## Perancangan  Dimensi  Saluran  Drainase  Melalui  Metode  Rasional (Studi Kasus Drainase Di Kota Bekasi)
Dimensional Design of Drainage Channels Using Rational Methods (Case Study of Drainage in Bekasi City)
Olda Fadhilah Aprilia Rusardi *
* Dinas Bina Marga dan Sumber Daya Air Kota Bekasi
*Jl. Lapangan Bekasi Tengah No. 2 Kota Bekasi
*Koresponden email: oldafadhilah24@gmail.com

## INFORMASI ARTIKEL ABSTRAK
Histori Artikel - Artikel dikirim 28/10/ 2021 - Artikel diperbaiki 27/11/ 2021 - Artikel diterima 27/11/ 2021 Sistem drainase yang  berfungsi  secara  optimal  pada  suatu  wilayah  kota menjadi persoalan krusial. Kondisi eksisting drainase dengan penampang terbuka  yang  memiliki  konstruksi  batu  kali  dengan  dimensi  trapesium lebar atas 1.30 Meter dan lebar bawah 0.80 Meter dengan kedalaman 1.20 meter.  Saat  curah  hujan  tinggi,  sering  terjadi  genangan  air  yang diakibatkan oleh dimensi saluran yang tidak memadai, tersumbat sampah dan  utilitas  sehingga  terjadi  penumpukkan  proses  aliran  air  pada  area tertentu. Tujuan yang ingin dicapai adalah untuk meningkatkan aliran air secara  optimal.  Metode  mengatasi  persoalan drainase yang  terjadi  yaitu dengan  menggunakan  metode  rasional.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  dengan  menggunakan  kala  ulang  25  tahun  pada  area  62  hektar (0.62  km 2 )  diperoleh  model  drainase  melalui  perubahan  dimensi pasangan batu yaitu panjang 438 meter, lebar bawah 1.60 meter dengan lebar atas 2.20 meter serta kedalaman 2.53 meter, untuk dimensi crossing menggunakan  box  culvert  2.00  meter  x  2.00  meter  panjang  15  meter, sedangkan  dimensi  konstruksi  uditch  2.00  meter  x  2.00  meter  dengan panjang  305  meter.  Disimpulkan  bahwa  rekayasa  dimensi drainase mampu  meningkatkan  kapasitas  aliran  air  secara  optimal  dengan melakukan integrasi drainase sampai badan penerima air kali bekasi.
Kata kunci: Sistem Drainase , Metode Rasional, Aliran Air, Kala Ulang.

## ABSTRACT
A  drainage  system  that  functions  optimally  in  an  urban  area  is  a  crucial issue. The existing condition of the drainage with an open cross section has a  river  stone  construction  with  a  trapezoidal  dimension  with  an  upper width of 1.30 meters and a lower width of 0.80 meters with a depth of 1.20 meters. During high rainfall, puddles often occur due to inadequate channel dimensions, clogged  garbage and utilities, resulting  in an accumulation of water flow processes in certain areas. The goal to be achieved is to increase the  flow  of  water  optimally.  The  method  of  overcoming  the  drainage problem  that  occurs  is  by  using  the  rational  method.  The  results  showed that by using a 25-year return period in an area of 62 hectares (0.62 km2), a drainage model was obtained by changing the dimensions of the masonry,

## Volume 2, Nomor 2, November 2021, hlm 97-104 Jurnal Terapan Teknik Industri
ISSN [print] 2722 3469 | ISSN [Online] 2722 4740

## 98  Olda Fadhilah Aprilia Rusardi

## Perancangan Dimensi Saluran Drainase Melalui Metode Rasional (Studi Kasus Drainase Di Kota Bekasi)
namely  438  meters  long,  1.60  meters  wide,  2.20  meters  wide  and  2.53 meters deep, for crossing dimensions using a box. culvert 2.00 meters x 2.00 meters long 15 meters, while the dimensions of the uditch building are 2.00 meters x 2.00 meters with a length of 305 meters. It was concluded that the drainage  dimension  engineering  was  able  to  increase  the  water  flow capacity optimally by integrating the drainage to the water receiving body of Kali Bekasi.
Keywords: Drainage System, Rational Method, Water flow, Repeat Period.

## 1. Pendahuluan
Hasil  yang  kurang  baik  merupakan  sebuah  kegagalan  dalam  proses  produksi  yang  dapat mempengaruhi  kualitas[1].  Melakukan  inovasi  dan  pengembangan  pemeliharaan  kualitas produk[2]  merupakan  sebuah  bagian  dari  proses  perbaikan  berkelanjutan.  Sedangkan  dalam perancangan  produk  diperlukan  adanya  pengembangan  atau  inovasi  dalam  salah  satu parameter  produk,  inovasi  produk  berpengaruh  parsial  secara  positif  dan  signifikan[3].  Oleh karena  inovasi  produk  menjadi  kunci  utama  bagi  keberlanjutan  industri  agar  produk  tetap bertahan[4], sehingga perlu memunculkan ide-ide baru terhadap desain produk yang lebih baik dari  segi  fungsi  maupun  nilai  tambah  terhadap  pemenuhan  kebutuhan  pengguna  atau konsumen[5]. Produk yang dimaksud adalah drainase yang akan digunakan sebagai media aliran air dengan rekayasa dimensi agar fungsinya optimal. Drainase merupakan salah satu prasarana vital  bagi  kawasan  perkotaan  yang  berfungsi  mengalirkan  air  permukaan  ke  tempat pembuangan  akhir[6].  Sistem drainase bertujuan  untuk  mengalirkan  air  hujan  dan  limpasan permukaan[7]. Drainase yang  buruk  dan  tidak  berfungsi  secara  memadai  akan  menjadi persoalan krusial bagi wilayah yang ada. Terjadinya  genangan air ataupun banjir pada wilayah tertentu  merupakan  salah  satu  dampak  yang  menjadi  persoalan  atau  hambatan  dalam  sistem penyelenggaraan infrastruktur perkotaan yang tidak mengacu pada tata ruang kota secara ideal.
Kondisi eksisting drainase dengan penampang terbuka yang memiliki konstruksi batu kali dengan  dimensi  model  trapesium  lebar  atas  1,30  Meter  dan  lebar  bawah  0.80  Meter  serta dengan kedalaman 1.20 meter.  Pada saat curah hujan tinggi, sering terjadi genangan air[8] yang diakibatkan  oleh  dimensi  saluran  yang  tidak  memadai  karena  model  trapesium  dengan kapasitas volume yang kecil jika dibandingkan dengan model berbentuk kotak, akibatnya aliran air pada drainase yang ada kurang berfungsi secara optimal. Penyebabnya yaitu tersumbatnya oleh sampah dan utilitas seperti kabel, pipa air, serta pipa gas sehingga terjadi antrian proses aliran  air  (terjadinya bottleneck )[9]  pada  area drainase tertentu.  Karena  itu  perlu  dilakukan sistem aliran proses[10] yang terencana secara layak, sehingga mengurangi bahkan tidak terjadi hal yang sama terkait kendala tersumbatnya aliran air yang ada. Upaya yang dilakukan dengan melakukan  perancangan  dimensi  drainase  agar  kapasitas  aliran  air  mampu  terpenuhi  secara teknis.

## 2. Tinjauan Pustaka
Metode  yang  paling  sering  digunakan  untuk  mengestimasi  debit  di  suatu  daerah  aliran sungai dimana tidak ada data pengamatan debitnya adalah Metode Rasional Jepang[11]. Adapun asumsi metode rasional yakni pengaliran maksimum terjadi kalau lama waktu curah hujan sama dengan  waktu  konsentrasi  daerah  aliranya[12].  Volume  aliran  permukaan  merupakan penyumbang  terbesar  aliran  debit  sungai  pada  musim  hujan,  semakin  besar  volume  aliran permukaan  maka  aliran  debit  sungai  semakin  besar[13].  Besarnya  debit  tersebut  merupakan
fungsi  dari  luas  DAS,  intensitas  hujan,  keadaan  permukaan  tanah  yang  dinyatakan  dalam koefisien  limpasan  dan  kemiringan  sungai.  Metode  Rasional  membutuhkan  beberapa persyaratan,  antara  lain:  a)  hujan  turun  secara  merata  di  seluruh  bagian  DAS,  b)  hujan  tidak bervariasi  dalam  ruang  dan  waktu,  c)  luas  DAS  bertambah  seiring  dengan  bertambahnya panjang DAS, d) waktu terjadinya banjir sama dengan waktu konsentrasi, e) waktu konsentrasi relatif pendek dan tidak tergantung pada intensitas banjir,  f) koefisien aliran seragam dengan intensitas banjir dan kelembaban tanah awal, g) run-off didominasi oleh aliran permukaan, dan h)  pengaruh  tampungan  DAS  diabaikan[14].  Adapun  formula  metode  rasional  debit  banjir secara generik sebagai berikut:
Q = C . I . A (1)
Untuk kepentingan praktis dalam penentuan satuan dengan metode rasional, maka:
Q = 0.278 . C . I . A (2)
Dimana:
Q  = debit puncak (m3 / det) C   = koefisian limpasan
I    = intensitas hujan dengan durasi sama dengan waktu konsentrasi banjir (mm/jam) A  = luas daerah aliran sungai (km2)
Formula waktu konsentrasi (Tc) menggunakan persamaan Kirpich:
Tc  = ( 0,87 𝑥 𝐿 2 1000 𝑥 𝑆 ) 0,385 (3)
Keterangan:
Tc = Waktu konsentrasi (menit)
L   = Panjang aliran dari tempat terjauh sampai outlet (m)
S   = Perbedaan elevasi dari tempat terjauh sampai outlet di bagi dengan L (slope = ∆/L)
Selanjutnya menggunakan rumus Mononobe:
I = 𝑅24 24 ( 24 Tc ) 2/3 (4) Keterangan: I = intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) R24 = curah hujan maksimum harian dalam 24 jam (mm) Tc = waktu konsentrasi (jam)

## 3. Metode
Metode yang diterapkan pada penelitian ini meliputi:
a) Pengumpulan data-data primer dan data penunjang.
b) Wawancara atau interview dengan petugas stasiun Pos Bendung Bekasi.
c) Pengumpulan materi berbasis teori.
d) Analisis data curah hujan maksimum.
e) Analisis frekuensi.
f) Uji kesesuaian distribusi.
g) Perhitungan debit rencana.
h) Perhitungan hidrolika saluran.
i) Perhitungan dimensi saluran.

## 100  Olda Fadhilah Aprilia Rusardi
Perancangan Dimensi Saluran Drainase Melalui Metode Rasional (Studi Kasus Drainase Di Kota Bekasi)

## 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Grafik curah hujan harian
Berikut grafik curah hujan harian maksimum tahunan Stasiun Pos Bendungan Kota Bekasi periode 20 tahun, yaitu tahun 2000-2019.
Gambar 1. Grafik curah hujan harian
Pada  gambar  1  menunjukkan  grafik  fluktuasi  curah  hujan  harian  maksimum  di  area  pos Bendung Kota Bekasi secara periode tahunan 2000-2019.

## 4.2 Perhitungan hidrologi debit rencana
Berdasarkan  data  penelitian,  maka  untuk  menghitung  waktu  konsentrasi  (Tc) menggunakan persamaan Kirpich sebagai berikut :
Tc  = ( 0,87 𝑥 𝐿 2 1000 𝑥 𝑆 ) 0,385 (5)
Tc  = ( 0,87 𝑥 0,760 2
1000 𝑥 0,0026 ) 0,385

## = 528 𝑗𝑎𝑚
Dalam perencanaan  saluran,  kala i ulang  debit yang  digunakan i biasa  antara i kala ulang  Q  5 tahun i sampai dengan i Q  10  Tahun,  tetapi i karena i Kota i Bekasi  berada i di  tengah-tengah antara i hulu i (Kota  Bogor)  dan hilir (Kabupaten  Bekasi)  mengakibatkan i sering i terjadinya masalah i genangan  disaat i hujan i lebat.  Oleh i karena i itu,  pada i penelitian i ini i digunakan i Q  25 tahun guna meminimalisir i kemungkinan genangan.
Tabel 1. Debit hujan rancangan No Kala Ulang Q rancangan (Tahun) (mm) 1 2 106,794 2 5 133,194 3 10 155,012 4 20 173,581 5 25 183,712 6 50 206,139 7 100 218,013 71
65 100 76 84 112 102 209 170 120 104 66 114 120 135 112 112135 78101 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19
Mengacu pada tabel 1 menunjukkan hasil perhitungan debit hujan rancangan berdasarkan masing-masing  kala  ulang.  Untuk  selanjutnya  dilakukan  proses  perhitungan  intensitas  curah hujan untuk periode ulang 25 tahun. Sementara itu, untuk mendapatkan intensitas hujan selama waktu konsentrasi (Tc) digunakan rumus mononobe, metode mononobe dikembangkan oleh Dr. Mononobe[15]. Adapun rumus yang dipergunakan adalah:
I = 𝑅24 24 ( 24 Tc ) 2/3 (6)
I  = 183,712
24 ( 24 528 ) 2 3
= 97,198 mm/jam
Untuk intensitas curah hujan periode ulang lainnya akan dituliskan sebagai berikut:
Tabel 2. Intensitas curah hujan rancangan No Kala Ulang Q rancangan I (Tahun) (mm) (mm/jam) 1 2 106,794 56,367 2 5 133,194 71,033 3 10 155,012 82,375 4 20 173,581 91,978 5 25 183,712 97,198 6 50 206,139 108,640 7 100 218,013 120,396
Pada tabel 2 menunjukkan hasil perhitungan intensitas curah hujan rancangan berdasarkan kala ulang dan debit hujan rancangan. Besar debit rencana yang i mengalir melalui i drainase yang i ada  dapat  dihitung  menggunakan Metode Rasional.  Metode  ini i digunakan i untuk i daerah i yang i luas  pengalirannya i kurang i dari i 300  Ha.  Metode  Rasional  dikembangkan  berdasarkan  asumsi bahwa  curah  hujan  yang  terjadi  mempunyai  intensitas  seragam  dan  merata  diseluruh  daerah pengaliran selama paling sedikit sama dengan waktu  konsentrasi. Persamaan metode  rasional adalah sebagai berikut:
Q = 0.278 x C x I x A (7)
Q    = 0,0028 x 0,70 x 97,198 x 0,62
= 11,727 m 3 /detik
Q = Debit (m 3 /detik)
0,278  = Konstanta, digunakan jika satuan luas daerah menggunakan km 2 C = Koefisien aliran I = Intensitas curah hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) A = Luas daerah kajian (km 2 )
Keterangan : Panjang Saluran (L)  = 760 m
Slope Saluran (S) = 0.0026 m N = 0.010 TC = 528 Jam

## 102  Olda Fadhilah Aprilia Rusardi
Perancangan Dimensi Saluran Drainase Melalui Metode Rasional (Studi Kasus Drainase Di Kota Bekasi) I (25 tahun) = 97.198 mm/jam C = 0.70 (daerah perkotaan) A = 620.000 m 2
Dimensi  saluran  penghubung  antara  saluran  untuk  kala  ulang  25  tahun  dapat  dihitung dengan perhitungan sebagai berikut:
Diketahui:
I
= 97,198 mm/jam C = 0,70 (daerah perkotaan) A
= 62 Ha (0,62 km 2 )
Perhitungan: b  = 2,00 m (ditentukan)
A = b x h (8)
A   = 2,00 h
P = b + 2 h (9) P  = 2,00 + 2 h R = A P (10)
R  = 2,00 ℎ 2,00 +2ℎ
V = 1 𝑛 𝑥 R 2/3 x S 0.5 (11)
V  = 0,278 h 2/3 Q hitung = A x V (12) 0,375  = 2,00 ℎ 2,00+2ℎ x 0,278h 2/3
h = 1,456 m
Hasil  perhitungan  dimensi  nilai  h  diperoleh  1,456  m,  perhitungaan  selanjutnya  akan dijelaskan sebagai berikut:
Tabel 3. Dimensi kebutuhan saluran
Lahan I
C A Q b H h jagaan A P
R V Fr
Q manning (mm/jam) (km2) (m3/det) (m) (m) (m) (m) (m/det) (m3/det) 62,00 Ha 97,198 0,70 0,620 11,727 1,000 2,533 3,378 3,378 6,067 0,557 3,472 0,696 11,727 97,198 0,70 0,620 11,727 2,000 1,092 1,456 2,911 4,183 0,696 4,028 1,231 11,727 97,198 0,70 0,620 11,727 3,000 0,749 0,999 2,997 4,498 0,666 3,913 1,443 11,727 97,198 0,70 0,620 11,727 5,000 0,505 0,673 3,365 6,010 0,560 3,485 1,566 11,727 97,198 0,70 0,620 11,727 5,000 0,505 0,673 3,365 6,010 0,560 3,485 1,566 11,727
Dari tabel 3 didapatkan saluran dengan dimensi lebar 2.00 meter, dan tinggi 1,456 meter i dengan  pertimbangan  perbedaan  yang  tidak  terlalu  jauh  dibandingkan  dengan  rancangan dimensi drainase yang ada, dan secara teknis yang lebih layak i dipasang pada drainase yang ada adalah  dimensi  lebar  c2.00  meter,  dengan  tinggi  2.00  meter.  Untuk  konstruksi drainase menggunakan  tiga  model  dengan  menyesuaikan  kondisi  lingkungan  agar  tepat  sasaran  dan efisiensi  anggaran terdiri  atas  konstruksi  pasangan  batu, box  culvert ,  dan  u  ditch precast . Penggunaan  konstruksi  pasangan  batu  lebih  mengedepankan green  design  product karena bersampingan i dengan i akses  taman  kota.  Untuk  konstruksi box  culvert dirancang  untuk
membuat crossing penghubung  yang  melintasi  jalan  utama  agar  lebih safety secara design product .  Sedangkan penggunaan  konstruksi  uditch  lebih  mengutamakan  aspek  keindahan karena bersentuhan ilangsungidengani area pertokoan.

## 5. Simpulan
Penerapan  metode  rasional  dalam  mengatasi  persoalan drainase yang  terjadi  dengan menggunakan  kala  ulang  25  tahun  pada  area  dengan  luas  62  hektar  (0.62  km 2 )  dan  dimensi rancangan saluran drainase sebesar 2.00 meter x 2.00 meter dapat disimpulkan bahwa rekayasa dimensi  saluran drainase mampu  meningkatkan  kapasitas  aliran  air  secara  optimal  dengan melakukan integrasi sampai badan air penerima yaitu Kali Bekasi.

## Daftar Pustaka
[1] N.  A.  Lindawati,  I.  P.  Tama,  C.  Farela,  dan  M.  Tantrika,  “Teknik  Industri  Universitas Brawijaya Perancangan Proses Produksi Alat Antrian C2000 Dengan Menggunakan Idefø , Fmea Dan Rca Alat Antrian C2000 Production Processes Design Using Idefø , Fmea and Rca,” Rekayasa dan Manaj. Sist. Ind. , vol. 3, no. 2, hal. 409 – 420, 2015.
[2] M.  Imtihan  dan  R.  Revino,  “R EDESIGN  ALAT  TAMBAHAN  PADA  MESIN  PRODUKSI KOMPONEN  OTOMOTIF  BODY  INNER  DALAM  MENINGKATKAN  KUALITAS  MELALUI STRATEGI DMAIC,” J. Ind. Eng. Manag. , 2017, doi: 10.33536/jiem.v2i2.153.
[3] I. P. Agus, E. Sudarsana, dan N. N. Yulianthini, “Dominasi Harga dan Pro mosi serta Inovasi Produk  terhadap  Keputusan  Pembelian  Smartphone  Merek  Vivo,” J.  Ilm.  Akunt.  dan Humanika , vol. 11, no. 1, hal. 60 – 68, 2021.
[4] E. L. Miftahul Imtihan, “Perancangan Produk Aquascape Dengan Metode Quality Function Deployment (QFD),” JENIUS  J. Terap. Tek. Ind. , 2020, doi: 10.37373/jenius.v1i1.24.
[5] S. Literate dan J. I. Indonesia, “View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk,” PENGARUH  Pengguna.  PASTA  LABU  KUNING  (Cucurbita  Moschata)  UNTUK  SUBSTITUSI TEPUNG  TERIGU  DENGAN  PENAMBAHAN  TEPUNG  ANGKAK  DALAM  PEMBUATAN  MIE KERING , vol. 19, no. 2, hal. 274 – 282, 2020.
[6] A. W. Dethan et al. , “Perencanaan Saluran Drainase Pada Kecamatan Kota Soe,” J. Tek. Sipil , vol. IX, no. 2, hal. 179 – 192, 2020.
[7] M. A. Rurung, H. Riogilang, dan L. A. Hendratta, “Lingkungan Dengan Sumur Resapan Di Lahan Perumahan Wenwin – Sea Tumpengan,” vol. 7, no. 2, hal. 189– 200, 2019.
[8] N.  D.  Adimas  dan  M.  P.  Hadi,  “Hubungan i Genangan i Banjir i dengan  Karakteristik  Fisik Kawasan Perkotaan Yogyakarta,” J. Chem. Inf. Model. , vol. 53, no. 9, hal. 1689 – 1699, 2019.
[9] M. G. Ramadhan et al. , “Jurnal Teknik Industri ISSN 2622 -5131 ( Online ) ISSN 1411-6340 (  Print  )  Jurnal  Teknik  Industri  ISSN  2622-5131  (  Online  )  ISSN  1411-6340  (  Print  ) bottleneck  pada  lantai  produks i  PT  .  Elangperdana  Tyre,”  vol.  10,  no.  3,  hal.  283– 297, 2020.
[10] Masruri, Irnanda, dan Baswork, “Analisis i Nilai Efisiensi i Pada Proses i Produksi Dengan Metode Kilbridge- Wester Di Pabrik Penggilingan Padi,” Integrasi , vol. 1, no. 2, hal. 29 – 35, 2016.
[11] U. S. Lestari, “Kajian Metode Empiris i Untuk Menghitung i Debit Banjir i Sungai i Negara Di Ruas  Kecamatan  Sungai  Pandan  (Alabio),” Poros  Tek. ,  vol.  8,  no.  2,  hal.  86,  1970,  doi: 10.31961/porosteknik.v8i2.373.
[12] N. Purba, L. Anisah, dan Sarifah, “Terhadap Penampang Saluran Drainase,” vol. 16, no. 2, 2021.
[13] I.  Staddal,  O.  Haridjaja,  dan  Y.  Hidayat,  “Analisis  debit  aliran  sungai  DAS  Bila,  Sulawesi

## 104  Olda Fadhilah Aprilia Rusardi
Perancangan Dimensi Saluran Drainase Melalui Metode Rasional (Studi Kasus Drainase Di Kota Bekasi)
Selatan,” J.  Sumber  Daya  Air ,  vol.  12,  no.  2,  hal.  117 – 130,  2017,  doi: 10.32679/jsda.v12i2.56.
[14]  A. Sam aawa, “Estimasi Debit Puncak Berdasarkan Beberapa Metode Penentuan Koefisien Limpasan i Di  Sub  Das  Kedung i Gong,  Kabupaten  Kulonprogo,  Yogyakarta,” J.  Chem.  Inf.
Model. , vol. 53, no. 9, hal. 1689 – 1699, 2013.
[16] A.  Hendri,  “Analisis  Metode Untensitas  Hujan  Pada  Stasiun  Hujan i Pasar i Kampar i Kabupaten Kampar,” Annu. Civ. Eng. Semin. , hal. 297 – 304, 2015.