Kuliah WA-5 Drainase - E

Drainase
Subsurface Drainage
Prinsip


Air hujan yang jatuh di permukaan tanah
sebagian akan mengalir di atas permukaan
tanah (run off) dan sebagian akan masuk
meresap ke dalam tanah.
Untuk mempercepat pengeringan air di atas
permukaan tanah atau untuk menurunkan
muka air tanah maka pada kedalaman tertentu
dipasang pipa-pipa drain yang di sebelah
atasnya berlubang-lubang (pervorated pipe).
Hujan
Permukaan tanah
v
V sin α
v
S
V sin α
v
S
V sin α
v
S
V sin α
S
v
H
α
½B
½B
½B
½B
B
B
B
Pipa
drainase
Keterangan
B : jarak antar pipa drainase
H : kedalaman pipa
S : jarak peresapan
V : kecepatan aliran di dalam tanah
α : sudut
Rumus

Dimensi selokan bawah tanah ditentukan
berdasarkan volume air dalam tanah I, lama
aliran dalam tanah T, panjang pipa L, kekuatan
drain q dan kemiringan pipa i.
I=µ·A·H·p

Dengan:
•
•
•
•
µ : faktor aman tanah (4/5)
A : luas tanah yang dikeringkan di atas 1 pipa
H : kedalaman pipa
p : peresapan pori
Contoh
Hujan
V sin α
H
V sin α
v
S
S
H
α
8m
8m
S
3m
Diketahui:
Kecepatan air meresap v = 5 m/etmal
 Porositas tanah p = 30 %
 Panjang pipa L = 150 m
 Koefisien Manning n = 0,015
 Kemiringan pipa i = 0,005 (i = S = slope)
Tentukan diameter pipa drainase !

Penyelesaian:

Volume air dalam tanah (di atas 1 pipa)
I=µ·A·H·p
= µ · (B · L) · H · p
= 4/5 · (8 · 1) · 3 · 0,3
= 5,76 m3
(Untuk analisis hitungan diambil L = 1 m tegak lurus bidang gambar)

Lama aliran dalam tanah
S
5
5
T

  1,67 etmal
v sin  5  3 3
5

Kekuatan aliran
I 5,76

 3,45 m3 /etm
T 1,67

Kekuatan drain
q = L x kekuatan aliran
= 150 x 3,45
= 517,5 m3/etm
= 0,006 m3/detik

Pipa drainase dirancang dengan
kedalaman air h = 0,5 kali diameter
h = 0,5 x D → lihat grafik/gambar untuk
pipa bulat
Qkurva = 50% · q
= 0,5 · 0,006
= 0,003 m3/det
h=½D

Luas tampang aliran A = ½ · luas lingkaran
= ½ · ¼ π D2
= 1/8 π D2

Keliling basah P = ½ · keliling lingkaran
=½πD

Jari-jari hidraulik R = A/P = (1/8 π D2) / (½ π D)
=¼D

U : kecepatan aliran dalam pipa
Qkurva = U · A
 1 23 12 
   R S   A
n

Rumus Manning
2

1 
 1  1 3 2  1 2
    D  S   D
n 4 
 8


2

1 
1 2
 1  1 3
2
0,003  
  D  0,005   D
 0,015  4 
 8


2
3
0,003  0,73465  D  D 2
0,003  0,73465  D
8
3
D = 0,127 m → dipakai D = 0,13 m = 13 cm
Penerapan metode drainase bawah tanah
Lahan pertanian
 Lapangan olah raga: sepakbola, golf, dsb.
 Jalan raya
 Lapangan terbang
 Jalan rel
 Dsb.

Sub surface drainage
untuk lahan pertanian
Drainase bawah
tanah dengan parit.
Drainase bawah
tanah dengan pipa.
Pilihan saluran: parit atau pipa
Outlet/ keluaran pipa bawah tanah
Bahan pipa
Pipa tanah liat, pipa beton, pipa besi, pipa baja, pipa PVC, pipa PE,
geotekstil.
Pipa PVC bergelombang
Pipa PVC polos