Genangan air di ruas jalan kota sesudah hujan deras sering dianggap sekadar akibat curah hujan yang tinggi. Padahal, dalam banyak kasus, penyebab utamanya adalah saluran drainase yang tidak direncanakan untuk menampung debit air pada kondisi tersebut. Perencanaan drainase perkotaan bukan pekerjaan menggali parit lalu memasang beton di sisinya, melainkan proses hitungan teknis yang mempertimbangkan seberapa besar air yang harus dialirkan, seberapa cepat air itu harus bergerak, dan seberapa besar penampang saluran yang dibutuhkan agar air sampai ke badan air penerima tanpa meluap ke permukaan jalan atau pekarangan warga.
Menghitung debit rencana sebagai titik tolak
Sebelum menentukan bentuk dan ukuran saluran, perencana lebih dulu menghitung debit rencana, yaitu volume air yang harus mampu ditampung dan dialirkan oleh saluran pada periode ulang hujan tertentu. Periode ulang atau kala ulang ini dipilih berdasarkan fungsi kawasan; saluran tersier di lingkungan permukiman biasanya direncanakan untuk kala ulang beberapa tahun, sementara saluran primer yang menampung air dari kawasan lebih luas memakai kala ulang yang lebih panjang karena risikonya terhadap banyak orang jauh lebih besar bila terjadi luapan.
Metode rasional lazim dipakai untuk kawasan perkotaan dengan luas tangkapan air yang tidak terlalu besar. Metode ini mengalikan intensitas curah hujan, koefisien pengaliran, dan luas daerah tangkapan menjadi satu angka debit rencana. Koefisien pengaliran sendiri menggambarkan seberapa besar proporsi air hujan yang menjadi limpasan permukaan dibanding yang terserap ke tanah. Kawasan dengan banyak perkerasan beton dan aspal, atap bangunan, serta lahan yang telah kehilangan daerah resapan akan memiliki koefisien pengaliran mendekati angka maksimal, karena hampir seluruh air hujan berubah menjadi limpasan yang harus ditampung saluran. Di sinilah letak persoalan drainase perkotaan modern: pertumbuhan kawasan terbangun meningkatkan volume limpasan, sementara jaringan saluran yang ada sering kali masih dirancang untuk kondisi tata guna lahan puluhan tahun lalu.
Kemiringan saluran dan kecepatan aliran yang aman
Setelah debit rencana diketahui, langkah berikutnya adalah menentukan kemiringan dasar saluran atau slope, yang menjadi salah satu variabel utama dalam rumus Manning untuk menghitung kecepatan aliran air di dalam saluran terbuka. Rumus ini menghubungkan kecepatan aliran dengan kekasaran permukaan bahan saluran, jari-jari hidraulis penampang, dan kemiringan dasar saluran itu sendiri.
Kemiringan yang terlalu landai membuat air mengalir lambat, endapan lumpur dan sampah mudah menumpuk di dasar saluran, dan kapasitas efektifnya menyusut dari waktu ke waktu meski dimensi fisiknya tidak berubah. Sebaliknya, kemiringan yang terlalu curam memicu kecepatan aliran berlebihan yang dapat mengikis dinding dan dasar saluran, terutama pada saluran tanah atau saluran berlapis pasangan batu yang daya tahannya terbatas terhadap gerusan. Karena itu, perencana menetapkan rentang kecepatan aliran yang disebut kecepatan self-cleansing, cukup cepat untuk membawa sedimen agar tidak mengendap, tetapi masih di bawah batas kecepatan yang berisiko merusak material saluran. Pada kondisi topografi yang landai, penentuan kemiringan ini sering menjadi tantangan tersendiri dan kadang memerlukan bangunan terjun atau got miring bertangga untuk menjaga kecepatan aliran tetap pada rentang yang aman sepanjang trase saluran.
Menentukan bentuk dan dimensi penampang
Bentuk penampang saluran, baik segiempat, trapesium, segitiga, maupun setengah lingkaran, dipilih berdasarkan ketersediaan lahan, jenis material, dan besar debit yang harus ditampung. Saluran trapesium umum dipakai untuk saluran tanah atau saluran terbuka berskala besar karena kemiringan dindingnya membantu kestabilan tanah, sementara saluran segiempat berdinding beton lebih efisien digunakan di kawasan padat bangunan yang lahannya terbatas.
Dimensi saluran, yaitu lebar dasar dan kedalaman, dihitung agar luas penampang basah mampu mengalirkan debit rencana pada kecepatan yang telah ditetapkan sebelumnya. Perencana juga menyisakan ruang bebas di atas muka air rencana, yang disebut tinggi jagaan atau freeboard, sebagai toleransi terhadap fluktuasi debit yang melebihi perhitungan normal, gelombang kecil akibat aliran turbulen, maupun akumulasi sedimen dan sampah yang belum sempat dibersihkan. Tanpa tinggi jagaan yang memadai, saluran yang secara hitungan sudah pas justru rawan meluap saat kondisi lapangan menyimpang sedikit saja dari asumsi perencanaan.
Drainase sebagai satu sistem, bukan segmen terpisah
Saluran yang dihitung dengan tepat pada satu ruas jalan tidak banyak berarti jika tidak terhubung baik dengan jaringan drainase di sekitarnya. Sistem drainase perkotaan bekerja secara berjenjang, mulai dari saluran tersier di lingkungan permukiman, saluran sekunder yang mengumpulkan air dari beberapa saluran tersier, hingga saluran primer dan badan air penerima seperti sungai atau kanal induk. Kapasitas di setiap jenjang harus konsisten, sebab saluran hilir yang lebih kecil dari gabungan debit saluran hulu akan menjadi titik genangan baru meski setiap ruas di atasnya sudah direncanakan dengan benar.
Sebagai bagian dari bidang usaha konstruksi jaringan irigasi dan drainase serta konstruksi bangunan prasarana sumber daya air, PT Selaras Mandiri Sejahtera terlibat dalam pekerjaan yang menuntut ketelitian pada aspek-aspek teknis semacam ini, mulai dari perhitungan kapasitas hingga pelaksanaan fisik saluran di lapangan. Perencanaan yang matang perlu diimbangi pelaksanaan konstruksi yang sesuai gambar dan spesifikasi, sebab penyimpangan kecil pada kemiringan atau dimensi saat pengerjaan di lapangan dapat mengurangi kapasitas saluran dari yang seharusnya direncanakan. Pemeliharaan berkala juga tidak kalah penting, karena saluran dengan dimensi paling akurat sekalipun akan kehilangan kapasitasnya bila dibiarkan dipenuhi sedimen dan sampah dalam waktu lama.