BAB V ANALISIS HIDROLOGI DAN SEDIMENTASI

BAB V ANALISIS HIDROLOGI DAN SEDIMENTASI

BAB V ANALISIS HIDROLOGI DAN SEDIMENTASI 5.1

DATA CURAH HUJAN MAKSIMUM Tabel 5.1 Data Hujan Harian Maksimum

Sta Karanganyar Wanadadi Karangrejo Tugu AR Kr.Kobar Bukateja No 27b 60 23 35 64 55 Thn (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 1 1986 91 132 128 168 73 150 2 1987 112 160 120 110 101 92 3 1988 145 120 125 135 160 120 4 1989 113 140 131 95 150 92 5 1990 98 142 127 110 81 87 6 1991 88 134 125 150 130 145 7 1992 123 158 150 105 136 133 8 1993 145 132 170 150 128 150 9 1994 104 155 95 99 124 142 10 1995 99 156 105 99 153 142 11 1996 97 119 102 138 171 144 12 1997 140 140 101 105 99 106 13 1998 148 90 135 101 98 106 14 1999 200 100 103 106 105 115 15 2000 140 86 120 109 96 97 16 2001 148 62 176 133 102 125 17 2002 200 80 200 100 107 118 18 2003 140 86 140 95 144 135 19 2004 122 144 160 85 86 105 20 2005 123 115 177 106 91 97 (Sumber : PSDA Serayu Citandui)

5.2

Serang 23a (mm) 123 117 134 177 156 223 93 181 91 155 88 200 113 107 99 113 99 97 175 177

PERHITUNGAN CURAH HUJAN RATA-RATA

Perhitungan Hujan Daerah dengan Metode Thiessen Rumus : dimana :

TUGAS AKHIR

R = R1W 1 + R 2W 2 + .... + RnWn

R

= curah hujan rata-rata (mm)

R1...R2...Rn

= curah hujan masing-masing stasiun (mm)

W1...W2...Wn

=

faktor

bobot

masing-masing

stasiun

51


Gambar 5.1 Pembagian Luas DAS Metode Thiessen TUGAS AKHIR

52


Tabel 5.2 Luas DAS dan Koefisien Thiessen No. 1 2 3 4 5 6 7

Stasiun Karanganyar Wanadadi Karangrejo Tugu AR Kr.Kobar Bukateja Serang Jumlah

Luas (km2) 262,556 234,943 73,424 83,496 133,071 83,099 117,556 993,290

Koefesien Thiessen 26,507% 23,727% 7,466% 8,480% 13,471% 8,440% 11,909% 100,000%

(Sumber : Hasil Pengukuran)

Hasil perhitungan hujan daerah metode Thiessen disajikan dalam Tabel 5.3.

TUGAS AKHIR

53


Tabel 5.3 Hujan Daerah Metode Thiessen CURAH HUJAN HARIAN MAKSIMUM 1

2

3

5

6

7

Hujan

Karangrejo

4 Tugu AR

STA

Karanganyar

Wanadadi

Kr.Kobar

Bukateja

Serang

daerah

No

27b

60

23

35

64

55

23a

(mm)

Koefisien

26,51%

23,73%

7,47%

8,48%

13,47%

8,44%

11,91%

100,00%

1986

91

132

128

168

73

150

123

116,386

1987

112

160

120

110

101

92

117

121,242

1988

145

120

125

135

160

120

134

135,328

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

113 98 88 123 145 104 99 97 140 148 200 140 148 200 140 122 123

140 142 134 158 132 155 156 119 140 90 100 86 62 80 86 144 115

131 127 125 150 170 95 105 102 101 135 103 120 176 200 140 160 177

95 110 150 105 150 99 99 138 105 101 106 109 133 100 95 85 106 Jumlah Rata-rata

150 81 130 136 128 124 153 171 99 98 105 96 102 107 144 86 91

92 87 145 133 150 142 142 144 106 106 115 97 125 118 135 105 97

177 156 223 93 181 91 155 88 200 113 107 99 113 99 97 175 177

130,057 115,311 133,48 114,112 146,625 119,358 130,545 118,934 132,873 114,834 130,013 108,626 116,107 131,571 118,367 126,947 123,618 2.484,335 124,217

(Sumber : Hasil Perhitungan)

5.3

ANALISIS FREKUENSI CURAH HUJAN RENCANA Dari hasil perhitungan hujan daerah metode Thiessen di atas perlu

ditentukan kemungkinan terulangnya curah hujan harian maksimum guna menentukan debit banjir rencana.

TUGAS AKHIR

54


5.3.1 Pengukuran Dispersi Suatu kenyataan bahwa tidak semua nilai dari suatu variabel hidrologi terletak atau sama dengan nilai rata-ratanya, tetapi kemungkinan ada nilai yang lebih besar atau lebih kecil dari nilai rata-ratanya. Besarnya dispersi dapat dilakukan dengan pengukuran dispersi, yakni melalui perhitungan parameter statistik untuk (Xi–X), (Xi–X)2, (Xi–X)3, (Xi–X)4 terlebih dahulu. Di mana : Xi = Besarnya curah hujan maksimum daerah (mm) X

= Rata-rata curah hujan maksimum daerah (mm)

Perhitungan parameter stasistik dapat dilihat pada Tabel 5.4. Tabel 5.4 Parameter Statistik Curah Hujan No

Tahun

R24 Maks (Xi)

(Xi–X)

(Xi–X)2

(Xi–X)3

(Xi–X)4

1

1986

116,386

-7,831

61,325

-480,233

3.760,70

2

1987

121,242

-2,975

8,851

-26,331

78,334

3

1988

135,328

11,111

123,454

1.371,70

15.240,97

4

1989

130,057

5,84

34,106

199,177

1.163,19

5

1990

115,311

-8,906

79,317

-706,396

6.291,16

6

1991

133,48

9,263

85,803

794,795

7.362,18

7

1992

114,112

-10,105

102,111

-1.03,.83

10.426,66

1993 146,625 1994 119,358 1995 130,545 1996 118,934 1997 132,873 1998 114,834 1999 130,013 2000 108,626 2001 116,107 2002 131,571 2003 118,367 2004 126,947 2005 123,618 Jumlah 2.484,33 (Sumber : Hasil Perhitungan)

22,408 -4,859 6,328 -5,283 8,656 -9,383 5,796 -15,591 -8,11 7,354 -5,85 2,73 -0,599 -0,006

502,118 23,61 40,044 27,91 74,926 88,041 33,594 243,079 65,772 54,081 34,222 7,453 0,359 1.690,18

11.251,47 -114,72 253,396 -147,449 648,562 -826,086 194,709 -3.789,85 -533,412 397,714 -200,202 20,346 -0,215 7.275,15

252.122,95 557,426 1.603,49 778,973 5.613,96 7.751,16 1.128,53 59.087,54 4.325,97 2.924,79 1.171,18 55,546 0,129 381.444,84

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

TUGAS AKHIR

55


n

X rata - rata : X

=

∑ Xi i =1

20

= 124,217 mm n

Standar Deviasi : S

= =

∑ ( Xi − X )

2

i =1

n −1

1690,176 (20 − 1)

= 9,432 n

Koefisien Skewness : Cs

= =

n∑ ( Xi − X ) 3 i =1

(n − 1)(n − 2) S 3

20 * 7275,147 (20 − 1) * (20 − 2) * 9,432 3

= 0,507 n

Koefisien Kurtosis : Ck

= =

n 2 ∑ ( Xi − X ) 4 i =1

(n − 1)(n − 2)(n − 3) S 4 20 2 * 381444,641 (20 − 1) * (20 − 2) * (20 − 3) * 9,432 4

= 3,316 Koefesien Variasi : Cv

=

S X

=

9,432 124,217

= 0,076

TUGAS AKHIR

56


5.3.2 Perhitungan Distribusi Logaritma Hasil perhitungan distribusi logaritma disajikan pada Tabel 5.5.

Tabel 5.5 Parameter Distribusi Logaritma

No Tahun 1986 1 1987 2 1988 3 1989 4 1990 5 1991 6 1992 7 1993 8 1994 9 10 1995 11 1996 12 1997 13 1998 14 1999 15 2000 16 2001 17 2002 18 2003 19 2004 20 2005 Jumlah

Xi 116,386 121,242 135,328 130,057 115,311 133,48 114,112 146,625 119,358 130,545 118,934 132,873 114,834 130,013 108,626 116,107 131,571 118,367 126,947 123,618 1.981,321

log Xi 2,066 2,084 2,131 2,114 2,062 2,125 2,057 2,166 2,077 2,116 2,075 2,123 2,060 2,114 2,036 2,065 2,119 2,073 2,104 2,092 33,465

log X 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673 1,673

log Xi - log X 0,393 0,411 0,458 0,441 0,389 0,452 0,384 0,493 0,404 0,443 0,402 0,450 0,387 0,441 0,363 0,392 0,446 0,400 0,431 0,419

(log Xi – log X)2 0,1544 0,1686 0,2101 0,1946 0,1512 0,2047 0,1477 0,2433 0,1631 0,1960 0,1619 0,2029 0,1498 0,1945 0,1317 0,1536 0,1991 0,1602 0,1854 0,1756 3,5483

(log Xi – log X)3 0,0607 0,0693 0,0963 0,0858 0,0588 0,0926 0,0568 0,1200 0,0659 0,0868 0,0651 0,0914 0,0580 0,0858 0,0478 0,0602 0,0888 0,0641 0,0799 0,0736 1,5075

(log Xi –logX) 0,0238 0,0284 0,0442 0,0379 0,0229 0,0419 0,0218 0,0592 0,0266 0,0384 0,0262 0,0412 0,0224 0,0378 0,0174 0,0236 0,0396 0,0257 0,0344 0,0308 0,6441

(Sumber : Hasil Perhitungan) n

________

LogX = =

∑ log Xi i =1

n

33,465 20

= 1,673 n

S log x

= =

∑ (log Xi − log X )

2

i =1

n −1 3,5483 20 − 1

= 0,4321 TUGAS AKHIR

57

4


n

Cs

= =

n∑ (log Xi − log X ) 3 i =1

(n − 1)(n − 2) S log x

3

(20)1,5075 (20 − 1)(20 − 2)0,43213

= 1,093 n

Ck

=

=

n 2 ∑ (log Xi − log X ) 4 i =1

(n − 1)(n − 2)(n − 3) S log x

4

(400)0,6441 (20 − 1)(20 − 2)(20 − 3)0,43214

= 1,271 Cv

________

= S log x / ( LogX ) = 0,4321 / 1,673 = 0,258 Tabel 5.6 Penentuan Jenis Sebaran

Jenis Sebaran

Syarat

Hasil Perhitungan

Keterangan

Normal

Cs = 0 Ck = 3

Cs = 0,507 Ck =3,316

Tidak Memenuhi

Log Normal

Cs = 1,104 Ck = 5,24

Cs = 1,093 Ck = 1,271

Tidak Memenuhi

Log Pearson III

Cs ≠ 0 Cv = 0,3

Cs = 1,093 Cv = 0,258

Memenuhi

Gumbel

Cs =1,14 Ck = 5,4

Cs = 0,507 Ck =3,316

Tidak Memenuhi


Dari hasil perhitungan di atas maka model distribusi yang digunakan adalah Log Pearson Tipe III karena hasil Cs dan Cv paling mendekati parameter yang disyaratkan.

TUGAS AKHIR

58


5.3.3 Pengujian Kecocokan Sebaran

Pengujian kecocokan sebaran digunakan untuk menguji sebaran data apakah memenuhi syarat untuk data perencanaan. Pengujian kecocokan sebaran menggunakan metode chi-kuadrat dengan rumus : G

(Oi − Ei )2

i =1

Ei

Rumus : x = ∑ 2

Di mana : x2

= harga chi kuadrat.

Oi

= frekuansi yang terbaca pada kelas yang sama.

Ei

= frekuensi yang diharapkan sesuai pembagian kelasnya.

G

= jumlah sub kelompok.

G

= 1 + 3,322 log n = 1 + 3,322 log 20 = 5,322 ≈ 5 kelas

dk

=n-3

dk

= 20 - 3 = 17

E1

=N/G = 20 / 5 =4

∆ log X= ( log X maks – log X min ) / ( G-1 ) = (2,166 – 2,036) / (5-1) = 0,033 Log X awal=log X min - 1 ∆log X 2 = 2,036 - 1 0,033 2 = 2,019

TUGAS AKHIR

59


Tabel 5.7 Data Log Xi yang Disusun Secara Urut Tahun

log Xi

2000

2,036

1992

2,057

1998

2,06

1990

2,062

2001

2,065

1986

2,066

2003

2,073

1996 2,075 1994 2,077 1987 2,084 2005 2,092 2004 2,104 1989 2,114 1999 2,114 1995 2,116 2002 2,119 1997 2,123 1991 2,125 1988 2,131 1993 2,166 ( Sumber : Hasil Perhitungan)

Tabel 5.8 Uji Chi-Kuadrat No 1 2 3 4 5

Kemungkinan Ei 2,019 < X < 2,052 4 2,052 < X < 2,085 4 2,085 < X < 2,118 4 2,118 < X < 2,151 4 2,151 < X < 2,184 4 Jumlah 20 (Sumber : Hasil Perhitungan)

TUGAS AKHIR

Oi 1 9 5 4 1 20

Oi - Ei -3 5 1 0 -3

(Oi - Ei)² 9 25 1 0 9

(Oi - Ei)²/Ei 2,25 6,25 0,25 0 2,25 11,00

60


Tabel 5.9 Nilai Chi-Kuadrat Kritis dengan α = 5% dk

χcr2

dk

χcr2

dk

χcr2

1

3,841

11

19,675

21

32,671

2

5,991

12

21,026

22

33,924

3

7,815

13

22,362

23

35,172

4

9,451

14

23,605

24

36,415

5

11,070

15

24,996

25

37,652

6

12,592

16

26,296

26

40,005

7

14,067

17

27,587

27

40,113

8

15,507

18

28,869

28

41,007

9

16,616

19

30,144

29

42,557

10 18,307 20 31,410 (Sumber : Hidrologi Tehnik, CD Sumarto)

30

43,773

Dari perhitungan diatas diperoleh nilai χ2 = 11,000. Nilai ini lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai χ2 kritis yang tercantum dalam Tabel 5.9. Dengan nilai derajat kebebasan ( dk ) = 17 maka nilai χ2cr = 25,587 Ini berarti bahwa distribusi Log Pearson III yang digunakan dapat diterima.

TUGAS AKHIR

61


5.4

PERHITUNGAN CURAH HUJAN RENCANA

Berdasarkan hasil uji sebaran, maka digunakan metode Log Pearson Tipe III untuk menghitung curah hujan rencana, hasil perhitungannya dapat dilihat pada Tabel 5.12. Rumus : ________

Log X T = LogX + k * S log x Dimana :

XT

= nilai curah hujan rencana periode ulang T tahun

k

= harga yang diperoleh berdasarkan nilai Cs dari Tabel 5.1

________

LogX = nilai rata-rata logaritma dari hujan areal tiap tahun

S log x = standar deviasi Dari hasil perhitungan distribusi logaritma didapatkan nilai Cs = 1,093.

TUGAS AKHIR

62


Tabel 5.10 Harga k untuk Distribusi Log Pearson III

Kemencengan

2

5

10

(CS) 3 2.5 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 -1.2 -1.4 -1.6 -1.8 -2 -2.2 -2.5 -3

50 -0.396 -0.36 -0.33 -0.307 -0.282 -0.254 -0.225 -0.195 -0.164 -0.148 -0.132 -0.116 -0.099 -0.083 -0.066 -0.05 -0.033 -0.017 0 0.017 0.033 0.05 0.066 0.083 0.099 0.116 0.132 0.148 0.164 0.195 0.225 0.254 0.282 0.307 0.33 0.36 0.396

20 0.42 0.518 0.574 0.609 0.643 0.675 0.705 0.732 0.758 0.769 0.78 0.79 0.8 0.808 0.816 0.824 0.831 0.836 0.842 0.836 0.85 0.83 0.855 0.856 0.857 0.857 0.856 0.854 0.852 0.844 0.832 0.817 0.799 0.777 0.752 0.711 0.636

10 1.18 1.25 1.84 1.302 1.318 1.329 1.337 1.34 1.34 1.339 1.336 1.333 1.328 1.323 1.317 1.309 1.301 1.292 1.282 1.27 1.258 1.245 1.231 1.216 1.2 1.183 1.166 1.147 1.128 1.086 1.041 0.994 0.945 0.895 0.844 0.771 0.66

Periode Ulang (tahun) 25 50 Peluang (%) 4 2 2.278 3.152 2.262 3.048 2.24 2.97 2.219 2.912 2.193 2.848 2.163 2.78 2.128 2.706 2.087 2.626 2.043 2.542 2.018 2.498 1.998 2.453 1.967 2.407 1.939 2.359 1.91 2.311 1.88 2.261 1.849 2.211 1.818 2.159 1.785 2.107 1.751 2.054 1.761 2 1.68 1.945 1.643 1.89 1.606 1.834 1.567 1.777 1.528 1.72 1.488 1.663 1.488 1.606 1.407 1.549 1.366 1.492 1.282 1.379 1.198 1.27 1.116 1.166 1.035 1.069 0.959 0.98 0.888 0.9 0.793 1.798 0.666 0.666

100

200

500

1 4.051 3.845 3.705 3.605 3.499 3.388 3.271 3.149 3.022 2.957 2.891 2.824 2.755 2.686 2.615 2.544 2.472 2.4 2.326 2.252 2.178 2.104 2.029 1.955 1.88 1.806 1.733 1.66 1.588 1.449 1.318 1.2 1.089 0.99 0.905 0.799 0.667

0.5 4.97 4.652 4.444 4.298 4.147 6.99 3.828 3.661 3.489 3.401 3.312 3.223 3.132 3.041 2.949 2.856 2.763 2.67 2.576 2.482 2.388 2.294 2.201 2.108 2.016 1.926 1.837 1.749 1.664 1.501 1.351 1.216 1.097 1.995 0.907 0.8 0.667

0.1 7.25 6.6 6.2 5.91 5.66 5.39 5.11 4.82 4.54 4.395 4.25 4.105 3.96 3.815 3.67 5.525 3.38 3.235 3.09 3.95 2.81 2.675 2.54 2.4 2.275 2.15 2.035 1.91 1.8 1.625 1.465 1.28 1.13 1 0.91 0.802 0.668

(Sumber : Hidrologi Teknik, CD Soemarto, 1995)

TUGAS AKHIR

63


Tabel 5.11 Nilai Faktor k Beberapa Periode Ulang untuk Nilai Cs =1,093

Periode Ulang (tahun )

k

2

-0,180

5

0,745

10

1,34

25

2,065

50

2,584

(Sumber : Hasil Perhitungan) Hasil perhitungan curah hujan rencana untuk periode ulang T tahun disajikan dalam Tabel 5.12.

Tabel 5.12 Curah Hujan Rencana Metode Log Pearson III untuk Periode Ulang T Tahun

Peride Ulang ( Th ) 2 5 10 25 50

k

Log X T

XT

-0,18 0,745 1,34 2,065 2,584

1,595 1,995 2,252 2,565 2,790

( mm ) 39,355 98,855 178,649 367,282 616,595


5.5

PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RENCANA

Dalam perhitungan debit banjir rencana pada perencanaan ground sill ini digunakan metode sebagai berikut : 1. Metode Haspers 2. Metode Manual Jawa Sumatra 3. Metode Gamma I 4. Metode Passing Capacity TUGAS AKHIR

64


5.5.1 Perhitungan Debit Banjir Rencana Metode Haspers

Rumus : QT = α . β . qT . A Koefisien Run off (α)

α=

1 + 0,012. A 0, 70 1 + 0,075. A 0, 70

Koefisien Reduksi (β) 1

β

= 1+

t + 3,70.10 −0, 40t A 0,75 . 12 t 2 + 15

Hujan maksimum (qn) qT =

RT 3,6.t

Waktu konsentrasi (t) t = 0,10.L0,80 .i −0,30

Curah hujan harian maksimum (Rn) untuk 2 jam < t < 19 jam RT =

t.R24 t +1

Didapat : A

= 993,29 km2

α

= 0,241

β

= 0,474

L

= 59,48 km

i

= 0,00622

t

=12,060

Hasil perhitungan debit banjir rencana dengan menggunakan metode Haspers disajikan dalam Tabel 5.13.

TUGAS AKHIR

65


Tabel 5.13 Debit banjir rencana dengan metode Haspers

Periode Ulang (tahun) 2 5 10 25 50

R24 (mm) 39,355 98,855 178,649 367,282 616,595

t (jam) 12,060 12,060 12,060 12,060 12,060

RT qT (mm) (m /km /dt) 36,342 0,906 91,286 2,277 164,970 4,115 339,159 8,460 569,383 14,202

QT (m/dt) 102,854 258,357 466,898 959,890 1.611,468

(Sumber : Hasil Perhitungan) 5.5.2 Perhitungan Debit Banjir Rencana Metode Jawa Sumatra

Luas Daerah Aliran (AREA)

= 993,29 km2

Faktor Reduksi Area (ARF)

= 1,152 – 0,123 log A = 1,152 – 0,123 log 993,29 = 0,782

Panjang sungai (MSL)

= 59,48 km

LAKE

= 0 ( untuk bendung )

Elevasi hulu

= + 480,00 m

Elevasi hilir

= + 30,00 m

Indeks kemiringan (SIMS)

= 0,00622

V

= 1,02 – 0,0275 log AREA = 0,938

Rata-rata tahunan hujan terbesar APBAR = PBAR x ARF Di mana PBAR (hujan terpusat maks R24) dapat dilihat dalam Tabel 5.12. Rata-rata banjir tahunan : MAF = 8 x 10-6 x AREAv x APBAR2.445 x SIMS0.117 x (1 + LAKE)-0.85 Q TUGAS AKHIR

= GF x MAF 66


Hasil perhitungan debit rencana periode T tahun Metode FSR Jawa Sumatra disajikan dalam Tabel 5.14. Tabel 5.14 Debit Banjir Rencana Metode FSR Jawa Sumatra

PBAR APBAR AREA QT TH mm ARF mm SIMS km2 LAKE V GF MAF m3/dt 2 39,355 0,782 30,776 0,006993,290 0,000 0,938 1,000 12,437 12,437 5 98,855 0,782 77,305 0,006993,290 0,000 0,938 1,211 118,228 143,174 10 178,649 0,782139,704 0,006993,290 0,000 0,938 1,484 502,446 745,629 25 367,282 0,782287,215 0,006993,290 0,000 0,938 1,747 2.926,657 5.112,870 50 616,595 0,782482,177 0,006993,290 0,000 0,938 2,078 10.387,180 21.584,561 (Sumber : Hasil Perhitungan)

5.5.3 Perhitungan Debit Banjir Rencana Metode Gamma I

Data-data yang diketahui dari peta topografi : Panjang sungai utama

= 59,48 km

Panjang sungai semua tingkat

= 420 km

Panjang sungai tingkat I

= 165 km

Jumlah sungai semua tingkat

= 303 buah

Jumlah sungai tingkat I

= 233 buah

WU = lebar DAS diukur di titik sungai berjarak 0,75 L dari titik kontrol = 18,62 km WL = lebar DAS diukur di titik sungai berjarak 0,25 L dari titik kontrol = 38,19 km DAS = Luas Daerah Aliran Sungai = 993,29 km2 AU = Luas DAS dihulu garis yang ditarik tegak lurus garis hubung antara titik kontrol dengan stasiun pengukuran dekat titik berat DAS TUGAS AKHIR

67


= 610,33 km2 Perhitungan resesi unit hidrograf S

= kemiringan sungai = 0,00622

JN

= jumlah pertemuan anak sungai di dalam DAS = 119

SF

= faktor sumber yaitu perbandingan antara jumlah panjang sungai tingkat I dengan jumlah panjang sungai semua tingkat = 165 / 420

WF

= 0,393

= faktor lebar = WU / WL

= 18,62 / 38,19

= 0,488

RUA = perbandingan luas DAS sebelah hulu dengan jarak titik berat DAS ke stasiun hidrometri. = AU / DAS = 610,33 / 993,29 SIM

= faktor simetri = WF x RUA = 0.488 x 0.614

TR

= 0,614

= 0,300

= waktu puncak = 0,43 x (L/100xSF)3 + (1,0665 x SIM) + 1,2775 = 0,43 x (59,48/100x0,393)3 + (1,0665x0,300) + 1,2775 = 3,089 jam

Qp

= debit puncak = 0,1836 x DAS0,5886 x JN0,2381 x TR-0,4008 = 0,1836 x 993,290,5886 x 1190,2381 x 3,089-0,4008 = 21,174 m3/dt

TUGAS AKHIR

68


D

= kerapatan jaringan = panjang sungai semua tingkat / DAS = 420 / 993,29 = 0,423

K

= koefisien tampungan = 0,5617x(DAS0,1798)x(S-0,1446)x(SF-1,0897)x(D0,0452) = 0,5617x(993,290,1798)x(0,006220,1446)x(0,393-1,0897)x(0,4230,0452) = 62,212

Gambar 5.2 Sketsa Penetapan WF

TUGAS AKHIR

69


Gambar 5.3 Sketsa Penetapan RUA

Perhitungan Resesi Unit Hidrograf ( Qt ) selanjutnya ditampilkan dalam Tabel 5.15 dengan menggunakan rumus : Qt

= Qp x e-t/k

Dengan e = 2,718281828 Tabel 5.15 Perhitungan resesi unit hidrograf

t (jam) 0 3,089 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TUGAS AKHIR

Qp (m3/dt) 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174

t/k 0 0,049653 0,064296 0,080370 0,096444 0,112518 0,128593 0,144667 0,160741 0,176815 0,192889

Qt (m3/dt) 0 21,174 19,8554 19,5388 19,2273 18,9207 18,619 18,3221 18,0299 17,7424 17,4595 70


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

21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174 21,174

0,208963 0,225037 0,241111 0,257185 0,273259 0,289333 0,305407 0,321481 0,337555 0,353630 0,369704 0,385778

17,1811 16,9072 16,6376 16,3723 16,1112 15,8543 15,6015 15,3527 15,1079 14,867 14,6299 14,3967


Perhitungan intensitas curah hujan Rumus yang digunakan adalah, rumus dari Dr. Mononobe yaitu : I = ( R24 / 24 ) x ( 24 / t )2/3 Dimana : I

= Intensitas ( mm/jam )

R24

= Curah hujan maksimumdalam 1 hari ( mm )

t

= waktu konsentrasi ( jam )

Hasil perhitungan intensitas curah hujan jam-jaman disajikan dalam Tabel 5.1

TUGAS AKHIR

71


Tabel 5.16 Intensitas Curah Hujan Jam-Jaman

Periode ulang R24 (mm) t 1 2 3 3,089 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

2 th 39,355 (mm/jam) 13,644 8,595 6,559 6,433 5,414 4,666 4,132 3,728 3,411 3,153 2,939 2,758 2,603 2,468 2,349 2,243 2,149 2,064 1,986 1,916 1,852 1,792 1,738 1,687 1,640

5 th 98,855 (mm/jam) 34,271 21,589 16,476 16,158 13,601 11,721 10,379 9,365 8,568 7,921 7,383 6,929 6,538 6,199 5,900 5,635 5,397 5,184 4,990 4,813 4,651 4,502 4,365 4,237 4,119

Intensitas ( I ) 10 th 178,649 (mm/jam) 61,934 39,016 29,775 29,200 24,579 21,181 18,757 16,925 15,484 14,314 13,343 12,522 11,816 11,202 10,662 10,183 9,754 9,368 9,017 8,698 8,406 8,137 7,888 7,658 7,444

25 th 367,282 (mm/jam) 127,330 80,213 61,214 60,032 50,531 43,546 38,562 34,796 31,832 29,428 27,432 25,743 24,293 23,030 21,920 20,935 20,053 19,259 18,539 17,882 17,281 16,728 16,217 15,744 15,303

50 th 616,595 (mm/jam) 213,762 134,661 102,766 100,782 84,831 73,105 64,738 58,416 53,440 49,405 46,054 43,218 40,783 38,663 36,800 35,145 33,665 32,332 31,123 30,021 29,012 28,083 27,226 26,431 25,691

( Sumber : Hasil Perhitungan )

Perhitungan hujan efektif

Φ

= 10,4903 – 3,859 x 10-6. A2 + 1,6985x10-13 (A/SN)4 = 7,1557

Re

=I–Φ

TUGAS AKHIR

72


Hasil perhitungan curah hujan efektif disajikan dalam Tabel 5.17 Tabel 5.17 Curah Hujan Efektif dengan Φ Indeks Hujan Efektif (mm/jam) t

.

2th

5th

10th

25th

50th

i

Re

i

Re

i

Re

i

Re

i

Re

1

13,644

6,488

34,271

27,115

61,934

54,778

127,33

120,174

213,762

206,606

2

8,595

1,439

21,589

14,433

39,016

31,860

80,213

73,057

134,661

127,505

3

16,476

9,320

29,775

22,619

61,214

54,058

102,766

95,610

3.089

16,158

9,002

29,200

22,044

60,032

52,876

100,782

93,626

4

13,601

6,445

24,579

17,423

50,531

43,375

84,831

77,675

5

11,721

4,565

21,181

14,025

43,546

36,390

73,105

65,949

6

10,379

3,223

18,757

11,601

38,562

31,406

64,738

57,582

7

9,365

2,209

16,925

9,769

34,796

27,640

58,416

51,260

8

8,568

1,412

15,484

8,328

3,832

24,676

53,440

46,284

9

7,921

0,765

14,314

7,158

29,428

22,272

49,405

42,249

10

7,383

0,227

13,343

6,187

27,432

20,276

46,054

38,898

11

12,522

5,366

25,743

18,587

43,218

36,062

12

11,816

4,660

24,293

17,137

40,783

33,627

13

11,202

4,046

23,03

15,874

38,663

31,507

14

10,662

3,506

21,92

14,764

36,800

29,644

15

10,183

3,027

20,935

13,779

35,145

27,989

16

9,754

2,598

20,053

12,897

33,665

26,509

17

9,368

2,212

19,259

12,103

32,332

25,176

18

9,017

1,861

18,539

11,383

31,123

23,967

19

8,698

1,542

17,882

10,726

30,021

22,865

20

8,406

1,250

17,281

10,125

29,012

21,856

21

8,137

0,981

16,728

9,572

28,083

20,927

22

7,888

0,732

16,217

9,061

27,226

20,070

23

7,658

0,502

15,744

8,588

26,431

19,275

7,444

0,288

15,303

8,147

25,691

18,535

24 (Sumber : Hasil Perhitungan)

TUGAS AKHIR

73


Perhitungan hidrograf banjir

TR

= waktu puncak = 3,089 jam

S

= kemiringan sungai = 0,00622

SN

= frekuensi sumber = jumlah n1 / jumlah n = 233 / 303 = 0,769

RUA = AU / DAS = 610,33/ 993,29 = 0,614 TB

= waktu dasar = 27,4132 x ( TR0,1457 ) x ( S-0,0956 ) x ( SN0,7344 ) x ( RUA0,2574 ) = 27,4132 x ( 3,0890,1457 ) x ( 0,00622-0,0956 ) x ( 0,.7690,7344 ) x ( 0,6140,2574) = 229,130 jam

QB

= 0,4751 x DAS0,6444 x D0,9430 = 0,4751 x 993,290,6444 x 0,4230,9430 = 18,013 m3/dt

Hidrograf banjir untuk beberapa periode ulang disajikan dalam Tabel 5.18 sampai Tabel 5.22.

TUGAS AKHIR

74


Tabel 5.18 Perhitungan hidrograf banjir periode ulang 2 tahunan Hujan Efektif (mm/jam)

UHS

6,488

jam

0 3,089 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

21,174 19,855 19,539 19,227 18,921 18,619 18,322 18,03 17,742 17,46 17,181 16,907 16,638 16,372 16,111 15,854 15,602 15,353 15,108 14,867 14,63 14,397

0 137,377 128,819 126,769 124,745 122,759 120,8 118,873 116,979 115,11 113,28 111,47 109,693 107,947 106,222 104,528 102,861 101,226 99,61 98,021 96,457 94,919 93,408 0

Qb

Jumlah

1,439

m3/dt

m3/dt

0 30,469 28,571 28,117 27,668 27,227 26,793 26,365 25,945 25,531 25,125 24,723 24,329 23,942 23,559 23,184 22,814 22,451 22,093 21,74 21,394 21,053

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

18,013 155,39 177,302 173,353 170,874 168,44 166,04 163,679 161,357 159,068 156,824 154,608 152,429 150,29 148,177 146,1 144,057 142,053 140,075 138,127 136,211 134,326 132,473

20,717 0

18,013 18,013

38,73 18,013

(Sumber : Hasil Perhitunga

TUGAS AKHIR

75


Tabel 5.19 Perhitungan hidrograf banjir periode ulang 5 tahunan UHS jam

0 3,089 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

21,174 19,855 19,539 19,227 18,921 18,619 18,322 18,030 17,742 17,460 17,181 16,907 16,638 16,372 16,111 15,854 15,602 15,353 15,108 14,867 14,630 14,397

Qb

Jumlah

0,227

3

m /dt

m3/dt

0 4,81 4,51 4,44 4,36 4,3 4,23 4,16 4,09 4,03 3,96 3,9 3,84 3,78 3,72 3,66 3,6 3,54 3,49 3,43 3,37 3,32 3,27 0

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

18,013 592,146 861,986 1031,722 1197,016 1305,864 1375,664 1417,778 1439,073 1444,132 1436,223 1417,658 1395,112 1373,169 1351,548 1330,279 1309,350 1288,777 1268,517 1248,574 1228,950 1209,642 1190,648 787,804 571,053 430,196 296,090 200,348 132,767 85,276 52,908 32,348 21,281 18,013

Hujan Efektif (mm/jam) 27,115 0 574,13 538,37 529,8 521,34 513,04 504,85 496,8 488,88 481,07 473,43 465,86 458,43 451,14 443,93 436,85 429,88 423,05 416,3 409,65 403,12 396,69 390,37 0

14,433 0 305,6 286,57 282,01 277,5 273,09 268,73 264,44 260,23 256,07 252 247,97 244,02 240,14 236,3 232,53 228,82 225,18 221,59 218,05 214,58 211,15 207,79 0

9,320

0 197,34 185,05 182,1 179,2 176,34 173,53 170,76 168,04 165,36 162,73 160,13 157,57 155,07 152,59 150,15 147,76 145,41 143,09 140,81 138,56 136,35 134,18 0

9,002

0 190,61 178,73 175,89 173,08 170,33 167,61 164,93 162,31 159,71 157,17 154,66 152,2 149,78 147,38 145,03 142,72 140,45 138,21 136 133,83 131,7 129,6 0

6,445

0 136,47 127,97 125,93 123,92 121,95 120 118,09 116,2 114,35 112,53 110,73 108,97 107,23 105,52 103,84 102,18 100,55 98,95 97,37 95,82 94,29 92,79 0

4,565

0 96,66 90,64 89,2 87,77 86,37 85 83,64 82,31 80,99 79,7 78,43 77,18 75,95 74,74 73,55 72,37 71,22 70,09 68,97 67,87 66,79 65,72 0

3,223

0 68,24 63,99 62,97 61,97 60,98 60,01 59,05 58,11 57,18 56,27 55,37 54,49 53,62 52,77 51,93 51,1 50,29 49,48 48,69 47,92 47,15 46,4 0

2,209

0 46,77 43,86 43,16 42,47 41,8 41,13 40,47 39,83 39,19 38,57 37,95 37,35 36,75 36,17 35,59 35,02 34,46 33,91 33,37 32,84 32,32 31,8 0

1,412

0 29,9 28,04 27,59 27,15 26,72 26,29 25,87 25,46 25,05 24,65 24,26 23,87 23,49 23,12 22,75 22,39 22,03 21,68 21,33 20,99 20,66 20,33 0

0,765

0 16,2 15,19 14,95 14,71 14,47 14,24 14,02 13,79 13,57 13,36 13,14 12,93 12,73 12,52 12,32 12,13 11,94 11,75 11,56 11,37 11,19 11,01 0


TUGAS AKHIR

76



0 3,089 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

21,174 19,855 19,539 19,227 18,921 18,619 18,322 18,03 17,742 17,46 17,181 16,907 16,638 16,372 16,111 15,854 15,602 15,353 15,108 14,867 14,63 14,397

Hujan Efektif (mm/jam) 54,778 0 1.159,87 1.087,62 1.070,31 1.053,22 1.036,45 1.019,91 1.003,64 987,65 971,87 956,42 941,14 926,13 911,4 896,83 882,53 868,45 854,65 841,01 827,59 814,38 801,4 788,64 0

TUGAS AKHIR

31,86 0 674,6 632,58 622,51 612,57 602,82 593,2 583,74 574,44 565,26 556,28 547,39 538,66 530,09 521,61 513,3 505,11 497,08 489,15 481,34 473,66 466,11 458,69 0

22,619

0 478,93 449,1 441,95 434,9 427,97 421,14 414,43 407,82 401,31 394,93 388,62 382,42 376,33 370,32 364,41 358,6 352,9 347,27 341,73 336,28 330,92 325,65 0

22,044

0 466,76 437,68 430,72 423,84 417,09 410,44 403,89 397,45 391,10 384,89 378,74 372,70 366,77 360,90 355,15 349,49 343,93 338,44 333,04 327,73 322,50 317,37 0

17,423

0 368,91 345,93 340,43 334,99 329,66 324,4 319,22 314,14 309,12 304,21 299,34 294,57 289,88 285,25 280,7 276,22 271,83 267,5 263,23 259,03 254,9 250,84 0

14,025

0 296,97 278,47 274,03 269,66 265,37 261,13 256,97 252,87 248,83 244,88 240,96 237,12 233,35 229,62 225,96 222,35 218,82 215,33 211,89 208,51 205,19 201,92 0

11,601

0 245,64 230,34 226,67 223,05 219,5 216 212,55 209,17 205,82 202,55 199,32 196,14 193,02 189,93 186,9 183,92 181 178,11 175,27 172,47 169,72 167,02 0

9,769

0 206,85 193,96 190,88 187,83 184,84 181,89 178,99 176,14 173,32 170,57 167,84 165,16 162,54 159,94 157,39 154,88 152,42 149,98 147,59 145,24 142,92 140,64 0

8,328

0 176,34 165,35 162,72 160,12 157,57 155,06 152,59 150,15 147,76 145,41 143,08 140,8 138,56 136,35 134,17 132,03 129,93 127,86 125,82 123,81 121,84 119,9 0

7,158

0 151,56 142,12 139,86 137,63 135,44 133,27 131,15 129,06 127 124,98 122,98 121,02 119,09 117,19 115,32 113,48 111,68 109,9 108,14 106,42 104,72 103,05 0

6,187

0 131 122,84 120,89 118,96 117,06 115,2 113,36 111,55 109,77 108,03 106,3 104,6 102,94 101,29 99,68 98,09 96,53 94,99 93,47 91,98 90,52 89,07 0

5,366

0 113,62 106,54 104,85 103,17 101,53 99,91 98,32 96,75 95,2 93,69 92,19 90,72 89,28 87,85 86,45 85,07 83,72 82,38 81,07 79,78 78,5 77,25 0

4,66

0 98,67 92,52 91,05 89,6 88,17 86,76 85,38 84,02 82,68 81,36 80,06 78,79 77,53 76,29 75,08 73,88 72,71 71,54 70,4 69,28 68,18 67,09 0

4,046

0 85,67 80,33 79,05 77,79 76,55 75,33 74,13 72,95 71,78 70,64 69,51 68,41 67,32 66,24 65,19 64,15 63,13 62,12 61,13 60,15 59,19 58,25 0

3,506

0 74,24 69,61 68,5 67,41 66,34 65,28 64,24 63,21 62,2 61,21 60,24 59,28 58,33 57,4 56,49 55,58 54,7 53,83 52,97 52,12 51,29 50,48 0

3,027

0 64,09 60,1 59,14 58,2 57,27 56,36 55,46 54,58 53,71 52,85 52,01 51,18 50,36 49,56 48,77 47,99 47,23 46,47 45,73 45 44,29 43,58 0

2,598

0 55,01 51,58 50,76 49,95 49,16 48,37 47,6 46,84 46,09 45,36 44,64 43,92 43,23 42,53 41,86 41,19 40,53 39,89 39,25 38,62 38,01 37,4 0

2,212

0 46,84 43,92 43,22 42,53 41,85 41,19 40,53 39,88 39,25 38,62 38 37,4 36,8 36,21 35,64 35,07 34,51 33,96 33,42 32,89 32,36 31,85 0

1,861

0 39,4 36,95 36,36 35,78 35,21 34,65 34,1 33,55 33,02 32,49 31,97 31,46 30,96 30,47 29,98 29,5 29,04 28,57 28,12 27,67 27,23 26,79 0

1,542

1,25

0,981

0,732

0 32,65 30,62 30,13

0 26,47 24,82

0 20,77

0

29,65 29,18 28,71 28,25 27,8 27,36 26,92 26,49 26,07 25,66 25,25 24,84 24,45 24,06 23,67 23,3 22,92 22,56 22,2 0

24,42 24,03 23,65 23,27 22,9 22,54 22,18 21,83 21,48 21,13 20,8 20,47 20,14 19,82 19,5 19,19 18,89 18,58 18,29 18

19,48 19,17 18,86 18,56 18,27 17,97 17,69 17,4 17,13 16,85 16,59 16,32 16,06 15,8 15,55 15,31 15,06 14,82 14,58 14,35

15,5 14,53 14,3 14,07 13,85 13,63 13,41 13,2 12,99 12,78 12,58 12,38 12,18 11,98 11,79 11,61 11,42 11,24 11,06 10,88

0,502

0 10,63 9,97 9,81 9,65 9,5 9,35 9,2 9,05 8,91 8,76 8,62 8,49 8,35 8,22 8,09 7,96 7,83 7,71 7,58

0,288

0 6,1 5,72 5,63 5,54 5,45 5,36 5,28 5,19 5,11 5,03 4,95 4,87 4,79 4,72 4,64 4,57 4,49 4,42

Qb

Jumlah

3

m /dt

m3/dt

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

18,013 1.177,88 1.780,23 2.199,83 2.609,60 2.915,58 3.149,26 3.331,20 3.473,85 3.585,48 3.672,01 3.737,72 3.785,96 3.819,31 3.839,79 3.849,07 3.848,63 3.839,64 3.822,99 3.799,55 3.770,06 3.735,20 3.695,47

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

2.875,34 2.388,32 2.035,67 1.690,92 1.417,42 1.196,39 1.013,27 858,97 727,6 614,87 517,7 433,7 361,07 298,27 244,13 197,66 157,98 124,4 96,34 73,24

77


0

14,12 0

10,71 10,54 0

7,46 7,34 7,23 0

4,35 4,28 4,21 4,15 0

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

54,65 40,17 29,45 22,16 18,01



0 3,089 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

21,174 19,855 19,539 19,227 18,921 18,619 18,322 18,03 17,742 17,46 17,181 16,907 16,638 16,372 16,111 15,854 15,602 15,353 15,108 14,867 14,63 14,397

TUGAS AKHIR

Qb

Jumlah

8,147

3

m /dt

m3/dt

0 172,5 161,76 159,18 156,64 154,15 151,69 149,27 146,89 144,54 142,25

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

18,013 2.562,57 3.950,97 4.961,26 5.948,98 6.721,00 7.342,08 7.854,58 8.284,09 8.647,60 8.957,46 9.222,35 9.449,24 9.643,52 9.809,32 9.950,20 10.069,09 10.168,45 10.250,25 10.316,21 10.367,95 10.406,79 10.433,92 8.747,77 7.746,50 7.021,50 6.152,74 5.440,39 4.838,40 4.316,61 3.856,46 3.445,67 3.075,49 2.739,48 2.432,78

Hujan Efektif (mm/jam) 120,174 0 2.544,56 2.386,05 2.348,08 2.310,59 2.273,81 2.237,52 2.201,83 2.166,74 2.132,13 2.098,24 2.064,71 2.031,78 1.999,46 1.967,49 1.936,12 1.905,24 1.874,95 1.845,03 1.815,59 1.786,63 1.758,15 1.730,15 0

73,057 0 1.546,91 1.450,55 1.427,46 1.404,67 1.382,31 1.360,25 1.338,55 1.317,22 1.296,18 1.275,58 1.255,19 1.235,17 1.215,52 1.196,09 1.177,02 1.158,25 1.139,84 1.121,64 1.103,75 1.086,14 1.068,82 1.051,80 0

54,058

0 1.144,62 1.073,32 1.056,24 1.039,37 1.022,83 1.006,51 990,45 974,67 959,1 943,85 928,77 913,96 899,42 885,04 870,93 857,04 843,41 829,95 816,71 803,68 790,87 778,27 0

52,876

0 1.119,60 1.049,85 1.033,14 1.016,65 1.000,47 984,5 968,79 953,35 938,13 923,21 908,46 893,97 879,75 865,69 851,89 838,3 824,97 811,81 798,85 786,11 773,58 761,26 0

43,375

0 918,42 861,21 847,5 833,97 820,7 807,6 794,72 782,05 769,56 757,33 745,23 733,34 721,67 710,14 698,81 687,67 676,74 665,94 655,31 644,86 634,58 624,47 0

36,39

0 770,52 722,52 711,02 699,67 688,54 677,55 666,74 656,11 645,63 635,37 625,22 615,25 605,46 595,78 586,28 576,93 567,76 558,7 549,78 541,01 532,39 523,91 0

31,406

0 664,99 623,57 613,64 603,84 594,23 584,75 575,42 566,25 557,21 548,35 539,59 530,98 522,53 514,18 505,98 497,91 490 482,18 474,48 466,91 459,47 452,15 0

27,64

0 585,25 548,79 540,06 531,43 522,98 514,63 506,42 498,35 490,39 482,59 474,88 467,31 459,87 452,52 445,31 438,2 431,24 424,36 417,59 410,92 404,37 397,93 0

24,676

0 522,49 489,94 482,14 474,45 466,89 459,44 452,11 444,91 437,8 430,84 423,96 417,2 410,56 404 397,56 391,21 384,99 378,85 372,81 366,86 361,01 355,26 0

22,272

0 471,59 442,21 435,17 428,22 421,41 414,68 408,07 401,56 395,15 388,87 382,66 376,55 370,56 364,64 358,82 353,1 347,49 341,94 336,49 331,12 325,84 320,65 0

20,276

0 429,32 402,58 396,17 389,85 383,64 377,52 371,5 365,58 359,74 354,02 348,36 342,81 337,35 331,96 326,67 321,46 316,35 311,3 306,33 301,44 296,64 291,91 0

18,587

0 393,56 369,04 363,17 357,37 351,68 346,07 340,55 335,12 329,77 324,53 319,34 314,25 309,25 304,31 299,46 294,68 289,99 285,37 280,81 276,33 271,93 267,6 0

17,137

0 362,86 340,26 334,84 329,49 324,25 319,07 313,98 308,98 304,04 299,21 294,43 289,74 285,13 280,57 276,09 271,69 267,37 263,1 258,91 254,78 250,71 246,72

15,874

0 336,12 315,18 310,16 305,21 300,35 295,56 290,84 286,21 281,64 277,16 272,73 268,38 264,11 259,89 255,75 251,67 247,67 243,71 239,82 236 232,24

14,764

0 312,61 293,14 288,47 283,87 279,35 274,89 270,51 266,19 261,94 257,78 253,66 249,61 245,64 241,72 237,86 234,07 230,35 226,67 223,05 219,5

13,779

0 291,76 273,58 269,23 264,93 260,71 256,55 252,46 248,44 244,47 240,58 236,74 232,96 229,26 225,59 221,99 218,45 214,98 211,55 208,17

12,897

0 273,08 256,07 251,99 247,97 244,02 240,13 236,3 232,53 228,82 225,18 221,58 218,05 214,58 211,15 207,78 204,47 201,22 198,01

12,103

0 256,26892 240,30507 236,48052 232,70438 229,00086 225,34576 221,75117 218,21709 214,73143 211,31838 207,94164 204,62542 201,36971 198,15032 194,99143 191,88096 188,83101

11,383

0 241,02 226,01 222,41 218,86 215,38 211,94 208,56 205,24 201,96 198,75 195,57 192,45 189,39 186,36 183,39 180,47

10,726

0 227,11 212,96 209,58 206,23 202,95 199,71 196,52 193,39 190,3 187,28 184,28 181,34 178,46 175,61 172,81

10,125

0 214,39 201,03 197,83 194,67 191,58 188,52 185,51 182,55 179,64 176,78 173,96 171,18 168,46 165,77

9,572

0 202,68 190,05 187,03 184,04 181,11 178,22 175,38 172,58 169,83 167,13 164,46 161,83 159,26

9,061

0 191,86 179,91 177,04 174,22 171,44 168,71 166,02 163,37 160,76 158,21 155,68 153,19

8,588

0 181,84 170,51 167,8 165,12 162,49 159,9 157,35 154,84 152,37 149,95 147,55

78


0

228,54 0

216 212,56 0

204,85 201,59 198,38 0

194,85 191,74 188,68 185,68 0

185,81736 182,85212 179,9353 177,06689 174,24689 0

177,6 174,76 171,97 169,23 166,53 163,88 0

170,05 167,35 164,68 162,05 159,46 156,92 154,42 0

163,12 160,52 157,97 155,45 152,97 150,53 148,13 145,77 0

156,71 154,21 151,75 149,34 146,96 144,61 142,31 140,04 137,81 0

150,76 148,35 145,98 143,65 141,37 139,11 136,89 134,71 132,56 130,45 0

145,2 142,89 140,6 138,36 136,15 133,99 131,85 129,75 127,68 125,64 123,64 0

139,97 137,74 135,55 133,38 131,26 129,16 127,11 125,08 123,08 121,12 119,19 117,29 0

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

2.151,48 1.892,58 1.653,51 1.432,22 1.226,96 1.036,21 858,72 693,36 539,14 395,22 260,84 135,3 18,01



0 3,089 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

21,174 19,855 19,539 19,227 18,921 18,619 18,322 18,03 17,742 17,46 17,181 16,907 16,638 16,372 16,111 15,854 15,602 15,353 15,108 14,867 14,63 14,397

TUGAS AKHIR

Qb

Jumlah

18,535

3

m /dt

m3/dt

0 392,46 368,01

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

18,013 4392,688 6819,966 8610,946 10362,52 11750,502 12883,625 13832,998 14641,631 15338,09 15943,111 16471,311 16934,337 17341,352 17699,179 18013,984 18290,551 18533,161 18745,028 18929,182 19088,256 19224,527 19339,997 16509,291 14828,38 13611,253 12049,904

Hujan Efektif (mm/jam) 206,606 0 4.374,68 4.102,16 4.036,87 3.972,41 3.909,19 3.846,80 3.785,44 3.725,11 3.665,60 3.607,34 3.549,70 3.493,09 3.437,51 3.382,55 3.328,63 3.275,53 3.223,47 3.172,02 3.121,40 3.071,61 3.022,65 2.974,51 0

127,505 0 2.699,79 2.531,61 2.491,32 2.451,54 2.412,52 2.374,02 2.336,15 2.298,92 2.262,19 2.226,24 2.190,66 2.155,73 2.121,43 2.087,51 2.054,23 2.021,46 1.989,33 1.957,58 1.926,35 1.895,62 1.865,40 1.835,69 0

95,61

0 2.024,45 1.898,34 1.868,12 1.838,29 1.809,04 1.780,16 1.751,77 1.723,85 1.696,31 1.669,35 1.642,68 1.616,48 1.590,76 1.565,33 1.540,37 1.515,80 1.491,71 1.467,90 1.444,48 1.421,43 1.398,77 1.376,50 0

93,626

0 1.982,44 1.858,94 1.829,36 1.800,15 1.771,50 1.743,22 1.715,42 1.688,08 1.661,11 1.634,71 1.608,59 1.582,93 1.557,75 1.532,84 1.508,41 1.484,35 1.460,75 1.437,44 1.414,50 1.391,94 1.369,75 1.347,93 0

77,675

0 1.644,69 1.542,24 1.517,69 1.493,46 1.469,69 1.446,23 1.423,16 1.400,48 1.378,11 1.356,21 1.334,53 1.313,25 1.292,36 1.271,70 1.251,42 1.231,46 1.211,89 1.192,54 1.173,51 1.154,79 1.136,39 1.118,29

65,949

0 1.396,40 1.309,42 1.288,58 1.268,00 1.247,82 1.227,90 1.208,32 1.189,06 1.170,07 1.151,47 1.133,07 1.115,00 1.097,26 1.079,72 1.062,50 1.045,56 1.028,94 1.012,51 996,36 980,46 964,83

57,582

0 1.219,24 1.143,29 1.125,09 1.107,13 1.089,51 1.072,12 1.055,02 1.038,20 1.021,62 1.005,38 989,32 973,54 958,05 942,73 927,7 912,91 898,39 884,06 869,95 856,07

51,26

0 1.085,38 1.017,77 1.001,57 985,58 969,89 954,41 939,19 924,22 909,45 895 880,7 866,65 852,86 839,23 825,85 812,68 799,76 786,99 774,44

46,284

0 980,02 918,97 904,34 889,9 875,74 861,76 848,02 834,5 821,17 808,12 795,21 782,52 770,07 757,76 745,68 733,79 722,12 710,6

42,249

0 894,58 838,85 825,5 812,32 799,39 786,63 774,09 761,75 749,58 737,67 725,88 714,3 702,94 691,7 680,67 669,82 659,17

38,898

0 823,63 772,32 760,03 747,89 735,99 724,24 712,69 701,33 690,13 679,16 668,31 657,65 647,18 636,84 626,69 616,69

36,062

0 763,58 716,01 704,62 693,36 682,33 671,44 660,73 650,2 639,81 629,64 619,58 609,7 600 590,41 580,99

33,627

0 712,02 667,66 657,04 646,55 636,26 626,1 616,11 606,29 596,61 587,13 577,75 568,53 559,49 550,54

31,507

0 667,13 625,57 615,62 605,79 596,14 586,63 577,27 568,07 559 550,11 541,32 532,69 524,21

29,644

0 627,68 588,58 579,21 569,97 560,89 551,94 543,14 534,48 525,94 517,58 509,31 501,19

27,989

0 592,64 555,72 546,88 538,14 529,58 521,13 512,81 504,64 496,58 488,69 480,88

26,509

0 561,3 526,34 517,96 509,69 501,58 493,57 485,7 477,96 470,32 462,85

25,176

0 533,08 499,87 491,91 484,06 476,36 468,75 461,27 453,92 446,67

23,967

0 507,48 475,86 468,29 460,81 453,48 446,24 439,12 432,13

22,865

0 484,14 453,98 446,76 439,63 432,63 425,72 418,93

21,856

0 462,78 433,95 427,04 420,23 413,54 406,94

20,927

0 443,11 415,51 408,89 402,36 395,96

20,07

0 424,96 398,49 392,15 385,89

19,275

0 408,13 382,71 376,61

79


0

949,47 0

842,42 829,01 0

762,08 749,93 737,99 0

699,26 688,1 677,13 666,35 0

648,65 638,3 628,12 618,1 608,26 0

606,89 597,2 587,67 578,3 569,08 560,01 0

571,73 562,64 553,66 544,82 536,13 527,59 519,18 0

541,76 533,12 524,65 516,28 508,04 499,93 491,96 484,13 0

515,83 507,61 499,51 491,57 483,73 476,01 468,41 460,95 453,61 0

493,22 485,33 477,59 469,98 462,51 455,12 447,86 440,72 433,69 426,78 0

473,21 465,68 458,24 450,93 443,74 436,68 429,72 422,86 416,11 409,48 402,96 0

455,45 448,19 441,06 434,01 427,09 420,27 413,59 406,99 400,5 394,11 387,83 381,65 0

439,57 432,55 425,65 418,88 412,18 405,61 399,14 392,8 386,53 380,36 374,29 368,32 362,46 0

425,22 418,46 411,78 405,21 398,76 392,39 386,13 379,97 373,93 367,97 362,09 356,32 350,64 345,05 0

412,26 405,67 399,22 392,84 386,58 380,43 374,35 368,38 362,5 356,74 351,05 345,44 339,93 334,51 329,19 0

400,45 394,06 387,77 381,61 375,51 369,52 363,64 357,83 352,12 346,51 341 335,56 330,2 324,93 319,75 314,66 0

389,64 383,42 377,31 371,29 365,39 359,55 353,81 348,18 342,62 337,15 331,78 326,5 321,29 316,17 311,12 306,16 301,29 0

379,74 373,68 367,72 361,86 356,08 350,42 344,82 339,32 333,92 328,59 323,35 318,19 313,13 308,13 303,22 298,38 293,62 288,95 0

370,6 364,7 358,88 353,16 347,53 341,98 336,54 331,16 325,88 320,7 315,57 310,54 305,59 300,73 295,93 291,21 286,56 281,99 277,5 0

362,16 356,37 350,7 345,1 339,6 334,19 328,85 323,62 318,45 313,37 308,39 303,46 298,62 293,85 289,18 284,57 280,03 275,56 271,17 266,85 0

( Sumber: Hasil Perhitungan)

TUGAS AKHIR

80

18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013 18,013

10757,621 9652,059 8682,67 7818,294 7038,202 6327,715 5676,029 5074,921 4517,879 3999,765 3516,306 3063,992 2639,871 2241,396 1866,405 1512,991 1179,511 864,514 566,682 284,861 18,013


GRAFIK HIDROGRAF

Debit ( m3/dt )

25000 Q 2 tahun

20000

Q 5 tahun

15000

Q 10 tahun 10000

Q 25 tahun

5000

Q 50 tahun

44

38

32

26

20

14

8

0

0

Waktu ( jam ) Gambar 5.4 Grafik hidrograf banjir metode Gamma I

TUGAS AKHIR

81


Rekapitulasi hasil perhitungan debit banjir rencana metode Gamma I dari masingmasing periode ulang disajikan dalam Tabel 5.23. Tabel 5.23 Debit banjir rencana metode Gamma I Periode Ulang ( th )

Qt (m3/dt)

2

177,302

5

1.444,132

10

3.849,070

25

10.433,920

50 (Sumber : Hasil Perhitungan)

19.339,997

5.5.4 Perhitungan Debit Banjir Rencana Metode Passing Capasity

Q = AxV V = c. R.I

87 m 1+ R

c=

R=

(Rumus Chezy)

A P

A =

n

∑A ,P = i =1

n

∑P i =1

Di mana : Q

= Volume banjir yang melalui tampang (m3/dtk)

A

= Luas penampang basah (m2)

V

= Kecepatan aliran (m/dtk)

R

= Jari – jari hidrolis (m)

I

= Kemiringan sungai

TUGAS AKHIR

82


P

= Keliling penampang basah sungai(m)

c

= Koefisien Chezy Tabel 5.24 Harga koefisien Kekasaran Bazin (m)

Jenis Dinding Dinding sangat halus Dinding halus ( papan, batu ) Dinding bau pecah Dinding tanah sangat teratur Saluran tanah dengan kondisi biasa Saluran tanah dengan dasar batu pecah dan tebing rumput (Sumber : Kp – 02 – 1986 )

m 0,06 0,16 0,46 0,85 1,30 1,75

K16

K20

TUGAS AKHIR

83


K 21

Gambar 5.5 Potongan melintang sungai n

K 16

∑A

A =

i =1

= 585,326 m2

P =

n

∑P i =1

= 153,639 m K 20

A =

n

∑A i =1

= 548,860 m2

P =

n

∑P i =1

= 127,214 m K 21

A =

n

∑A i =1

= 607,566 m2

P =

n

∑P i =1

TUGAS AKHIR

84


= 144,833 m

A

= 580,584 m2

P

= 141,895 m

rata − rata

rata − rata

R =

A P

rata − rata

= 4,092 m

rata − rata

V = c. R.I c =

I

87 87 = = 46,646 1,75 m 1+ 1+ 4,092 R

= 0,00622

V = 46,646 .

4,092.0,00622

= 7,442 m/det

Q = A.V = 580,584 . 7,442 = 4.320,706 m3/det

Tabel 5.25 Perbandingan hasil perhitungan debit banjir rencana (Q) Periode Metode Manual Jawa Ulang Metode Haspers Sumatra 3 3 (m /det) (m /det) ( th ) 2 102,854 12,437 5 258,357 143,174 10 466,898 745,629 25 959,890 5.112,870 50 1.611,468 21.584,561 (Sumber : Hasil Perhitungan)

Metode Gamma I 3 (m /det) 177,302 1.444,132 3.510,284 10.374,112 19.339,997

Metode Passing Capacity 3 (m /det)

4.320,706

Berdasarkan hasil perhitungan diatas diambil nilai yang mendekati nilai Q rencana dengan metode passing capacity yaitu Metode Manual Jawa Sumatra dengan periode ulang 25 tahun sebesar 5.112,870 m3/det. TUGAS AKHIR

85


5.6 PERHITUNGAN SEDIMENTASI Untuk perencanaan penampang sungai yang stabil digunakan teori pendekatan “ Tractive Force” yang memberikan rumusan sebagai berikut :

¾ Tegangan geser pada dasar sungai ( τc ) yang besarnya tergantung diameter butiran : τc = ( ρs - ρw ) x g x d Dimana : τc = tegangan geser titik dasar ( N/ m2 ) ρs = rapat massa butir ( kg/ m3 ) ρw = rapat massa air ( kg/ m3 ) g = percepatan gravitasi ( m/ dt2 ) d = diameter butiran ( m ) Dari data diketahui : ρs = 1.672 kg/ m3 ρw = 1.000 kg/ m3 g = 9,8 m/ dt2 d = 2 mm Maka τc = (1.672 – 1.000 ) x 9,8 x 0,002 = 13,1712 kg/ m2

= 131,712 N/ m2 ¾ Tegangan geser maksimum pada dasar sungai : τb = ρw x g x h x I Dimana : τb = tegangan geser maksimum di dasar sungai ( N/ m2 ) h = ketinggian air banjir ( m ) TUGAS AKHIR

86


I = kemiringan dasar sungai Dari data diketahui : ρw = 1.000 kg/ m3 g = 9,8 m/ dt2 h = 3,0 m I = 0,00622 Maka τb = 1.000 x 9,8 x 3,0 x 0,00622 = 182,868 kg/ m2 = 1.828,68 N/ m2 Dari hasil perhitungan di atas ternyata τb > τc , hal ini mengindikasikan bahwa kondisi dasar sungai labil sehingga diperlukan bangunan penjaga kestabilan dasar sungai berupa bangunan Groundsill.

TUGAS AKHIR

87


TUGAS AKHIR

88


TUGAS AKHIR

45


TUGAS AKHIR

47


TUGAS AKHIR

47


TUGAS AKHIR

48

BAB V ANALISIS HIDROLOGI DAN SEDIMENTASI

Recommend Documents