BAB IV ANALISA
BAB IV ANALISA
4.1
Analisa Hidrologi Sebelum melakukan analisis hidrologi, terlebih dahulu menentukan stasiun hujan, data hujan, dan luas daerah tangkapan. Dalam analisis hidrologi akan membahas langkah untuk menentukan debit banjir rencana. Langkahlangkah untuk menentukan debit banjir rencana adalah menghitung curah hujan rencana, melakukan uji kesesuaian dan menghitung debit banjir rencana.
4.1.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan Perhitungan frekuensi curah hujan dilakukan dengan menggunakan beberapa metode antara lain: Metode Distribusi Normal Metode Distribusi Log Normal Metode Distribusi Gumbel Metode Distribusi Log Pearson III Kemudian untuk data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan tahunan maksimum (R24) stasiun Meteorologi Soekarno-Hatta Tangerang. Stasiun tersebut cukup dekat dengan area yang dianalisa dan cukup mewakili. Periode ulang yang akan dihitung pada masing-masing metode adalah periode ulang 2,5,10,20,25, dan 50 tahun.
IV-1
BAB IV ANALISA
4.1.1.1 Metode Distribusi Gumbel Tabel 4.1 Perhitungan Metode Distribusi Gumbel CURAH HUJAN (mm) Xi
(Xi-Xa)
(Xi-Xa)2
115
-19,245
370,388
2004
114,5
-19,745
389,883
3
2005
158,1
23,855
569,039
4
2006
61,5
-72,745
5291,901
5
2007
153,2
18,955
359,275
6
2008
316,3
182,055
33143,858
7
2009
106,7
-27,545
758,752
8
2010
106,2
-28,045
786,548
9
2011
109,5
-24,745
612,338
10
2012
101,1
-33,145
1098,621
11
2013
134,6
0,355
0,126
NO
TAHUN
1
2003
2
JUMLAH
1476,7
RATA-RATA (Xa)
134,245
43380,727
Sumber : Hasil Perhitungan Dari tabel diatas didapat dicari nilai standar deviasinya, yaitu :
Sx =
Sx =
∑(
)²
,
= 65, 854
Setelah nilai standar deviasi diperoleh, dilakukan perhitungan untuk mencari besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun (mm). Untuk data curah hujan yang banyaknya 11 ditentukan besarnya reduce mean (Yn) dan reduce standar deviation (Sn), yaitu : IV-2
BAB IV ANALISA
n=11
Yn = 0,4996; Sn = 0,9676
Besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun dapat diketahui melalui perhitungan sebagai berikut: Xt = Xa+ Yt ─
.Sx
Dibawah ini perhitungan selengkapnya: Tabel 4.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Distribusi Gumbel Reduce Variate Reduce Reduced Standard Besarnya Curah Hujan t Mean Deviation Rencana Yt Yn=11 Sn=11 Xt 2 0,3365 123,14 5 1,4999 202,34 10 2,2502 253,41 0,4996 0,9676 20 2,8824 296,44 25 3,1985 317,96 50 3,9019 365,84 Sumber : Hasil Perhitungan
IV-3
BAB IV ANALISA
4.1.1.2 Metode Distribusi Normal Tabel 4.3 Perhitungan Metode Distribusi Normal CURAH HUJAN (mm) Xi
(Xi-Xa)
(Xi-Xa)2
115
-19,245
370,388
2004
114,5
-19,745
389,883
3
2005
158,1
23,855
569,039
4
2006
61,5
-72,745
5291,901
5
2007
153,2
18,955
359,275
6
2008
316,3
182,055
33143,858
7
2009
106,7
-27,545
758,752
8
2010
106,2
-28,045
786,548
9
2011
109,5
-24,745
612,338
10
2012
101,1
-33,145
1098,621
11
2013
134,6
0,355
0,126
NO
TAHUN
1
2003
2
JUMLAH
1476,7
RATA-RATA (Xa)
134,245
43380,727
Sumber : Hasil Perhitungan Dari tabel diatas didapat dicari nilai standar deviasinya, yaitu :
Sx =
Sx =
∑(
)²
,
= 65, 854
Kemudian untuk mengetahui besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun adalah menggunakan rumus sebagai berikut: Xt=Xa+ k.Sx Dibawah ini perhitungan selengkapnya:
IV-4
BAB IV ANALISA
Tabel 4.4 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Normal t 2 5 10 20 25 50
Nilai Variabel Gauss k 0 0,84 1,21 1,64 1,98 2,05
Besarnya Curah Hujan Rencana Xt=Xa+k*Sx 134,245 189,571 213,809 242,262 264,766 269,267
Sumber : Hasil Perhitungan
4.1.1.3 Metode Distribusi Log Normal Tabel 4.5 Perhitungan Metode Distribusi Log Normal CURAH HUJAN (mm) Xi
Log Xi
(log Xi-log Xa)2
115
2,061
0,005
2004
114,5
2,059
0,005
3
2005
158,1
2,199
0,005
4
2006
61,5
1,789
0,115
5
2007
153,2
2,185
0,003
6
2008
316,3
2,500
0,139
7
2009
106,7
2,028
0,010
8
2010
106,2
2,026
0,010
9
2011
109,5
2,039
0,008
10
2012
101,1
2,005
0,015
11
2013
134,6
2,129
0,000
JUMLAH
1476,7
23,020
RATA-RATA (Xa)
134,245
NO
TAHUN
1
2003
2
Log Xa
2,128
Log Xr=∑Log Xi n
2,093
Sumber : Hasil Perhitungan Dari tabel diatas didapat dicari nilai standar deviasinya, yaitu :
Slogx =
∑(
)²
IV-5
BAB IV ANALISA
Slogx =
,
= 0,1773
Besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun dapat diketahui melalui perhitungan sebagai berikut: log Xt =log Xa+k.Slogx Untuk perhitungan selengkapnya dapat dilihat dibawah ini: Tabel 4.6 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Distribusi Log Normal Nilai Variabel log Xt =log X+k*Slogx Gauss k 2 0 2,093 5 0,84 2,242 10 1,21 2,307 20 1,64 2,384 25 1,98 2,444 50 2,05 2,456 Sumber : Hasil Perhitungan t
Besarnya Curah Hujan Rencana Xt 123,806 174,456 202,738 241,844 278,046 285,913
IV-6
BAB IV ANALISA
4.1.1.4 Metode Distribusi Log Pearson III Tabel 4.7 Perhitungan Metode Distribusi Log Pearson III NO
TAHUN
CURAH HUJAN (mm)Xi
Log Xi
1
2003
115
2
2004
3
(Log Xi – Log Xr)2
(Log Xi – Log Xr)3
2,061
0,001
0,000
114,5
2,059
0,001
0,000
2005
158,1
2,199
0,011
0,001
4
2006
61,5
1,789
0,092
-0,028
5
2007
153,2
2,185
0,009
0,001
6
2008
316,3
2,500
0,166
0,068
7
2009
106,7
2,028
0,004
0,000
8
2010
106,2
2,026
0,004
0,000
9
2011
109,5
2,039
0,003
0,000
10
2012
101,1
2,005
0,008
-0,001
11
2013
134,6
2,129
0,001
0,000
1476,7
23,020
0,301
0,040
JUMLAH
Log Xr=∑Log Xi n
2,093
Sumber : Hasil Perhitungan Dari tabel diatas didapat dicari nilai standar deviasinya, yaitu :
Sx =
∑(
)²
,
Sx =
= 0,1734
Kemudian untuk mengetahui besarnya curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun adalah menggunakan rumus sebagai berikut:
Terlebih dahulu mencari koefisien asimetri untuk mengetahui nilai KT yaitu dengan rumus: Cs =
∑( (
)³ )(
) ³
Lalu mencari besarnya curah hujan dengan rumus berikut: log Xt =log Xr+KT*Sx IV-7
BAB IV ANALISA
Berikut ini perhitungan lengkapnya: Tabel 4.8 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Distribusi Log Pearson III t
2 5 10 20 25 50
KT -0,158 0,762 1,340 1,802 2,033 2,524
log Xt =log Xr+k*Si 2,065 2,225 2,325 2,405 2,445 2,531
Besarnya Curah Hujan Rencana Xt 116,254 167,869 211,387 254,278 278,829 339,285
Sumber : Hasil Perhitungan
IV-8
BAB IV ANALISA
4.1.1.5 Resume Analisa Frekuensi Distribusi Tabel 4.8 Resume Perhitungan Metode Distribusi No
Analisa Frekuensi Hujan Rencana (mm)
Periode Ulang
Metode Gumbel
Metode Normal
Metode Log Normal
Metode Log Pearson III
1
2
123,143
134,245
123,806
116,254
2
5
202,335
189,571
174,456
167,869
3
10
253,408
213,809
202,738
211,387
4
20
296,441
242,262
241,844
254,278
5
25
317,958
264,766
278,046
278,829
6
50
365,838
269,267
285,913
339,285
Sumber : Hasil Analisa
IV-9
BAB IV ANALISA
4.1.2 Uji Kecocokan 4.1.2.1 Penentuan Uji Sebaran Metode Distribusi Dari empat metode distribusi diatas, terlebih dahulu diuji mana yang bisa dipakai dalam perhitungan melalui pengukuran dispersi. Setiap jenis ditribusi atau sebaran mempunyai parameter statistik yaitu yang terdiri dari nilai rata-rata (Xa), standar deviasi (Sx), koefisien variasi (Cv), koefisien asimetri (Cs) dan koefisien ketajaman (Ck) yang masing-masing dicari dengan rumus :
Nilai rata-rata (Mean)
: Xa =
Standar deviasi
: Sx =
Koefisien variasi
: Cv =
Koefisien asimetri
: Cs =
Koefisien ketajaman
: Ck =
∑
∑(
)²
∑( (
)(
)³ ) )^
∑( (
)(
³
)
^
Sumber : Harto BR (1998) Dimana : Xi
: data dalam sample
Xa
: nilai rata-rata hitung
n
: jumlah pengamatan
IV-10
BAB IV ANALISA
Dalam perhitungan diperlukan beberapa parameter, yang disampaikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 4.9 Perhitungan Statistik Curah Hujan CURAH HUJAN (mm) Xi
(Xi-Xa)
(Xi-Xa)2
(Xi-Xa)3
(Xi-Xa)4
115
-19,245
370,388
-7128,276
137186,915
2004
114,5
-19,745
389,883
-7698,417
152008,734
3
2005
158,1
23,855
569,039
13574,175
323805,769
4
2006
61,5
-72,745
5291,901
-384961,755
28004217,856
5
2007
153,2
18,955
359,275
6809,890
129078,377
6
2008
316,3
182,055 33143,858 6033989,916 1098515291,350
7
2009
106,7
-27,545
758,752
-20900,171
575704,698
8
2010
106,2
-28,045
786,548
-22059,083
618657,002
9
2011
109,5
-24,745
612,338
-15152,570
374957,239
10
2012
101,1
-33,145
1098,621
-36414,298
1206968,447
11
2013
134,6
0,355
0,126
0,045
0,016
NO
TAHUN
1
2003
2
JUMLAH
1476,7
RATA-RATA (Xa)
134,245
43380,727 5560059,456 1130037876,404
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.10 Perhitungan Parameter Statistik Distribusi Curah Hujan No 1 2 3 4 5
Uraian Paremeter Hujan Rata-rata Standar Deviasi Koef. Asimetri/Cs Koef. Kurtosis/Ck Koef. Variasi/Cv
Nilai 134,245 65,864 0,216 0,083 0,491
Sumber : Hasil Perhitungan
IV-11
BAB IV ANALISA
Tabel 4.11 Perhitungan Statistik (Logaritma) Curah Hujan NO
TAHUN
CURAH HUJAN (mm) Xi
(Log Xi - Log Xr)2
(Log Xi Log Xr)3
(Log Xi Log Xr)4
1
2003
115
2,061
0,001
0,000
0,000
2
2004
114,5
2,059
0,001
0,000
0,000
3
2005
158,1
2,199
0,011
0,001
0,000
4
2006
61,5
1,789
0,092
-0,028
0,009
5
2007
153,2
2,185
0,009
0,001
0,000
6
2008
316,3
2,500
0,166
0,068
0,028
7
2009
106,7
2,028
0,004
0,000
0,000
8
2010
106,2
2,026
0,004
0,000
0,000
9
2011
109,5
2,039
0,003
0,000
0,000
10
2012
101,1
2,005
0,008
-0,001
0,000
11
2013
134,6
2,129
0,001
0,000
0,000
1476,7
23,020
0,301
0,040
0,036
JUMLAH
Log Xi
Log Xr
2,093
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.12 Perhitungan Parameter Statistik (Logaritma) Distribusi Curah Hujan No 1 2 3 4 5
Uraian Paremeter
Nilai
Hujan Rata-rata Standar Deviasi Koef. Kemencengan/Cs Koef. Kurtosis/Ck Koef. Variasi/Cv
2,093 0,173 0,940 0,614 0,083
Sumber : Hasil Perhitungan
Setelah diketahui nilai dari faktor-faktor dari perhitungan di atas dapat ditentukan metode distribusi mana yang dapat dipakai, seperti disajikan dalam tabel berikut :
IV-12
BAB IV ANALISA
Tabel 4.13 Hasil Uji Distribusi Statistik NO
1
2
3
4
JENIS DISTRIBUSI
NORMAL
LOG NORMAL
GUMBEL
LOG PEARSON III
SYARAT
PERHITUNGAN
KESIMPULAN
Cs=0
Cs =
0,216
Tidak Memenuhi
Ck=3
Ck =
0,083
Tidak Memenuhi
Cs=1,104
Cs =
0,940
Tidak Memenuhi
Cv=5,24
Ck =
0,083
Tidak Memenuhi
Cs≈1,139
Cs =
0,216
Tidak Memenuhi
Ck≈5,4
Ck =
0,083
Tidak Memenuhi
Cs≠0
Cs =
0,940
Memenuhi
Cv=0,3
Cv=
0,083
Tidak Memenuhi
Sumber : Hasil Perhitungan Dari perhitungan yang telah dilakukan dengan syarat-syarat tersebut diatas, maka dipilih distribusi Log Pearson Type III. Untuk memastikan pemilihan distribusi tersebut perlu dilakukan perbandingan hasil perhitungan statistik dengan uji keselarasan Smirnov-Kolmogorov.
4.1.2.2 Uji Keselarasan Smirnov-Kolmogorov Untuk menguatkan perkiraan pemilihan distribusi yang diambil, maka dilakukan pengujan distribusi dengan menggunakan metode SmirnovKolmogorov dari masing-masing distribusi. Metode ini dikenal dengan uji kecocokan non parametik karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi dsitribusi tertentu. Berdasarkan data yang ada pada Tabel, nilai n adalah 11, sehingga didapat harga kritis Smirnov-Kolmogorov dengan interpolasi dan derajat kepercayaan 0,05 adalah 0,354. Hasil uji Smirnov-Kolmogorov dapat dilihat pada tabel dibawah ini. IV-13
BAB IV ANALISA
Tabel 4.14 Uji Smirnov-Kolmogorov P(x)=m/(n+1)
R max (Xi)
P(x<)=1-P
Kt = (Log Xi Log Xa)/Sx
P'(x)=m/(n1)
m
1
2
3
4
5
6
7
8
2008
316,3
1
0,0833
0,9167
2,3487
0,1000
0,900
0,0167
2005
158,1
2
0,1667
0,8333
0,6123
0,2000
0,800
0,0333
2007
153,2
3
0,2500
0,7500
0,5334
0,3000
0,700
0,0500
2013
134,6
4
0,3333
0,6667
0,2093
0,4000
0,600
0,0667
2003
115
5
0,4167
0,5833
-0,1848
0,5000
0,500
0,0833
2004
114,5
6
0,5000
0,5000
-0,1957
0,6000
0,400
0,1000
2011
109,5
7
0,5833
0,4167
-0,3075
0,7000
0,300
0,1167
2009
106,7
8
0,6667
0,3333
-0,3723
0,8000
0,200
0,1333
2010
106,2
9
0,7500
0,2500
-0,3841
0,9000
0,100
0,1500
2012
101,1
10
0,8333
0,1667
-0,5073
1,0000
0,000
0,1667
2006 Jumlah (n)
61,5
11
0,9167
0,0833
-1,7520
1,1000
-0,100
0,1833
TAHUN
P'(x<)=1- D=P(x<) P' - P'(x<)
1476,7
Ratarata (Xa) 2,093 Std. Deviasi (Sx) 0,173 Sumber : Hasil Perhitungan
Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorof menggunakan derajat kepercayaan 5% yang artinya hasil perhitungan bisa tidak diterima atau bisa diterima dengan besarnya kepercayaan 95%. Dari nilai banyaknya sampel data n= 11 dan nilai derajat kepercayaan (α) = 0,05 dengan menggunakan rumus interpolasi pada tabel 2.10 didapat nilai Do = 0,354. Dapat dilihat bahwa nilai Dmax = 0,1833 lebih kecil dari nilai Do = 0,354, maka perhitungan distribusi dengan menggunakan metode Log Pearson III dapat diterima.
IV-14
BAB IV ANALISA
4.1.3 Perhitungan Debit Banjir Rencana 4.1.3.1 Perhitungan Curah Hujan Efektif
Dalam analisa perhitungan debit banjir rencana dalam memperkirakan besaran debit diperlukan data curah hujan maksimum jam-jaman serta curah hujan eektif. Berdasarkan distribusi hujan (hourly rainfal accumulation) banyaknya hujan tiap jam akan jatuh selama waktu konsentrasi periode jatuh hujan. Pola pembagian hujan terpusat di daerah studi adalah 6 jam setiap harinya maka pembagian banyaknya hujan akan turun untuk tiap-tiap jamnya yang dinyatakan dalam prosentase adalah sebagai berikut: No 1 2 3 4 5 6
Uraian Jam ke 1 Jam ke 2 Jam ke 3 Jam ke 4 Jam ke 5 Jam ke 6 Jumlah
Prosentase Jatuh Hujan 6% 8% 14% 55% 11% 6% 100%
Hasil analisis perhitungan distribusi hujan jam-jaman berdasarkan nilai curah hujan pada metode Log Pearson III dapat dilihat pada tabel berikut ini:
IV-15
BAB IV ANALISA
Tabel 4.15 Distribusi Hujan Jam-jaman (hourly rainfal accumulation) Parameter Hujan No
Uraian
Prosentase
1 2 3 4 5 6
Jam ke 1 Jam ke 2 Jam ke 3 Jam ke 4 Jam ke 5 Jam ke 6
6% 8% 14% 55% 11% 6%
2 116,25
5 167,87
Periode Ulang = T (tahun) 10 20 25 211,39 254,28 278,83 Curah Hujan (mm)
6,9753 9,3003 16,2756 63,9399 12,7880 6,9753
10,0721 13,4295 23,5017 92,3279 18,4656 10,0721
12,6832 16,9109 29,5941 116,2627 23,2525 12,6832
15,2567 20,3423 35,5990 139,8531 27,9706 15,2567
16,7298 22,3063 39,0361 153,3561 30,6712 16,7298
Sumber : Hasil Perhitungan
Curah hujan efektif merupakan bagian dari curah hujan total yang menghasilkan limpasan langsung dengan kata lain hujan total dikurangi kehilangan pada awal hujan akibat adanya infiltrasi. Pada saat hujan turun sebagian meresap kedalam tanah dan sebagian lagi akan menjadi limpasan permukaan. Sehubungan dengan keterbatasan ketersediaan data untuk perhitungan hujan efektif, maka dalam kajian ini digunakan faktor koefisien run off dalam transformasi hujan menjadi limpasan.
Angka koefisien limpasan merupakan indikator apakah suatu DAS telah mengalami
gangguan.
Besar
kecilnya
nilai
C
tergantung
pada
permeabilitas da kemampuan tanah dalam menampung air. Berdasarkan nilai koefisien pengaliran untuk daerah perumahan yang rapat dapat diambil 0,85 (Drainase Perkotaan, Wesli hal: 32). Hasil analisis perhitungan besar curah hujan efektif dan distribusi hujan jam-jaman dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
IV-16
50 339,29 20,3571 27,1428 47,4999 186,6069 37,3214 20,3571
BAB IV ANALISA
Tabel 4.16 Perhitungan Curah Hujan Efektif Parameter Hujan
2 116,25
5 167,87
Periode Ulang = T (tahun) 10 20 25 211,39 254,28 278,83
Koefisien Limpasan daerah pemukiman padat Curah Hujan Efektif (mm) Pola Distribusi No Uraian Prosentase 1 2 3 4 5 6
Jam ke 1 Jam ke 2 Jam ke 3 Jam ke 4 Jam ke 5 Jam ke 6
6% 8% 14% 55% 11% 6%
50 339,29
0,85 98,82
142,69
179,68
216,14
237,00
288,39
Curah Hujan (mm) 5,9290 7,9053 13,8343 54,3489 10,8698 5,9290
8,5613 11,4151 19,9764 78,4787 15,6957 8,5613
10,7807 14,3743 25,1550 98,8233 19,7647 10,7807
12,9682 17,2909 30,2591 118,8751 23,7750 12,9682
14,2203 17,3036 18,9604 23,0714 33,1807 40,3750 130,3527 158,6159 26,0705 31,7232 14,2203 17,3036
4.1.3.2 Metode Rasional Untuk menghitung debit banjir rencana digunakan hasil perhitungan intensitas curah hujan periode ulang 2 tahun. Berdasarkan hasil uji kecocokan distribusi maka perhitungan curah hujan rencana menggunakan metode Log Pearson III dengan curah hujan efektifnya adalah 98,82 mm. Besarnya debit rencana dapat ditentukan berdasarkan besarnya curah hujan rencana dan karakteristik daerah aliran saluran tersier. Asumsi yang digunakan dalam perhitungan ini adalah panjang saluran setempat, luas catchment area, dan koefisien pengaliran, seperti dapat diperhatikan pada gambar berikut dibawah ini:
IV-17
BAB IV ANALISA
Hulu Hilir Gambar 4.1 Lokasi perhitungan debit banjir dan pembagian daerah tangkapan
Perhitungan debit banjir rencana dengan menggunakan metode rasional berdasarkan asumsi–asumsi berikut:
Intensitas curah hujan merata di seluruh DPS dengan durasi tertentu.
Lamanya curah hujan/waktu konsentrasi dari DPS.
Puncak banjir dan intensitas curah hujan mempunyai tahun berulang yang sama.
Luas DAS<10 km2
Dengan menggunakan rumus perhitungan: Q=
,
xCxIxA
Dimana : Q = debit banjir (m3/det) C = koefisien pengaliran
IV-18
BAB IV ANALISA
I = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam) A = luas daerah pengaliran (km2) Waktu konsentrasi dihitung menggunakan rumus Kirpich, 1940, dengan rumusnya sebagai berikut : tc= {
,
}0,385
Perhitungan debit banjir rencana pada studi ini dilakukan dengan 2 tahap yaitu : 1. Melakukan perhitungan debit banjir pada masing-masing blok kavling perumahan, Qb = Debit banjir blok; 2. Selanjutnya melakukan perhitungan debit banjir total blok (Qt) yang terdiri dari :
Debit banjir blok yang sebelumnya ditambah debit banjir blok itu sendiri;
Jika pada debit blok-blok sebelumnya terbagi menjadi 2 bagian maka debit total blok adalah setengah debit banjir blok yang sebelumnya ditambah debit banjir blok itu sendiri.
4.1.3.2.1 Perhitungan debit pada saluran tersier Contoh perhitungan debit pada saluran blok BF-BE-BG antara lain: 1. Perhitungan debit dari titik hulu terjauh yaitu pada blok BF adalah sebagai berikut: Data: A
= 0,0012 km2
L
= 0,071 km
R24
= 98,82 mm
Gambar 4.2 Lokasi perhitungan IV-19
BAB IV ANALISA
S
= 0,001
C
= 0,85 (Perumahan)
tc
=
{
tc
=
{
tc
= 0,12 jam
,
,
}0,385
,
}0,385
,
Intensitas Curah Hujan : I =
R24 24
I =
24 2/3
,
2/3
,
I = 138,03 mm Perhitungan debit banjir dengan Metode Rasional : Q= Q=
,
,
xCxIxA x 0,85 x 138,03 x 0,0012
Q = 0,04 m3/det Jadi Qb = Qt = 0,04 m3/det,
2. Berikutnya perhitungan debit pada blok BE adalah sebagai berikut: Data: A
= 0,0019 km2
L
= 0,061 km
R24
= 98,82 mm
IV-20
BAB IV ANALISA
S
= 0,001
C
= 0,85 (Perumahan)
tc
=
{
tc
=
{
tc
= 0,11 jam
,
,
}0,385
, ,
}0,385
Intensitas Curah Hujan : I =
R24 24
24 2/3
,
I =
2/3
,
I = 149,21 mm Perhitungan debit banjir dengan Metode Rasional : Q= Q=
,
,
xCxIxA
x 0,85 x 149,21 x 0,0019
Q = 0,07 m3/det Qb = 0,07 m3/det Jadi Qt nya adalah Qt BF + Qb
= 0,04 m3/det + 0,07 m3/det = 0,11
m3/det 3. Berikutnya perhitungan debit pada blok BG adalah sebagai berikut: Data: A
= 0,0017 km2
L
= 0,066 km IV-21
BAB IV ANALISA
R24
= 98,82 mm
S
= 0,001
C
= 0,85 (Perumahan)
tc =
{
tc =
{
,
,
}0,385
,
}0,385
,
tc = 0,12 jam Intensitas Curah Hujan : R24 I = 24
24 2/3
,
I =
2/3
,
I = 143,30 mm Perhitungan debit banjir dengan Metode Rasional : Q=
Q=
,
,
x C x I x A 0,85 x 143,30 x 0,0017
Q = 0,06 m3/det Qb = 0,06 m3/det Qt BE terbagi 2 sehingga Qt BG adalah 1/2Qt BE + Qb
=
0,05
m3/det + 0,06 m3/det = 0,11 m3/det. Untuk perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada tabel perhitungan debit banjir rencana saluran.
IV-22
BAB IV ANALISA
4.1.3.2.2 Perhitungan debit pada saluran sekunder Dapat dilihat pada tabel perhitungan debit banjir saluran, bahwa debit banjir rencana pada saluran sekunder merupakan akumulasi dari debit banjir pada saluran tersier, antara lain sebagai berikut:
Saluran sekunder 1; debit banjir yang masuk kedalam saluran sekunder 1 merupakan debit banjir total pada blok I yaitu sebesar 0,33 m3/det;
Saluran sekunder 2; debit banjir yang masuk kedalam saluran sekunder 2 merupakan komposisi debit banjir total dari blok AO, AN, AM, AL, AK, AJ, AI, AH, T, S, R, dan N, yaitu sebesar 1,79 m3/det.
IV-23
JARINGAN DRAINASE PERUMAHAN KORPRI
Saluran Crossing Saluran Tersier
Hulu Hilir
BAB IV ANALISA
4.2
Analisa Hidrolika Analisa perhitungan dimensi saluran didasarkan pada debit harus ditampung oleh saluran eksisting (Qe dalam m3/det) lebih besar atau sama dengan debit rencana yang diakibatkan oleh hujan rencana (Qt dalam m3/det). Kondisi demikian dapat dirumuskan dengan persamaan Qe ≥ Qt. Debit yang mampu ditampung oleh saluran eksisting (Qe) dapat diperoleh dengan rumus Qe = As. V.
4.2.1 Perhitungan Dimensi Saluran Eksisting Analisa dimensi saluran eksisting terdiri dari analisa saluran primer eksisting perumahan Korpri Tangerang serta analisis drainase saluran sekunder 2 yang melewati perumahan Korpri. Untuk saluran sekunder 1 tidak dilakukan analisa karena tidak terjadi genangan air/banjir pada area tersebut. Dalam analisa hidrolika ini dibandingkan dengan nilai debit periode 2 tahunan hasil perhitungan metode rasional pada halaman sebelumnya.
4.2.1.1 Perhitungan Dimensi Saluran Tersier Perhitungan dimensi saluran tersier pada blok BF Data yang diperlukan adalah sebagai berikut: -
Qt = 0,04 m3/det
-
b1 = 0,35 m ; b2 = 0,35 m
-
h = 0,30 m
-
S = 0,001 Gambar 4.3 Lokasi perhitungan IV-24
BAB IV ANALISA
-
1/n (kekasaran manning) = 1/0,022 = 45,5
Luas Penampang Basah (A) A = 0,35 m x 0,30 m = 0,11 m2 Keliling basah (P) P = 0,35 + 2 (0,3) = 0,95 m Jari – jari hidrolika (R) R=
= 0,11 m
Kecepatan aliran (V) V = 1/n x R2/3 x S1/2 V = 45,5 x 0,122/3 x 0,0011/2 V = 0,331 m/dt Debit maksimum saluran eksisting : Q = As. V Q = 0,14 m2 x 0,35 m/dt Q = 0,035 m3/dt Cek debit yang terjadi Debit rencana Qt
= 0,04 m3/dt
Debit saluran Qs
= 0,035 m3/dt
Qs > Qt........ Tidak Ok
IV-25
BAB IV ANALISA
Perhitungan dimensi saluran tersier pada blok BE Data yang diperlukan adalah sebagai berikut: -
Qt = 0,11 m3/det
-
b1 = 0,35 m ; b2 = 0,35 m
-
h = 0,30 m
-
S = 0,001
-
1/n (kekasaran manning) = 1/0,022 = 45,5
Luas Penampang Basah (A) A = 0,35 m x 0,30 m = 0,11 m2 Keliling basah (P) P = 0,35 + 2 (0,3) = 0,95 m Jari – jari hidrolika (R) R=
= 0,11 m
Kecepatan aliran (V) V = 1/n x R2/3 x S1/2 V = 45,5 x 0,122/3 x 0,0011/2 V = 0,331 m/dt Debit maksimum saluran eksisting : Q = As. V Q = 0,14 m2 x 0,35 m/dt Q = 0,035 m3/dt Cek debit yang terjadi
IV-26
BAB IV ANALISA
Debit rencana Qt
= 0,11 m3/dt
Debit saluran Qs
= 0,035 m3/dt
Qs > Qt........ Tidak Ok
4.2.1.2 Perhitungan Dimensi Saluran Sekunder Pada perhitungan dimensi saluran sekunder, yang dianalisa hanya pada dimensi saluran sekunder 2. Data yang diperlukan adalah sebagai berikut: -
Qt = 1,79 m3/det
-
b1 = 1,25 m ; b2 = 1,25 m
-
h = 0,15 m
-
S = 0,001
-
1/n (kekasaran manning) = 1/0,021 = 47,6
Luas Penampang Basah (A) A = 1,25 m x 0,15 m = 0,19 m2 Keliling basah (P) P = 1,25 + 2 (0,15) = 1,55 m Jari – jari hidrolika (R) R=
= 0,12 m
Kecepatan aliran (V) V = 1/n x R2/3 x S1/2 V = 47,6 x 0,122/3 x 0,0011/2 V = 0,368 m/dt
IV-27
BAB IV ANALISA
Debit maksimum saluran eksisting : Q = As. V Q = 0,19 m2 x 0,368 m/dt Q = 0,069 m3/dt Cek debit yang terjadi Debit rencana Qt
= 1,79 m3/dt
Debit saluran Qs
= 0,069 m3/dt
Qs < Qt........ Tidak Ok.
Untuk perhitungan selengkapnya bisa dilihat pada tabel perhitungan dimensi saluran eksisting.
4.2.2 Perencanaan Dimensi Saluran Perencanaan dimensi saluran terdiri dari perencanaan saluran primer perumahan Korpri Tangerang serta perencanaan saluran sekunder 2 yang melewati perumahan Korpri. Perencanaan dimensi saluran tersier menggunakan nilai debit periode 2 tahunan sedangkan dimensi sekunder menggunakan nilai debit periode 5 tahunan. Bentuk penampang saluran menggunakan bentuk trapesium karena bentuk trapesium merupakan bentuk yang paling ekonomis dan mampu mengalirkan debit banjir secara maksimal.
IV-28
BAB IV ANALISA
4.2.2.1 Perencanaan Dimensi Saluran Tersier Alternatif 1 Untuk mencari dimensi B dan H digunakan trial and error. Asumsi menggunakan saluran trapesium dengan ukuran sebagai berikut : -
b = 0,85 m
-
h = 0,75 m
-
m=1/√3 h
1
-
fb = 0,6 m (tinggi jagaan)
-
S = 0,001
-
1/n (kekasaran manning) = 1/0,021 = 47,6
m
mh
B
mh
Luas Penampang Basah (A) A = (0,85 m + (1/√3 x 0,75 m)) x 0,75 m = 0,962 m2 Keliling basah (P) P = 0,85 m + (2 x 0,75 m x (1+ 1/√3)1/2) = 2,734 m Jari – jari hidrolika (R) R=
= 0,352 m
Kecepatan aliran (V) V = 1/n x R2/3 x S1/2 V = 47,6 x 0,352 2/3 x 0,0011/2 V = 0,717 m/dt Debit maksimum saluran rencana : Q = As. V Q = 0,962 m2 x 0,717 m/dt Q = 0,690 m3/dt Cek debit yang terjadi IV-29
BAB IV ANALISA
Debit rencana Qt
= 0,65 m3/dt
Debit saluran Qs
= 0,69 m3/dt
Qs > Qt........ Ok. Jadi dimensi yang disarankan untuk saluran tersier adalah B=0,85 m ; H=h+fb = 1,35 m
4.2.2.2 Perencanaan Dimensi Saluran Tersier Alternatif 2 Untuk mencari dimensi B dan H digunakan trial and error. Asumsi menggunakan saluran trapesium dengan ukuran sebagai berikut : -
b=1m
-
h=1m
-
fb = 0,5 m (tinggi jagaan)
-
S = 0,001
-
1/n (kekasaran manning) = 1/0,02 = 45,5
h
B
Luas Penampang Basah (A) A = 1 m x 1 m = 1 m2 Keliling basah (P) P = 1 m + (2 x 1 m) = 3 m Jari – jari hidrolika (R) R=
= 0,333 m
IV-30
BAB IV ANALISA
Kecepatan aliran (V) V = 1/n x R2/3 x S1/2 V = 45,5 x 0,3332/3 x 0,0011/2 V = 0,692 m/dt Debit maksimum saluran rencana : Q = As. V Q = 1 m2 x 0,692 m/dt Q = 0,692 m3/dt Cek debit yang terjadi Debit rencana Qt
= 0,65 m3/dt
Debit saluran Qs
= 0,692 m3/dt
Qs > Qt........ Ok. Jadi dimensi yang disarankan untuk saluran crossing adalah B=1 m ; H=h+fb = 1,5 m
4.2.2.3 Perencanaan Dimensi Saluran Sekunder Untuk mencari dimensi B dan H digunakan trial and error. Asumsi dengan menggunakan saluran trapesium dengan ukuran sebagai berikut : -
b=1m
-
h = 1,2 m
-
m=1/√3
-
fb = 0,6 m (tinggi jagaan)
-
S = 0,001
h
1 m
mh
B
IV-31
mh
BAB IV ANALISA
-
1/n (kekasaran manning) = 1/0,021 = 47,6
Luas Penampang Basah (A) A = (1,4 m + (1/√3 x 1,2 m)) x 1,2 m = 2,511 m2 Keliling basah (P) P = 1,4 m + (2 x 1,2 m x (1+ 1/√3)1/2) = 4,414 m Jari – jari hidrolika (R) R=
= 0,569 m
Kecepatan aliran (V) V = 1/n x R2/3 x S1/2 V = 47,6 x 0,5692/3 x 0,0011/2 V = 1,034 m/dt Debit maksimum saluran rencana : Q = As. V Q = 2,511 m2 x 1,034 m/dt Q = 2,596 m3/dt Cek debit yang terjadi Debit rencana Qt
= 2,58 m3/dt
Debit saluran Qs
= 2,596 m3/dt
Qs > Qt........ Ok. Jadi dimensi yang disarankan untuk saluran tersier adalah B=1,4 m ; H=h+fb = 1,8 m
IV-32
BAB IV ANALISA
4.2.2.4 Perencanaan Dimensi Saluran Crossing Saluran crossing diasumsikan menggunakan box culvert. Untuk mencari dimensi B dan H digunakan trial and error dengan ukuran sebagai berikut : -
b=1m
-
h=1m
-
fb = 0,5 m (tinggi jagaan)
-
S = 0,001
-
1/n (kekasaran manning) = 1/0,02 = 45,5
Luas Penampang Basah (A) A = 1 m x 1 m = 1 m2 Keliling basah (P) P = 1 m + (2 x 1 m) = 3 m Jari – jari hidrolika (R) R=
= 0,333 m
Kecepatan aliran (V) V = 1/n x R2/3 x S1/2 V = 45,5 x 0,3332/3 x 0,0011/2 V = 0,692 m/dt Debit maksimum saluran rencana : Q = As. V Q = 1 m2 x 0,692 m/dt
IV-33
BAB IV ANALISA
Q = 0,692 m3/dt Cek debit yang terjadi Debit rencana Qt
= 0,65 m3/dt
Debit saluran Qs
= 0,692 m3/dt
Qs > Qt........ Ok. Jadi dimensi yang disarankan untuk saluran crossing adalah B=1 m ; H=h+fb = 1,5 m
Tabel 4.17 Perhitungan Perencanaan Dimensi Saluran
Saluran
Bentuk
S
b (m)
h (m)
A (m2)
P (m)
R (m)
Qsalu ran
Tinggi Jagaan (m)
Dimensi Saluran B
H
Tersier
Persegi
0,001
1
1
1,000
3,000
0,333
0,692
0,5
1
1,5
Goronggorong
Persegi
0,001
1
1
1,000
3,000
0,333
0,692
0,5
1
1,5
Sekunder
Trapesium
0,001
1,4
1,2
2,511
4,414
0,569
2,596
0,6
1,4
1,8
IV-34
