Kuliah WA-5

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

½ B ½ B ½ B ½ B

B

B B

vv v v vV sin α V sin α V sin α V sin α

H

Pipa drainase

S S S S

α

Permukaan tanah

B : jarak antar pipa drainase

H : kedalaman pipa

S : jarak peresapan

V : kecepatan aliran di dalam tanah

α : sudut

Keterangan

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

Hujan

8 m 8 m

vV sin α V sin α

3 mS S S

Contoh

H H

α

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

etmal 67,13

5

53

5

5

sin

v

ST

Kekuatan aliran

/etmm 45,367,1

76,5 3T

I

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

h = ½ D

Qkurva = 50% · q

= 0,5 · 0,006

= 0,003 m3/det

Luas tampang aliran A = ½ · luas lingkaran

= ½ · ¼ π D2

= 1/8 π D2

Keliling basah P = ½ · keliling lingkaran

= ½ π D

Jari-jari hidraulik R = A/P = (1/8 π D2) / (½ π D)

= ¼ D

Qkurva = U · A

ASRn

2

1

3

21

22

13

2

8

1

4

11DSD

n

22

13

2

8

1005,0

4

1

015,0

1003,0 DD

23

2

73465,0003,0 DD

3

8

73465,0003,0 D

D = 0,127 m → dipakai D = 0,13 m = 13 cm

Rumus Manning

U : kecepatan aliran dalam pipa

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 pipaPipa tanah liat, pipa beton, pipa besi, pipa baja, pipa PVC, pipa PE, geotekstil.

Pipa PVC bergelombang Pipa PVC polos