## Studi Sistem Jaringan Drainase Pada Landasan Pacu Bandar Udara Juwata Tarakan

## Rosmalia Handayani
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Borneo Tarakan E-mail : rosmaliahandayani@gmail.com
Received 05 April 2018; Reviewed 02 Mei 2018; Accepted 27 Mei 2018 http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/borneoengineering

## Abstract
Tarakan city is one of city that is growing in the province of North Kalimantan. In an effort to promote the development and economic development of the town of Tarakan, Juwata Airport is in airport that needs to be upgrade the capacity. The research on the water flow in drainage Juwata Airport is expected to determine the capacity of the drainage channel on. This research uses a rainfall data calculation method partial series and log  normal  distribution  and  the  analyzed debit  calculation  where  the  calculation  of  the flow  rate  using  the manning formula and then the calculation of input on HEC-RAS 4.1.0. Based on the calculation, obtained the discharge design 0.367 m3/s with a bottom width dimension of the channel plan (B) = 0.64 m: channel height (H) = 1.08 m with high water = 0.56 m while the existing channel bottom width (B) =1.04 m ; channel height (H)= 0.67 m with high water =0.721 m, which in these conditions is not able to accommodate the existing channel of the water discharge.
Key Words : Debit, Drainage, HEC-RAS

## Abstrak
Kota Tarakan meruapakan salah satu kota yang sedang  berkembang di Provinsi Kalimantan Utara. Sebagai upaya  meningkatkan  pembangunan  dan  perkembangan  ekonomi  Kota  Tarakan,  Bandar  Udara  Juwata merupakan Bandar Udara yang perlu ditingkatkan kapasitasnya. Penelitian terhadap aliran air pada drainase Bandar  Udara  Juwata  ini  diharapkan  mampu  mengetahui  kapasitas  saluran  pada  drainase  tersebut. Penelitian  ini  menggunakan  perhitungan  data  curah  hujan  parsial  series  dan  distribusi  Log  Normal  dan dianalisis  perhitungan debit dimana perhitungan  menggunakan  rumus  manning  kenudian  di  input  kedalam program HEC-RAS 4.1.0 Berdasarkan perhitungan didapatkan debit rencana 0.367 m3/detik dengan dimensi saluran rencana lebar bawah (B) = 0.64 m, tinggi saluran (H) = 1.08 m , dengan tinggi air ( h air) 0.56 m sedangkan pada saluran existing lebar bawah ( B)=1.04 m, timggi saluran (H) = 0.67 m dengan tinggi air (h air) 0.721, dimana pada kondisi ini saluran existing tidak mampu menampung debit air yang ada.
Kata Kunci : Debit, Drainase, HEC-RAS 4.1.0

## 1. Pendahuluan
Kota Tarakan merupakan salah satu kota yang sedang berkembang di provinsi Kalimantan Utara. Untuk  meningkatkan  pembangunan  dan  perkembangan  ekonomi  Kota  Tarakan,  Bandara  Juwata merupakan bandar udara yang perlu ditingkatkan kapasitasnya. Keberadaan Bandara Juwata di kota Tarakan,  menjadikan  bandara  ini  cukup  strategis  karena  didukung  oleh  intensitas  kegiatan  sosial ekonomi yang tinggi. Bandara Juwata merupakan prasarana pokok untuk menunjang berkembangnya kegiatan sosial ekonomi dan berbagai aktivitas di perbatasan Utara Indonesia tepatnya di Kalimantan Utara,Tarakan.
Bandara Juwata yang berstatus sebagai bandara internasional harus dapat melakukan pembenahan sarana  dan  prasarana untuk dapat memenuhi standar bandara internasional.  Bandara  Juwata, yang
terletak di pesisir pantai.
Kota Tarakan, rentan terhadap banjir yang akibat hujan maupun pengaruh pasang air laut. Drainase yang berada di Bandar Udara Juwata Tarakan memiliki peranan penting dalam pengendalian banjir pada daerah sekitar landasan pacu. Penelitian terhadap aliran air pada drainase Bandar Udara Juwata ini diharapkan mampu mengetahui kapasitas daya tampung aliran air pada drainase tersebut. Adapun data yang diperoleh dilapangan tidak diujikan pada laboratorium melainkan dihitung secara manual dan  di input menggunakan  program  HEC-RAS  4.1.0.  Dengan  demikian  hasil  dari  penelitian  ini diharapkan dapat dijadikan salah satu metode untuk mengatasi kelebihan kapasitas daya  tampung aliran air pada drainase Bandar Udara Juwata Tarakan.

## 2.  Kajian Pustaka dan Dasar Teori

## 2.1. Pengertian Bandar Udara
Annex 14 dari ICAO (Internasional Civil Aviation Organization) menyatakan Bandar Udara adalah area tertentu di daratan atau perairan (termasuk bangunan, instalasi dan peralatan) yang diperuntukan baik secara keseluruhan atau sebagian untuk kedatangan, keberangkatan dan pergerakan pesawat.

## 2.2. Faktor- factor Yang Mempengaruhi Panjang  Runway
1. Karakteristik performa dan operasional dari pesawat yang   dilayani.
2. Cuaca terutama angin permukaan dan suhu Karakteristik Runway seperti kemiringan (slope) dan kondisi permukaan.
3. Faktor lokasi Aerodrome, sebagai contoh elevasi dari  aerodmode yang  menyebabkan tekanan barometer  dan    keterbatasan  topografi.  Persyaratan  take-off  dan  landing  harus  diperhitungkan pada waktu menentukan panhang runway.

## 2.3. Fasilitas Bandar Udara
1. Sisi Udara (Air Side)
a. Landasan Pacu yang mutlak diperlukan pesawat. Panjangnya landasan pacu biasanya tergantung dari besarnya pesawat yang dilayani. Untuk Bandar udara perintis yang melayani pesawat kecil, landasan  cukup  dari  rumput  ataupun  tanah  diperkeras  (stabilisasi).  Panjang  landasan  perintis umumnya 1.200 meter dengan lebar 20 meter. Sedangkan untuk Bandar udara yang ramai dipakai konstruksi aspal, dengan panjang 1.800 meter dan lebar 30 meter dan untuk Bandar udara dengan konstruksi beton dengan panjang landasa sekitar 3.600 meter dan lebar 45-46 meter.
b. Apron adalah tempat parker pesawat yang dekat dengan bangunan terminal, sedangkan taxiway menghubungkan  Apron  dan  run-way.  Konstruksi  Apron  umumnya  beton  bertulang,  karenan memikul beban besar yang statis dsari pesawat.;
c. Air Traffic Controller adalah berupa menara khusus pemantau yang dilengkapi radio control dan radar guna untuk keamanan dxan pengaturan.
d. Fuel service adalah terminal tempat untuk pengisisan bahan bakar avtur.
2. Sisi Darat (Land Side)
a. Terminal Bandar Udara atau Concourse adalah pusat urusan penumpang yang dating atau pergi. Di  dalamnya  terdapat  pemindai  bagasi  sinar  x,  counter  check-in,  (CIQ,  Custom-Inmigration- Quarantine) untuk Bandar udara internasional, dan ruang tunggu (boarding lounge) serta berbagai fasilitas kenyamanan penumpang.
b. Curb adalah tempat penumpang naik-turun dari kendaraan darat ke dalam bangunan terminal.
c. Parkir kendaraan, untuk parker para penumpang dan pengantar/ penjemput termasuk taksi.

## 2.4. Drainase
Suripin  (2004)  menyatakan  drainase  mempunyai  arti  mengalirkan,  menguras,  membuang,  atau mengahlihkan  air.  Secara  umum,  drainase  didefinisikan  sebagai  serangkaian  bangunan  air  yang berfungsi  untuk  mengurangi  dab/atau  membuang  kelebihan  air  dari  suatu  kawasan  atau  lahan, sehinggah lahan dapat difungsikan secara optimal.

## 2.5. Program Aplikasi HEC-RAS 4.1.0
HEC-RAS 4.1.0  merupakan  program  aplikasi  untuk  memodelkan  aliran  sungai, River  Analysis System ( RAS ), Yang dibuat oleh Hydrologic Engineering Center ( HEC ) yang merupakan satu divisi di dalam Institute for Water Resources ( IWR ), di bawah US Army Corps of Engineering ( USACE ). HEC-RAS  merupakan  model  satu  dimensi  aliran  permanen  maupun  tak  permanen  ( steady  and unstaedy  one-dimensional  flow  model ).  HEC-RAS  versi  terbaru  saat  ini,  versi  4.1,  beredar  sejak januari 2010.

## 3. Metode Penelitian
Dalam perencanaan sistem jaringan  drainase,   terlebih   dahulu   harus  dilakukan beberapa  tahap, mulai  persiapan,  survei  serta  investigasi  dari  suatu  daerah  atau lokasi yang bersangkutan, guna memperoleh data yang berhubungan dengan perencanaan yang lengkap dan teliti. Untuk mengatur pelaksanaan  perencanaan  perlu  adanya  metodologi  yang  baik  dan  benar,  karena  metodologi merupakan  acuan  untuk  menentukan  langkah-langkah  kegiatan  yang  perlu  di  ambil  dalam perencanaan.

## 3.1. Tahapn Persiapan
Dalam tahap persiapan ini meliputi kegiatan sebagai berikut:
1. Menentukan kebutuhan data.
2. Studi pustaka terhadap landasan teori yang berkaitan dengan penanganan permasalahan untuk menentukan garisbesarnya.
3. Mendata instansi-instansi terkait yang dapat dijadikan narasumber data.
4. Survei lokasi untuk mendapatkan gambaran umum kondisi wilayah studi. Sehingga dari tahap persiapan  ini  dapat  diketahui  langkah-langkah  penyelesaian  pekerjaan  secara  berurutan  dan teratur agar didapatkan hasil yang optimal.

## 3.2. Metode Pengumpulan Data
Data yang digunakan untuk perencanaan sistem jaringan drainase ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

## 1. Data Primer
Data primer adalah data yang diperoleh dengan cara mengadakan peninjauan atau survei langsung di lapangan. Peninjauan langsung di lapangan dilakukan dengan beberapa pengamatan dan identifikasi. Pengamatan dan identifikasi langsung tersebut mencakup hal-hal sebagai beriku:
1. Letak dan kondisi Landasan Pacu Bandar Udara Juwata Kota Tarakan
2. Melakukan  survey  untuk  mengetahui  ukuran  dan  kondisi  drainase  yang  sudah  ada  (kondisi eksisting).

## 3. Pengukuran debit saluran.

## 2. Data Sekunder
Data sekunder adalah data yang diperoleh dengan mencari informasi secara ilmiah   pada   instansi maupun   lembaga   yang terkait. Pada perencanaan sistem drainase Landasan Pacu Bandar Udara Juwata di Kota Tarakan  ini memerlukan data-data sebagai berikut : 1.  Peta Lokasi Penelitian.
2.  Data Luas Daerah Kawasan Drainase Landasan Pacu Bandar Udara Kota Tarakan.
3.  Data curah hujan dari tahun 2006-2015 Kota Tarakan.

## 3.3. Metode Analisis Data Pengolahan Data
Metode analisis data yang digunakan untuk mengatahui debit banjir saluran drainase Bandar Udara Juwata  Tarakan  menggunakan  Metode  Rasional,  dan  kapasitas  saluran  dihitung  menggunakan Rumus Manning dan hasil perhitungan di input pada program HEC-RAS 4.1.0 .
Gambar 1: Bagan Alir Penelitian
4. Pembahasan
4.1. Pengumpulan Data Exsisting
Analisis Dimensi Saluran Selesai Mulai Kesimpulan Pembahasan Survey Pendahuluan & Studi Literatur Pengumpulan Data Data Sekunder 1. Peta Lokasi Penelitian 2. Data Luas Wilayah 3. Data Curah Data Primer 1. Data Exsisting 2. Ukuran Debit Saluran
Pengumpulan  data  existing  digunakan  untuk  mencari  panjang  saluran,  lebar  dan  tinggi  saluran drainase  didaerah  landasan  pacu  bandar  udara  Juwata  Tarakan,  yang  nantinya  digunakan  untuk mengetahui  kemiringan  perencanaan  saluran  drainase.  Alat  yang  digunakan  adalah  alat  ukur Meteran .
Setelah dilakukan perhitungan dengan data- data yang telah dikumpulkan maka didapatkan dimensi saluran perencanaan drainase yang ekonomis untuk kawasan Bandar Udara Juwata Tarakan adalah sebagai berikut:

## 4.2. Perhitungan Saluran Rencana dan Existing (Awal)
1. Perhitungan Saluran Drainase Rencana
Debit Aliran ) ( Q dtk m / 367 , 0 3 
Kemiringan dasar Saluran  ) ( S   uran panjangSal E 000356 , 0 808 . 2 ) 1 2 (  
Koefisien Saluran  ) ( n 012 , 0

## Dengan persamaan Rumus Manning
3 3 2 2 h A h p    2 h R m h h x h xh x h h x h h h h x h h x x h x h x h x h x x h x h n x x h xS h x n x x h Q
56 , 0 21 , 0 21 , 0 715 , 1 367 , 0 715 , 1 367 , 0
587 , 1 723 , 2 367 , 0 587 , 1 723 , 2 367 , 0 2 723 , 2 367 , 0 2 723 , 2 367 , 0 2 01887 , 0 3375 , 144 367 , 0 01887 , 0 2 3375 , 144 367 , 0 01887 , 0 2 012 , 0 1 3 367 , 0 000356 , 0 2 1 3 367 , 0 2 1 3 8 3 3 8 3 8 3 2 2 3 2 2 3 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 1 3 2 2 2 1 3 2 2
                                     
m h h x h xh x h h x h h h h x h h x x h x h x h x h x x h x h n x x h xS h x n x x h Q
56 , 0 21 , 0 21 , 0 715 , 1 367 , 0 715 , 1 367 , 0 587 , 1 723 , 2 367 , 0 587 , 1 723 , 2 367 , 0 2 723 , 2 367 , 0 2 723 , 2 367 , 0
000356 , 0 2 1 3 367 , 0 2 1 3 8 3 3 8 3 8 3 2 2 3 2 2 3 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 1 3 2 2 2 1 3 2 2
Mencari lebar bawah saluran drainase dari persamaan :
  m B x x B h B 64 , 0 3 56 , 0 3 2 3 3 2
        
Mencari tinggi jagaan saluran drainase:
m w x w xh w 52 , 0 56 , 0 5 , 0 5 , 0   
Jadi, dimensi saluran ekonomis untuk saluran drainase Bandar Udara Juwara Tarakan adalah sebagai berikut:
Lebar Bawah m B 64 , 0 ) (  Tinggi muka Air m
H air 56 , 0 ) (  Tinggi Jagaan Saluran m w 52 , 0 ) ( 
Sedangkan  untuk  saluran  awal,  untuk  mengetahui  tinggi  muka  air  dengan    menggunakan  debit rencana. pengukuran dimensi dan mengetahui tinggi genangan aliran saluran awal adalah sebagai berikut:

## 2. Perhitungan Saluran Drainase Awal (Existing)
Dengan pengukuran dilapangan didapat tinggi genangan air saluran sebesar = 0,22 m
Luas basah (A)
2 2772 , 0
22 , 0 )) 22 , 0 1 ( 04 , 1 (
) (
m A x A h mh b A

   
Keliling Basah (p)
m P P m h B P 093 , 2 1 1 48 , 1 1 1 ) 22 , 0 ( 2 04 , 1 1 ( 2 2 2 2         

## Kemiringan Dasar Saluran (s)
m uran panjangsal E
S 000356 , 0
2808 ) 1 2 (      Jari- jari Hidrolik 1325 , 0 093 , 2 2772 , 0    R P A R Kecepatan (v) dtk m x x x x V S R n V / 407 , 0
0188 , 0 26 , 0 333 , 83
000356 , 0 1325 , 0 012 , 0 1 1 3 2 1 3 2 2 1 3 2    
Tinggi muka air dengan menggunakan debit rencana
m h h h x x h AxV Q rencana 721 , 0 5206 , 0 5206 , 0 7049 , 0 367 , 0 7049 , 0 367 , 0 407 , 0 3 367 , 0 2 2 2       
Jadi, dapat disimpulkan bahwa untuk periode ulang 2 tahun dimana saluran awal (Existing) dengan ukuran dimensi yang ada, yaitu tidak mampu untuk  menampung  kapasitas aliran air pada saluran tersebut, sedangkan untuk saluran rencana dengan hasil perhitungan dimensi saluran ekonomis cukup untuk menampung kapasitas aliran air yang ada.

## 4.3. Proses Analisis Data Saluran Drainase Pada HEC-    RAS 4.1.0
Simulasi  yang  dilakukan  untuk  menghitung  saluran  drainase  pada  landasan  Pacu  Bandar  Udara Juwata Tarakan dengan program HEC-RAS 4.1.0 membutuhkan input data- data yang sesuai agar hasil  simulasi  dapat  menghasilkan  sesuai  dengan  dilapangan.  Data  yang  dibutuhkan  untuk
melakukan simulasi pada program HEC-RAS 4.1.0 antara lain data geometrik drainase Bandar Udara Juwata yang meliputi gambar penampang melintang dan gambar penampang memanjang. Data geometrik yang didapatkan digunakan untuk membuat model drainase sepanjang 2.80 m pada program HEC-RAS 4.1.0 . data geometrik penampang memanjang drainase bandara membentang dari titik STA 0 pada hilir hingga STA 2.808 pada hulu drainase.
Data geometrik untuk penampang melintang di input sesuai dengan data penampang asli yang ada dilapangan yaitu pada drainase landasan pacu Bandar Udara Juwata Tarakan, berikut tampilan editor untuk memasukkan data penampang melintang.
Pada  data cross  section coordinates dimasukkan  data  untuk  membentuk  penampang  melintang drainase, untuk Downstream Reach lengths dimasukkan 50 pada setiap kolom untuk menunjukkan jarak per potongan penampang yaitu per 50 m. pada data Manning’s Values diisikan 0,012 untuk tipe saluran  lurus  dan  bahan  beton  dipoles  dan  nilai Contraction  andxpansion  Coefficients digunakan nilai  default  yaitu  0,1  dan  0,3.  Nilai  tersebut  umumnya  berlaku  pada  perubahan  tampang  saluran secara gradual.
Data debit aliran dibutuhkan untuk kebutuhan input data pada HEC-RAS 4.1.0 dengan menggunakan flow  series atau  catatan  debit  yang  masuk  pada  drainase  Bandar  Udara  Juwata  Tarakan  sebagai pilihan. Data yang dipelukan dalam perhitungan debit adalah dimensi drainase dan tinggi muka air sehingga data debit yang digunakan merupakan hasil perhitungan debit rencana.
Selanjutnya memasukkan data debit aliran yang diperlukan dalam hitungan aliran permanen ( steady Flow ) data yang dimasukkan adalah 0,367 dtk m / 3 . Setelah ditentukan kondisi batas baik dari data geometrik,  dan  data  debit  drainase  saluran  kemudian  dilakukan running program  sejak  saat pengaktifan HEC-RAS 4.1.0 . Hasil dari perhitungan debit rencana menggunakan metode Log Normal pada  perhitungan  curah  hujan  dan  rumus  Manning  pada  perhitungan  kecepatan  aliran  didapatkan debit rencana 0,367 dtk m / 3 .
Dari hasil input data pada program HEC-RAS 4.1.0 didapatkan hasil yang berbeda baik dari kondisi saluran rencana maupun saluran existing .

## 1. Saluran Rencana Pada STA 2.808 (Hulu)
Gambar 3: Saluran Rencana STA 2.808 Pada Program HEC-  RAS 4.1.0
2. Saluran Rencana  Pada STA 0 (Hilir)
Gambar 4: Saluran Rencana STA 0 Pada Program HEC-RAS 4.1.0
Dari hasil input data geometrik dan data debit rencana 0,367 m3/ dtk terlihat pada Hulu STA 2808 ketinggian air sebesar 0,5m dan pada Hilir STA 0 sebesar 0,70m
1.    Saluran Existing Pada STA 2.808 (Hulu)
Gambar 5: Saluran Exixting STA 2808 Pada Program HEC-RAS 4.1.0

## 2. Saluran Existing Pada STA 0 (Hilir)
Gambar 6: Saluran Existing STA 0 Pada Program HEC-RAS 4.1.0
Pada Gambar di atas menjelaskan kondisi air pada penampang saluran existing . Dari kasil tersebut ketinggian air pada Hulu STA 2808 sebesar 0,39m sedangkan pada Hilir STA 0 sebesar 0,70m. Dari hasil input data geometrik dan data debit existing yang menggunakan debit rencana 0,367 m3/ dtk.

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan.  Maka  hasil  dari  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan perhitungan di dapatkan kapasitas debit    rencana saluran Bandar Udara Juwata kota Tarakan sebesar 0,367 dtk m / 3
2. Dari  hasil  perhitungan  debit  rencana  didapatkan  perbandingan  dimensi  saluran  rencana  lebar bawah (B) = 0,64 m ; tinggi saluran (H) = 1,08 m ; dengan tinggi air (h air ) = 0,56 m sedangkan pada saluran existing lebar bawah (B) = 1,04 m ; tinggi saluran (H) = 0.67 m dengan tinggi air (h air ) = 0,721 m , dimana pada kondisi ini saluran exsisting tidak mampu menampung debit air yang ada.

## Daftar Pustaka
Suripin, (2004), Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Penerbit Andi, Yogyakarta.
Istiarto. (2014). Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program Hidrodinamika HEC- RAS, Jenjang Dasar:
Simple Geometry River, Modul Pelatihan. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Triatmodjo, Bambang. (1994). Hidraulika II. Yogyakarta: Beta Offset.
U.S  Army  Corps  of  Engineering.  2010.  HEC-RAS  User’s  Manual.  California:  Hydrologic Engineering Center.
Wesli. (2008), Drainase Perkotaan. Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta.