RPS FT12436 · Ganjil 2026/2027

Drainase

Drainase perkotaan mengalirkan air hujan dari atap, jalan, dan halaman ke badan air penerima tanpa menimbulkan genangan. Mata kuliah ini mengikuti urutan perencanaannya: hujan rencana, intensitas dan debit, skema jaringan, dimensi saluran, evaluasi sistem yang ada, bangunan pelengkap, drainase jalan, sistem polder di daerah pasang surut, dan drainase berkelanjutan.

Kawasan perumahan fiktif di Meulaboh: saluran tersier, sekunder, dan primer menuju sungai. Seret untuk memutar, cubit atau gulir untuk memperbesar.

Cara belajar di kelas ini

Dari hujan ke saluranSetiap minggu menambah satu langkah perencanaan pada kawasan kasus berjalan.

Hitung manual, cek dengan kalkulatorAnalisis frekuensi, Mononobe, rasional, Manning, dan volume kolam dihitung langkah demi langkah, lalu dicocokkan dengan kalkulator yang setara lembar kerja Excel.

Evaluasi kawasan nyataTugas besar mengevaluasi dan menangani genangan permukiman di Meulaboh yang dipengaruhi pasang surut.

Bedah soal, bank soal, cek pemahamanContoh bertahap, soal berbeda untuk setiap NIM, dan kuis dengan umpan balik langsung.

Kasus berjalan: perumahan Ujong Baroh (fiktif), Meulaboh

Data	Nilai	Minggu
Hujan harian maksimum tahunan	15 tahun pengamatan, rata-rata 138,6 mm	2
Kota dan luas	Kota sedang, kawasan 17,5 ha → periode ulang 2–5 tahun, dipakai 5 tahun	1–2
Jaringan	6 ruas saluran (S1–S6), outlet S6 ke Krueng Meureubo	4–7
Saluran yang ada	Pasangan batu, sebagian tertimbun sedimen	9–10
Daerah pesisir	Kawasan rendah 30 ha dengan pintu air dan pompa	13–14

Capaian pembelajaran

Kode	Rumusan
CPL-4	Mampu menerapkan pengetahuan matematika, sains alam, ilmu material, dan dasar-dasar rekayasa untuk memperoleh pemahaman menyeluruh tentang prinsip teknik sipil.
CPL-5	Mampu mengidentifikasi, merumuskan, menganalisis, dan menyelesaikan masalah rekayasa kompleks di bidang struktur, geoteknik, transportasi, sumber daya air, dan manajemen konstruksi.
CPMK-1	Mahasiswa mampu menerapkan konsep hidrologi dan hidraulika saluran terbuka pada sistem drainase.
CPMK-2	Mahasiswa mampu menganalisis debit rencana, kapasitas saluran, dan kinerja sistem drainase perkotaan.

Rencana pembelajaran 16 minggu

Mg	Materi	CPMK	Penilaian	Bobot

Rencana evaluasi

Partisipasi 31%

Case method 18%

Kuis 16%

UTS 15%

UAS 20%

Unsur nilai	Metode	CPMK-1	CPMK-2	Total
Kuis	Kognitif – kuis	6	10	16
UTS	Kognitif – ujian tengah semester	5	10	15
UAS	Kognitif – ujian akhir semester	7	13	20
Partisipasi	Aktivitas partisipatif	15	16	31
Case method	Kognitif – tugas	0	18	18
Jumlah		33	67	100

Pustaka

Suripin. (2004). Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Andi Offset.
Kementerian Pekerjaan Umum. (2014). Permen PU No. 12/PRT/M/2014 tentang Penyelenggaraan Sistem Drainase Perkotaan.
Hasmar, H. A. H. (2012). Drainasi Terapan. UII Press.
Pendukung: Chow, V. T. (1992). Hidrolika Saluran Terbuka. Erlangga.

Satuan SI: mm, mm/jam, ha, m³/s. Desimal memakai koma. Nilai tabel (periode ulang, koefisien pengaliran, kecepatan izin, kriteria genangan) diringkas dari pustaka di atas; periksa kembali dengan dokumen aslinya untuk tugas resmi. Media: Microsoft Excel.

Minggu 1 · CPMK-1

Dari "buang secepatnya" ke "tahan, resapkan, alirkan"

Drainase konvensional mengalirkan air hujan secepat mungkin ke sungai, sehingga puncak banjir di hilir makin besar. Drainase berwawasan lingkungan menahan dan meresapkan air sedekat mungkin dengan tempat jatuhnya, lalu mengalirkan sisanya. Sistem drainase perkotaan disusun berjenjang dari saluran tersier di lingkungan sampai saluran primer ke badan air.

Sub-CPMK 1.1: Mahasiswa mampu menjelaskan fungsi, jenis, dan pola sistem drainase.
Penilaian: Diskusi kelas: keaktifan dan ketepatan penjelasan
Metode: Ceramah interaktif dan diskusi kelas; kontrak perkuliahan
Pustaka: Suripin Bab 1–2; Permen PU 12/2014
Bobot: 5%

Pertanyaan pemantik

Mengapa genangan di Meulaboh sering lebih parah saat hujan bersamaan dengan pasang tinggi?

Jenis dan pola jaringan

Pengelompokan	Jenis
Hierarki	Saluran tersier (lingkungan), sekunder (kawasan), primer (kota) menuju badan air penerima
Sistem	Terpisah (air hujan saja) atau tercampur (air hujan dan air limbah); drainase mayor (banjir besar, jalan dan sungai) dan minor (saluran kota)
Pola jaringan	Siku, paralel, grid iron, alamiah, radial, jaring-jaring; dipilih dari topografi dan tata jalan
Konstruksi	Saluran terbuka, saluran tertutup, gorong-gorong, sistem polder
Berwawasan lingkungan	Kolam retensi dan detensi, sumur resapan, biopori, parit infiltrasi, taman hujan, perkerasan porus

Langkah perencanaan

1. DataTopografi, tata guna lahan, hujan, kondisi saluran, muka air badan penerima.

2. Hujan dan debit rencanaPeriode ulang, analisis frekuensi, intensitas, metode rasional.

3. Skema jaringan dan dimensiArah aliran, debit kumulatif tiap ruas, Manning, tinggi jagaan.

4. Bangunan pelengkap dan pengendalianGorong-gorong, inlet, bak kontrol, terjunan, kolam retensi, pompa, pintu air.

Cek pemahaman

Soal 1Prinsip drainase berwawasan lingkungan adalah…

Minggu 2 · CPMK-1

Seberapa besar hujan yang harus ditampung?

Hujan rencana adalah tinggi hujan harian yang rata-rata dilampaui sekali dalam periode ulang tertentu. Nilainya diperoleh dari analisis frekuensi data hujan harian maksimum tahunan dengan distribusi Gumbel, Log Pearson III, Normal, atau Log Normal, lalu kecocokannya diuji.

Sub-CPMK 1.2: Mahasiswa mampu menerapkan analisis frekuensi untuk hujan rencana.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Suripin Bab 2; Permen PU 12/2014 Lampiran
Bobot: 5%

Konsep inti analisis frekuensi

Gumbel: X_T = X̄ + K·S ; K = (Y_T − Y_n)/S_n ; Y_T = −ln[−ln(1 − 1/T)]

Log Pearson III: log X_T = mean(log X) + K(C_s, T)·S_{log X}

Y_n, S_n bergantung jumlah data (n = 15: 0,5128 dan 1,0206) · uji Smirnov–Kolmogorov: selisih peluang maksimum D < D_kritis (±1,36/√n pada α 5%) · periode ulang saluran (Permen PU 12/2014, ringkas): kota sedang, luas 10–100 ha → 2–5 tahun; > 500 ha → 5–10 tahun

Bedah soal: hujan rencana Meulaboh kasus berjalan

Kasus berjalan · hujan rencana

Hujan harian maksimum tahunan 15 tahun (mm): 118, 142, 96, 165, 131, 108, 187, 124, 152, 139, 113, 171, 128, 146, 159.

X̄ = 138,60 mm ; S = 25,31 mm ; Y_n = 0,5128 ; S_n = 1,0206
T = 5 tahun Y_T = 1,4999 ; K = (1,4999 − 0,5128)/1,0206 = 0,967 ; X₅ = 138,60 + 0,967 × 25,31 = 163,08 mm
T = 2 dan 10 tahun 134,97 mm dan 181,68 mm; Log Pearson III memberi 159,58 mm untuk T = 5
Uji Smirnov–Kolmogorov Gumbel D = 0,055 < D_kritis = 0,351 ✓

Kawasan 17,5 ha di kota sedang: periode ulang 2–5 tahun, dipakai 5 tahun. Hujan rencana R₂₄ = 163,08 mm (Gumbel, sedikit lebih besar dari Log Pearson III sehingga lebih aman).

Bank soal soal per NIM

Cek pemahaman

Soal 1Hujan dengan periode ulang 5 tahun berarti…

Minggu 3 · CPMK-1

Hujan singkat lebih deras

Debit puncak di suatu titik terjadi bila hujan berlangsung selama waktu konsentrasi, yaitu waktu yang dibutuhkan air dari titik terjauh untuk tiba. Intensitas hujan untuk durasi itu dihitung dari hujan harian dengan rumus Mononobe bila data hujan jam-jaman tidak tersedia.

Sub-CPMK 1.3: Mahasiswa mampu menghitung intensitas hujan dan waktu konsentrasi.
Penilaian: Kuis 1: intensitas hujan dan waktu konsentrasi
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Suripin Bab 3
Bobot: 6%

Konsep inti Mononobe dan waktu konsentrasi

I = (R₂₄/24)·(24/t)^2/3 (mm/jam ; t jam)

t_c = t_o + t_d ; t_o = 1,44(n_d·L_o/√S)^0,467 (Kerby, menit) ; t_d = L/(60V) (menit)

t_o waktu aliran di permukaan lahan sampai masuk saluran, t_d waktu aliran di saluran · n_d koefisien hambatan: permukaan diperkeras 0,02, rumput jarang 0,2, rumput rapat 0,4–0,8 · Kirpich untuk alur alam: t_c = 0,0195 L^0,77 S^−0,385 menit (L dalam m)

Bedah soal: intensitas untuk ruas S1 kasus berjalan

Kasus berjalan · intensitas

R₂₄ = 163,08 mm. Lahan pekarangan berumput jarang (n_d = 0,2), panjang aliran permukaan 60 m, kemiringan 1%. Saluran S1 sepanjang 250 m dengan kecepatan 0,8 m/s.

t_o = 1,44 × (0,2 × 60/√0,01)^0,467 = 13,5 menit (kasus memakai 12 menit untuk S1 karena pekarangan lebih pendek)
t_d = 250/(60 × 0,8) = 5,21 menit ; t_c = 12 + 5,21 = 17,21 menit = 0,287 jam
I = (163,08/24) × (24/0,287)^2/3 = 130,0 mm/jam

I = 130,0 mm/jam untuk ruas S1. Makin ke hilir t_c makin panjang dan intensitas makin kecil, tetapi luas tangkapan bertambah.

Bank soal soal per NIM

Kuis 1 latihan sebelum kuis

Soal 1Menurut Mononobe, bila durasi hujan dijadikan 8 kali lebih panjang, intensitasnya menjadi…

Minggu 4 · CPMK-2

Atap dan aspal mengubah hujan menjadi limpasan

Metode rasional menghitung debit puncak dari intensitas hujan, luas tangkapan, dan koefisien pengaliran C, yaitu bagian hujan yang menjadi limpasan. Kawasan dengan banyak atap dan perkerasan memiliki C besar; kawasan berumput dan berhutan memiliki C kecil.

Sub-CPMK 2.1: Mahasiswa mampu menghitung debit rencana dengan metode rasional.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Suripin Bab 3; Hasmar Bab 3
Bobot: 4%

Konsep inti metode rasional

Q = 0,00278·C·I·A (m³/s ; I mm/jam ; A ha) C_gabungan = ΣC_iA_i/ΣA_i

Nilai C (ringkas): atap 0,75–0,95, jalan aspal 0,70–0,95, paving 0,50–0,70, halaman berumput 0,10–0,35, perumahan padat 0,60–0,75 · berlaku untuk tangkapan kecil (umumnya < 300 ha) · modifikasi rasional dengan koefisien tampungan C_s = 2t_c/(2t_c + t_d) untuk memperhitungkan tampungan di saluran

Bedah soal: debit dari blok S1 kasus berjalan

Kasus berjalan · debit rasional

Blok S1 seluas 3,2 ha: atap 1,2 ha (C 0,90), jalan dan paving 0,6 ha (C 0,80), halaman 1,4 ha (C 0,35). I = 130,0 mm/jam.

C = (1,2 × 0,90 + 0,6 × 0,80 + 1,4 × 0,35)/3,2 = 2,05/3,2 = 0,64 ≈ 0,65
Q = 0,00278 × 0,65 × 130,0 × 3,2 = 0,752 m³/s
Dengan C_s = 2 × 17,21/(2 × 17,21 + 5,21) = 0,869 Q = 0,653 m³/s

Debit puncak S1 = 0,752 m³/s (rasional biasa, dipakai dalam kasus). Bila separuh halaman dijadikan paving, C naik dan debit bertambah: inilah alasan pengendalian tutupan lahan.

Bank soal soal per NIM

Minggu 5 · CPMK-2

Setiap ruas membawa air dari hulunya

Skema jaringan menunjukkan arah aliran dan ruas-ruas saluran beserta daerah tangkapannya. Debit tiap ruas dihitung dengan luas kumulatif dari hulu dan waktu konsentrasi terpanjang yang tiba di ruas itu; karena itu debit di hilir tidak sama dengan jumlah debit ruas-ruas hulu.

Sub-CPMK 2.2: Mahasiswa mampu menghitung debit rencana tiap ruas saluran suatu kawasan.
Penilaian: Tugas 1: ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case method: drainase kawasan perumahan
Pustaka: Suripin Bab 3–4; Hasmar Bab 4
Bobot: 6%

Skema 6 ruas: lebar saluran sebanding debit rencana.

Konsep inti debit kumulatif

t_c,ruas = maks(t_o ruas sendiri ; t_c ruas hulu) + t_d Q = 0,00278·I(t_c)·Σ(C·A)

Ruas dengan beberapa cabang memakai t_c cabang terlama · ΣCA mencakup tangkapan ruas itu dan semua ruas di hulunya · urutan hitungan dari hulu ke hilir (lembar kerja Excel satu baris per ruas)

Bedah soal: debit outlet S6 kasus berjalan

Kasus berjalan · skema jaringan

S1 dan S2 masuk ke S3; S4 masuk ke S5; S3 dan S5 masuk ke S6 (outlet). Data luas, C, panjang, t_o, dan kecepatan ada di kalkulator.

S3 t_c = maks(10 ; 17,21 ; 15,58) + 5,00 = 22,21 menit ; ΣCA = 5,40 ha ; I = 109,7 mm/jam ; Q = 1,646 m³/s
S5 t_c = 19,83 + 4,33 = 24,17 menit ; ΣCA = 4,00 ha ; Q = 1,153 m³/s
S6 t_c = 24,17 + 4,86 = 29,03 menit ; ΣCA = 10,80 ha ; I = 91,7 mm/jam ; Q = 2,754 m³/s

Debit outlet 2,754 m³/s, lebih kecil dari 1,646 + 1,153 + debit blok S6 karena intensitas turun saat t_c bertambah.

Tugas 1 · Case method

Drainase kawasan perumahan. Pada denah perumahan yang dibagikan, tentukan arah aliran, bagi daerah tangkapan per ruas, hitung C gabungan, t_c, intensitas, dan debit kumulatif semua ruas dalam lembar kerja Excel.

Bank soal soal per NIM

Minggu 6 · CPMK-1

Saluran tidak boleh menggerus dan tidak boleh mengendap

Saluran drainase dirancang dengan anggapan aliran seragam (Manning). Kecepatan harus di bawah kecepatan izin bahan saluran agar tidak tergerus, dan di atas ±0,6 m/s agar sedimen tidak mengendap. Penampang ekonomis adalah penampang dengan keliling basah terkecil untuk luas tertentu, sehingga paling sedikit bahan.

Sub-CPMK 1.4: Mahasiswa mampu menerapkan persamaan Manning pada saluran drainase.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Chow Bab 5–7; Suripin Bab 4
Bobot: 5%

Konsep inti Manning dan penampang ekonomis

Q = (1/n)·A·R^2/3·S^1/2 persegi ekonomis: b = 2y ; R = y/2 trapesium ekonomis: z = 1/√3, b = 2y/√3 ; R = y/2

n Manning: beton 0,013–0,015, pasangan batu diplester 0,015–0,017, pasangan batu kosong 0,025, tanah 0,022–0,030 · kecepatan izin (ringkas): tanah berpasir 0,6, lempung 0,9, pasangan batu 1,5–2,0, beton 3,0 m/s · untuk talud z tertentu: b = 2y(√(1+z²) − z)

Bedah soal: penampang ekonomis outlet S6 kasus berjalan

Kasus berjalan · penampang ekonomis

Q = 2,754 m³/s, kemiringan 0,0015. Bandingkan persegi beton (n 0,015) dan trapesium 60° pasangan batu (n 0,025).

Persegi b = 2y y = 0,939 m ; b = 1,879 m ; A = 1,765 m² ; V = 1,56 m/s
Trapesium z = 0,577 y = 1,201 m ; b = 1,387 m ; A = 2,498 m² ; V = 1,10 m/s

Persegi beton lebih sempit (lahan permukiman terbatas) dan kecepatannya 1,56 m/s masih di bawah izin beton. Trapesium lebih lebar tetapi lebih murah per meter. Dimensi praktis dipilih di minggu 7.

Bank soal soal per NIM

Cek pemahaman

Soal 1Penampang ekonomis didefinisikan sebagai penampang yang…

Minggu 7 · CPMK-2

Dimensi akhir: lebar praktis, kedalaman air, dan jagaan

Lebar dasar dipilih ke ukuran praktis (kelipatan 10 cm, sesuai cetakan atau lahan), kedalaman air dihitung dengan Manning, lalu ditambah tinggi jagaan untuk gelombang, endapan, dan ketidakpastian. Kemiringan dasar mengikuti muka tanah, dengan terjunan bila terlalu curam.

Sub-CPMK 2.3: Mahasiswa mampu menentukan dimensi saluran drainase.
Penilaian: Kuis 2: dimensi saluran drainase
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Suripin Bab 4; Hasmar Bab 5
Bobot: 5%

Konsep inti tinggi jagaan

H = y + w ; w = √(0,5·y) Q_kapasitas(y) ≥ Q_rencana

Rumus jagaan w = √(0,5y) banyak dipakai di buku drainase Indonesia; beberapa pedoman memberi tabel jagaan berdasarkan debit (±0,2–0,6 m) · kemiringan minimum ±0,0005–0,001 untuk saluran beton agar kecepatan cukup · kedalaman awal saluran tersier dibatasi elevasi pekarangan

Bedah soal: dimensi S6 kasus berjalan

Kasus berjalan · dimensi saluran

Q = 2,754 m³/s, beton n = 0,015, S = 0,0015. Lebar praktis dipilih 1,8 m (dekat penampang ekonomis 1,879 m).

Coba-coba atau bagi dua Manning y = 0,981 m ; A = 1,766 m² ; V = 1,56 m/s
w = √(0,5 × 0,981) = 0,700 m ; H = 0,981 + 0,700 = 1,68 m → 1,70 m

Saluran S6 beton persegi 1,80 × 1,70 m. Kecepatan 1,56 m/s berada di antara batas endap 0,6 m/s dan batas gerus beton 3 m/s.

Bank soal soal per NIM

Kuis 2 latihan sebelum kuis

Soal 1Kedalaman air 0,72 m. Tinggi jagaan menurut w = √(0,5y) adalah…

Minggu 8 · CPMK-1 dan CPMK-2

Ujian Tengah Semester

Ujian tertulis materi pertemuan 1–7. Bobot 15%.

Kisi-kisi

No.	Materi	Bentuk	Porsi
1	Sistem dan pola drainase	Uraian	10%
2	Hujan rencana Gumbel	Hitungan	20%
3	Intensitas dan waktu konsentrasi	Hitungan	20%
4	Debit rasional dan kumulatif	Hitungan	25%
5	Dimensi saluran	Hitungan	25%

Contoh soal dan pembahasan

Soal: Kawasan 5 ha, C = 0,6, t_c = 20 menit, R₂₄ = 150 mm. Hitung debit rencana.

I = (150/24)(24/0,3333)^2/3 = 6,25 × 17,31 = 108,2 mm/jam
Q = 0,00278 × 0,6 × 108,2 × 5 = 0,902 m³/s

Q = 0,902 m³/s.

Minggu 9 · CPMK-2

Saluran yang ada: cukupkah?

Evaluasi membandingkan kapasitas saluran terpasang dengan debit rencana. Kapasitas nyata sering jauh lebih kecil dari rancangan karena sedimen, sampah, penyempitan oleh jembatan rumah, dan muka air hilir yang tinggi.

Sub-CPMK 2.4: Mahasiswa mampu menganalisis kapasitas saluran yang ada.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Suripin Bab 5; Permen PU 12/2014
Bobot: 3%

Saluran pasangan batu dengan endapan di dasar: tinggi efektif berkurang.

Penyebab genangan yang umum

Penyebab	Gejala	Penanganan
Kapasitas kurang	Meluap pada hujan biasa	Perbesar penampang, tambah saluran
Sedimen dan sampah	Tinggi efektif berkurang, bau	Normalisasi, perangkap sedimen dan sampah, pemeliharaan rutin
Penyempitan dan gorong-gorong kecil	Muka air naik di hulu bangunan	Ganti gorong-gorong, tertibkan bangunan
Muka air hilir tinggi (pasang/sungai)	Air tidak keluar walau saluran bersih	Pintu air, pompa, kolam retensi
Topografi rendah	Genangan di cekungan	Sistem polder, peninggian lahan

Bedah soal: kapasitas S6 yang ada kasus berjalan

Kasus berjalan · evaluasi kapasitas

S6 terpasang: pasangan batu persegi 1,5 × 1,4 m, n = 0,025, S = 0,0015, endapan 0,35 m. Q rencana 2,754 m³/s.

Kondisi bersih penuh A = 2,10 m² ; R = 0,488 m ; Q = 2,018 m³/s (73%)
Dengan endapan (tinggi efektif 1,05 m) Q = 1,406 m³/s (51%)

Saluran S6 meluap bahkan setelah dibersihkan; normalisasi saja tidak cukup. Diperlukan pembesaran (atau saluran beton 1,8 × 1,7 m dari minggu 7) dan pemeliharaan sedimen.

Bank soal soal per NIM

Minggu 10 · CPMK-2

Menilai seluruh kawasan, bukan satu saluran

Evaluasi kinerja sistem menilai setiap ruas (rasio kapasitas terhadap debit, kondisi fisik, endapan) dan dampaknya (tinggi, luas, lama, dan frekuensi genangan). Hasilnya dipakai untuk menyusun prioritas penanganan.

Sub-CPMK 2.5: Mahasiswa mampu mengevaluasi sistem drainase suatu kawasan.
Penilaian: Tugas 2: ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case method: evaluasi drainase kawasan permukiman di Meulaboh
Pustaka: Permen PU 12/2014; Suripin Bab 5
Bobot: 6%

Konsep inti indikator kinerja

Rasio kapasitas = Q_kapasitas/Q_rencana ; < 1 berarti meluap pada hujan rencana

Kawasan dianggap tergenang (ringkasan kriteria yang sering dipakai): tinggi genangan > 30 cm, lama > 2 jam, frekuensi > 2 kali per tahun, atau luas besar di kawasan penting · prioritas ruas: rasio kapasitas kecil, letak di hilir (memengaruhi banyak ruas), dan dampak pada fasilitas umum

Bedah soal: evaluasi 6 ruas kasus berjalan

Kasus berjalan · kinerja sistem

Dimensi dan endapan saluran yang ada untuk S1–S6 tercantum di kalkulator; debit rencana dari minggu 5.

Kondisi bersih rasio 68–83%: semua ruas kurang kapasitas
Dengan endapan rasio 51–68%; terburuk S3 dan S6 (±51%)
Prioritas S6 (outlet) → S3 → S5, lalu normalisasi ruas tersier

Membersihkan endapan menaikkan kapasitas sekitar 15–25%, tetapi tidak satu pun ruas mencapai debit rencana 5 tahun. Penanganan menggabungkan pembesaran ruas hilir dengan pengurangan limpasan di sumber (minggu 14).

Tugas 2 · Case method

Evaluasi drainase kawasan permukiman di Meulaboh. Ukur dimensi dan endapan saluran di satu kawasan permukiman (minimal 6 ruas), wawancarai warga tentang tinggi, lama, dan frekuensi genangan, hitung debit rencana dan rasio kapasitas, lalu susun peta masalah dan prioritas penanganan.

Minggu 11 · CPMK-2

Titik sempit yang sering menjadi penyebab genangan

Gorong-gorong membawa saluran melintasi jalan. Bila terlalu kecil, air terbendung di hulunya. Bangunan pelengkap lain: lubang pemasukan (inlet) dari jalan, bak kontrol untuk pemeliharaan saluran tertutup, dan bangunan terjun untuk menurunkan dasar saluran di lahan curam.

Sub-CPMK 2.6: Mahasiswa mampu merancang gorong-gorong dan bangunan pelengkap.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Suripin Bab 6; Hasmar Bab 6
Bobot: 3%

Konsep inti gorong-gorong aliran penuh

H = [1 + k_e + 2gn²L/R^4/3]·V²/2g HW = H + TW − S·L

Kontrol hilir (aliran penuh): HW kedalaman air di depan inlet terhadap dasar inlet, TW kedalaman air hilir (≥ tinggi gorong-gorong) · k_e kehilangan masuk: 0,5 ujung persegi, 0,2 dengan sayap, 0,9 menjorok · kecepatan dalam gorong-gorong ±0,7–3 m/s · bak kontrol pada saluran tertutup setiap ±25–150 m tergantung diameter dan di setiap pertemuan atau perubahan arah · terjunan bila kemiringan muka tanah membuat kecepatan melebihi izin

Bedah soal: gorong-gorong S6 di bawah jalan kasus berjalan

Kasus berjalan · gorong-gorong

Q = 2,754 m³/s; box culvert beton n = 0,015, panjang 12 m, kemiringan 0,002, k_e = 0,5, air hilir 1,2 m. Dasar inlet 1,8 m di bawah tepi jalan; jagaan 0,3 m.

Box 1,5 × 1,0 m V = 1,84 m/s ; H = 0,303 m ; HW = 0,303 + 1,2 − 0,024 = 1,48 m (tepat di batas 1,5 m)
Box 1,8 × 1,2 m V = 1,28 m/s ; H = 0,141 m ; HW = 1,32 m ✓

Dipakai box culvert 1,8 × 1,2 m, sebanding dengan lebar saluran S6, sehingga tidak menjadi titik sempit.

Bank soal soal per NIM

Minggu 12 · CPMK-2

Air di jalan harus cepat pergi

Air hujan di perkerasan mengalir melintang ke tepi jalan berkat kemiringan normal, lalu mengalir memanjang di talang (gutter) sampai masuk inlet. Lebar sebaran air di talang dibatasi agar tidak mengganggu lajur. Air yang meresap ke lapisan perkerasan dikeluarkan dengan drainase bawah permukaan (subdrain).

Sub-CPMK 2.7: Mahasiswa mampu menganalisis drainase jalan raya.
Penilaian: Kuis 3: drainase jalan raya
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Hasmar Bab 7; Suripin Bab 6
Bobot: 5%

Konsep inti talang dan inlet

Talang (Izzard): Q = 0,376·(Z/n)·S^1/2·d^8/3 ; sebaran T = Z·d ; Z = 1/kemiringan melintang

Jarak inlet = Q_talang/q per meter jalan ; inlet kisi: pelimpah Q = 1,66·P·h^1,5 ; lubang Q = 0,6·A·√(2gh)

Kemiringan melintang perkerasan 2–3%, bahu 4–5% · sebaran izin umumnya selebar bahu atau ±1/2 lajur · P keliling kisi yang dilalui air, A luas bersih bukaan · subdrain: pipa berlubang dalam parit berisi agregat dan geotekstil di bawah tepi perkerasan, mengalirkan air resapan dan menurunkan muka air tanah

Bedah soal: jarak inlet jalan lingkungan kasus berjalan

Kasus berjalan · drainase jalan

Separuh jalan 3,5 m + bahu 1,5 m (C 0,9), kemiringan melintang 2% (Z = 50), memanjang 1%, n talang 0,016, sebaran izin 2,0 m. I = 186,7 mm/jam (t_c 10 menit).

d = 2,0/50 = 0,04 m ; Q_talang = 0,376 × (50/0,016) × √0,01 × 0,04^8/3 = 0,0220 m³/s
q per meter = 0,00278 × 0,9 × 186,7 × (5 × 1/10.000) = 0,000234 m³/s/m
jarak inlet = 0,0220/0,000234 = 94 m; inlet kisi 0,4 × 0,6 m (P = 2,0 m): Q = 1,66 × 2,0 × 0,04^1,5 = 0,0266 m³/s ✓

Inlet kisi 0,4 × 0,6 m setiap ±90 m di kedua sisi jalan; dipasang juga di titik terendah profil memanjang dan sebelum persimpangan.

Bank soal soal per NIM

Kuis 3 latihan sebelum kuis

Soal 1Kemiringan melintang dinaikkan dari 2% ke 3% dengan kedalaman air di kerb tetap. Sebaran air di talang…

Minggu 13 · CPMK-2

Saat laut lebih tinggi dari saluran

Di kawasan pesisir yang rendah, pintu air harus ditutup saat pasang agar air laut tidak masuk. Selama itu limpasan hujan ditampung di kolam retensi dan dipompa keluar. Sistem polder terdiri atas tanggul keliling, saluran, kolam retensi, pintu air, dan pompa.

Sub-CPMK 2.8: Mahasiswa mampu menganalisis kolam retensi, pompa, dan pintu air pada daerah datar.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: Suripin Bab 7; Permen PU 12/2014
Bobot: 3%

Konsep inti neraca tampungan

dV/dt = I(t) − O(t) ; O = Q_pompa (pintu tertutup) atau Q_pompa + Q_pintu (pintu terbuka) V_kolam = maks V(t)

Hidrograf masuk didekati segitiga dari metode rasional: naik selama t_c sampai Q_p, turun sampai t_b (di kelas ini t_b = 2t_c) · makin besar pompa makin kecil kolam: pilihan ditentukan biaya lahan, biaya pompa, dan operasi · pintu otomatis (flap gate) membuka sendiri saat muka air dalam lebih tinggi dari laut

Bedah soal: kolam retensi kawasan pesisir kasus berjalan

Kasus berjalan · polder

Kawasan rendah 30 ha, C = 0,7, t_c = 45 menit, R₂₄ = 163,08 mm. Hujan terjadi saat pasang; pintu tertutup 3 jam. Pompa 1,0 m³/s. Kedalaman kolam efektif 1,5 m.

I = (163,08/24)(24/0,75)^2/3 = 68,5 mm/jam ; Q_p = 0,00278 × 0,7 × 68,5 × 30 = 4,00 m³/s
Volume limpasan ½ × 4,00 × 90 × 60 = 10.800 m³
Neraca setiap 5 menit dengan pompa 1,0 m³/s V_maks = 6.096 m³ pada menit ke-75
luas kolam = 6.096/1,5 = 4.064 m² (±0,4 ha)

Kolam 0,4 ha (1,4% luas kawasan) dengan pompa 1,0 m³/s. Pompa 1,5 m³/s mengurangi kolam menjadi ±2.800 m²; bandingkan biaya keduanya.

Bank soal soal per NIM

Minggu 14 · CPMK-2

Mengurangi limpasan dari setiap rumah

Sumur resapan menampung air atap dan meresapkannya ke tanah. Lubang resapan biopori menambah daya resap halaman. Bersama taman hujan, perkerasan porus, dan kolam detensi, upaya di sumber ini mengurangi debit yang harus dialirkan saluran dan mengisi air tanah.

Sub-CPMK 2.9: Mahasiswa mampu menyusun usulan penanganan genangan.
Penilaian: Tugas 3: ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case method: penanganan genangan di kawasan pesisir yang dipengaruhi pasang
Pustaka: Suripin Bab 8; SNI 03-2453-2002
Bobot: 6%

Konsep inti sumur resapan (Sunjoto)

H = Q/(F·K)·[1 − exp(−F·K·T/(πR²))] ; F = 5,5R (dasar sumur rata dan porus, dinding kedap)

Q debit masuk (m³/s) = C·I·A_atap, K permeabilitas tanah (m/s), T durasi hujan (s), R jari-jari sumur · syarat penempatan (ringkas): dasar sumur di atas muka air tanah tertinggi, berjarak dari septik tank dan fondasi · biopori Ø10 cm sedalam ±1 m, ±1 lubang per 5–10 m² halaman · di kawasan pesisir dengan muka air tanah dangkal, sumur resapan kurang efektif sehingga lebih mengandalkan kolam dan pompa

Bedah soal: sumur resapan satu rumah kasus berjalan

Kasus berjalan · sumur resapan

Atap 120 m² (C = 0,95), hujan 1 jam: I = 56,5 mm/jam. Tanah pasir halus berlanau K = 5 × 10⁻⁵ m/s. Sumur Ø1,0 m (R = 0,5 m). Muka air tanah tertinggi 2,5 m di bawah permukaan.

Q = 0,95 × 56,5/3.600.000 × 120 = 0,00179 m³/s
Satu sumur F = 2,75 m ; H = 0,00179/(2,75 × 5×10⁻⁵) × [1 − e^−0,63] = 6,09 m (melampaui muka air tanah)
Dibagi ke 3 sumur Q = 0,000597 m³/s → H = 2,03 m ✓

Tiga sumur Ø1 m sedalam ±2 m per rumah, atau dua sumur ditambah biopori di halaman. Di kawasan pesisir yang muka air tanahnya lebih dangkal, sumur resapan perlu dikombinasikan dengan kolam retensi.

Tugas 3 · Case method

Penanganan genangan di kawasan pesisir yang dipengaruhi pasang. Untuk kawasan Tugas 2, susun usulan penanganan terpadu: pembesaran ruas prioritas, pintu air dan pompa, kolam retensi, serta upaya di sumber (sumur resapan, biopori). Hitung pengurangan debit dan perkiraan biaya setiap komponen.

Bank soal soal per NIM

Minggu 15 · CPMK-2

Satu kawasan, semua langkah

Pertemuan ini merangkum langkah perencanaan sistem drainase dengan satu soal terpadu, dari data hujan sampai usulan penanganan genangan.

Sub-CPMK 2.10: Mahasiswa mampu merangkum langkah perencanaan sistem drainase.
Penilaian: Diskusi kelas: keaktifan dan ketepatan
Metode: Ceramah interaktif dan diskusi kelas
Pustaka: Seluruh pustaka
Bobot: 3%

Ringkasan kasus berjalan

Langkah	Hasil	Minggu
Hujan rencana	Gumbel T = 5 tahun: R₂₄ = 163,08 mm	2
Intensitas	S1: t_c 17,2 menit, I = 130,0 mm/jam	3
Debit	S1 0,752 ; S3 1,646 ; S5 1,153 ; outlet S6 2,754 m³/s	4–5
Dimensi	S6 beton persegi 1,80 × 1,70 m, V = 1,56 m/s	6–7
Evaluasi	Saluran ada: rasio kapasitas 51–68% dengan endapan	9–10
Bangunan pelengkap	Box culvert 1,8 × 1,2 m ; inlet jalan setiap ±90 m	11–12
Kawasan pesisir	Kolam 4.064 m² dengan pompa 1,0 m³/s ; 3 sumur resapan per rumah	13–14

Soal terpadu

Cek pemahaman akhir

Soal 1Urutan perencanaan yang benar adalah…

Minggu 16 · CPMK-1 dan CPMK-2

Ujian Akhir Semester

Ujian tertulis seluruh materi Drainase. Bobot 20%.

Kisi-kisi

No.	Materi	Bentuk	Porsi
1	Evaluasi kapasitas dan kinerja	Hitungan	20%
2	Gorong-gorong dan inlet	Hitungan	20%
3	Drainase jalan	Hitungan	20%
4	Kolam retensi dan pompa	Hitungan	20%
5	Drainase berkelanjutan dan usulan penanganan	Uraian + hitungan	20%

Contoh soal dan pembahasan

Soal: Saluran persegi pasangan batu 1,0 × 0,8 m, n = 0,025, S = 0,002. Hitung kapasitas penuh.

A = 0,80 m² ; P = 2,60 m ; R = 0,308 m
Q = (1/0,025) × 0,80 × 0,308^2/3 × 0,002^1/2 = 0,652 m³/s

Q_kapasitas = 0,652 m³/s.