BAB IV HASIL DAN ANALISIS. menyimpan semua atau sebagian air yang masuk (inflow) yang berasal dari

Bab IV Hasil dan Analisis

BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1

Uraian Umum Bendungan (waduk) mempunyai fungsi yaitu menampung dan menyimpan semua atau sebagian air yang masuk (inflow) yang berasal dari daerah pengaliran sunyainya (DPS). Sebagai penampang air bendungan dapat mereduksi banjir sesuai dengan kapasitas tampungan dan kapasitas bangunan pelimpahnya. Sedangkan spillway merupakan kelengkapan utama yang harus ada pada beberapa jenis bangunan air. Spillway berfungsi untuk melimpahkan debit air yang dianggap berkelebihan dan untuk menanggulangi bahaya overtopping terhadap beberapa jenis kelengkapan Bangunan Air.

4.2

Analisa Hujan Rencana Dalam analisis hidrologi dilakaukan tahapan pekerjaan berikut : 1. Pengumpulan Data dan Peta Pengumpulan

data

hidrologi

meliputi

semua

data

yang

mempengaruhi pada daerah pengaliran sungai (DPS), antara lain data hujan, data klomatologi, data karakteristik DPS. 2. Pengujian Data Pengujian terhadap semua data hidrologi yang telah dikumpulkan dimaksudkan untuk mengetahui ketelitian dan kebenaran data, sehingga dalam analisis perhitungan akan diperoleh hasil yang sesuai atau mendekati kenyataan yang sebenarnya. IV-1


3. Analisis Hidrologi Analisis hidrologi diperlukan untuk mengetahui aliran tinggi atau debit banjir dengan cara pengalih ragaman data hujan historis menjadi debit banjir rencana.

Gambar 4.1 Petas DPS (Sumber : Data E Special Study Pekerjaan Umum) 4.2.1

Data Hujan Oleh karena itu data - data yang tersedia hanya data hujan historis maka perhitungan hidrologi berdasarkan data curah hujan tersebut yaitu pada stasiun hujan yang berpengaruh terhadap DPS yang bersangkutan. Stasiun hujan yang dipakai sebagai dasar IV-2


perhitungan hidrologi adalah Stasiun Hujan Karang Ploso. Panjang data stasiun hujan tersebut adalah 10 tahun. Data hujan yang dipergunakan adalah hujan harian maksimum tahunan dari stasiun hujan tersebut. 4.2.2

Distribusi Curah Hujan Daerah Kurva – kurva aliran (Rating Kurva) pada suatu daerah adapt diperkirakan dari limpasan hujan dengan menggunakan data curah hujan. Adapun data curah hujan yang digunakan tersebut adalah data curah hujan yang adapt mewakili daerah pengaliran sungai (DPS). Oleh karena data hujan yang diperoleh merupakan hujan titik dari stasiun hujan maka harus dianalisa untuk menjadi hujan daerah dengan mempertimbangkan data dari stasiun hujan tersebut, luas daerah tangkapan yang mempengaruhi oleh masing – masing stasiun hujan. Analisa dilakukan dengan metode Poligon Thiessen, karena metode ini memiliki kelebihan – kelebihan dibandingkan dengan metode lain diantaranya: 1. Metode Poligon Thiessen lebih memiliki ketelitian yang cukup tinggi. 2. Metode

Poligon

Thiessen

lebih

mudah

dalam

perhitungannya dibandingkan dengan metode yang lain

IV-3


3. Metode Poligon Thiessen tidak memerlukan data yang banyak, cukup dengan data tinggi curah hujan maximum dan data luas daerah catchment area. Tabel 4.1 Luas Daerah Tiangkapan Luas Daerah Tangkapan Nama Stasiun Hujan Catchment Area (Ai = km²)

No 1

Karang Ploso

110,06

Σ Total

110,06

(Sumber : Hasil Perhitungan)

No 1

Tabel 4.2 Perhitungan Koefisien Thiessen Nama Stasiun Ai Koefisien Hujan (Km²) Thiessen C (%) Karang Ploso 110.06 100% Σai 110.06 100%


TAHUN 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

JAN 41 65 46 42 30 59 50 43 46 0

FEB 65 59 62 89 79 32 75 85 33 0

MAR 58 55 30 120 22 45 78 56 64 0

Tabel 4.3 Curah Hujan Maksimum (mm) APR MAY JUNI JULI AUG SEP 41 2 9 55 9 9 58 39 21 1 8 1 63 3 6 4 1 10 15 20 1 0 22 6 18 20 64 39 0 4 68 58 9 33 39 52 52 68 5 1 0 2 0 0 0 4 0 35 31 8 11 0 4 0 0 0 28 0 21 0

OKTO 21 11 33 30 22 32 26 35 35 0

NOV 62 11 56 31 82 47 53 39 39 43

(Sumber : Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika)

Cara perhitungan menggunakan metode Polygon Thiesen : R=

𝛴 𝐴𝑖 𝑥 𝑅𝑖 𝐴𝑖 IV-4

DES 29 41 81 46 73 45 52 98 98 0


Contoh perhitungan curah hujan maksimum dengan metode Poligon Thiessen : R2005 =

41 𝑥 110,6 110,6

= 41

Setelah delakukan perhitungan dengan menggunakan metode Polygon Thiessen maka didapatkan distribusi curah hujan pada masing – masing daerah yang telah mempertimbangkan factor – factor yang terdapat pada Polygon Thiessen. Perhitungan Curah Hujan Maximum dengan menggunakan metode Polygon Thiessen adapt dilihat pada table berikut : Tabel 4.4 Curah Hujan Maksimum dengan menggunakan metode Polygon Thiessen TAHUN 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

JAN FEB MAR APR MAY JUNI JULI AUG 41 65 58 41 2 9 55 9 65 59 55 58 39 21 1 8 46 62 30 63 3 6 4 1 42 89 120 15 20 1 0 22 30 79 22 18 20 64 39 0 59 32 45 68 58 9 33 39 50 75 78 52 68 5 1 0 43 85 56 0 0 0 4 0 46 33 64 31 8 11 0 4 0 0 0 0 0 28 0 21

SEP 9 1 10 6 4 52 2 35 0 0

OKTO 21 11 33 30 22 32 26 35 35 0

NOV 62 11 56 31 82 47 53 39 39 43


Tabel 4.5 Curah Hujan Rata-Rata Maksimum dari perhitungan Polygon Thiessen No Tahun Daerah Hujan (mm) 1 2005 65 2 2006 65 3 2007 81 IV-5

DES 29 41 81 46 73 45 52 98 98 0


4 5 6 7 8 9 10

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

120 82 68 78 98 98 43 798

Σ


Rata – rata / mean (Xrt)

= =

∑𝑥 𝑛

798 10

= 79,8 Standar Deviasi (Sx)

=√

𝛴 (𝑥−𝑥)² 𝑛−1

= 21,652 Koefisien Variasi (Cv)

=

=

𝑆𝑥 𝑋𝑟𝑡 21,652 79,8

= 0.271

Koefisien Skewness (Cs)

=

𝑛 (𝑛−1)(𝑛−2)𝑆³

∑(𝑋 − 𝑋𝑟𝑡)³

= 0,261

IV-6


4.3

Perhitungan Hujan Rancangan Analisa frekuensi dilakukan untuk medapatkan lengkung kerapatan dari serangkaian data curah hujan disuatu daerah pengaliran sungai. Lengkung ini menunjukkan suatu nilai atau besaran harga yang kemungkinan disamai atau dilampaui dalam suatu periode tertentu. Hujan rancangan diperhitungkan dengan beberapa periode ulang yang meliputi periode ulang 100 tahun, 125 tahun dan 1000 tahun. Sedangkan untuk melakukan control terhadap tinggi muka air waduk maksimum maka diperhitungkan terhadap hujan maksimum (PMP). Didalam analisa dan perhitungan curah hujan rancangan, agar diperoleh distribusi frekuensi terbaik maka data yang ada dianalisa dengan 4 (empat) macam metode distribusi frekuensi, yaitu : 1. Metode Distribusi Gumbel Syarat : Cs = 1,14 dan Ck = 5,4 2. Metode Distribusi Log Person Type III Syarat : Cs > 0 dan Ck = 1,5 Cs² + 3 3. Metode Normal Syarat : Cs = 0 dan Ck = 3 X = S ≥ 68% dan X = 2S ≥ 95% 4. Metode Distribusi Log Normal 2 Parameter Syarat : Cs (ln X) = 0 dan Ck (ln X) = 3

IV-7


4.3.1

Uji Distribusi Frekuensi Pengujian dengan menggunakan empat metode frekuensi sebagai berikut :

NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Σ

Tabel 4.6 Analisis Distribusi Frekuensi Metode Gumbel Dan Log Person III HUJAN MAKSIMUM GUMBEL LOG PERSON III X (X-Xrt)² (X-Xrt)³ Log X (Log X - Log Xrt)² (Log X - Log Xrt)³ (mm) 65 219.040 -3241.792 1.813 0.008 -0.001 65 219.040 -3241.792 1.813 0.008 -0.001 81 1.440 1.728 1.908 0.000 0.000 120 1616.040 64964.808 2.079 0.031 0.006 82 4.840 10.648 1.914 0.000 0.000 68 139.240 -1643.032 1.833 0.005 0.000 78 3.240 -5.832 1.892 0.000 0.000 98 331.240 6028.568 1.991 0.008 0.001 98 331.240 6028.568 1.991 0.008 0.001 43 1354.240 -49836.032 1.633 0.072 -0.019 798 4219.600 19065.840 18.868 0.140 -0.014 (Sumber : Hasil Perhitungan)

1. Perhitungan Distribusi Gumbel n

= 10

Jumlah

= 798

Jumlah (X – Xrt)²

= 4219,600

Julah (X – Xrt)³

= 19065,840

Sx

= 21,652

IV-8


Tabel 4.7 Reduced Standart Deviation (Sn)

(Sumber : C.D Soemarto, 1999)

Diperoleh nilai Sn = 0,9496 Tabel 4.8 Reduce Mean (Yn)

(Sumber : C.D Soemarto, 1999)

Diperoleh nilai Yn = 0,4952 

Persamaan Gumbel : X = Xrt + Sx / Sn (Y-Yn) Perhitungan persamaan Gumbel : XT = 79.8 +

21,652 0,9496

x (0,367 – 0,4952) = 76,876

IV-9


Tabel 4.9 Perhitungan Hujan Rancangan Distribusi Gumbel Periode Ulang Tahun

k

XT (mm)

2

0.367

76.876

5

1.5

102.711

10 20 50 100 125

2.25 2.996 3.912 4.605 4.828

119.812 136.821 157.707 173.508 178.592

1000

6.908

226.019

(T)


2. Perhitungan Distribusi Log – Person III Lihat tabel 4.6 n

= 10

Jumlah Log x

= 18,868

Log Xrt

=

𝛴 𝐿𝑜𝑔 𝑥 𝑛

= 1,88 Jumlah (Log X – Log Xrt)²

= 0,140

Jumlah (Log X – Log Xrt)³

= - 0,014

Standart Deviasi (S Log X) = √

=√

𝛴 (𝐿𝑜𝑔 𝑋−𝐿𝑜𝑔 𝑋𝑟𝑡)² 𝑛−1 0,140 9

= 0.125

IV-10



=

𝑛 Σ (Log X – Log (𝑛−1).(𝑛−2)𝑆³

Xrt)³ =

10 (- 0,014) (10−1).(10−2)0,125³

= 0,996 

Persamaan Log – Person III Log X = Log Xrt + k . S Log X Perhitungan Log – Person III Log XT = 1,88 + (0,070 x 0,125) = 1.89 XT

= 77,40

Tabel 4.10 Perhitungan Hujan Distribusi Log – Pearson III T log XT XT k (Tahun) (mm) (mm) 2 0.07 1.89 77.40 5 0.855 1.99 97.02 10 1.228 2.03 108.02 20 1.518 2.07 117.42 50 1.824 2.11 128.23 100 2.107 2.14 139.12 125 2.074 2.14 137.80 1000 2.513 2.19 156.36 (Sumber : Hasil Perhitungan)

IV-11


NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Tabel 4.11 Analisis Distribusi Frekuensi Metode Normal Dan Log Normal Dua Parameter HUJAN MAKSIMUM GUMBEL LOG PERSON III X (X-Xrt)² (X-Xrt)³ Log X (Log X - Log Xrt)² (Log X - Log Xrt)³ (mm) 65 219.040 -3241.792 1.813 0.008 -0.001 65 219.040 -3241.792 1.813 0.008 -0.001 81 1.440 1.728 1.908 0.000 0.000 120 1616.040 64964.808 2.079 0.031 0.006 82 4.840 10.648 1.914 0.000 0.000 68 139.240 -1643.032 1.833 0.005 0.000 78 3.240 -5.832 1.892 0.000 0.000 98 331.240 6028.568 1.991 0.008 0.001 98 331.240 6028.568 1.991 0.008 0.001

10

43

1354.240

-49836.032

1.633

0.072

-0.019

Σ

798

4219.600

19065.840

18.868

0.140

-0.014


3.

Perhitungan Distribusi Normal : n

= 10

Jumlah

= 798

Jumlah (X – Xrt)²

= 4219,60

Jumlah (X – Xrt)³

= 19065,84

Rata – rata/mean (Xrt)

= =

∑𝑥 𝑛 798 10

= 79,8 Standart Deviasi (Sx)

=√

𝛴 (𝑥−𝑥)² 𝑛−1 IV-12


=√

4219,60 9

= 21,652 Koefisien Variasi (Cv)

=

=

𝑆𝑥 𝑋𝑟𝑡 21,652 79,8

= 0,271 a

=

10.(𝑋−𝑋𝑟𝑡)³ (𝑛−1).(𝑛−2)

=

10 .(19065,84) (10−1).(10.2)

= 2648,033


=

=

𝑎 𝑆𝑥³ 2648,033 21,652³

= 0,261 

Persamaan Distribusi Normal X = Xrt + k . S K : Nilai Variable Reduksi Gauss Perhtiungan Distribusi Normal XT = 79,8 + 1,177 x 21,652 IV-13


= 105,28 Tabel 4.12 Perhitungan Hujan Rancangan Distribusi Normal Periode Ulang Tahun (T) 2 5 10 20 50 100 125 1000

k

XT (mm)

1.177 1.794 2.146 2.448 2.797 3.035 3.108 3.717

105.28 118.64 126.27 132.80 140.36 145.51 147.09 160.28


4.

Perhitungan Distribusi Log – Normal Dua Parameter n

= 10

Jumlah Log X

= 18,868

Jumlah (Log X – Log Xrt)²

= 0.140

Jumlah (Log X – Log Xrt)³

= -0.014

Rata – rata / mean (Xrt)

=

𝛴 𝐿𝑜𝑔 𝑥 𝑛

= 1,88 Standart Deviasi (Sx)

=√

𝛴 (𝐿𝑜𝑔 𝑋−𝐿𝑜𝑔 𝑋𝑟𝑡)²

=√

0,140

𝑛−1

9

= 0.125

IV-14



=

𝑛 Σ (Log X – Log (𝑛−1).(𝑛−2)𝑆³

Xrt)³ =

10 (- 0,014) (10−1).(10−2)0,125³

= 0,996 

Persamaan Log – Normal Dua Parameter Log XT = Log Xrt + k . S k : Nilai Variabel Reduksi Gauss Perhitungan Distribusi Log – Normal Dua Parameter Log XT

= 1,88 + 0 x 0,125 = 1,88

XT

= 75,86

Tabel 4.13 Perhitungan Hujan Rancangan Distribusi Log – Normal Dua Parameter T (Tahun) 2 5 10 20 50 100 125 1000

k 0 0.841 1.282 1.645 2.054 2.327 2.409 3.091

log XT (mm) 1.88 1.99 2.04 2.09 2.14 2.17 2.18 2.27

XT (mm) 75.86 96.63 109.71 121.79 137.01 148.21 151.75 184.66


Adapun hasil uji distribusi pada perhitungan rancangan distribusi diatas, sebagai berikut : IV-15


Tabel 4.14 Hasil Uji Distribusi Jenis Distribusi Normal Gumbel Log Pearson Log Normal

Syarat

Perhitungan

Kesimpulan

Cs = 0 Ck = 3 Cs ≤ 1.1396 Ck ≤ 5.4002 Cs ≠ 0

0.261 0.012 0.21 0.26 0.996

Tidak Memenuhi

1.355

Tidak Memenuhi

Cs ≈ 3Cv + (Cv2) =3 Ck = 5.383

3.84

Memenuhi Tidak Memenuhi


Dari hasil perhitungan di atas didapat Cs = 0,21 dan Ck = 0,26 maka model distribusi yang digunakan adalah Metode Gumbel, karena hasil Cs dan CK dianggap memenuhi parameter yang disyaratkan. 4.3.2

Probable Maximum Precipitation (PMP) Analisis hitungan Probable Maximum Precipitation (PMP) diperlukan untuk menghitung besarnya Probable Maximum Flood (PMF) dengan bantuan pengalih ragaman hujan – aliran. Besarnya PMP ditentukan berdasarkan “Manual for Estimation of Probable Maximum Precipitation” (WMO, 1973). Untuk daerah ini dimana data yang tersedia hanya data hujan, maka metode yang digunakan adalah metode statistic hersfield Metode Hersfield dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut : XPMP = Xn + Km * Sn

IV-16


Keterangan : XPMP

= Probable Maximum Precipitation (PMP)

Xn

= Rerata rangakaian hujan maksimum tahunan

Sn

= Standart Deviasi rangkaian hujan maksimum

tahunan Km

= Faktor Frekuensi

Perhitungan XPMP Sn

= 21,652

Xn

= 79,8

XPMP

= Xn + (Km . Sn) = 79,8 + (18,10 . 21,652) = 471,70

Tabel 4.15 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Curah Hujan Rancangan Periode Ulang Tahun (T) 2 5 10 20 50 100 125 1000

GUMBEL

LOG-PEARSON III

NORMAL

LOG-NORMAL II

76.876 102.711 119.812 136.821 157.707 173.508 178.592 226.019

77.40 97.02 108.02 117.42 128.23 139.13 137.80 156.36

75.86 96.63 109.71 121.79 137.01 148.21 151.75 184.66

UJI DISTRIBUSI

Memenuhi

Tidak Memenuhi

PMP

471.7

1755.66 2180.48 2418.65 2622.18 2856.24 3092.24 3063.45 3465.31 Tidak Memenuhi

Tidak Memenuhi


IV-17


Maka distribusi yang sesuai adalah Distribusi Gumbel. No 1 2 3 4 5

Tabel 4.16 Distribusi Sebaran Metode Gumbel X Sd Yt Yn 79.8 21.652 4.6 0.4592 79.8 21.652 4.828 0.4592 79.8 21.652 6.908 0.4592 79.8 21.652 9.2121 0.4592 79.8 21.652 9.723 0.4592

periode 100 125 1000 PMF 1/2 PMF

Sn 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496

Xt 174.215 179.414 226.84 279.376 291.026


250

200 Metoda Gumbel 150

metode Log_Pearson III

100

Metoda Normal Metoda Log-Pearson II

50

0 2

5

10

20

50 100 125 1000

Gambar 4.2 Grafik Curah Hujan Rancangan 4.3.3

Uji Sebaran Smirnov – Kolmogorov Uji kecocokan Smirnov – kolmogorov, sering juga uji kecocokan non parametik, karena pengujian tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Xi

= Curah hujan rencana

Xrt

= Rata – rata curah hujan (79,8)

Sd

= Standar deviasi (21,652) IV-18


M

Xi 1 43 65 65 68 78 81 82 98 98 120

= jumlah data

Tabel 4.17 Uji Keselarasan Sebaran Dengan Smirnov – kolmogorov P(x) = f=(XiP'(x) = M P(x<) P'(x<) M/(n-1) Xrt)/Sd M(n+1) 4 = nilai 1 2 3 5 6 7=nilai1-6 3 1 0.111 0.889 -1.700 0.091 0.909 2 0.222 0.778 -0.684 0.182 0.818 3 0.333 0.667 -0.684 0.273 0.727 4 0.444 0.556 -0.545 0.364 0.636 5 0.556 0.444 -0.083 0.455 0.545 6 0.667 0.333 0.055 0.545 0.455 7 0.778 0.222 0.102 0.636 0.364 8 0.889 0.111 0.841 0.727 0.273 9 1.000 0.000 0.841 0.818 0.182 10 1.111 -0.111 1.857 0.909 0.091

D 8= 4-7 0.020 0.040 0.061 0.081 0.101 0.121 0.141 0.162 0.182 0.202


Tabel 4.18 Tabel D Smirnov - kolmogorov

(Sumber : CD Soemarto)

IV-19


Derajat Signifikasi

= 0,05 (5%)

Dmaks

= 0,202 → m = 10

Do kritis

= 0,410 untuk n = 10

Dilihat dari perbandingan di atas bahwa Dmaks < Do kritis, maka metode sebaran diuji dapat diterima 4.4

Perhitungan Banjir Rencana Sebagai penyimpan atau storage, bendungan sangat bermanfaat menjadi penyangga air, khususnya di daerah – daerah kering yang mana curah hujan terpusat pada musim penghujan. Pada musim kemarau daerah tersebut sangat membutuhkan air untuk berbagai keperluan. Bertitik tolak dari fungsi bendungan tersebut, maka analisis hidrologi merupakan faktor penting dalam perencanaan suatu bendungan. Analisis dalam pekerjaan ini adalah menentukan debit banjir rancangan berdasarkan data hujan – aliran. Perhitungan debit banjir rancangan Waduk Selorejo ditentukan berdasarkan hasil perhitungan hujan rancangan dan pendekatan secara teorits dengan persamaan – persamaan dan besaran – besaran yang lazim digunakan dalam perhitungan hidrologi. Metode Perhitungan : Oleh karena data yang tersedia berupa data hujan historis maka perhitungan debit banjir berdasarkan data yang tersedia. Metode perhitungan debit banjir rancangan dengan metode sebagai berikut :

IV-20


1. Metode Hidrograf Satuan Sintetik Gama 1 (HSS GAMA I) 2. Metode Hidrograf Satuan Nakayasu 4.4.1

Metode Hidrograf Satuan SIntetik Gama I (HSS GAMA I) Satuan Hidrograf Sintetik GAMA I dibentuk oleh tiga komponen dasar yaitu waktu naik (Tr), debit puncak (Qp) dan waktu dasar (Tb), dengan uraian sebagai berikut 1.

Waktu Naik (Tr) Dinyatakan dengan persamaan : Tr =

0,43 (L/100*SF)³ + 1,0665*SIM + 1,2775

Tr =

70 0,43 ( x 0,592)³ + 1,0665 x 0,373 + 1,2775 100

=

0,031 + 0,398 + 1,2775

=

1,71 jam

Keterangan : Tr =

Waktu Naik

L

Panjang Sungai (Km)

=

SF =

Faktor sumber yaitu perbandingan antara jumlah panjang sungai tingkat 1 dengan jumlah panjang sungai semua tingkat

SIM = Faktor simetri yang ditetapkan sebagai hasil kali antara factor lebar (WF) dengan luas relative DAS sebelah hulu (RUA) WF = Faktor lebar adalah perbandingan antara lebar DPS yang diukur dari titik disungai yang berjarak 0,75 L IV-21


dan lebar DPS yang diukur dari titik yang berjarak 0.25 L dari tempat pengukuran 2.

Debit Puncak (Qp) dihitung berdasarkan persamaan : Qp

= 0,1836 * A0,5886 * JN0,2381 * Tr- 0,4008

Qp

= 0,1836 * 2360,5886 * 30,2381 * 1,71- 0,4008

Qp

=

4,79 m³/dt

Keterangan :

3.

Qp

=

Debit Puncak (m³.dt)

JN

=

umlah Pertemuan Sungai

Tr

=

Waktu Naik (jam)

Waktu dasar (Tb), dihitung berdasarkan persamaan : Tb

=

27,4132 * Tr0,1457 * S-0,0596 * SN0,7344 * RUA0,2574

=

27,4132 * 1,710,1457 * 0,013-0,0596 * 0,7660,7344 * 1020,2574

Tb

=

103,514 jam

Keterangan : Tb

=

Waktu Dasar (jam)

Tr

=

Waktu Naik (jam)

S

=

Kemiringan sungai rata – rata

SN

=

Frekuensi sumber

RUA = 4.

Luas DPS sebelah hulu (Km²)

Menhitung koefisien tampungan ( k )

IV-22


k

=

0,5617 * A0,1798 * S^-0,1446 * SF^-1,0897 * D0,0452

=

0,5617 * 236^0,1798 * 0,013^-0,1446 * 0,592^1,0897 * 1,219^0,0452

= 5.

5,02

Bentuk Grafis Hidrograf Satuan Sintetik GAMA I

Perhitungan hidrgraf satuan GAMMA I : Gamma I = Qp . e

–t/k

Table 4.19 Hidrograf Satuan Gamma I ( Jam)

Qp

k

e

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79

5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02

2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72

GAMMA I 0.00 3.92 3.22 2.64 2.16 1.77 1.45 1.19 0.97 0.80 0.65 0.54 0.44 IV-23


13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79 4.79

5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02 5.02


2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72

0.36 0.29 0.24 0.20 0.16 0.13 0.11 0.09 0.07 0.06 0.05 0.04

HSS GAMA I 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 HSS GAMA I

2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0

2

4

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24

Gambar 4.3 Hidrograf Satuan Sintetik Gamma I 6.

Hujan Efektif (Reff) Perhitungan hujan efektif dengan menggunakan Φ indeks yaitu dengan mengasumsikan kehilangan hujan dari jam ke jam adalah sama, sehingga kelebihan dari curah hujan akan sama dengan hidrograf aliran dengan kata lain hidrograf IV-24


aliran dihitung berdasarkan hujan efektif yaitu julah curah hujan jam – jamann dikurangi dengan Φ indeks. (Standart Perhitungan Debit Banjir, SK SNI M – 18 – 1989F) Φ indeks

= 10,4903 – 3,859x10-6 * DPS² + 1,6985x10-13 * (DPS/SN)4

Φ indeks

= 10,4903 – 3,859x10-6 * 2362 + 1,698x10-13 * (236/0,766)4 = 10,276

Keterangan : Φ indeks

= Kehilangan curah hujan (mm/jam)

DPS

= Luas Daerah Pengaliran Sungai (Km2)

SN

= Frekuensi sumber yaitu perbandingan antara jumlah segmen sungai

7.

Base Flow atau Aliran Dasar Base flow atau aliran dasar didekati dengan persamaan yang merupakan fungsi dari luas DPS dan kerapatan jaringan sungai, yang dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut : Qb

= 0,4751 * DPS0,6444 * D0,9430

Qb

= 0,4751 * 2360,6444 * 0,5920,9430 = 9,80 m3/dt

Keterangan : Qb

= Aliran Dasar (m3/dt) IV-25


8.

DPS

= Luas DPS (Km2)

D

= Kerapatan Jaringan Sungai

Perhitungan Tc Tc

=

(

=

(

0,87 𝑥 𝐿² 1000 𝑥 𝑆

)^0,385

0,87 𝑥 70²

)^0,385

1000 𝑥 0,013

= 9,30 9. Peiode ulang 100 125 1000 PMF 1/2 PMF

Perhitungan Intensitas Hujan dengan cara Mononobe Tabel 4.20 Intensitas Hujan Hujan Areal Max Tc Intensitas (mm) (jam) mm/jam 9.3 174.215 13.66 179.414 9.3 14.06 226.84 9.3 17.78 9.3 279.376 21.90 291.026 9.3 22.81

Intensitas mm/15 menit 3.41 3.52 4.45 5.48 5.70


I

=(

𝑅24 24

24

) x ( ) ^2/3 𝑡

IV-26


Durasi (jam) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Tabel 4.21 Intensitas Curah Hujan 1000 100 Tahun 125 Tahun PMF Tahun 174.215 179.414 226.84 279.376 60.40 62.20 78.64 96.85 38.05 39.18 49.54 61.01 29.04 29.90 37.81 46.56 23.97 24.68 31.21 38.44 20.66 21.27 26.89 33.12 18.29 18.84 23.82 29.33 16.51 17.00 21.49 26.47 15.10 15.55 19.66 24.21 13.96 14.38 18.18 22.38 13.01 13.40 16.94 20.87 12.21 12.58 15.90 19.58 11.52 11.87 15.00 18.48 10.92 11.25 14.22 17.52 10.40 10.71 13.54 16.67 9.93 10.23 12.93 15.92 9.51 9.80 12.39 15.25 9.14 9.41 11.89 14.65 8.79 9.06 11.45 14.10 8.48 8.74 11.04 13.60 8.20 8.44 10.67 13.15 7.93 8.17 10.33 12.72 7.69 7.92 10.02 12.34 7.47 7.69 9.72 11.98 7.26 7.48 9.45 11.64

(1/2) PMF 291.026 100.89 63.56 48.50 40.04 34.50 30.56 27.57 25.22 23.32 21.74 20.40 19.25 18.25 17.37 16.59 15.89 15.26 14.69 14.17 13.69 13.26 12.85 12.48 12.13


IV-27


Tabel 4.22 Intensitas Curah Hujan Rencana Dengan Metode HSS Gamma I Intensitas Curah Hujan I

Jam

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

ɸ

10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276 10.276

R100

R125

R1000

R PMF

R (1/2) PMF

174.215

179.414

226.84

279.376

291.026

R

Re

R

Re

R

Re

R

Re

R

Re

60.40 38.05 29.04 23.97 20.66 18.29 16.51 15.10 13.96 13.01 12.21 11.52 10.92 10.40 9.93 9.51 9.14 8.79

50.12 27.77 18.76 13.69 10.38 8.01 6.23 4.82 3.68 2.73 1.93 1.24 0.64 0.12 0.00 0.00 0.00 0.00

62.20 39.18 29.90 24.68 21.27 18.84 17.00 15.55 14.38 13.40 12.58 11.87 11.25 10.71 10.23 9.80 9.41 9.06

51.92 28.90 19.62 14.40 10.99 8.56 6.72 5.27 4.10 3.12 2.30 1.59 0.97 0.43 0.00 0.00 0.00 0.00

78.64 49.54 37.81 31.21 26.89 23.82 21.49 19.66 18.18 16.94 15.90 15.00 14.22 13.54 12.93 12.39 11.89 11.45

68.36 39.26 27.53 20.93 16.61 13.54 11.21 9.38 7.90 6.66 5.62 4.72 3.94 3.26 2.65 2.11 1.61 1.17

96.85 61.01 46.56 38.44 33.12 29.33 26.47 24.21 22.38 20.87 19.58 18.48 17.52 16.67 15.92 15.25 14.65 14.10

86.57 50.73 36.28 28.16 22.84 19.05 16.19 13.93 12.10 10.59 9.30 8.20 7.24 6.39 5.64 4.97 4.37 3.82

100.89 63.56 48.50 40.04 34.50 30.56 27.57 25.22 23.32 21.74 20.40 19.25 18.25 17.37 16.59 15.89 15.26 14.69

90.61 53.28 38.22 29.76 24.22 20.28 17.29 14.94 13.04 11.46 10.12 8.97 7.97 7.09 6.31 5.61 4.98 4.41 IV-28


19 20 21 22

10.276 10.276 10.276 10.276

23

10.276

24

10.276

8.48 8.20 7.93 7.69 7.47 7.26

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

8.74 8.44 8.17 7.92 7.69 7.48

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

11.04 10.67 10.33 10.02 9.72 9.45

0.76 0.39 0.05 0.00 0.00 0.00

13.60 13.15 12.72 12.34 11.98 11.64

3.32 2.87 2.44 2.06 1.70 1.36

14.17 13.69 13.26 12.85 12.48 12.13

3.89 3.41 2.98 2.57 2.20 1.85


IV-29


Tabel 4.23 Debit Banjir Rencana Dengan Metode HSS Gamma I Jam

T 100

T 125

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

m³/dt 9.80 206.27 280.04 305.08 305.44 292.79 273.11 250.10 225.42 201.08 177.04 154.68 133.39 113.57 94.58 79.25 66.85 56.42 47.89 41.11 35.50 30.69 26.96 23.92 21.35

m³/dt 9.80 213.33 290.27 316.84 317.87 305.37 285.58 262.24 237.12 212.32 187.78 164.94 143.17 122.89 103.89 86.88 73.11 61.54 52.08 44.55 38.31 32.99 28.85 25.47 22.62

Debit Banjir T 1000 T PMF m³/dt 9.80 277.77 383.82 424.61 431.80 420.78 399.69 373.40 344.28 315.09 285.83 258.39 232.04 207.37 184.15 163.04 143.84 125.78 109.27 94.42 80.72 67.88 57.45 48.91 41.82

m³/dt 9.80 349.15 487.42 543.91 557.93 548.59 526.05 496.52 462.95 428.87 394.41 361.91 330.53 301.02 273.09 247.65 224.44 202.62 184.74 166.35 149.41 133.49 119.30 106.29 90.20

T (1/2) PMF m³/dt 9.80 364.99 510.42 570.39 585.90 576.93 554.10 523.83 489.28 454.15 418.52 384.90 352.40 321.81 292.77 266.40 242.33 219.67 198.86 180.16 162.85 146.61 132.06 118.71 106.26


Untuk perhitungan debit banjir pada Metode Hidrograf Satuan Sintetik Gamma I terdapat pada Lampiran.

IV-30


700.00 600.00 500.00 T 100

400.00

T 125 T 1000

300.00

T PMF T 1/2 PMF

200.00 100.00 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Gambar 4.4 Hidrgoraf Banjir Rancangan Metode HSS Gamma I 4.4.2

Metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

Gambar 4.5 Bentuk Grafis Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Tp

= Tg + 0,8 Tr

Qmax =

𝐴 𝑥𝑅𝑜 3,6 𝑥 (0,3 𝑥 𝑇𝑝+𝑇03)

Keterangan : Tp

= Peak Time (jam)

IV-31


Tg

= Time Tag (jam)

Tr

= Satuan Waktu Yang Digunakan

A

= Luas DPS (km2)

Ro

= Curah Hujan Spesifik (mm)

L

= Panjang Sungai (km)

Φ

= Koefisien (1,50 – 3,50) diambil koefisien 2

Tg

= 0,4 +0,058 L untuk L < 15 Km

Tg

= 0,21 * L0,7 untuk L > 15 Km

T0,3

= Φ * Tg

Tg

= 0,21 * 700,7 = 4,11 jam

Tr

= 2,055 jam

T0,3

= 2 x 4,11 = 8,22

Tp

= Tg + 0,8 Tr = 4,11 + (0,8 x 2,055) = 5,75

Qmax =

236 𝑥1 3,6 𝑥 (0,3 𝑥 5,75+8,22)

= 6,59 m3/det Bentuk Grafik : Lengkung naik (rising limb) Untuk 0 < t < Tp IV-32


1.

Maka intervalnya 0 < t < 5,75 Qa

= Qp (

𝑡 𝑇𝑝

)^2,4

= 6,59 x (

𝑡 1

)^2,4

= 0,10 m3/det Tabel 4.24 Kurva 0 < t < 5,75 Waktu T (jam) 0 1 2 3 4 5 5.75

Q (m³/det) 0 0.10 0.52 1.38 2.76 4.71 6.59


2.

Pada kurva turun (Qr) Interval Tp < t < Tp + T0,3 5,75 < t < 5,75 + 8,22 5,75 < t < 13,97 Qr

= Qp x 0,3 (t – Tp) / T,03 = 6,59 x 0,3 (6 – 5.75) / 8,22 = 6,35 m3/det Tabel 4.25 Kurva 5,75 < t < 13,97 Waktu T (jam) Q (m³/det) 5.75 6.59 6 6.35 7 5.49 8 4.74 IV-33


9 10 11 12 13 13.97

4.09 3.54 3.05 2.64 2.28 1.98


3.

Pada kurva turun Interval 13,97 < t < 13,97 + (1,5 x T0,3) 13,97 < t < 13,97 + (1,5 x 8,22) 13,97 < t < 26,30 Qt

= Qp x 0,3[(t – Tp) + (0,5 x T0,3)] / (1,5 x T0,3) = 6,59 x 0,3[(14 – 5,75) + (0,5 x 8,22)] / (1,5 x 8,22) = 2,02 m3/det Tabel 4.26 Kurva 13,97 < t < 26,30 Waktu T (jam) Q (m³/det) 13.97 1.98 14 1.98 15 1.78 16 1.62 17 1.47 18 1.33 19 1.21 20 1.1 0.99 21 0.9 22 0.82 23 0.74 24 0.67 25 0.61 26 26,30 0.59 (Sumber : Hasil Perhitungan)

IV-34


4.

Pada kurva turun (Qt) Interval t > 26,30 Qt

= Qp x 0,3[(t – Tp) + (1,5 x T0,3)] / (2 x T0,3) = 6,59 x 0,3[(27 – 5,75) + (1,5 x 8,22)] / (2 x 8,22) = 0,56 m3/det Tabel 4.27 Kurva t > 25,31 Waktu T (jam) Q (m³/det) 26.3 27 28 29 30 31 32

0.59 0.56 0.52 0.49 0.45 0.42 0.39

33

0.36


7 6 5 4 3 2 1 0

Gambar 4.5 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

IV-35


Diketahui : Base Flow

= 9,80 m3/det

L

= 70 Km

Luas DAS

= 236 Km2

Tg

= 4,11 jam

Tr

= 2,055 jam

Tp

= 5.75 jam

T0,3

= 8,22 jam

Qp

= 6,59 m3/det

Durasi hujan di indonesia antara 3 – 7 jam , maka untuk perhitungandigunakan hujan efektif = 5 jam 1.

Periode Ulang 100 Tahun Hujan rancangan periode ulang 125 tahun = 174.215 mm Jam ke 1

: RT

=(

𝑅24

5

5

1

) x ( )^2/3

= 0,585 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT – 1) = 1 x 0,585 R24 – (1-1) R24 = 0,585 R24

Re

= Rt x R 100 = 0,585 x 174.215 = 101,92 mm

IV-36


Jam ke 2

: RT

=(

𝑅24

5

5

2

) x ( )^2/3

= 0,368 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 2 x 0,368 R24 – (2-1) (0,585 R24) = 0,151 R24

Re

= Rt x R125 = 0,151 x 1794,215 = 26,31 mm

Jam ke 3

: RT

=(

𝑅24

5

5

3

) x ( )^2/3

= 0,2811 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,281 R24 – (2-1) (0,368 R24) = 0,107 R24

Re

= Rt x R125 = 0,107 x 1794,215 = 18,64 mm

Jam ke 4

: RT

=(

𝑅24

5

5

4

) x ( )^2/3

= 0,2320 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2320 R24 – (2-1) (0,2811 R24) = 0,085 R24 IV-37


Re

= Rt x R125 = 0,085 x 174,215 = 14,81 mm

Jam ke 5

: RT

=(

𝑅24

5

5

5

) x ( )^2/3

= 0,2 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2 R24 – (2-1) (0,2320 R24) = 0,072 R24

Re

= Rt x R125 = 0,072 x 174,215 = 12,54 mm

2.

Periode Ulang 125 Tahun Hujan rancangan periode ulang 125 tahun = 179,414 mm Jam ke 1

: RT

=(

𝑅24

5

5

1

) x ( )^2/3

= 0,585 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT – 1) = 1 x 0,585 R24 – (1-1) R24 = 0,585 R24

Re

= Rt x R 125 = 0,585 x 179,414 = 104,96 mm IV-38


Jam ke 2

: RT

=(

𝑅24

5

5

2

) x ( )^2/3

= 0,368 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 2 x 0,368 R24 – (2-1) (0,585 R24) = 0,151 R24

Re

= Rt x R125 = 0,151 x 179,414 = 27,092 mm

Jam ke 3

: RT

=(

𝑅24

5

5

3

) x ( )^2/3

= 0,2811 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,281 R24 – (2-1) (0,368 R24) = 0,107 R24

Re

= Rt x R125 = 0,107 x 179,414 = 19,20 mm

Jam ke 4

: RT

=(

𝑅24

5

5

4

) x ( )^2/3

= 0,2320 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2320 R24 – (2-1) (0,2811 R24) = 0,085 R24 IV-39


Re

= Rt x R125 = 0,085 x 179,414 = 15,25 mm

Jam ke 5

: RT

=(

𝑅24

5

5

5

) x ( )^2/3

= 0,2 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2 R24 – (2-1) (0,2320 R24) = 0,072 R24

Re

= Rt x R125 = 0,072 x 179,414 = 12,91 mm

3.

Periode Ulang 1000 Tahun Hujan rancangan periode ulang 1000 tahun = 226,84mm Jam ke 1

: RT

=(

𝑅24

5

5

1

) x ( )^2/3

= 0,585 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT – 1) = 1 x 0,585 R24 – (1-1) R24 = 0,585 R24

Re

= Rt x R 125 = 0,585 x 226,84 = 132,70 mm IV-40


Jam ke 2

: RT

=(

𝑅24

5

5

2

) x ( )^2/3

= 0,368 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 2 x 0,368 R24 – (2-1) (0,585 R24) = 0,151 R24

Re

= Rt x R125 = 0,151 x 226,84 = 34,25mm

Jam ke 3

: RT

=(

𝑅24

5

5

3

) x ( )^2/3

= 0,2811 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,281 R24 – (2-1) (0,368 R24) = 0,107 R24

Re

= Rt x R125 = 0,107 x 226,84 = 24,27 mm

Jam ke 4

: RT

=(

𝑅24

5

5

4

) x ( )^2/3

= 0,2320 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2320 R24 – (2-1) (0,2811 R24) = 0,085 R24 IV-41


Re

= Rt x R125 = 0,085 x 226,84 = 19,28 mm

Jam ke 5

: RT

=(

𝑅24

5

5

5

) x ( )^2/3

= 0,2 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2 R24 – (2-1) (0,2320 R24) = 0,072 R24

Re

= Rt x R125 = 0,072 x 226,84 = 16,33 mm

4.

Periode Ulang PMF Hujan rancangan periode ulang PMF = 279,376 mm Jam ke 1

: RT

=(

𝑅24

5

5

1

) x ( )^2/3

= 0,585 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT – 1) = 1 x 0,585 R24 – (1-1) R24 = 0,585 R24

Re

= Rt x R 125 = 0,585 x 279,376 = 163,44 mm IV-42


Jam ke 2

: RT

=(

𝑅24

5

5

2

) x ( )^2/3

= 0,368 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 2 x 0,368 R24 – (2-1) (0,585 R24) = 0,151 R24

Re

= Rt x R125 = 0,151 x 279,376 = 42,18 mm

Jam ke 3

: RT

=(

𝑅24

5

5

3

) x ( )^2/3

= 0,2811 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,281 R24 – (2-1) (0,368 R24) = 0,107 R24

Re

= Rt x R125 = 0,107 x 279,376 = 29,89 mm

Jam ke 4

: RT

=(

𝑅24

5

5

4

) x ( )^2/3

= 0,2320 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2320 R24 – (2-1) (0,2811 R24) = 0,085 R24 IV-43


Re

= Rt x R125 = 0,085 x 279,376 = 23,75 mm

Jam ke 5

: RT

=(

𝑅24

5

5

5

) x ( )^2/3

= 0,2 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2 R24 – (2-1) (0,2320 R24) = 0,072 R24

Re

= Rt x R125 = 0,072 x 279,376 = 20,16 mm

5.

Periode Ulang (1/2) PMF Hujan rancangan periode ulang (1/2) PMF = 291,026 mm Jam ke 1

: RT

=(

𝑅24

5

5

1

) x ( )^2/3

= 0,585 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT – 1) = 1 x 0,585 R24 – (1-1) R24 = 0,585 R24

Re

= Rt x R 125 = 0,585 x 291,026 = 170,25 mm IV-44


Jam ke 2

: RT

=(

𝑅24

5

5

2

) x ( )^2/3

= 0,368 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 2 x 0,368 R24 – (2-1) (0,585 R24) = 0,151 R24

Re

= Rt x R125 = 0,151 x 291,026 = 43,95 mm

Jam ke 3

: RT

=(

𝑅24

5

5

3

) x ( )^2/3

= 0,2811 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,281 R24 – (2-1) (0,368 R24) = 0,107 R24

Re

= Rt x R125 = 0,107 x 291,026 = 31,14 mm

Jam ke 4

: RT

=(

𝑅24

5

5

4

) x ( )^2/3

= 0,2320 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2320 R24 – (2-1) (0,2811 R24) = 0,085 R24 IV-45


Re

= Rt x R125 = 0,085 x 291,026 = 24,74 mm

Jam ke 5

: RT

=(

𝑅24

5

5

5

) x ( )^2/3

= 0,2 R24 Rt

= T x RT – (T-1) (RT - 1) = 1 x 0,2 R24 – (2-1) (0,2320 R24) = 0,072 R24

Re

= Rt x R125 = 0,072 x 291,026 = 20,95 mm

Jam (t) 0 1 2 3 4 5 5.75 6 7 8 9 10 11 12

Tabel 4.28 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode 100 Tahun Base Qp R1 R2 R3 R4 R5 Flow (m³/dt) 101.92 26.31 18.64 14.81 12.54 (m³/dt) 0 0.00 9.8 0.1 10.19 0.00 9.8 0.52 53.00 2.63 0.00 9.8 1.38 140.65 13.68 1.86 0.00 9.8 2.76 281.30 36.31 9.69 1.48 0.00 9.8 4.71 480.04 72.62 25.72 7.70 1.25 9.8 6.59 671.65 123.92 51.45 20.44 6.52 9.8 6.35 647.19 173.38 87.79 40.88 17.31 9.8 5.49 559.54 167.07 122.84 69.76 34.61 9.8 4.74 483.10 144.44 118.36 97.60 59.06 9.8 4.09 416.85 124.71 102.33 94.04 82.64 9.8 3.54 360.80 107.61 88.35 81.31 79.63 9.8 3.05 310.86 93.14 76.24 70.20 68.84 9.8 2.64 269.07 80.25 65.99 60.57 59.44 9.8

Q Total (m³/dt) 9.80 19.99 65.43 165.99 338.58 597.14 883.78 976.35 963.61 912.37 830.38 727.49 629.08 545.11 IV-46


13 13.97 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26.3 27 28 29 30 31 32 33

2.28 1.98 1.98 1.78 1.62 1.47 1.33 1.21 1.1 0.99 0.9 0.82 0.74 0.67 0.61 0.59 0.56 0.52 0.49 0.45 0.42 0.39 0.36

232.38 201.80 201.80 181.42 165.11 149.82 135.55 123.32 112.11 100.90 91.73 83.57 75.42 68.29 62.17 60.13 57.08 53.00 49.94 45.86 42.81 39.75 36.69

69.46 59.99 52.09 52.09 46.83 42.62 38.68 34.99 31.84 28.94 26.05 23.68 21.57 19.47 17.63 16.05 15.52 14.73 13.68 12.89 11.84 11.05 10.26 9.47

56.85 49.21 42.50 36.91 36.91 33.18 30.20 27.40 24.79 22.55 20.50 18.45 16.78 15.28 13.79 12.49 11.37 11.00 10.44 9.69 9.13 8.39 7.83 7.27 6.71

52.43 45.17 39.10 33.77 29.32 29.32 26.36 23.99 21.77 19.70 17.92 16.29 14.66 13.33 12.14 10.96 9.92 9.03 8.74 8.29 7.70 7.26 6.66 6.22 5.78 5.33

51.29 44.39 38.25 33.11 28.59 24.83 24.83 22.32 20.31 18.43 16.68 15.17 13.79 12.41 11.29 10.28 9.28 8.40 7.65 7.40 7.02 6.52 6.14 5.64 5.27 4.89 4.51

9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8

472.20 410.36 383.54 347.09 316.56 289.58 265.42 241.83 220.62 200.33 182.68 166.97 152.03 138.58 126.82 119.71 112.97 105.97 100.25 93.94 88.30 82.76 77.39 38.40 27.55 20.02 14.31


Jam (t) 0 1 2 3 4 5

Tabel 4.29 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode 125 Tahun Base Qp R1 R2 R3 R4 R5 Flow (m³/dt) 104.96 27.092 19.2 15.25 12.91 (m³/dt) 0 0.00 9.8 0.1 10.50 0.00 9.8 0.52 54.58 2.71 0.00 9.8 1.38 144.84 14.09 1.92 0.00 9.8 2.76 289.69 37.39 9.98 1.53 0.00 9.8 4.71 494.36 74.77 26.50 7.93 1.29 9.8

Q Total (m³/dt) 9.80 20.30 67.09 170.65 348.39 614.65 IV-47


5.75 6 7 8 9 10 11 12 13 13.97 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26.3 27 28 29 30 31 32 33

6.59 6.35 5.49 4.74 4.09 3.54 3.05 2.64 2.28 1.98 1.98 1.78 1.62 1.47 1.33 1.21 1.1 0.99 0.9 0.82 0.74 0.67 0.61 0.59 0.56 0.52 0.49 0.45 0.42 0.39 0.36

691.69 666.50 576.23 497.51 429.29 371.56 320.13 277.09 239.31 207.82 207.82 186.83 170.04 154.29 139.60 127.00 115.46 103.91 94.46 86.07 77.67 70.32 64.03 61.93 58.78 54.58 51.43 47.23 44.08 40.93 37.79

127.60 178.54 172.03 148.74 128.42 110.81 95.91 82.63 71.52 61.77 53.64 53.64 48.22 43.89 39.83 36.03 32.78 29.80 26.82 24.38 22.22 20.05 18.15 16.53 15.98 15.17 14.09 13.28 12.19 11.38 10.57 9.75

52.99 90.43 126.53 121.92 105.41 91.01 78.53 67.97 58.56 50.69 43.78 38.02 38.02 34.18 31.10 28.22 25.54 23.23 21.12 19.01 17.28 15.74 14.21 12.86 11.71 11.33 10.75 9.98 9.41 8.64 8.06 7.49 6.91

21.05 42.09 71.83 100.50 96.84 83.72 72.29 62.37 53.99 46.51 40.26 34.77 30.20 30.20 27.15 24.71 22.42 20.28 18.45 16.78 15.10 13.73 12.51 11.29 10.22 9.30 9.00 8.54 7.93 7.47 6.86 6.41 5.95 5.49

6.71 17.82 35.63 60.81 85.08 81.98 70.88 61.19 52.80 45.70 39.38 34.08 29.43 25.56 25.56 22.98 20.91 18.98 17.17 15.62 14.20 12.78 11.62 10.59 9.55 8.65 7.88 7.62 7.23 6.71 6.33 5.81 5.42 5.03 4.65

9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8

909.84 1005.17 992.05 939.27 854.82 748.87 647.52 561.06 485.98 422.29 394.67 357.14 325.70 297.91 273.03 248.74 226.91 206.00 187.83 171.65 156.26 142.42 130.31 122.99 116.04 108.83 102.94 96.45 90.64 84.94 79.40 39.26 28.08 20.32 14.45


IV-48


Jam (t) 0 1 2 3 4 5 5.75 6 7 8 9 10 11 12 13 13.97 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26.3 27 28 29

Tabel 4.30 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode 1000 Tahun Base Qp R1 R2 R3 R4 R5 Flow (m³/dt) 132.7 34.25 24.27 19.28 16.33 (m³/dt) 0 0.00 9.8 0.1 13.27 0.00 9.8 0.52 69.00 3.43 0.00 9.8 1.38 183.13 17.81 2.43 0.00 9.8 2.76 366.25 47.27 12.62 1.93 0.00 9.8 4.71 625.02 94.53 33.49 10.03 1.63 9.8 6.59 874.49 161.32 66.99 26.61 8.49 9.8 6.35 842.65 225.71 114.31 53.21 22.54 9.8 5.49 728.52 217.49 159.94 90.81 45.07 9.8 4.74 629.00 188.03 154.11 127.06 76.91 9.8 4.09 542.74 162.35 133.24 122.43 107.61 9.8 3.54 469.76 140.08 115.04 105.85 103.70 9.8 3.05 404.74 121.25 99.26 91.39 89.65 9.8 2.64 350.33 104.46 85.92 78.86 77.40 9.8 2.28 302.56 90.42 74.02 68.25 66.79 9.8 1.98 262.75 78.09 64.07 58.80 57.81 9.8 1.98 262.75 67.82 55.34 50.90 49.81 9.8 1.78 236.21 67.82 48.05 43.96 43.11 9.8 1.62 214.97 60.97 48.05 38.17 37.23 9.8 1.47 195.07 55.49 43.20 38.17 32.33 9.8 1.33 176.49 50.35 39.32 34.32 32.33 9.8 1.21 160.57 45.55 35.68 31.23 29.07 9.8 1.1 145.97 41.44 32.28 28.34 26.45 9.8 0.99 131.37 37.68 29.37 25.64 24.01 9.8 0.9 119.43 33.91 26.70 23.33 21.72 9.8 0.82 108.81 30.83 24.03 21.21 19.76 9.8 0.74 98.20 28.09 21.84 19.09 17.96 9.8 0.67 88.91 25.35 19.90 17.35 16.17 9.8 0.61 80.95 22.95 17.96 15.81 14.70 9.8 0.59 78.29 20.89 16.26 14.27 13.39 9.8 0.56 74.31 20.21 14.80 12.92 12.08 9.8 0.52 69.00 19.18 14.32 11.76 10.94 9.8 0.49 65.02 17.81 13.59 11.38 9.96 9.8

Q Total (m³/dt) 9.80 23.07 82.23 213.16 437.87 774.50 1147.69 1268.21 1251.63 1184.91 1078.17 944.22 816.08 706.77 611.84 531.32 496.40 448.95 409.20 374.06 342.61 311.90 284.29 257.86 234.88 214.43 194.98 177.47 162.16 152.90 144.13 135.01 127.56 IV-49


30 31 32 33

0.45 0.42 0.39 0.36

59.72 55.73 51.75 47.77

16.78 15.41 14.39 13.36 12.33

12.62 11.89 10.92 10.19 9.47 8.74

10.80 10.03 9.45 8.68 8.10 7.52 6.94

9.63 9.14 8.49 8.00 7.35 6.86 6.37 5.88

9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8

119.35 112.01 104.80 97.80 47.04 32.92 23.11 15.68


Tabel 4.31 Perhitungan Hidrogaf Banjir Periode PMF Jam

Qp

R1

R2

R3

R4

R5

(t) 0 1 2 3 4 5 5.75 6 7 8 9 10 11 12 13 13.97 14 15 16 17 18 19 20 21 22

(m³/dt) 0 0.1 0.52 1.38 2.76 4.71 6.59 6.35 5.49 4.74 4.09 3.54 3.05 2.64 2.28 1.98 1.98 1.78 1.62 1.47 1.33 1.21 1.1 0.99 0.9

163.44 0.00 4.22 21.93 58.21 116.42 198.67 277.97 267.84 231.57 199.93 172.52 149.32 128.65 111.36 96.17 83.52 83.52 75.08 68.33 62.00 56.10 51.04 46.40 41.76 37.96

42.18

29.89

23.75

20.16

0.00 14.39 74.82 198.55 397.11 677.67 948.17 913.64 789.90 681.99 588.47 509.34 438.83 379.84 328.05 284.88 284.88 256.11 233.09 211.50 191.36 174.09 158.27 142.44

0.00 2.99 15.54 41.25 82.50 140.78 196.98 189.80 164.10 141.68 122.25 105.81 91.16 78.91 68.15 59.18 59.18 53.20 48.42 43.94 39.75 36.17 32.88

0.00 2.38 12.35 32.78 65.55 111.86 156.51 150.81 130.39 112.58 97.14 84.08 72.44 62.70 54.15 47.03 47.03 42.28 38.48 34.91 31.59 28.74

0.00 2.02 10.48 27.82 55.64 94.95 132.85 128.02 110.68 95.56 82.45 71.37 61.49 53.22 45.96 39.92 39.92 35.88 32.66 29.64 26.81

Base Flow (m³/dt) 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8

Q Total (m³/dt) 9.80 14.02 46.12 145.82 342.69 661.19 1091.20 1459.96 1519.49 1440.90 1312.07 1147.67 993.29 858.50 743.51 644.08 570.54 536.32 486.41 445.04 408.02 370.50 337.62 307.22 278.63 IV-50


23 24 25 26 26.3 27 28 29 30 31 32 33

0.82 0.74 0.67 0.61 0.59 0.56 0.52 0.49 0.45 0.42 0.39 0.36

34.59 31.21 28.26 25.73 24.89 23.62 21.93 20.67 18.98 17.72 16.45 15.18

129.49 117.98 106.47 96.40 87.77 84.89 80.57 74.82 70.50 64.75 60.43 56.11 51.80

29.59 26.90 24.51 22.12 20.03 18.23 17.64 16.74 15.54 14.65 13.45 12.55 11.66 10.76

26.13 23.51 21.38 19.48 17.58 15.91 14.49 14.01 13.30 12.35 11.64 10.69 9.98 9.26 8.55

24.39 22.18 19.96 18.14 16.53 14.92 13.51 12.30 11.89 11.29 10.48 9.88 9.07 8.47 7.86 7.26

9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8

253.99 231.58 210.38 191.67 176.59 167.37 157.94 148.33 140.02 130.55 122.25 114.22 92.30 38.29 26.21 17.06


Jam (t) 0 1 2 3 4 5 5.75 6 7 8 9 10 11 12 13 13.97 14

Tabel 4.32 Perhitungan Hidrogaf Banjir Periode (1/2) PMF Base Qp R1 R2 R3 R4 R5 Flow (m³/dt) 170.25 43.95 31.14 24.74 20.95 (m³/dt) 0 0.00 9.8 0.1 17.03 0.00 9.8 0.52 88.53 4.40 0.00 9.8 1.38 234.95 22.85 3.11 0.00 9.8 2.76 469.89 60.65 16.19 2.47 0.00 9.8 4.71 801.88 121.30 42.97 12.86 2.10 9.8 6.59 1121.95 207.00 85.95 34.14 10.89 9.8 6.35 1081.09 289.63 146.67 68.28 28.91 9.8 5.49 934.67 279.08 205.21 116.53 57.82 9.8 4.74 806.99 241.29 197.74 163.04 98.67 9.8 4.09 696.32 208.32 170.96 157.10 138.06 9.8 3.54 602.69 179.76 147.60 135.82 133.03 9.8 3.05 519.26 155.58 127.36 117.27 115.02 9.8 2.64 449.46 134.05 110.24 101.19 99.30 9.8 2.28 388.17 116.03 94.98 87.58 85.69 9.8 1.98 337.10 100.21 82.21 75.46 74.16 9.8 1.98 337.10 87.02 71.00 65.31 63.90 9.8

Q Total (m³/dt) 9.80 26.83 102.73 270.71 559.01 990.91 1469.73 1624.38 1603.12 1517.52 1380.56 1208.70 1044.29 904.03 782.24 678.93 634.13 IV-51


15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26.3 27 28 29 30 31 32 33

1.78 1.62 1.47 1.33 1.21 1.1 0.99 0.9 0.82 0.74 0.67 0.61 0.59 0.56 0.52 0.49 0.45 0.42 0.39 0.36

303.05 275.81 250.27 226.43 206.00 187.28 168.55 153.23 139.61 125.99 114.07 103.85 100.45 95.34 88.53 83.42 76.61 71.51 66.40 61.29

87.02 78.23 71.20 64.61 58.45 53.18 48.35 43.51 39.56 36.04 32.52 29.45 26.81 25.93 24.61 22.85 21.54 19.78 18.46 17.14 15.82

61.66 61.66 55.43 50.45 45.78 41.42 37.68 34.25 30.83 28.03 25.53 23.04 20.86 19.00 18.37 17.44 16.19 15.26 14.01 13.08 12.14 11.21

56.41 48.99 48.99 44.04 40.08 36.37 32.90 29.94 27.21 24.49 22.27 20.29 18.31 16.58 15.09 14.60 13.85 12.86 12.12 11.13 10.39 9.65 8.91

55.31 47.77 41.48 41.48 37.29 33.94 30.80 27.86 25.35 23.05 20.74 18.86 17.18 15.50 14.04 12.78 12.36 11.73 10.89 10.27 9.43 8.80 8.17 7.54

9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8

573.24 522.24 477.16 436.80 397.40 361.98 328.07 298.59 272.35 247.39 224.93 205.28 193.41 182.14 170.44 160.89 150.36 140.94 131.69 122.71 57.58 39.46 26.88 17.34


IV-52


Hidrograf Banjir 1800.00 1600.00 1400.00 1200.00 T 125 Tahun

1000.00

T 1000 Tahun 800.00

T PMF

600.00

T (1/2) PMF T 100 Tahun

400.00 200.00 0.00

Gambar 4.6 Hidrograf Banjir Rancangan Metode HSS Nakayasu IV-53


ari uraian diatas maka dilakukan analisa dan perhitungan banjir rancangan dengan rekapitulasi hasil sebagai berikut : Tabel 4.33 Rekapitulasi Banjir Rencana Waduk Selorejo Periode Gamma I Nakayasu No Ulang (m³/det) (m³/det) 1 100 Tahun 305.44 976.35 2 125 Tahun 317.87 1005.17 3 1000 Tahun 431.80 1268.21 4 PMF 557.93 1519.49 5 (1/2) PMF 585.90 1624.38 (Sumber : Hasil Perhitungan)

Dari tabel diatas dapat diketahui hasil perhitungan debit dengan dua metode yang berbeda. Berdasarkan hasil perhitungan dan pertimbangan keamanan serta keterbatasan data yang diperoleh, dengan

pertimbangan

kelengkapan

dan

ketelitian

hasil

perhitungan serta lokasi embung yang berada di Kabupaten Malang Kecamatan Ngantang, saya menentukan debit banjir rencana dengan Metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu di karenakan mempunyai debit kapasitas besar dan menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk melakukan flood routing menggunakan periode ulang 100 tahun. 4.5

Penelusuran Banjir (Flood Routing) Perhitungan penelusuran banjir atau Flood Routing adalah merupakan dasar untuk menghitung tinggi muka air waduk maksimum dari Spillway suatu bendungan. Perhitungan ini adalah peramalan dari hidrograf banjir suatu titik pada suatu daerah pengaliran sungai yang IV-54


disebut sebagai hidrograf inflow kesuatu titik pengamatan atau spillway untuk membentuk hidrograf banjir lain yang disebut hidrograf outflow. Penelusuran banjir ini dilakukan dengan fasilitas bangunan pelimpah yang merupakan outflow yang nantinya akan membentuk hidrograf outflow. Prinsip dari penrhitungan penelusuran banjir adalah dengan menggunakan persamaan kontinuitas sebagai berikut : Q inflow – Q outflow = ds/dt Keterangan : Q inflow

= Debit aliran masuk (m3/dt)

Q outflow

= Debit aliran keluar (m3/dt)

ds

= Tampungan air dalam waduk atau storage (m3)

dt

= Durasi waktu sesuai hidrograf banjir (detik)

Sebagai parameter outflow adalah kapasitas limpasan yang melewati bangunan pelimpah (spillway) yang dipengaruhi oleh hidrograf inflow. Keluaran dari outflow spillway adalah hidrograf outflow. Untuk keamanan bendungan, dengan melihat hasil perhitungan debit banjir diatas, maka sebagai dasar perhitungan penelusuran banjir dipakai banjir 100 tahun dari metode HSS Nakayasu. Data banjir dapat di lihat

pada

tabel

4.28

IV-55


Tabel 4.34 Perhitungan Flood Routing Periode Ulang 100 Tahun 1

Aliran Jam

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

masuk per - detik m³/dt 19.99 65.43 165.99 338.58 597.14 976.35 963.61 921.37 830.38 727.49 629.08 545.11 472.2 383.54 347.09 316.56 289.58

2

Aliran Masuk per - jam m³ 71964 235548 597564 1218888 2149704 3514860 3468996 3316932 2989368 2618964 2264688 1962396 1699920 1380744 1249524 1139616 1042488

3

4

5

Aliran Keluar

Besarnya

Besarnya

per - jam

Penampungan yang dikurangi m³ 71964 235042 593105 1196546 2070128 3295486 2951762 2485250 1866888 1267658 754198 357249 50724 -272287 -363916 -424881 -465811

penampungan akumulatif m³ 71964 307006 900111 2096657 4166785 7462271 10414032 12899283 14766170 16033828 16788027 17145275 17196000 16923713 16559797 16134916 15669105

m³ 506 4459 22342 79576 219374 517234 831682 1122480 1351306 1510490 1605147 1649196 1653031 1613440 1564497 1508299

6

Daerah penampungan m² 4000000 4001739 4006957 4001931 4045218 4089566 4158262 4217393 4266088 4300871 4324349 4337379 4343480 4344350 4339132 4332176 4323480

7

8

Kenaikan permukaan air m 0.02 0.08 0.22 0.52 1.03 1.82 2.50 3.06 3.46 3.73 3.88 3.95 3.96 3.90 3.82 3.72 3.62

Elevasi 622.02 622.08 622.22 622.52 623.03 623.82 624.50 625.06 625.46 625.73 625.88 625.95 625.96 625.90 625.82 625.72 625.62

Aliran keluar perdetik m³/dt 0.14 1.24 6.21 22.10 60.94 143.68 231.02 311.80 375.36 419.58 445.87 458.11 459.18 448.18 434.58 418.97 402.17 IV-56


18 19 20 21 22 23 24

265.42 241.83 220.62 200.33 182.68 166.97 152.03

955512 870588 794232 721188 657648 601092 547308

1447814 1384294 1318593 1252670 1187027 1122531 1078028

-492302 -513706 -524361 -531482 -529379 -521439 -530720

15176803 14663097 14138736 13607254 13077875 12556436 12025716

4314784 4306089 4296523 4286089 4275654 4217393 4259132

3.52 3.41 3.29 3.17 3.06 2.98 2.82

625.52 625.41 625.29 625.17 625.06 624.98 624.82

384.53 366.28 347.96 329.73 311.81 299.45 276.55


Kolom 1 adalah aliran masuk per detik Kolom 2 adalah aliran masuk pada interval waktu jam (kolom 1 x 3600) Kolom 3 adalah aliran keluar dalam satuan baris bagian atas kolom 8 x 3600 Kolom 4 adalah besarnya penampungan dalam waduk pada interval kolom 2 – kolom 3 Kolom 5 adalah besarnya penampungan pada waktu itu, yakni kolom 5 + kolom 4 Kolom 6 adalah luas daerah air bertambah sesuai dengan kenaikan permukaan air. Pada contoh ini perhitungannya sebagai berikut :

IV-57


Tinggi dari dasar sungai = 46 m dan volume MAN = 62,3 jt/m 3, jadi pertambahan untuk tiap 1 m =

47 46

x 62.300.000 = 63.653.347,88 m3.

63.653.347,88 62.300.000

x

4.000.000 = 4.086.957 m2. Kenaikan tiap 1 meter pada perhitungan adalah 4.086.957 m2 Kolom 7 adalah tinggi kenaikan air permukaan air (kolom 5 / kolom 6) Kolom 8 adalah debit yang di dapat dari rumus C x B x H3/2

4400000 4300000 4200000 4100000 Series1 4000000 3900000 3800000

Gambar 4.7 Hubungan Antara Elevasi dan Luas Waduk

IV-58


20000000

18000000 16000000 14000000 12000000 10000000 Series1 8000000 6000000 4000000 2000000 0

Gambar 4.8 Hubungan Antara Elevasi dan Volume Waduk 1200.00 1000.00

800.00 Debit Inflow

600.00

Debt Outflow 400.00 200.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Gambar 4.9 Hidrograf Flood Routing Periode Ulang 100 Tahun

IV-59


Dari hasil perhitungan diatas diperoleh data sebagai berikut : Q100 inflow

: 976,35 m3/dt

t

: 5 jam

Q100 outflow

: 459,18 m3/dt

t

: 13 jam

Dengan adanya waduk debit banjir mengalami penurunan puncak banjir dari 976,35 m³/dt menjadi 459,18 m3/dt sebesar 517,17 m3/dt. Waktu penelusuran banjir menjadi lebih lama dari 5 jam menjadi 13 jam. 4.6

Perhitungan Kapasitas Spillway Perencanaan dimensi spillway : Tipe Spillway = Roller Gate Lebar (L)

= 30 M

EL. Crest Spillway

= 622 M

EL Crest Dam

= 628 M

Kapsitas spillway dihitung dengan rumus sebagai berikut : Q = C . B . H3/2 Keterangan : Q = Debit Limpahan (m3/dt) B = Panjang ambang bangunan (m) H = Tinggi energy diatas ambang bangunan pelimpah (m) C = Koefisien debit bangunan pelimpah

IV-60


Dari rumus Iwasaki Cd

:

= 2,20 – 0,0416 x (

𝐻𝑑 𝑤

)^ 0,990

ℎ

C

= 1,60 x

Keterangan

(1+2 𝑥 𝑎 𝑥 (𝐻𝑑)) ℎ

1+𝑎 𝑥 (𝐻𝑑)

:

Cd

= Koefisien limpasan pada saat h = Hd

W

= Tinggi spillway dari dasar (m)

C

= Koefisien Limpasan

h

= Tinggi air di atas spillway (m)

a

= Konstanta yang diperoleh pada saat h =Hd, Sehingga C = Cd perhitungan kapasitas spillway, sebagai berikut :

Hd

=0

w

= 10 m

L

= 30 m

Cd

= 2,20 – 0,0416 x (

𝐻𝑑

Cd

= 2,20 – 0,0416 x (

0

𝑤

10

)^ 0,990

)^ 0,990

= 2,2 a

=

=

𝐶𝑑−1,6 𝐶𝑑 2,2−1,6 2,2

= 0,273 IV-61


C

= 1,60 x

= 1,60 x

(1+2 𝑥 𝑎 ) 1+𝑎 (1+2 𝑥 0,273) 1+0,273

= 1,943 Q

= C x B x H3/2 = 1,943 x 30 x 0.003/2 = 0,00 m3/det

Tabel 4.35 Perhitungan Debit Spillway Dengan Berbagai Nilai H Hd

w

(m) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

(m) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Cd

a

C

2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20

0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273

1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943

L

Q

(m) 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

(m³/dt) 0.00 1.84 5.21 9.58 14.75 20.61 27.09 34.14 41.71 49.77 58.29 67.25 76.62 86.40 96.56 107.09 117.97 129.20 140.77 152.66 164.87

Asumsi Elevasi (m) 622.00 622.10 622.20 622.30 622.40 622.50 622.60 622.70 622.80 622.90 623.00 623.10 623.20 623.30 623.40 623.50 623.60 623.70 623.80 623.90 624.00 IV-62


2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 3.00 3.10 3.20 3.30 3.40 3.50 3.60 3.70 3.80 3.90 4.00 4.10 4.20 4.30 4.40 4.50 4.60 4.70 4.80 4.90 5.00 5.10 5.20 5.30 5.40 5.50 5.60 5.70 5.80 5.90

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20

0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273 0.273

1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943 1.943

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

177.39 190.21 203.32 216.73 230.41 244.37 258.61 273.11 287.87 302.88 318.15 333.67 349.43 365.44 381.68 398.15 414.86 431.79 448.94 466.32 483.92 501.73 519.75 537.99 556.43 575.08 593.94 612.99 632.25 651.70 671.35 691.19 711.23 731.45 751.86 772.46 793.24 814.21 835.36

624.10 624.20 624.30 624.40 624.50 624.60 624.70 624.80 624.90 625.00 625.10 625.20 625.30 625.40 625.50 625.60 625.70 625.80 625.90 626.00 626.10 626.20 626.30 626.40 626.50 626.60 626.70 626.80 626.90 627.00 627.10 627.20 627.30 627.40 627.50 627.60 627.70 627.80 627.90 IV-63


6.00

10

2.20

0.273

1.943

30

856.68

628.00

(Sumber : Hasil Perhitungan) 629.00 628.00 627.00 626.00 625.00 624.00 623.00 622.00 621.00 620.00 619.00 0.00 9.58 27.09 49.77 76.62 107.09 140.77 177.39 216.73 258.61 302.88 349.43 398.15 448.94 501.73 556.43 612.99 671.35 731.45 793.24 856.68

Series1

Gambar 4.10 Grafik Kapasitas Spillway Hubungan EL – Q 4.6.1

Tinggi Jagaan Tinggi jagaan pada bangunan pelimpah (spillway) dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Fb = C . V . d Atau Fb = 0,6 + (0,037 . V . d1/3) Fb minimal = 0,5 s/d 0,6 m di atas permukaan aliran Dimana : Fb

: Tinggi jagaan

C

: Koefisien = 0,1 untuk berbentuk persegi panjang dan 0,13 untuk berbentuk trapesium

V

: Kecepatan aliran (m/dt)

d

: Kedalaman air didalam saluran (m)

Tinggi jagaan pada kolam olakan adalah sebagai berikut : IV-64


d

: 2,2 m

B

: 30 m

A

: 2,2 x 30 = 66 m2

V

:

𝑄 𝐴

=

459.18 66

= 6,96 m/dt

Tinggi jagaan : Fb = 0,6 + (0,037 x 6,96 x 2,21/3) Fb = 0.93 m Jadi, dipakai tinggi jagaan yaitu Fb = 0,93 m dibulatkan menjadi Fb =1m Dari hasil perhitungan dimensi hidrolis spillway yang direncanakan dapat memenuhi kapasitas debit banjir hasil routing di waduk rencana 100 tahun seperti pada tabel 4.35. Dimensi spillway yang digunakan adalah : Lebar : 30 m Tinggi : El +626.00 Qspillway

: 466.32 m3/dt

Qrouting

: 459,17 m3/dt

Tinggi jagaan diambil 1 m

IV-65


Gambar 4.11 Dimensi Perencanaan Hidrolis Spillway Bendungan Selorejo

IV-66

BAB IV HASIL DAN ANALISIS. menyimpan semua atau sebagian air yang masuk (inflow) yang berasal dari

Recommend Documents