Susunan Sistem Drainase Kota

Postingan ini membahas susunan system drainase perkotaan. Ditujukan melengkapi referensi yang umumnya lebih banyak memberikan pengetahuan tentang drainase dari sisi hidraulik. Materi ini dibagi menjadi 2 yang sebelumnya sudah diposting terlebih dahulu yaitu konstruksi penahan pasang dan arus balik.

Sebuah sistem drainase perkotaan yang lengkap akan terdiri dari:

1)  Saluran/parit drainase tersier

Berfungsi sebagai parit-parit pengumpul yang langsung dari runoff lahan perkotaan serta saluran/pipa buang dari penghasil limbah (rumah-rumah dan sebagainya).

Setiap saluran/parit melayani areal seluas 50 sampai dengan maksimum 100 hektar saia Pemeliharaan parit tersier menjadi tanggung jawab konrulnitas desa/kampung yang dilayaninya.

Apabila daerah layanan terlalu luas akan sulit mereka melakukan kerjasama untuk memel ihara saluran tersebut.

2)  Saluran sekunder

Saluran sekunder menampung air dari beberapa saluran tersier di dekatnya untuk dialirkan lebih jauh ke hilir (saluran induk drainase).

Sebuah saluran sekunder direncanakan untuk melayani tidak lebih (maksimum) seluas 5000 hektar dan lebih baik kurang dari luasan tersebut.

Dengan alasan sulitnya mendapatkan tanah di perkotaan serta padatnya perumahan dan infrastruktur di dalamnya maka dengan membatasi luas areal yang dilayani, akan dapat dibatasi luas tampang aliran dan panjang saluran.

Dengan demikian biaya pembuatan, operasi dan pemeliharaan dapat disesuaikan dengan dana tersedia.

3)  Saluran induk drainase

Saluran induk menampung air dari saluransal u ran sekonder dalam system yan g selanj utnya dibuang ke dalam perairan bebas.

Sebuah sistem drainase kota melayani kira-kira 20.000 ha luasan kota agar mudah pembuatan jaringan & pengelolaannya.

Di samping itu penyediaan lahan bagi sistem drainase perkotaan sangat terbatas.

4)  Subsystem drainase

Untuk melayani daerah perkotaan seluas 20.000 ha atau lebih dapat dibagi menjadi beberapa system lain sesuai kebutuhan kondisi topografinya. Masing masing system akan menjadi subsystem drainase kota tersebut.

-        Luas subsystem yang satu dengan lainnya tidak perlu sama

-   Batas masing-masing subsystem satu dengan lainnya ditentukan secara praktis diurutkan berdasarkan batasan luasan daerah layanan.

Sebagai batas antar subsystem dipakai prasarana-prasarana kota seperti jalur-jalan, tanggul, alur drainase alam' punggungan topografis dan lain-lain fitur topografis

-   Untuk perkotaan dengan tata ruang yang rapi penentuan subsystem dapat didasarkan pada peruntukan areal misalnya subsystem daerah industri, subsystem daerah komersial, subsystem daerah pemukiman tertentu, subsystem daerah terbuka hiiau sebagai daerah resapan dan lain lain.

Setiap subsistem dapat dibuat:

a)   Berdiri bebas dengan memiliki pintu pembuangan outfall masing-masing sehingga setiap sub sistem akan mempunyai kebebasan beroperasi tidak terpengaruh satu dengan lainnya.

b) Dapat iuga dua atau lebih sub sistem tergabung dengan hanya mempunyai sebuah outfall bersama. Pemisahan satu sub sistem dengan subsYstem lain berPedoman bahwa luas daerah layanan setiap subsystem mencakup pating besar 20000 hektar Alasan dari Pembatasan ini adalah:

c) Perlunya suatu tingkat keamanan yang baik dari areal perkotaan yang dilayaninya. Dengan membaginYa ke dalam unit-unit seluas kira-kira 20000 hektar dengan masing-masing mempunyai sistem drainasenya sendiri, akan menjamin bila terjadi suatu kegagalan atau gangguan pada sistem drainase dari satu subsystem, tidak akan mempengaruhi subsystem lainnya.

d)  Walaupun lahan perkotaan itu relatip datar, tetapi pada luas Yang besar akan terdapat Perbedaan elevasi tanah yang cukup berarti yang dapat mempengaruhi penentuan muka air normal untuk masing-masing bagian lahan lahan perkotaan.

Muka air normal adalah elevasi air pada suatu daerah (subsystem) drainase yang dipertahankan/direncanakan agar subsistem drainase dapat berfungsi optimal dalam memenuhi fungsi-fungsi nya.

Misalkan areal perkotaan dibagi menjadi dua bagian dengan elevasi muka air yang berbeda cukup besar, perlu ditentukan elevasi muka air normal masing-masing yang berbeda:

Misalkan elevasi subsystem I lebih tinggi dari elevasi subsystem Il.

Pada kondisi ini penyelesaian dapat dilakukan sebagai berikut:

A.  Bila sub sistem I hamPir sama luas dengan subsystem ll, masing-masing akan mempunyai sistem drainase sendiri yang lengkap dan bebas sehingga keamanan satu sama lain tidak saling tergantung system ini mahal karena akan memerlukan biaya pembuatan, operasi dan pemeliharaan dua buah system dengan bangunan pembuang atau outfall masing-masing

B.  System ini baik dilaksanakan bila luas subsystem I jauh lebih sempit daripada subsystem ll.

Pada system ini air lebihan dari subsystem I akan dialirkan secara gravitasi ke subsystem ll untuk kemudian bersama sama dengan air lebihan dari subsystem ll dibuang ke luar.

C.   System ini dibuat apabila subsystem ll lebih sempit dari subsystem I

Pada system ini air lebihan dari subsystem ll diangkat dengan pompa untuk dimasukkan ke dalam subsystem I. Kemudian air lebihan dari kedua bagian itu dibuang bersama sama melewati satu outfall.

5)   Bangunan-bangunan drainase

-        Bangunan pembuang

Bangunan pembuang dari satu saluran ke dalam saluran yang leblh besar misalnya dari saluran tersier ke dalam saluran sekonder, dari saluran sekonder ke dalam saluran induk drainase.

Bangunan ini umumnya berupa bukaan di ujung saluran saja dengan kapasitas aliran yang ditentukan yang diperkuat di tepinya dengan penguat dinding dan dasar Bangunan ini dapat difungsikan juga sebagai bangunan pembatas debit.

Bangunan pembatas debit direncanakan mempunyai kapasitas rnaksirnum tertentu dalam meneruskan aliran ke hilir, tujuannya adalah agar tidak seluruh aliran air buangan dapat langsung menuju ke bagian hilir dan menimbulkan genangan tinggi di tempat terendah sedangkan di hulunya tidak tirnbul genangan.

Jadi genangan akan diratakan ke seluruh bagian lahan yang dilayani sistem drainase, khususnya daerah rendah dan datar.

-        Bangunan Pencegah arus balik

Sering terjadi muka air dalam sebuah sal uran sekonder akan lebih rendah daripada muka air dalam saluran induk drainasenya karena terjadi huian lebat pada suatu bagian lain dari daerah layanan saluran induk drainase. Air akan mengalur balik memasuki saluran sekonder tersebut.

Untuk mencegahnya perlu dibuat sebuah bangunan berpintu pacla uiung saluran sekonder yang dapat membuka dan menutup secara otomatis (klep).

-        Bangunan penguat tebing atau dasar (revetment) saluran drainase

Bangunan penguat tebing atau dasar (revetment) merupakan pelapisan permukaan tanah tebing dan dasar alur drainase berupa konstruksi dinding dari pasangan batu, pasangan bata, pasangan beton maupun beton bertulang.

Khusus bagi pasangan beton dan beton bertulang biasanya berupa pelat-pelat pracetak (precast) dengan lebar antara 1.00 sampai dengan 2.00 m untuk lebih mempercepat pelaksanaan dan stabilitas terhadap muai susut.

Revetment dapat dilakukuan dengan sekalian membentuk tampang lintang dengan membuat seluruh alur dengan beton bertulang pracetak dengan penampang U dengan panjang masing-masing profil 1.00 m agar tidak terlalu berat dan memudahkan pemasangannya.

Disamping untuk memperkuat dasar dan tebing terhadap erosi aliran, revetment dapat digunakan memperkecil tampang aliran dengan membuat kecepatan yang diijinkan menjadi lebih besar.

-    Penyambung jalan masuk Alur drainase yang dibuat di sepanjang sisi kiri dan kanan jalan umum mengganggu jalan rnasuk ke jalan/gang serta halamanhalaman di sepanjang alur tersebut.

Perlu dibuatkan jalan masuk untuk menghubungkan halaman-halaman dan gang-gang tersebut dengan jalan di depannya yang menyilang alur drainase tersebut.

Pembuatan konstruksi penyambung jalan masuk itu disyaratkan tidak mengurangi penampang lintang alur drainase maupun kecepatan alirannya, sehingga tidak dibenarkan memasang gorong-gorong dan jembatan berpilar atau kepala jembatan yang mempersempit lebar penampang aliran alur drainase.

Kalau ini tidak diindahkan akan terjadi kehilangan enerji aliran waktu mengalir di bawah tampang yang menyempit sehingga mengganggu kinerja drainase dan dapat menimbulkan penyumbatan akibat sedimentasi dan sampah yang tersangkut.

-        Pelenyap Energi

Salah satu fungsi sistem drainase adalah menjadi salah satu prasarana mencegah erosi dan gangguan stabilitas lereng pada daerah perbukitan dengan membuat sistem drainase teknis dengan syarat tertentu yang akan mampu:

- Menghindari terjadinya runoff permukaan semaksimal mungkin dengan mengarahkannya ke dalam saluran drainase (tersier) terdekat

-     Membatasi kecepatan aliran dalam sistem drainase tidak melebihi kecepatan kritis tanah saluran.

Kalau dasar aliran terlalu curam dan menimbulkan kecepatan aliran yang terlalu besar dapat dilakukan tindakan-tindakan sebagai berikut:

1)   Penjenjangan aliran dengan membuat saluran berjenjang (cascade):

Aliran akan dibuat melewati alur drainase menuruni lereng curam dengan dibuat berjenjang sehingga kecepatan alirannya menjadi cukup kecil dan tidak menimbulkan erosi pada dasar dan lereng saluran.

2)  Membuat bangunan_bangunan terjun dan kolam penenang sebagai pulenyap enerji (drop structure).

Apabila jenjang_jenjang cukup tinggi karena tajamnya lereng aliran, di bawah masing-masing jenjang/anak tangga aliran dibuat terjunan dan kolam penenang (drop structure) untuk melenyapkan enerji gerus karena jatuhnya/terjunnya air misalnya membuat kolam dengan lebar (L) dan ke dalaman yang cukup di bawah terjunan dengan revetment untuk meredam energi terjunan tersebut.

3)   Membuat Parit deras (chute) Parit deras dibuat sebagai alternatif saluran cascade pada lereng sangat curam' Parit deras dilapisi pasangan batu atau beton bertulang agar dapat menahan kecepatan yang besar (untuk pasangan batu +/- s/d 2,5 m/dt.

Lapisan beton bertulang 3,5 m/dt atau lebih Bagi parit deras dengan lereng yang sangat curam, untuk memperkecil enerji dan kecepatan aliran serta daya Serusnya' pada dasar parit deras dipasangi blok-blok kontrol (baffle blocks) sebagai peredam enerii tersebut (energy disssipator).

4)   Pintu pembuang utama (outfall)

Outfall atau bangunan pembuang utama ini dapat berupa:

Bangunan outfall terbuka

Outfall terbuka hanya berupa bukaan di ujung saluran drainase utama yang menghubungkannya dengan perairan bebas.

Bukaan ini diberi revetment pada kedua tebing maupun dasarnya untuk menjaga stabilitas bentuk dan dimensinya terhadap erosi dan pengendapan.

Outfall berpintu

Apabila muka air di dalam Perairan bebas dapat berfluktuasi merrjadi lebih tinggi daripada muka air di dalam saluran induk karena:

-        Terjadi banjir (pada perairan bebas berupa sungai dan danau)

-    Terjadi pasang naik Yang menyusup ke dalam saluran Pembuang primer (pada Peairan bebas beruPa muara sungai/tide reach/alur Pasang surut dan laut) Yang disebut rob.

Pembuangan air dari saluran induk drainase ke dalam perairan bebas dapat terhambat karena terjadi arus balik/backwater dari perairan bebas ke dalam saluran drainase primer pada saat terjadi peninggian (rnaksimum) permukaan air di dalanr perairan bebas oleh efek pembendungan yang terjadi.

Hal ini akan berakibat:

-  Terjadi luapan ke luar alur drairrase primer dan sekonder yang dapat mengakibatkan banjir di sekitarnya (banjir rob).

-     Terjadi penyusupan air laut ke dalam sistem drainase dan air tanah di sekitarnya sehingga menimbulkan pencemaran terhadap air tanah yang masih banyak dimanfaatkan sebagai sumber air.

Untuk mencegah backwater seperti diuraikan di atas, pada bukaan outfall dapat dipasang konstruksi pintu. Pada daerah pantai konstruksi demikian disebut konstruksi penahan pasang (pintu penahan pasang atau arus balik).

Konstruksi penahan pasang dan arus balik sebaiknya harus dapat bekerja otomatik maupun dioperasikan secara man ual dalam membuang air ke hilir.

Alasannya adalah:

-     Dengan kemungkinan pengoperasian manual akan ada petugas operator yang selalu bekerja setiap saat, khususnya pada waktu-waktu terjadi backwater dan pada musim banjir. Petugas ini akan selalu siaga untuk mengoperasikannya jika terjadi kegagatan tenaga listrik dan atau mesin penggerak otornatiknya.

Di samping itu dengan kehadiran mereka akan selalu terdeteksi kebutuhan pemeliharaan, kerusakan, gangguan teknis dan lain-lainnya sehingga dapat segera diatasi.

Petugas-petugas tersebut dapat tersebut melakukan pencatatan data hidrologi seperti curah hujan ketinggian nnuka air sungai dan debit banjir secara berkesinambungan, gangguan teknis yang terjadi dan melakukan pembersihan sampah-sampah yang mengganggu aliran dan operasi pintu.

-     Pintu penahan pasang dan arus balik dapat bekerja secara otomatik, rnemLruka untuk mengalirkan air buangan ke hilir dan menutup jika elevasi muka air di hilir lehrih tinggi daripada di hulunya.

Dengan sensor pemindai muka air ditentukan prosedur buka tutup secara otomatik dengan mesin-mesin listrik.

-   Debit saluran primer terutama ditentukan oleh curah hujan yang fluktuatif besarnya. Demikian juga sungai sebagai perairan bebas mempunyai debit yang sangat fluktuatif. Terjad i nya debit-debit di atas tidak berinterval teratur.

Walaupun dalam hal perairan bebasnya laut dengan interval kejadian pasang naik teratur (12 jam atau 24 jam sekali) tetapi tetap saja fluktuasi muka air dalarn saluran tidak menentu kapan terjadi dan besarnya.

Otomatisasi operasi pintu-pintu penahan pasang dapat mengakomodasi ketidak teraturan tersebut dan bereaksi dengan cepat.