BAB V ANALISA DATA. Analisa Data

Analisa Data

BAB V ANALISA DATA

5.1

UMUM Analisa data terhadap perencanaan jaringan drainase sub sistem Bandarharjo Barat

terdiri dari beberapa tahapan untuk mencapai suatu hasil yang optimal. Sebelum tahapan analisa dilakukan, terlebih dahulu diperlukan data pendukung yang dapat membantu proses analisa. Adapun data-data yang dipakai dalam proses analisa adalah data-data yang didapat dari beberapa instansi terkait dan narasumber yang dapat dipercaya. Setelah data-data yang dibutuhkan didapat maka selanjutnya dilakukan proses analisa data tersebut. Wilayah Bandarharjo Barat dilalui oleh dua sungai yaitu Kali Semarang dan Kali Baru. Kali Baru merupakan percabangan dari Kali Semarang yang difungsikan sebagai kolam tampungan memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Jadi untuk data curah hujan dalam analisa ini diperhitungkan untuk menganalisa debit Kali Semarang dan debit Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat.

5.2

ANALISA HIDROLOGI Data curah hujan yang digunakan dalam analisa terhadap alternatif penanganan

banjir tersebut adalah data curah hujan yang maksimum. Hal ini bertujuan agar analisa dapat mendekati kondisi yang sebenarnya yang ada di lapangan. Data curah hujan tersebut didapat dari stasiun-stasiun penakar hujan maupun stasiun-stasiun pos hujan yang terdapat di sekitar daerah aliran, yang dapat mewakili frekuensi curah hujan yang jatuh dalam daerah tangkapan hujan (catchment area). Stasiun penakar hujan harian yang dipakai untuk perhitungan debit di Kali Semarang dan Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat adalah : 1. Stasiun pos hujan Kalisari (Sta 42A) 2. Stasiun pos hujan Simongan (Sta 42) Perencanaan debit banjir rencana ini didasarkan pada besarnya curah hujan dalam periode ulang yang direncanakan, yaitu dalam tahun pengamatan selama 10 tahun.

V-1

Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat

Analisa Data Karena jumlah hujan yang jatuh pada daerah tangkapan tidak selalu sama dan merata, maka berdasarkan data curah hujan dari kedua stasiun di atas dapat diperhitungkan menjadi curah hujan rata-rata pada suatu daerah tangkapan.

5.2.1

Analisa Curah Hujan Rata-rata Dalam menganalisa data curah hujan, distribusi curah hujan yang dipergunakan

adalah distribusi rata-rata aljabar dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : 1. Jumlah stasiun hujan yang mewakili hanya dua buah stasiun 2. Luas DAS Kali Semarang relatif sempit (A = 6,973 km2) 3. Topografi DAS relatif datar. Curah hujan rencana maksimum dengan periode ulang tertentu dapat ditentukan dengan cara menganalisa data curah hujan harian maksimum. Curah hujan rencana tersebut dipergunakan untuk menentukan debit rencana dengan periode ulang tertentu yang sesuai dengan kondisi sebenarnya. Perhitungan curah hujan dengan menggunakan metode ratarata aljabar dapat dilihat pada Tabel 5.1 sebagai berikut :

Tabel 5.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Stasiun Pos Hujan No

Tahun

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Kalisari (Sta 42A)

Simongan (Sta 42)

111 90 142 132 125 59 85 110 115 112

112 71 92 125 91 63 70 112 121 198

Curah hujan Maksimum Rata-rata (mm) 111,50 80,50 117,00 128,50 108,00 61,00 77,50 111,00 118,00 155,00

Sumber : BMG Kelas I Semarang Jawa Tengah

V-2


Analisa Data

V-3


Analisa Data

V-4


Analisa Data 5.2.2

Analisa Curah Hujan Harian Maksimum Dari data curah hujan daerah harian, perlu ditentukan kemungkinan curah hujan

harian maksimum yang dipergunakan untuk menentukan debit banjir rencana.

5.2.2.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan Analisa frekuensi curah hujan diperlukan untuk menentukan jenis sebaran (distribusi). Perhitungan analisa frekuensi curah hujan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.2 berikut ini.

Tabel 5.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tahun

Xi

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Jumlah X

(Xi - X)

111,50 80,50 117,00 128,50 108,00 61,00 77,50 111,00 118,00 155,00 1068,00 106,80

4,70 -26,30 10,20 21,70 1,20 -45,80 -29,30 4,20 11,20 48,20

(Xi - X)2 22,09 691,69 104,04 470,89 1,44 2097,64 858,49 17,64 125,44 2323,24 6712,60

(Xi - X)3

(Xi - X)4

103,82 -18191,45 1061,21 10218,31 1,73 -96071,91 -25153,76 74,09 1404,93 111980,17 -14572,86

487,97 478435,06 10824,32 221737,39 2,07 4400093,57 737005,08 311,17 15735,19 5397444,10 11262075,92

Dari hasil perhitungan di atas selanjutnya ditentukan jenis sebaran yang sesuai, dalam penentuan jenis sebaran diperlukan faktor-faktor sebagai berikut : 1. Standar Deviasi (S) n

S=

S=

∑(X i =1

i

- X) 2

n −1

6712,60 10 − 1

= 27,3102

V-5


Analisa Data

2. Koefisien Kemencengan (Cs) n

Cs =

=

n × ∑ (X i - X) 3 i =1

(n − 1) × (n − 2) × S3

10 ×14572,86 9 × 8 × 27,3102 3

= 0,0994

3. Koefisien Kurtosis (Ck) n

Ck = =

n 2 × ∑ (X i - X) 3 i =1

(n − 1) × (n − 2) × (n × 3) × S 4 10 2 × 11262075,92 = 4,0169 9 × 8 × 7 × 27,3102 4

4. Koefisien Variasi (Cv)

Cv = =

S X 27,3102 = 0,2557 106,80

5.2.2.2 Pemilihan Jenis Distribusi Dalam statistik terdapat beberapa jenis sebaran (distribusi), diantaranya yang sering digunakan dalam hidrologi adalah : 1. Distribusi Gumbel 2. Distribusi Log Normal 3. Distribusi Log-Person tipe III 4. Distribusi Normal Berikut ini adalah perbandingan syarat-syarat distribusi dan hasil perhitungan analisa frekuensi curah hujan.

V-6


Analisa Data Tabel 5.3 Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan No 1

Jenis Distribusi Gumbel

Syarat

Hasil Perhitungan

Cs ≤ 1,1396

0,0094 < 1,1396

Ck ≤ 5,4002 2

Log Normal

4,0169 < 5,4002

Cs = 3 Cv + Cv

2

Cs = 0,8325

0,0094 < 0,8325

3

Log-Person tipe III

Cs ≈ 0

0,0094 > 0

4

Normal

Cs = 0

0,0094 ≠ 0

Berdasarkan perbandingan hasil perhitungan dan syarat di atas, maka dapat dipilih jenis distribusi yang memenuhi syarat, yaitu Distribusi Gumbel.

5.2.2.3 Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran Pengujian kecocokan sebaran berfungsi untuk menguji apakah sebaran yang dipilih dalam pembuatan duration curve cocok dengan sebaran empirisnya. Dalam hal ini menggunakan metode Chi-kuadrat. Uji Chi-kuadrat (uji kecocokan) diperlukan untuk mengetahui apakah data curah hujan yang ada sudah sesuai dengan jenis sebaran (distribusi) yang dipilih. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2 yang dihitung dengan rumus : G

X2 = ∑ i =1

(O f − E f ) 2 Ef

di mana : X2

= harga chi-kuadrat,

G

= jumlah sub kelompok,

Of

= frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama,

Ef

= frekuensi yang diharapkan sesuai pembagian kelasnya.

Prosedur perhitungan chi-kuadrat adalah sebagai berikut : 1. Urutkan data pengamatan dari data yang besar ke data yang kecil atau sebaliknya. 2. Hitung jumlah kelas yang ada (k) = 1 + 3,322 log n. Dalam pembagian kelas disarankan agar masing-masing kelas terdapat empat buah data pengamatan.

V-7


Analisa Data 3. Hitung nilai Ef = jumlah data (n)/jumlah kelas (k) 4. Tentukan nilai Of untuk masing-masing kelas 5. Hitung nilai X2 untuk masing-masing kelas kemudian hitung nilai total X2 6. Nilai X2 dari perhitungan harus lebih kecil dari nilai X2 dari tabel untuk derajat nyata tertentu yang sering diambil sebesar 5 % dengan parameter derajat kebebasan. Rumus Derajat Kebebasan : dk = k - R -1 dimana : dk = derajat kebebasan k = jumlah kelas R = banyaknya keterikatan (nilai R = 2 untuk distribusi normal dan binomial, nilai R = 1 untuk distribusi poisson dan gumbel). Perhitungan Chi-kuadrat : 1. Jumlah kelas (k)

= 1 + 3,322 log n = 1 + 3,322 log 10 = 4,332 ≈ diambil nilai 4 kelas

2. Derajat kebebasan (dk)

=k-R-1 =4-1-1 =2

Untuk dk = 2, signifikan (α) = 5 %, maka dari tabel uji chi-kuadrat didapat harga X2 = 5,991 Tabel uji chi-kuadrat dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini. 3. Ef

=n/k = 10 / 4 = 2,5

4. Dx Dx

= (Xmax – Xmin) / (k – 1) = (155,00 – 61,00) / (4 – 1) = 31,33

V-8


Analisa Data 5. Xawal = Xmin – (0,5×Dx) = 61,00 – (0,5×31,33) = 45,34 6. Tabel perhitungan X2

Tabel 5.4 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat No

Nilai Batasan

Of

Ef

(Of - Ef)2

1

45,34 ≤ X ≥ 76,67

1

2,5

2,25

(Of - Ef)2 Ef 0,9

2

76,67 ≤ X ≥ 108,00

3

2,5

0,25

0,1

3

108,00 ≤ X ≥ 139,33

5

2,5

6,25

2,5

4

139,33 ≤ X ≥ 170,66

1

2,5

2,25

0,9 4,4

Jumlah

Dari hasil perhitungan di atas didapat nilai X2 sebesar 4,4 yang kurang dari nilai X2 pada tabel uji Chi-Kuadrat yang besarnya adalah 5,991. Maka dari pengujian kecocokan penyebaran Distribusi Gumbel dapat diterima.

5.2.2.4 Perhitungan Curah Hujan Maksimum Untuk menentukan besarnya debit banjir rencana yang akan terjadi di Kali Semarang, maka terlebih dahulu dicari kemungkina curah hujan harian maksimum. Metode yang digunakan dalam perhitungan curah hujan maksimum ini adalah metode Gumbel. Rumus :

Xt = X +

S × (Yt - Yn) Sn

di mana : Xt

= curah hujan rencana dengan periode ulang t tahun (mm),

X

= curah hujan rata-rata (mm),

S

= standar deviasi (deviation standard),

Sn

= deviation standar of reduced variate,

Yt

= reduced variate

Yn

= mean of reduced variate V-9


Analisa Data

Untuk nilai Yn dan Sn didapat dari tabel hubungan Mean of Reduced Variate (Yn) dan Standard Deviation of The Reduce Variate (Sn) serta dengan jumlah tahun pengamatan (n). Sedangkan nilai Yt didapat dari tabel hubungan periode ulang (T) dengan Reduced Variate (Yt). Kedua tabel tersebut dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini. Berikut ini adalah salah satu perhitungan curah hujan harian maksimum dengan menggunakan metode Gumbel pada periode ulang 2 tahun Data yang ada :

X = 106,80 mm S

= 27,3102

Yt = 0,3665 Yn = 0,4592 Sn

= 0,9496

Curah hujan maksimum : Xt = X +

S × (Yt - Yn) Sn

= 106,80 +

27,3102 × (0,3665 - 0,4592) 0,9496

= 104,1340 mm Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.5 di bawah ini :

Tabel 5.5 Perhitungan Curah Hujan Maksimum No 1 2 3 4 5 6

Periode Ulang (Tahun) 2 5 10 20 50 100

X

S

Yt

Yn

Sn

106,80 106,80 106,80 106,80 106,80 106,80

27,3102 27,3102 27,3102 27,3102 27,3102 27,3102

0,3665 1,4999 2,2502 2,9702 3,9019 4,6050

0,4592 0,4592 0,4592 0,4592 0,4592 0,4592

0,9496 0,9496 0,9496 0,9496 0,9496 0,9496

V - 10

Hujan Maksimum (mm) 104,1340 136,7302 158,3086 179,0156 205,8110 226,0320


Analisa Data 5.3

ANALISA DEBIT BANJIR RENCANA Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana adalah metode

Rasional, dengan rumus : Q=

1 × C × I × A = 0,278 . C . I . A 3,6

R ⎡ 24 ⎤ I= ×⎢ ⎥ 24 ⎣ t c ⎦

2

3

tc = to + td di mana : Q = debit maksimum (m3/detik), C = koefisien limpasan (run off) air hujan, I

= intensitas hujan (mm/jam),

A = luas daerah pengaliran (km2), R = hujan maksimum (mm), tc = waktu konsentrasi (menit), to = waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampai saluran terdekat. Besar to didapatkan dari rumus Kirpich (1940), yaitu : ⎡2 n ⎤ t o = ⎢ × 3,28 × L × ⎥ menit S⎦ ⎣3

di mana : L = panjang lintasan aliran di atas permukaan lahan (m), S = kemiringan lahan. td = waktu perjalanan air dari pertama masuk saluran sampai titik keluaran. Rumus : t d =

LS menit 60 × V

di mana : LS = panjang lintasan aliran di dalam saluran/sungai (m), V = kecepatan aliran di dalam saluran (m/detik). Besar nilai V tergantung dari kemiringan dasar saluran (i), kekasaran permukaan saluran (n Manning) dan bentuk saluran.

V - 11


Analisa Data Berikut ini adalah salah satu perhitungan debit banjir rencana Kali Semarang dengan menggunakan metode Rasional pada periode ulang 10 tahun. Data yang ada : R = 158,3086 mm C = 0,60 (daerah perumahan) dari buku Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Ls = 43,76 m A = 0,375 km2 Perhitungan : td =

LS 43,76 = 0,5053 menit = 60 × 1,4434 60 × V

V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2)

(m/detik)

R = Ap/P (m) n = 0,030 (n Manning) Kali Semarang Ap = 16,461 m2 P = 12,030 m R = 16,461/12,030 = 1,3683 m V = 1/0,03 × 1,36832/3 × 0,00123401/2 = 1,4434 m/detik

⎡2 n ⎤ ⎡2 0,011 ⎤ t o = ⎢ × 3,28 × L × ⎥ = 10,415 menit ⎥ = ⎢ 3 × 3,28 × 15 × 0,0012 ⎦ S⎦ ⎣ ⎣3

karena waktu konsentrasi pertama kurang dari 15 menit, maka durasi 15 menit dipakai untuk memperkirakan intensitas hujan. tc = to + td = 15 + 0,5053 = 15,5053 menit 2

2

3 ⎤ 158,3086 ⎡ 24 R ⎡ 24 ⎤ × = I= ×⎢ ⎥ ⎢15,5053 60 ⎥ = 135,479 mm/jam 24 24 ⎣ t c ⎦ ⎣ ⎦

Q=

3

1 1 ×C× I× A = × 0,60 ×135,479 × 0,375 3,6 3,6

= 8,4597 m3/detik Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.6 di bawah ini :

V - 12


Analisa Data Tabel 5.6 Perhitungan Debit Banjir Rencana Kali Semarang (Periode Ulang 10 tahun)

L (m) Smr 241+13

Elev D.S.

A

V 2

(m)

(km )

(m/detik)

0,0012340

0,375

1,4434

0,0012508

0,513

0,0012500

td (menit)

tc

I

Q 3

(menit)

(mm/jam)

(m /detik)

0,5053

15,5053

135,479

8,4597

1,4581

3,4176

18,9229

118,623

10,1355

0,820

1,4153

3,5046

22,4275

105,913

14,4688

0,0012179

1,129

1,4884

3,3192

25,7467

96,598

18,1711

0,0008348

1,541

1,2901

3,8535

29,6002

88,017

22,6007

0,0008338

1,960

1,4596

3,3827

32,9829

81,888

26,7455

0,0008317

2,574

1,5363

3,3522

36,3351

76,769

32,9293

0,0008341

3,205

1,5114

3,2523

39,5874

72,502

38,7240

0,0008139

4,187

1,5346

3,2825

42,8699

68,750

47,9724

0,0006659

4,690

1,4131

3,4540

46,3239

65,287

51,0293

0,0006672

5,187

1,4076

3,4252

49,7491

62,254

53,8135

0,0006665

5,699

1,4163

3,5134

53,2625

59,484

56,5030

0,0006665

6,230

1,5115

3,4081

56,6706

57,073

59,2631

0,0006692

6,723

1,5902

3,0068

59,6774

55,139

61,7828

0,0003018

6,748

1,0723

4,9954

64,6728

52,260

58,7751

0,0001003

6,773

0,6318

7,1002

71,7729

48,752

55,0332

0,0001015

6,798

0,6340

8,0269

79,7999

45,424

51,4654

0,0000987

6,823

0,6300

8,0436

87,8435

42,606

48,4497

0,0001016

6,848

0,6102

7,7937

95,6371

40,257

45,9468

0,0000982

6,873

0,6109

8,6094

104,2465

38,008

43,5381

0,0001012

6,898

0,6550

15,5881

119,8347

34,634

39,8179

1,289 43,760

Smr 240

1,235 299,000

Smr 230

0,861 297,610

Smr 220

0,489 296,420

Smr 210

0,128 298,280

Smr 200

-0,121 296,240

Smr 190

-0,368 309,010

Smr 180

-0,625 294,940

Smr 170

-0,871 302,230

Smr 160

-1,117 292,850

Smr 150

-1,312 289,280

Smr 140

-1,505 298,560

Smr 130

-1,704 309,090

Smr 120

-1,910 286,890

Smr 110

-2,102 321,410

Smr 100

-2,199 269,140

Smr 90

-2,226 305,330

Smr 80

-2,257 304,050

Smr 70

-2,287 285,340

Smr 60

-2,316 315,570

Smr 50

-2,347 612,599

Smr 30

i

-2,409

V - 13


Analisa Data L

Elev D.S.

(m)

(m)

317,046 Smr 20

V

td

tc

I

Q

(km )

A

(m/detik)

(menit)

(menit)

(mm/jam)

(m /detik)

0,0000978

6,923

0,6522

8,1016

127,9363

33,156

38,2560

0,0001017

6,948

0,5946

8,5455

136,4818

31,756

36,7735

0,0000995

6,973

0,6812

7,1338

143,6155

30,695

35,6727

2

3

-2,440 304,853

Smr 10

-2,471 291,582

Smr 0

5.4

i

-2,500

ANALISA PENAMPANG KALI SEMARANG YANG ADA

Analisa ini dilakukan sebagai kontrol terhadap perhitungan debit banjir rencana. Dari data-data yang ada dapat dihitung kapasitas maksimal debit Kali Semarang dengan rumus : V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2)

(m/detik)

R = Ap/P

(m)

P

= B + 2H

(1 + m 2 )

(m)

Ap = H (B + m . H)

(m2)

Ap = Q/V

(m2)

Dimana : V = kecepatan aliran (m/detik) Ap = luas penampang aliran (m2) P = keliling basah aliran (m) R = jari-jari hidrolis (m) n = kekasaran manning I = kemiringan dasar saluran B = lebar dasar saluran (m) H = tinggi air (m) m = kemiringan talud (1 vertikal : m horisontal) w = tinggi jagaan (m) Berikut ini adalah perhitungan kapasitas maksimal Kali Semarang pada ruas Smr 0 – Smr 10. Data yang ada : L = 291,582 m (ruas Smr 0 – Smr 10) I = 0,0000995 B = 38 m (lebar saluran) V - 14


Analisa Data

H = 3,62 m (tinggi saluran) m = 2,76 (kemiringan dinding saluran) Perhitungan : Ap = H (B + m . H) = 3,62 × (38 + 2,76 × 3,62) = 173,728 m2 P = B + 2H

(1 + m 2 )

= 38 +(2 × 3,62 × (1 + 2,76 2 ) ) = 59,254 m R = Ap/P = 173,728/59,254 = 2,9391 m V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) = 1/0,03 × 2,93912/3 × 0,00009951/2 = 0,681 m/detik Q = V × Ap = 0,681 × 173,728 = 118,3054 m3/detik Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.7 di bawah ini : Tabel 5.7 Perhitungan Kapasitas Existing Penampang Kali Semarang

Ruas

L (m)

Smr 0

Elev D.S.

B

H

(m)

(m)

0,0000995

38,00

3,620

0,0001017

38,00

0,0000978

P

V

Q

(m )

(m)

(m/det)

(m3/s)

2,76

173,728

59,254

0,6810

118,3054

2,780

2,59

125,657

53,436

0,5944

74,6903

38,00

3,310

2,14

149,226

53,637

0,6520

97,2961

0,0001012

21,00

3,430

1,02

84,030

30,799

0,6548

55,0201

0,0000982

20,00

3,422

2,76

100,760

40,091

0,6107

61,5355

0,0001016

20,00

3,418

3,38

107,848

44,096

0,6100

65,7885

0,0000987

20,00

3,409

1,75

88,517

33,742

0,6298

55,7483

0,0001015

20,00

3,406

2,00

91,322

35,232

0,6338

57,8769

0,0001003

20,80

3,393

2,00

93,589

35,971

0,6316

59,1079

0,0003018

19,62

3,389

0

66,492

26,398

1,0720

71,2807

I

(m)

Ap

m

2

-2,5 291,582

Smr 10

-2,471 304,853

Smr 20

-2,44 317,046

Smr 30

-2,409 612,599

Smr 50

-2,347 315,570

Smr 60

-2,316 285,340

Smr 70

-2,287 304,050

Smr 80

-2,257 305,330

Smr 90

-2,226 269,140

Smr 100

-2,199 321,410

V - 15


Analisa Data Ruas

L

Elev D.S.

(m)

(m)

Smr 110

B

H

m

(m)

(m)

0,0006692

20,50

3,312

0

0,0006665

18,31

3,120

0,0006665

18,67

0,0006672

Ap

P

V

Q

(m2)

(m)

(m/det)

(m3/s)

67,896

27,124

1,5898

107,9384

0

57,127

24,550

1,5111

86,3258

2,727

0

50,913

24,124

1,4159

72,0896

17,88

2,727

0

48,759

23,334

1,4073

68,6162

0,0006659

18,12

2,742

0

49,685

23,604

1,4128

70,1928

0,0008139

16,13

2,747

0

44,309

21,624

1,5342

67,9791

0,0008341

12,78

2,841

0

36,308

18,462

1,5111

54,8652

0,0008317

12,58

2,975

0

37,426

18,530

1,5360

57,4850

0,0008338

12,89

2,628

0

33,875

18,146

1,4593

49,4328

0,0008348

8,10

2,511

0

20,339

13,122

1,2899

26,2353

0,0012179

7,91

2,282

0

18,051

12,474

1,4882

26,8634

0,0012500

6,83

2,141

0

14,623

11,112

1,4152

20,6948

0,0012508

7,77

2,129

0

16,542

12,028

1,4580

24,1182

0,0012340

7,82

2,105

0

16,461

12,030

1,4432

23,7570

-2,102 286,890

Smr 120

-1,91 309,090

Smr 130

-1,704 298,560

Smr 140

-1,505 289,280

Smr 150

-1,312 292,850

Smr 160

-1,117 302,230

Smr 170

-0,871 294,940

Smr 180

-0,625 309,010

Smr 190

-0,368 296,240

Smr 200

-0,121 298,280

Smr 210

0,128 296,420

Smr 220

0,489 297,610

Smr 230

0,861 299,000

Smr 240

1,235 43,760

Smr 241+13

I

1,289

Hasil perhitungan kapasitas existing Kali Semarang di atas kemudian dibandingkan dengan hasil perhitungan debit banjir rencana yang telah dihitung sebelumnya pada Tabel 5.6, sehingga dapat diketahui apakah Kali Semarang masih mencukupi kapasitasnya. Perbandingan dapat dilihat pada Tabel 5.8 sebagai berikut :

V - 16


Analisa Data Tabel 5.8 Perbandingan Kapasitas Existing dan Debit Rencana Kali Semarang Ruas

Debit Existing

Debit Rencana

Keterangan

Smr 0

118,3054

35,6727

tidak meluap

Smr 10

74,6903

36,7735

tidak meluap

Smr 20

97,2961

38,2560

tidak meluap

Smr 30

55,0201

39,8179

tidak meluap

Smr 50

61,5355

43,5381

tidak meluap

Smr 60

65,7885

45,9468

tidak meluap

Smr 70

55,7483

48,4497

tidak meluap

Smr 80

57,8769

51,4654

tidak meluap

Smr 90

59,1079

55,0332

tidak meluap

Smr 100

71,2807

58,7751

tidak meluap

Smr 110

107,9384

61,7828

tidak meluap

Smr 120

86,3258

59,2631

tidak meluap

Smr 130

72,0896

56,5030

tidak meluap

Smr 140

68,6162

53,8135

tidak meluap

Smr 150

70,1928

51,0293

tidak meluap

Smr 160

67,9791

47,9724

tidak meluap

Smr 170

54,8652

38,7240

tidak meluap

Smr 180

57,4850

32,9293

tidak meluap

Smr 190

49,4328

26,7455

tidak meluap

Smr 200

26,2353

22,6007

tidak meluap

Smr 210

26,8634

18,1711

tidak meluap

Smr 220

20,6948

14,4688

tidak meluap

Smr 230

24,1182

10,1355

tidak meluap

Smr 240

23,7570

8,4597

tidak meluap

Berdasarkan hasil perbandingan debit existing per ruas terhadap debit rencana per ruas di atas, didapat bahwa debit existing (Qmaks) lebih besar dari debit banjir rencana (Qrencana). Jadi dapat disimpulkan bahwa penampang sungai masih mampu menampung debit banjir karena kapasitasnya masih mencukupi.

5.5

ANALISA HIDRAULIKA (Backwater)

5.5.1

Analisa Backwater Kali Semarang

Analisa backwater ini digunakan Metode Tahapan Standar (Standard Step Method). Untuk memudahkan dalam perhitungan backwater ini, analisa perhitungan disajikan dalam bentuk tabel dengan urutan perhitungan sebagai berikut :

V - 17


Analisa Data

Kolom 1

= lokasi titik di mana kedalamannya airnya dihitung

Kolom 2

= jarak antar stasiun/patok (m)

Kolom 3

= elevasi dasar saluran

Kolom 4, Q

= debit rencana periode ulang 10 tahun

Kolom 5, Z

= konversi elevasi dasar saluran yang dimulai dari elevasi 0,000

Kolom 6, h

= perkiraan kedalaman air (m)

Kolom 7, B

= lebar saluran (m)

Kolom 8, m

= kemiringan dinding saluran

Kolom 9, A

= luas penampang basah saluran (A) yang dihitung untuk kedalaman (h) pada kolom 6

Kolom 10, P =

A = h (B + m . h)

untuk penampang saluran trapesium

A = B.h

untuk penampang saluran persegi

keliling penampang basah saluran P = B + 2h

A = B.h

(1 + m 2 )

untuk penampang saluran trapesium untuk penampang saluran persegi

Kolom 11, V = kecepatan aliran (V = Q/A) di mana A luas penampang diambil dari kolom 9 Kolom 12

⎛ V2 ⎞ ⎟⎟ = tinggi kecepatan energi, ⎜⎜ ⎝ 2g ⎠

⎛ V2 ⎞ ⎟⎟ Kolom 13, H1 = total tinggi energi, H1 = Z + h + ⎜⎜ ⎝ 2g ⎠

Kolom 14, R = jari-jari hidrolis untuk kedalaman air (h) dengan rumus (R = A/P) ⎛ n 2V2 ⎞ Kolom 15, Sf = kemiringan garis energi, Sf = ⎜⎜ 1/3 ⎟⎟ ⎝ R ⎠ Kolom 16, Sf = kemiringan rata-rata garis energi, Sf rata-rata = (Sfi + Sfi+1)/2 Kolom 17, dx = jarak antar titik yang dihitung kedalaman airnya dan lokasi yang telah dihitung kedalaman air sebelumnya Kolom 18, hf = kehilangan tinggi energi sepanjang dx dihitung dari persamaan, hf = dx . Sf

V - 18


Analisa Data

Kolom 19, H2 =

tinggi tekanan energi total, yang dihitung dari penambahan kehilangan tinggi energi (hf) dengan tinggi energi total (H1) di kolom 13. Jika selisih H1 dan H2 berada pada kisaran yang dapat diterima, maka perkiraan kedalaman air (h) pada kolom 3 merupakan kedalaman air yang dicari pada titik tersebut dan perhitungan dapat dilanjutkan pada titik berikutnya. Sebaliknya jika selisihnya masih jauh, maka diulang dengan harga (h) yang baru.

V - 19


Analisa Data

V - 20


Analisa Data

V - 21


Analisa Data

V - 22


Analisa Data 5.5.2

Analisa Backwater Kali Baru

Kali Baru merupakan suatu saluran yang berfungsi sebagai kolam tampungan memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Sehingga dalam analisa backwaternya tidak digunakan Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method) ataupun

Metode Tahapan Standard (Standard Step Method) seperti dalam perhitungan backwater pada Kali Semarang. Jadi untuk mengetahui kapasitas Kali Baru dipergunakan acuan elevasi HWL air laur, yaitu + 0,450 yang dibandingkan terhadap elevasi tanggul existing. Analisa backwater Kali Baru dapat dilihat pada Gambar 5.4 sebagai berikut :

V - 23


Analisa Data

V - 24


Analisa Data

V - 25


Analisa Data

V-1


BAB V ANALISA DATA. Analisa Data

Recommend Documents