.
3.4.2Uji Smirnov – Kolmogorov
3.4.2.1 Distribusi Normal
Uji kecocokan Smirnov - Kolmogorov sering disebut
juga uji kecocokan non parametrik karena pengujiannya
tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu.
Tabel 3.3 Hasil Uji Smirnov – Kolmogorov untuk Distribusi
Normal
Sumber : Hasil Perhitungan [3]
3.5 Kesimpulan Analisa Frekuensi
Tabel 3.4 Kesimpulan Uji Kecocokan
Sumber : Hasil Perhitungan [3]
Tabel kesimpulan uji kecocokan di atas memperlihatkan
nilai uji kecocokan Chi Kuadrat dan Smirnov Kolmogorov
dari distribusi Gumbel dan distribusi normal. Untuk uji
Smirnov Kolmogorov, kedua distribusi memilki nilai yang
sama. Sedangkan untuk uji Chi Kuadrat, distribusi Normal
memiliki nilai Xh2 yang lebih kecil sehingga untuk
perhitungan curah hujan rencana menggunakan distribusi
Normal.
3.6 Perhitungan Curah Hujan Rencana
R24 maksimum periode ulang 2 tahunan :
X = + k.S
= 97,417 + (0 . 13,290)
= 97,417 mm
X2 = 97,417 mm
Untuk perhitungan curah hujan periode ulang yang lain
ditabelkan dalam tabel 3.5 sebagai berikut :
Tabel 3.5 Perhitungan Curah Hujan Rencana
Sumber : Hasil Perhitungan[3]
3.7 Perhitungan Debit Sebelum Pembangunan
Lahan yang digunakan untuk pembangunan apartemen
sebelumnya merupakan kantor dari PT. Wijaya Karya.
Bangunan inti yang berupa kantor merupakan gedung
bertingkat 3 lantai dengan perkiraan tinggi 12 meter dan
atap dengan kemiringan 30°. Sementara disekitar bangunan
ini terdapat bangunan satu lantai dengan perkiraan
ketinggian 4 meter dengan kemiringan atap 30°. Gambar 3.2
adalah site plan sebelum pembangunan.
Gambar 3.2 Site Plan Sebelum Pembangunan
Untuk kepentingan perhitungan debit yang keluar
kawasan sebelum pembangunan, dalam tugas akhir ini
dibuat skema saluran drainase dalam kawasan sebelum
pembangunan. Gambar 3.3 adalah gambar skema jaringan
drainase dalam kawasan sebelum apartemen dibangun.
Gambar 3.3 Skema Saluran Sebelum Pembangunan
4
3.7.1Perhitungan Waktu Konsentrasi
3.7.1.1 Estimasi Nilai tc(Waktu Aliran Pada Atap)
Perhitungan lengkap dari waktu konsentrasi atap ditulis
pada tabel 3.6.
Tabel 3.6 Perhitungan Waktu Konsentrasi Atap
Sumber : Hasil Perhitungan[3]
3.7.2Perhitungan Debit Banjir
Perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 3.7.
Pada tabel ini ditampilkan perhitungan hidrolika yang
bertujuan untuk mengetahui estimasi waktu konsentrasi
aliran pada setiap titik kontrol yang ditinjau.
Tabel 3.7 Perhitungan Debit Banjir Sebelum
Pembangunan
Sumber : Hasil Perhitungan[3]
Pada skema jaringan drainase sebelum pembangunan
(Gambar 3.3), titik kontrol akhir debit yang keluar dari
kawasan berada di titik O yang berasal dari titik Y10 dan
Z9. Sehingga total debit yang keluar dari kawasan didapat
dari penjumlahan debit di titik O (tabel 3.7).
Qtotal = Qruas Y10-O + Qruas Z9
= 0,036 m³/detik + 0,03 m³/detik
= 0,066 m³/detik
Debit banjir yang keluar dari kawasan Apartemen De
Papilio sebelum pembangunan dengan curah hujan rencana
2 tahunan adalah sebesar 0,066 m³/detik. Debit banjir yang
keluar dari kawasan sebelum pembangunan menjadi batas
maksimum debit air hujan yang boleh keluar dari kawasan
apartemen setelah apartemen dibangun.
3.8 Perencanaan Sistem Drainase Apartemen De Papilio
Secara umum, sistem drainase yang direncanakan di
kawasan apartemen ini berasal dari dua daerah pengaliran,
yaitu atap apartemen dan halaman kawasan apartemen. Atap
dari apartemen De Papilio ini terbagi menjadi 3 tingkat.
Pertama, atap apartemen berada di lantai 7 yang difungsikan
sebagai kolam renang yang berada pada elevasi +14,8 meter.
Atap tingkat kedua berada di lantai 30 yang berada pada
elevasi +92,4 meter, sedangkan atap tertinggi berada di
lantai 33 pada elevasi +107 meter. Daerah pengaliran yang
berasal dari halaman sekitar apartemen terdiri dari taman di
sekitar apartemen dan jalan di kawasan apartemen.
Atap yang berada di lantai 30 dan 33 tidak difungsikan
untuk fungsi lain. Berbeda dengan atap yang berada pada
lantai 7. Atap pada lantai 7 yang berada pada elevasi 14,8
meter difungsikan sebagai kolam renang dan open resto
sehingga khusus pada lantai ini direncanakan sistem
drainase tersendiri sebelum air dialirkan ke dasar apartemen.
Gambar 3.4 Denah Sistem Drainase Apartemen
Gambar 3.4 di atas merupakan gambar denah sistem
drainase Apartemen De Papilio.
3.8.1 Perhitungan tc (waktu konsentrasi) atap
Air hujan yang turun di atap akan memiliki waktu
pengaliran di lahan to sebelum masuk ke pipa talang yang
megalirkan air hujan ke permukaan tanah. Untuk
perhitungan nilai tc, dapat dilihat pada tabel 3.8
Tabel 3.8 Perhitungan tc Atap Lantai 33
Sumber : Hasil Perhitungan[3]
3.8.2 Perhitungan Dimensi Saluran
Dimensi saluran dihitung dengan menggunakan rumus
Manning. Dimensi lebar dasar saluran ditentukan 0,4 m,
sedangkan nilai h dicoba-coba agar didapat nilai Qhidrolika =
Qhidrologi.
Saluran ruas L3-L4
Qhidrologi = 0,09 m³/detik (contoh 4.7)
Panjang saluran (L) = 32,119 m
Kekasaran saluran (n) = 0,017
Kemiringan saluran (I) = 0,0005
Bsaluran = 40 cm (ditentukan)
hsaluran = 10 cm (coba coba)
Luas penampang (A) = B x h
= 0,4 x 0,1 = 0,04 m2 Penampang basah (P) = B +2h
= 0,4 + 2 x 0,1 = 0,6 m
5
Jari-jari hidrolis (R) = mP
A067,0
6,0
04,0
Kecepatan (v) = n
1x R2/3 x I½
= 017,0
1 x 0,0672/3 x 0,0005½
= 0,216 m/det
Q = V . A
= 0,216 m/detik x 0,04 m² = 0,009 m³/detik
Qhidrolika = Qhidrologi.
Perhitungan dimensi saluran selengkapnya ditulis pada tabel
3.9.
Tabel 3.9a Perhitungan Dimensi Saluran dan Qhidrologi
Sumber : Hasil Perhitungan[3]
Tabel 3.9b Perhitungan Dimensi Saluran dan Qhidrologi
Sumber : Hasil Perhitungan[3]
3.8.3 Penentuan Dimensi Saluran Apartemen
Dimensi saluran drainase apartemen ditentukan dari
nilai h maksimum ruas rencana ditambah dengan tinggi
jagaan. Tinggi jagaan yang direncanakan adalah 0,2 m.
Ruas D0 - L5 :
B = 0,4 m
hmax = 0,18 m
H = 0,18 + 0,2 = 0,38 m ~ 0,4 m.
Ruas D9 - L8 :
B = 0,4 m
hmax = 0,34 m
H = 0,34 + 0,2 = 0,54 m ~ 0,55 m.
Ruas D14 - D20 :
B = 0,4 m
hmax = 0,18 m
H = 0,18 +0,2 = 0,38 m ~ 0,4 m.
Ruas L1 - L6 :
B = 0,4 m
hmax = 0,24 m
H =0,24 + 0,2 = 0,44 m ~ 0,45 m
Ruas L7 - L11 :
B = 0,4 m
hmax = 0,39 m
H = 0,39 + 0,2 = 0,59 m ~ 0,60 m
3.8.4 Analisa Muka Air Luar Kawasan
Analisa muka air luar kawasan diperlukan untuk
mengetahui elevasi muka air luar kawasan di lokasi outflow
dari kolam tampungan. Elevasi muka air di luar kawasan
perlu diketahui agar elevasi ambang pintu tidak lebih rendah
dari elevasi muka air luar kawasan sehingga air bisa
mengalir ke saluran luar kawasan.
Dari perhitungan didapat tinggi muka air di titik
outflow kolam tampungan. Sehingga dapat ditentukan
elevasi muka air luar kawasan seperti pada tabel 3.10.
Tabel 3.10 Elevasi Muka Air
Sumber : Hasil Perhitungan[3]
3.8.5 Perencanaan Kolam Tampungan
Kolam tampungan direncanakan untuk menampung
kelebihan debit yang terjadi akibat pembangunan dan untuk
mengontrol debit air yang keluar dari kawasan apartemen
tidak melebihi debit sebelum pembangunan. Kolam
tampungan direncanakan dengan data data sebagai berikut :
Q sebelum Y10-O = 0,036 m³/detik, tc = 0,270 jam.
Q sebelum Z9-0 = 0,030 m³/detik, tc = 0,209 jam.
Qsetelah L6 = 0,028 m³/detik, tc = 0,287 jam.
Qsetelah L11 = 0,053 m³/detik, tc = 0,201 jam.
Gambar 3.5 Grafik Hidrograf Kolam Tampungan
6
Gambar 3.6 Grafik Volume Komulatif Kolam Tampungan
Dari hasil perhitungan, diketahui volume selisih setelah
dan sebelum pembangunan.
Vsetelah pembangunan = 585,146 m³
Vsebelum pembangunan = 472,514 m³ Vtampungan kolam = Vsetelah - Vsebelum
= 585,146 - 472,514
= 112,632 m³ Kolam rencana :
Luas Kolam = 75,504 m² Elv. Muka tanah = + 6,336 m
Elv. MA luar kawasan = + 4,141 m
Elv. Atas Pintu = + 5,836 m
Elv. Dasar Kolam = + 4,136 m
B pintu = 1,35 m
h (bukaan) pintu = 0,07 m
A (bukaan) pintu = 0,021 m
dt = 0,1 jam
= 360 detik
Dari data-data di atas dilakukan perhitungan kolam
tampungan dengan metode Hidrologic Storage Routing
untuk mengetahui elevasi muka air yang terjadi dan outflow
dari kolam tampungan.
Gambar 3.7 Grafik Inflow dan Outflow Kolam Tampungan
Dari hasil perhitungan didapat elevasi muka air
maksimum berada pada elevasi +5,88 m dan debit yang
keluar dari kolam tampungan sebesar 0,066 m³/detik. Debit
yang keluar dari kawasan apartemen tidak melebihi debit
limpasan sebelum pembangunan apartemen sehingga sudah
memenuhi konsep "Zero Delta Q".
BAB IV
KESIMPULAN
Kesimpulan dari Tugas Akhir Perencanaan Sistem
Drainase Apartemen De Papilio ini adalah :
1. Debit limpasan air hujan yang melimpas dari kawasan
apartemen De Papilio sebelum apartemen dibangun
adalah 0,066 m³/detik.
2. Debit limpasan air hujan yang melimpas dari kawasan
apartemen De Papilio setelah kawasan apartemen ini
dibangun adalah 0,081 m³/detik.
3. Perbedaan debit limpasan air hujan yang keluar dari
kawasan apartemen De Papilio memerlukan bangunan
pelengkap dari sistem drainase apartemen agar debit air
yang keluar kawasan tidak melebihi debit sebelum
apartemen dibangun. Dalam Tugas Akhir ini, di akhir
sistem drainase direncanakan kolam tampungan
dengan luas kolam sebesar 75,504 m² sedalam 3,6
meter yang berfungsi untuk menampung kelebihan
limpasan akibat pembangunan apartemen. Kolam
tampungan juga berfungsi mengatur debit air yang
keluar dari kawasan apartemen. Setelah melalui kolam
tampungan, debit limpasan air hujan maksimum yang
keluar adalah 0,065 m³/detik. Debit tersebut tidak
melebihi debit limpasan sebelum pembangunan
sehingga perencanaan sistem drainase dalam tugas
akhir ini memenuhi konsep "Zero Delta Q".
DAFTAR PUSTAKA
[1]Dinas Pengairan Propinsi Jawa Timur, 2013.
[2]Soewarno, Aplikasi Metode Statistik untuk
Analisa Data, 1995.
[3]Hijriansyah, A. 2014. Perencanaan Sistem
Drainase Apartemen De Papilio Tamansari Surabaya.
Tugas Akhir S1 Jurusan Teknik Sipil.
Top Related