Tahapan Perhitungan Tinggi Muka Air Di Sungai (Studi kasus bendung Waduk Muara Tukad Unda )
Oleh Agus Gede Putra Wiryawan I Ketut Suputra
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana 2016 KATA PENGANTAR 1
Dengan tersusunnya salah satu karya ilmiah dengan judul “ Tahapan Perhitungan Tinggi Muka Air Di Sungai “ sudah selayaknya penulis memanjatkan puji dan syukur kehadapan Tuhan Yang Maha Kuasa karena atas segala rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Pada kesempatan ini penulis tak lupa mengucapkan banyak-banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, terutama rekan-rekan sepropesi yang banyak memberikan dorongan dan masukan sampai tersusunnya penulisan ini. Penulis menyadari dalam penulisan ini tentunya masih banyak kekurangan, untuk itu kritik dan saran sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis mengharapkan semoga tulisan ini ada manfaatnya bagi para pembaca.
Denpasar, Juli 2016
Penulis
2
i DAFTAR ISI
Halaman Kata Pengantar i
…………………………………………………….
Daftar Isi ii
……………………………………………………..
BAB I 1
…………………………………………………….. ………………………………………………
Latar Belakang 1 BAB II 3
Tinjauan Pustaka
……………………………………………….
2. Perhitungan Debit Banjir Rencana ……………………………… 3 2.1 Analisa Curah Hujan
………………………………………...
3 2.1.1 Analisa Curah Hujan Rata-Rata Daerah ………………….. 3 2.1.2 Uji Distribusi Frekuensi
…………………………………..
4 2.2 Curah Hujan Rencana
……………………………………….
7 2.3 Distribusi Curah Hujan Tiap Jam …………………………… 11 2.4 Unit Hidrograf
……………………………………………...
12 2.5 Analisa Hidrolika
…………………………………………….
13 2.5.1 Aliran
……………………………………………………...
14 2.5.2 Kecepatan …………………………………………………. 15 BAB III 26
Rancangan Kegiatan …………………………………………………
3
3.1 Teknik Pengumpulan Data ………………………………….. 26 3.1.1 Teknik Pengumpulan Data Lapangan …………………….. 26 3.1.2 Teknik Pengumpulan Data Perpustakaan ………………….. 26 3.2 Analisis Data ………………………………………………… 26 3.2.1 Analisa Kwantitatif ………………………………………… 27 3.2.2 Analisa Kwalitatif ………………………………………….. 27 3.3 Analisis Hidrologi ……………………………………………. 27 3.3.1 Analisis Banjir Rencana …………………………………... 27 3.4 Analisis Hidrolika …………………………………………… 28 3.5 Diagram Alir Propil Muka Air
……………………………...
29 ii BAB IV Hasil Dan Pembahasan ……………………………………………….. 30 4.1 Gambar Umum Daerah Studi …………………………………. 30 4.2 Hasil Analisis Hidrologi ……………………………………… 30 4.2.1 Hasil Analisis Curah Hujan Rata-rata Daerah ………………. 33 4.2.2 Hasil Analisis Hujan Rencana ………………………………. 34 4.2.3 Uji Smirnov Kolmagorov ………………………………….. 39 4.2.4 Perhitungan Curah Hujan Efektif ………………………….. 41 …
4.2.5 Perhitungan Debit Banjir Rencana Dengan Metode Nakayasu 42 4
4.3 Perhitungan Dan Analisis Hidrolika
…………………………
55 ……
4.3.1 55
Analisis Propil Muka Air Dengan Metode Integrasi Grafis
4.3.2 Perhitungan Profil Muka Air Dengan Program Hec-Ras ……. 58 BAB V Penutup ……………………………………………………….. 5.1 ……………………………………………………. 5.2 ………………………………………………………….. Daftar Pustaka
………. 61 Kesimpulan 61 Saran 61 62
iii 5
BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang Kabupaten Klungkung merupakan kabupaten terkecil kedua setelah Denpasar dengan luas keseluruhan 31.500 ha yang berada di daratan Pulau Bali (11.216 ha) dan dua pertiganya terletak di Kepulauan Nusa Penida (20.284 ha) (Wapedia, 2009). Berdasarkan hasil registrasi jumlah penduduk Kabupaten Klungkung tahun 2008 berjumlah 176.822 jiwa/Km2 dengan tingkat pertumbuhan penduduk sebesar 3,10% (Badan Pusat Statistik, 2008: 33) dan berdasarkan data cakupan air bersih PDAM Kabupaten Klungkung tahun 2008 dengan jumlah penduduk yang terlayani baru mencapai 56% untuk kebutuhan domestik dan 3,3% untuk kebutuhan non domestik dari total jumlah penduduk. Maka telah cukup jelas bahwa peningkatan akan kebutuhan air baku adalah hal yang tidak dapat dihindari. Dengan melihat potensi lahan dan sumber air yang melimpah di Kabupaten Klungkung. Pada tahun anggaran 2000 – 2001, pemerintah Kabupaten Klungkung melalui instansi teknisnya telah melakukan studi untuk kelayakan pembangunan Waduk Muara yang mengambil lokasi pada kawasan ex-galian C di desa Gunaksa kecamatan Dawan meliputi areal seluas + 20 Ha untuk daerah tampungan dengan volume tampungannya sebesar 733.725 m 3 dan 200 Ha sebagai kawasan pendukung. Waduk muara ini mendapat suplesi air dari Tukad Unda. Tukad Unda merupakan salah satu sungai terbesar yang ada diwilayah Klungkung. Luas total daerah aliran sungai (catchment area) tukad Unda adalah 220,52 Km 2 dengan panjang sungai ± 22,84 Km. Tukad Telagawaja, Tukad Tanah, Tukad Iseh, Tukad Yehsah, Tukad Bangka, Tukad Lesung-Belatuk, Tukad Bangka-Lantang, Tukad Anyar, Tukad Jerukmanis, Tukad Sam, Tukad Yehmanis, Tukad Nyuh, Tukad Barak, Tukad Batuk, Tukad Kalangidi, dan Tukad Sabuh merupakan sungai yang bermuara di Tukad Unda (Proyek Perbaikan dan Pemeliharaan Sungai Bali, 1996). Kondisi aliran sungai pada aliran Tk. Unda termasuk sungai yang mernpunyai aliran menerus (continous flow) sepanjang tahun dan curah hujan yang cukup tinggi, sehingga potensi aliran dasar (base flow), aliran andalan (dependable flow) maupun debit banjirnya sangat besar. Dengan demikian apabila kondisi aliran di 6
bagian hilir Tk. Unda dikelola dengan baik, dapat diharapkan memberi daya manfaat yang cukup besar (Asta Prima, 2006). Dengan perkembangan laju jumlah penduduk dan peningkatan berbagai sarana industri pariwisata, maka kebutuhan akan air bersih pun meningkat seiring dengan peningkatan laju pertumbuhan penduduk tersebut. Hal ini tentunya harus diimbangi dengan penyediaan kebutuhan akan air bersih yang mana juga membutuhkan sumber air baku sebagai bahan untuk diolah menjadi air bersih. Secara umum Kabupaten Klungkung akan mengalami kekurangan air pada tahun 2010 dan akan terus meningkat (Asta Prima, 2006). Berkaitan dengan hal tersebut dan memperhatikan potensi Tukad Unda untuk dikembangkan menjadi pemasok air, maka Pemerintah dalam hal ini adalah Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jendral pengairan, Proyek Penyediaan Air Baku Bali akan melaksanakan studi dan Desain Rinci Waduk Muara Tukad Unda. Hal ini sangat berkaitan dengan sistem penyediaan air bersih di Wilayah Klungkung dan sekitarnya untuk peningkatan penyediaan yang sudah ada. Dengan direncanakannya bendung pada Waduk Muara Tukad Unda, maka akan terjadi suatu perubahan keadaan sungai dihulu bendung akibat adanya pembendungan air dengan bangunan pelimpah, yaitu berupa terjadinya kenaikan muka air hulu bendung yang merambat ke hulu sungai. Hal ini sering disebut dengan efek back water (Wisnu Aji Prawoto, 2009). Sehingga efek back water ini perlu diperhatikan untuk menentukan panjang tanggul yang diperlukan agar air tidak meluber ke luar sungai.Untuk itu diperlukan perhitungan profil mukair sungai.
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2.1 Analisa Curah Hujan 2.1.1 Analisa Curah Hujan Rata-Rata Daerah Data curah hujan harian yang tercatat pada setiap stasiun pencatat adalah data curah hujan terbesar dalam satu tahun pencatatan dengan tanggal dan bulan yang mungkin saja berbeda pada setiap stasiun. Adapun tiga macam cara yang umum digunakan dalam menghitung hujan ratarata daerah antara lain (Suripin, 2003):
1.
Rata-rata aljabar Merupakan metode yang paling sederhana dalam perhitungan hujan daerah. Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa semua penakar hujan mempunyai pengaruh yang setara. Hasil perhitungan hujan kawasan ini diperoleh dari persamaan n
P1 P2 P3 ... Pn P n
Pi i 1
n
(2.1)
Dimana:
2.
P1,P2,…,Pn
= curah hujan yang tercata di pos penakar hujan 1,2,…,n
n
= banyaknya pos penakar hujan
Metode Poligon Thiessen Metode ini juga dikenal sebagai metode rata-rata timbang (weighted mean). Cara ini cocok untuk daerah datar dengan luas 500 – 5000 km2. Persamaan yang digunakan dalam metode ini adalah: n
P1A1 P2 A2... PnAn P A1 A2 ... An
PiAi i 1 n
Ai
(2.2)
i 1
Dimana: P1,P2,…,Pn
= curah hujan yang tercata di pos penakar hujan 1,2,…,n 8
3.
A1,A2,…,An
= luas areal polygon i
n
= banyaknya pos penakar hujan
Metode Isohyet Metode ini merupakan metode yang paling akurat,namun memerlukan keahlian dan pengalaman. Persamaan metode Isohyet adalah sebagai berikut:
P1 P2
A 2 P A
(2.3)
Dimana: P1,P2,…,Pn
= curah hujan yang tercata di pos penakar hujan 1,2,…,n
A1,A2,…,An
= luas areal polygon i
n
= banyaknya pos penakar hujan
Dalam menentukan curah hujan rata-rata terbesar pada daerah aliran Tukad Unda diambil dari tiga pos pengamatan yaitu stasiun Besakih, stasiun Duda dan stasiun Klungkung. Kemudian dicari dengan cara rata-rata aljabar yaitu rata-rata terbesar dari ketiga stasiun pencatat curah hujan tersebut.
2.1.2 Uji Distribusi Frekuensi
Tujuan dari analisis frekuensi curah hujan ini adalah untuk memperoleh curah hujan dengan beberapa perioda ulang. Pada analisis ini digunakan beberapa metoda untuk memperkirakan curah hujan dengan periode ulang tertentu. Metoda yang dipakai nantinya harus ditentukan dengan melihat karakteristik distribusi hujan daerah setempat. Periode ulang yang akan dihitung pada masing-masing metode adalah untuk periode ulang 2, 5, 10, 25, 50, dan 100 tahun. Dari perhitungan distribusi-distribusi di atas akan diperoleh hasil yang berbeda-beda, oleh karena itu perlu dilakukan test untuk menentukan hasil yang terbaik, yaitu yang memiliki penyimpangan terkecil. Ada dua metode pemeriksaan kesesuaian yang lazim di pakai yaitu metode Chi-Square Test (X2 test) dan metode SmirnovKolmogorof. Hasil perhitungan dari kedua metode tersebut selanjutnya dibandingkan dan dipilih yang memiliki penyimpangan terkecil. 9
2.1.2.1
Metode Chi-Square Test Metode ini hanya cocok digunakan untuk memeriksa data
pengamatan yang banyak, Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut : X2
(Ef Of) 2 Ef
(2.4)
dimana : X2
= harga Chi –kuadrat
Ef
= Frekuensi (banyaknya pengamatan yang diharapkan, sesuai pembagian kelasnya)
Of
= Frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama Nilai X2 yang terdapat ini harus lebih kecil dari nilai X2 Cr (Chi-
kuadrat kritik) yang didapat dari tabel, untuk suatu derajad nyata tertentu (level of significance), yang sering diambil sebesar 5%. Derajat kebebasan ini secara umum dapat dihitung dengan : DK = k – (P + 1)
(2.5)
Dimana : DK
= derajat kebebasan (number of degree of freedom)
K
= banyaknya kelas (grup)
P
= banyaknya keterikatan (constrain) atau sama dengan parameter, yang
untuk
distribusi Chi-kuadrat = 2
2.1.2.2
Metode SmirnovKolmogorov Untuk mengetahui apakah data tersebut benar sesuai dengan jenis
selebaran teoritis yang dipilih, perlu dilakukan pengujian lebih lanjut. Untuk keperluan analisis uji kesesuaian dipakai uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov. Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov diperoleh dengan memplot data dan probabilitasnya dari data yang bersangkutan, serta hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan dapat diketahui penyimpangan terbesar (∆ maksimum).
10
Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan dengan penyimpangan kritis yang masih diijinkan (∆cr) pada tabel 2.3. P ≤ ∆cr
(2.6)
Dimana : P
= peluang terbesar dari distribusi empiris dan teoritis,
∆cr = nilai peluang yang diperoleh dari tabel uji Smirnov-Kolmogorov yang merupakan fungsi dari sejumlah data dan tariff signifikan yang dikehendaki.
Tabel 2.3 Harga kritis (∆cr) untuk uji Smirnov-Kolmogorov N\α
0,20
0,10
0,05
0,01
5
0,45
0,51
0,56
0,67
10
0,32
0,37
0,41
0,49
15
0,27
0,30
0,34
0,40
20
0,23
0,26
0,29
0,36
25
0,21
0,24
0,27
0,32
30
0,19
0,22
0,24
0,29
35
0,18
0,20
0,23
0,27
40
0,17
0,19
0,21
0,25
45
0,16
0,18
0,20
0,24
50
0,15
0,17
0,19
0,23
>50
1,07/√n
1,22/√n
1,36/√n
1,63/√n
Sumber : M.M.A.Shahin, 1976
2.2. Curah Hujan Rencana Metode yang digunakan untuk menghitung curah hujan rancangan adalah metode EJ Gumbel dan Log Pearson Tipe III. Nilai curah hujan rancangan terbesar dari kedua metode ini menjadi pendekatan berikutnya: 11
1.
Distribusi Gumbel Metode E.J. Gumbel dengan persamaan sebagai berikut (Suripin,2003) : X = X + s.K
(2.7)
Dengan : X
= variate yang diekplorasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode
ulang T tahun,
X
= harga rata-rata dari data,
S
= deviasi standar,
KT
= faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang (return period) dan tipe distribusi frekuensi.
X
1 n Xi n i 1
(2.8)
n
( Xi X )
2
i 1
s=
(2.9)
n -1
untuk menghitung faktor frekuensi E.J.Gumbel digunakan rumus : K=
YTr Yn Sn
(2.10)
Dengan : YTr
= reduce variate sebagai puncak periode ulang T tahun,
Yn
= reduce mean sebagai fungsi dari banyak data n,
Sn
= reduce standard deviation sebagai fungsi dari banyaknya data n,
YTr
= -Ln ln
Tr 1 Tr
(2.11)
Dengan mensubstitusikan ketiga persamaan diatas diperoleh : = X+
XTr
(YTr Yn) S Sn
(2.12)
Atau XTr
=b+
1 YTr a
(2.13)
Dimana a=
s ; Sn
b= X-
YnS Sn 12
Persamaan diatas menjadi :
1 YTr a
X
=b+
(2.14)
XTr
= debit banjir dengan waktu balik Tr tahun
Adapun karakteristik dari distribusi Gumbel adalah (Sri Harto,1993) : 1.
Nilai koefisien skewness (Cs)
= 1,1396
2.
Koefisien kurtosis (Ck)
= 5,4002
Adapun perhitungan nilai koefisien keragaman, skewness, dan kurtosis : 3.
Koefisien keragaman (Cv) =
4.
Koefisien skewness (Cs) =
S X
(2.15)
a S3
(2.16)
Dimana : a=
5.
n n (Xi X) 3 (n - 1)(n - 2) i 1
Koefisien kurtosis (CK) =
n 2 ( Xi X ) 4 (n - 1)(n - 2)(n - 3)S4
(2.17)
Dimana : S = Standar deviasi,
X = Rata-rata hitung,
n = jumlah data,
Xi = Data ke-i.
Tabel 2.4 Reduce Variate sebagai fungsi waktu Tr (Tahun)
Reduce Variate (Yt)
2
0,3665
5
1,4999
10
2,2504 13
20
2,9072
25
3,1985
50
3,9019
100
4,6001
Sumber : Soemarto, 1986.
Tabel 2.5 Harga-harga Sn dan Yn
n
Sn
Yn
10
0.9496
0.4952
11
0.9676
0.4996
12
0.9833
0.5035
13
0.9971
0.507
14
1.0095
0.51
15
1.0206
0.5128
16
1.0316
0.5157
17
1.0411
0.5181
18
1.0493
0.5202
19 20
1.0565 1.0628
0.522 0.5236
Sumber : Hidrologi Teknik (Soemarto,1986)
6.
Distribusi Log-Person Tipe III Berikut ini langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Person Tipe III : 7.
Ubah data ke dalam bentuk logaritmis, X = log X
8.
Hitung rata-rata :
n log Xi Log X = i 1 n
9.
(2.18)
Hitung harga simpangan baku :
n 2 (log Xi log X ) S = i 1 n 1
0, 5
(2.19)
14
10.
Hitung koefisien kemencengan :
n n (log Xi - log X) 3 G = i 1 (n - 1)(n - 2)s 3 11.
(2.20)
Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T tahun dengan rumus : Log XT = log X + K.s
(2.21)
Untuk perhitungan Distribusi Log-Person tipe III, data statistiknya tidak mendekati ciri-ciri khas distribusi sebelumnya (Sri Harto,1993). 12.
Curah hujan efektif Untuk menghitung debit banjir rencana, maka hasil perhitungan curah hujan harian dirubah menjadi hujan efektif. Dalam hal ini curah hujan efektif sama dengan curah hujan harian dikurangi dengan kehilangan seperti penguapan, peresapan, dan sebagainya. Apabila kehilangan tersebut dinyatakan sebagai bagian dari hujan rata-rata yang jatuh di dalam aliran sungai, maka besarnya curah hujan menjadi : Re = Rt-d.Rt = Rt (1-d), jika 1-d = C
(2.22)
Dengan : Re = Curah hujan efektif, Rt = Curah hujan rata-rata yang jatuh di dalam daerah aliran sungai, d
= Koefisien yang menyatakan berapa bagian kehilangan curah hujan,
C
= Koefisien aliran.
Tabel 2.6 Harga Koefisien Pengaliran (Run Off Coeffisien) Kondisi Daerah Aliran
Harga C
Daerah pegunungan berlereng terjal
0,75 - 0,90
Daerah perbukitan
0,70 - 0,80
Daerah bergelombang dan bersemak-semak
0,50 - 0,75
Daerah dataran yang digarap
0,45 - 0,60
15
Daerah persawahan irigasi
0,70 - 0,80
Sungai di daerah pegunungan
0,75 - 0,80
Sungai kecil di daerah dataran
0,45 - 0,75
Sungai yang bebas dengan wilayah pengikisan yang lebih dari seperlunya terdiri dari dataran
0,50 - 0,75
Sumber : Bendungan Type Urugan Ir. Suyono Sosrodarsono dan Kensaku Takeda
2.3 Distribusi Curah Hujan Tiap Jam Perhitungan hidrograf banjir dengan memakai sistem unit hidrograf diperlukan pembagian hujan yang mungkin terjadi dalam selang waktu. Daerah pengaliran di Indonesia biasanya diambil selang waktu 5 sampai dengan 7 jam. Sebagai pendekatan untuk pengaliran DAS Tukad Unda diambil hujan harian selama 5 jam. Pengambilan curah hujan tiap jamnya dihitung dengan metode Rasional, yaitu : 1.
Perhitungan rata-rata hujan sampai jam ke-T Rt = Ro (T1/t)2/3 = Ro (5/T)2/3
(2.23)
Ro = R24/T1 Dengan : Rt = Rata-rata hujan jam ke-T, T1 = Waktu terpusat hujan harian, R24 = Hujan harian efektif (mm/jam), Ro = Hujan harian rata-rata (mm/jam).
2.
Perhitungan curah hujan pada jam ke-T Rt = t.Rt- (t-1) . R (t-1)
(2.24)
Keterangan : Rt = Curah hujan pada jam ke-T
2.4 Unit Hidrograf Untuk menentukan pola hidrograf banjir (Patern of flood hidrograf) yang ditempuh dengan cara unit hidrograf yang diusulkan oleh Dr. Nakayasu. Debit puncak dalam metode ini dapat dihitung dengan rumus :
16
Qmax =
A.R 3,6 (0,3 Tp T® )
(2.25)
Dengan : Qmax
= besarnya debit puncak banjir (m3/dt),
Ro
= Curah hujan satuan (mm),
A
= Luas daerah pengaliran (Km2),
Tp
= Waktu permulaan banjir sampai puncak (jam),
T0,3
= Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit dari debit puncak sampai 30% dari debit puncak. Untuk mendapatkan harga Tp dan T0,3 dipergunakan rumus sebagai berikut:
Tp
= Tg + 0,8Tr
T0,3
= α . Tg
(2.26) (2.27)
Keterangan : Tg
= Log Time (selang waktu) dalam daerah aliran dalam satuan jam. Besarnya Tg tergantung dari panjang sungai (L) dengan ketentuan sebagai berikut :
Tr
L > 15 Km
Tg = 0,4 + 0,058L
L< 15Km
Tg = 0,21 + L0,7
(2.28) (2.29)
= Satuan waktu dari hujan (jam), besarnya diambil 0,5 Tg sampai dengan Tg. Berdasarkan persamaan Hidrograf satuan tersebut akan terbentuk kurva yang ditampilkan seperti pada gambar.
Gambar 2.1 Unit Hidrograf Satuan Berdasarkan kurva tersebut diatas akan didapat hal-hal sebagai berikut : 1.
Pada kurva naik (0 < t < Tp) Q/Qmax = (t/Tp)24
(2.30) 17
2.
Pada kurva turun 1.
(Tp < t < T0,1) Q/Qmax = 0,3
2.
(t Tp) ( T0,3)
(2.31)
(T0,3 < t < T0,32) (t Tp 0,5T0,3)
Q/Qmax = 0,3 3.
(1,5 T0,3)
(2.32)
(t > T0,32) (t Tp 1,5T0,3)
Q/Qmax = 0,3
(2 T0,3)
(2.33)
2.5 Analisis Hidrolika Saluran drainase merupakan prasarana pembuang air hujan yang digunakan untuk mengalirkan air tersebut menuju pembuang akhir yang berupa laut atau danau. Dari segi keberadaannya, saluran drainase dapat berupa saluran alami ataupun buatan manusia. Sedangkan dari segi penyalurannya, saluran drainase dapat dibedakan menjadi saluran terbuka dan tertutup. Saluran terbuka merupakan saluran dimana muka air dibatasi oleh dinding dan pada bagian muka air bebas. Sedangkan saluran tertutup merupakan seluruh muka air dibatasi oleh dinding dan lazim disebut saluran pengaliran bertekanan.
2.5.1 Aliran Aliran pada saluran terbuka maupun saluran tertutup yang mempunyai permukaan bebas disebut aliran permukaan bebas (free surface flow) atau aliran saluran terbuka (open channel flow).permukaan bebas mempunyai tekana yang sama dengan tekanan atmosfir. Aliran permukaan bebas dapat diklasifikasikan menjadi beberapa tipe tergantung kriteria yang digunakan. Berdasarkan perubahan kedalaman dan atau kecepatan mengikuti waktu,maka aliran dibedakan menjadi aliran permanen (steady) dan tidak permanen (unsteady), sedangkan berdasarkan fungsi ruang aliran dapat dibedakan menjadi aliran seragam (uniform) dan aliran tidak seragam (non-uniform) (Suripin, 2003).
18
2.5.1.1 Aliran Permanen Dan Tidak Permanen Jika kecepatan aliran pada suatu titik tidak berubah terhadap waktu, maka aliran tersebut merupakan aliran permanen atau tunak (steady). Apabila kecepatan pada suatu lokasi tertentu berubah terhadap waktu, maka aliran tersebut merupakan aliran tidak permanen atau tidak tunak (unsteady).
2.5.1.2 Aliran Seragam Dan Tidak Seragam Jika kecepatan aliran pada suatu waktu tidak berubah sepanjang saluran yang ditinjau, maka alirannya disebut seragam (uniform flow). Namun jika kecepatan aliran pada saat tertentu berubah terhadap jarak, maka alirannya disebut aliran tidak seragam (non-uniform flow).
2.5.1.3 Aliran Subkritis, Kritis, Dan Superkritis Aliran dikatakan kritis apabila kecepatan aliran sama dengan kecepatan gelombang gravitasi dengan amplitude kecil. Gelombang gravitasi dapat dibangkitkan dengan merubah kedalaman. Apabila kecepatan aliran lebih kecil dari kecepatan kritis, maka aliran disebut subkritis. Apabila kecepatan alirannya lebih lebih besar dari kecepatan kritis, maka alirannya disebut superkritis. Parameter yang digunakan untuk menyatakan ketiga jenis aliran tersebut ialah dengan bilangan Froude (Fr) (KG Rangga Raju, 1986). Fr
=
V g h
(2.34)
Dengan : Fr
= bilangan Froude
V
= kecepatan aliran (m/det)
h
= kedalaman aliran (m)
g
= percepatan gravitasi (m/det2)
Berdasarkan besarnya bilangan Froude, aliran pada saluran terbuka dibedakan : Fr < 1, maka alirannya sukritis (menggenang), Fr = 1, maka alirannya kritis (mengalir), Fr > 1, maka alirannya superkritis (meluncur). 2.5.2 Kecepatan
19
Kecepatan aliran dalam saluran biasanya sangat bervariasi dari satu titik ke titik lainnya. Hal ini disebabkan karena adanya tegangan geser didasar dan di dinding saluran serta keberadaan permukaan bebas. Akibat sulitnya menentukan tegangan geser dan distribusi kecepatan dalam aliran turbulen, maka diguanakan pendekatan empiris untuk menghitung kecepatan rata-rata. Rumus empiris yang sering digunakan adalah persamaan Manning (Suripin, 2003) : 2
1
1 V= R 3 S 2 n
(2.35)
Dimana :
V
= kecepatan rata-rata (m/det)
R
= Jari-jari hidrolik, R =
A
= luas penampang basah (m2),
S
= kemiringan dasar saluran,
n
= koefisien kekasaran Manning.
A , P
2.6 Profil Muka Air 2.6.1 Profil Muka Air Untuk Berbagai Kemiringan Dasar Saluran Berdasarkan
kemiringan dasar saluran,
kondisi permukaan, geometri
penampang melintang, dan debit, maka saluran terbuka dapat diklasifikasikan ke dalam lima macam. Pengelompokan ini berdasarkan kondisi aliran di saluran yang diindikasikan oleh posisi relatif kedalaman normal hN dan kedalaman kritis hC yang dihitung untuk tiaptiap saluran. Kriterianya adalah sebagai berikut : 1.
Saluran datar (horizontal channel)
: So = 0 dan hN ∞
2.
Saluran landai (mild channel)
: So < Sc dan hN > hC
3.
Saluran kritis (critical channel) : So = Sc dan hN = hC
4.
Saluran terjal (steep channel)
: So > Sc dan hN < hC
5.
Saluran menanjak (adverse channel)
: So < 0
2.6.2 Perhitungan Profil Muka Air
20
Ada beberapa cara yang digunakan untuk menghitung profil muka air pada aliran permanen tidak beraturan, diantaranya adalah Metode Integrasi Grafis, Metode Bresse, Metode Deret, Metode Flamant, Metode Tahapan Langsung, dan Metode Tahapan Standard. Dalam perhitungan Back Water biasanya menggunakan Metode Integrasi Grafis.
2.6.2.1 Metode Integrasi Grafis Metode Integrasi grafis adalah metode yang mengintegrasikan persamaan dinamis dari aliran berubah lambat laun secara grafis. Dipilih dua penampang saluran (gambar 2.7 a) dengan jarak berturut-turut x1 dan x2 terhadap suatu titk awal dan dengan kedalaman berturut-turt y1 dan y2. Jarak dalam arah dasar saluran adalah (Ven te chow, 1997):
Gambar 2.2 Metode Integrasi Grafis Sumber : Ven Te Chow, 1997
χ = χ2+ χ1 =
dx = 2
1
2
1
dx dy dy
(2.36)
Luas daerah yang diarsir yang terbentuk oleh lengkung, sumbu y dan ordinat dx/dy adalah sama dengan nilai x yang sesuai dengan y 1 dan y2. di dalam perhitungan, x adalah jarak antara stasion 1 dengan stasion berikutnya, yang dicari melalui bantuan grafik berupa daerah yang diarsir.
2.6.2.2 Perhitungan Dengan Menggunakan Program Hec-Ras 21
HEC-RAS merupakan program aplikasi untuk memodelkan aliran di sungai, River Analysis System (RAS), dibuat oleh Hydrologic Engineering Center (HEC) yang merupakan satuan kerja di bawah US Army Corps of Engineers (USACE). HEC-RAS merupakan model satu dimensi aliran permanen maupun tak-permanen (steady and unsteady one-dimensional flow model). HEC-RAS versi terbaru yang telah beredar saat ini, Versi 4 Beta, memiliki empat komponen model satu dimensi: (1) hitungan profil muka air aliran permanen, (2) simulasi aliran tak permanen, (3) hitungan transpor sedimen, dan (4) hitungan kualitas (temperatur) air. Satu elemen penting dalam HEC-RAS adalah keempat komponen tersebut memakai data geometri yang sama, routine hitungan hidraulika yang sama, serta beberapa fitur desain hidraulik yang dapat diakses setelah hitungan profile muka air dilakukan. HEC-RAS merupakan program aplikasi yang mengintegrasikan fitur graphical user interface, analisis hidraulik, manajemen dan penyimpanan data, grafik, serta pelaporan.
Adapun tahapan pengerjaan dengan software HEC-RAS adalah : 1.
Memulai Program HEC-RAS Untuk menjalankan HEC-RAS dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : a. Klik ganda pada ikon HEC-RAS yang ada pada dekstop atau, b. Buka menu start lalu pilih program, kemudian pilih Hec lalu klik HEC-RAS pada menu tersebut. Ketika pertama kali membuka software HEC-RAS, akan tampak pada layar windows sebagaimana pada Gambar 2.3
Gambar 2.3 HEC-RAS Main Window
2. Membuat Model Hidraulik Terdapat lima langkah dalam membuat model hidraulik, yaitu : 22
a. Membuat Project Baru Untuk membuat Project baru dilakukan dengan melakukan prosedur sebagai berikut : 1) Pada HEC-RAS main Window, pilih menu File, kemudian New Project 2) Pilih Directory dan folder yang diinginkan atau membuat folder baru dengan mengklik Create Folder, menuliskan nama folder, klik OK. (untuk menyimpan seluruh file HEC-RAS). 3) Kemudian beri nama Project/ title dan file name, klik OK.
Gambar 2.4 Tampilan Windows New Project Sebelum memulai membuat project baru atau membuat model hidraulika menggunakan software HEC-RAS, sebaiknya pengguna terlebih dahulu mengeset sistem satuan yang akan digunakan. Untuk mengeset satuan dilakukan prosedur sebagai berikut : 1) Pilih menu Option pada HEC-RAS main Window kemudian pilih Unit System 2) Pilih satuan yang diinginkan.
Gambar 2.5 Pemilihan Satuan b. Memasukkan Data Geometri
23
Beberapa data geometri yang dibutuhkan dalam simulasi yaitu: data skema sistem aliran sungai, data penampang sungai dan bangunan hidroulik (jembatan, gorong-gorong dan bendung) jika ada. Untuk memasukkan data geometri klik menu File kemudian pilih Geometric Data, atau bisa juga dengan mengklik ikon Geometric Data. Tampilan windows geometri data dapat dilihat pada Gambar 2.18 (pada awal pekerjaan, layar pada tampilan tersebut kosong).
Gambar 2.6 Geometric Data editor Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menggambar skema jaringan sungai dengan cara sebagai berikut : 1.
Menggambar skema sistem sungai dengan mengklik ikon River Reach dan kemudian menggambar sungai dari hulu ke hilir, kemudian langkah selanjutnya adalah memasukkan nama sungai, dan daerah jangkauannya.
2.
Setelah semua sistem dibuat, langkah selanjutnya adalah memasukkan tampang melintang. Cara memasukkan data penampang sungai adalah dengan mengklik ikon Cross Section, kemudian memasukkan nama sungai, daerah jangkauan sungai, data tiap station sungai yang merupakan jarak antar stasion, elevasi, angka manning serta koefisien kontraksi sebagai berikut :
3.
Pilih menu Option kemudian pilih add a new cross section
4.
Masukkan river stationing (RS). RS harus berupa angka (1, 2, 3, dst) mulai dari hilir ( RS terkecil ) ke hulu (RS terbesar), sehingga RS menunjukkan letak di skema sungai, tetapi tidak menunjukkan jarak.
24
5.
Masukkan data potongan melintang sungai. Penggambaran potongan melintang sungai digambarkan dengan koordinat X-Y yang merupakan koordinat lokal dengan Y merupakan elevasi dan X merupakan jarak.
6.
Masukkan jarak potongan melintang ke potongan melintang di hulunya dengan mengisikan Downstream Reach Lengths (LOB = jarak kiri, Channel = tengah, ROB = kanan).
7.
Masukkan nilai manning
8.
Masukkan bank station (Left bank = jarak tebing kiri dan right bank = jarak tebing kanan), Bank Station merupakan titik pemisah dimana tampang sungai dibagi menjadi bantaran kiri, kanan dan bagian tengah
9.
Masukkan nilai koefisien konstraksi dan ekspansi.
10.
Agar jarak antar cross section tidak terlalu jauh, maka dilakukan interpolasi dengan memilih tools pada geometic data editor, pilih XS interpolation, kemudian memilih RS yang akan diinterpolasi.
Tampilan masukan penampang sungai dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Cross section data editor 3) Setelah semua data geometri dimasukkan, simpan semua data geometri dengan memilih Save Geometric Data As dari menu File. c. Setelah data geometri dimasukkan, langkah selanjutnya adalah memasukkan data aliran sebagai data syarat batas. Langkah-langkah untuk melakukan analisa pada kondisi batas aliran steady adalah sebagai berikut : 25
1) Pilih menu Steady Flow Data dari menu Edit pada HEC-RAS main window. 2) Pada menu Steady Flow Data akan diminta mengisi debit puncak sebagai batas hulu dan kondisi batas hilir dengan berbagai pilihan.. Layar windows untuk aliran Steady ditampilkan sebagai berikut :
Gambar 2.8 Tampilan Windows Kondisi Batas Hulu
Gambar 2.9 Tampilan Windows Kondisi Batas Hilir 11.
Simpan data aliran steady dengan memilih File, kemudian Save Flow Data As dan ketik nama yang diinginkan.
12.
Running
26
Setelah semua data dimasukkan, langkah yang terakhir yaitu melakukan running terhadap data masukan. 1.
Dari HEC-RAS main window, klik menu Run dan pilih Steady Flow Analisis.
2.
Pilih geometri file dan steady flow file yang diinginkan
3.
Pilih flow gegime yang diinginkan
4.
Pilih file kemudian save plan as
5.
Tekan tombol COMPUTE untuk melakukan running.
Tampilan Unsteady flow analysis dapat dilihat pada Gambar 2.10
Gambar 2.10 Unsteady Flow Analysis
6.
Hasil Analisis Setelah running dilaksanakan dan tidak terdapat kesalahan, hasil analisis dapat ditampilkan dalam bentuk tabel maupun gambar. Untuk melihat hasil running adalah sebagai berikut : 1) Pilih View pada HEC-RAS main window 2) Pilih hasil running yang dikehendaki. Hasil running tersebut diantaranya :
27
• Plotting penampang saluran
• Plotting profil saluran secara menyeluruh atau sebagian
• Rating Curve
28
• Plotting perspektif saluran (X, Y, Z)
• Tabulasi output kondisi saluran pada suatu penampang.
29
7.
Keluar dari Program Setelah data hasil eksekusi didapatkan, simpan semua data dengan cara mengklik menu File pada menu utama windows lalu pilih Save Project. Setelah selesai pilih menu File kemudian klik Exit untuk keluar dari program.
BAB III RANCANGAN KEGIATAN
3.1 Teknik Pengumpulan Data 3.1.1 Teknik Pengumpulan Data Lapangan Merupakan teknik pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan langsung di lapangan. Teknik pengumpulan data lapangan yang dilakukan berupa : 1.
Wawancara, yaitu mengadakan komunikasi langsung mengenai permasalahan yang terjadi pada lokasi penelitian.
2.
Observasi, yaitu dengan cara mengadakan pengamatan langsung ke lapangan.
3.1.2 Teknik Pengumpulan Data Perpustakaan (Library Research) Merupakan teknik pengumpulan data dengan menggunakan buku-buku yang berhubungan dengan obyek pembahasan. 30
Dalam studi ini data yang diambil adalah data yang menunjang dalam penelitian studi perencanaan bendung pada waduk muara Tukad Unda. Berdasarkan sumbernya data dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1.
Data Primer, yaitu data yang diperoleh secara langsung dari responden atau sumber data.
2.
Data Sekunder, yaitu data yang diperoleh dari pihak-pihak lain yang berhubungan dengan masalah penelitian. Dalam rangka pengumpulan data ini penulis cenderung mengumpulkan data
sekunder dibandingkan dengan data primer. Hal ini disebabkan situasi tidak memungkinkan melakukan penelitian langsung di lapangan.
3.2 Analisis Data Data yang telah terkumpul akan dianalisis dengan metode kwantitatif dan metode kwalitatif.
3.2.1 Analisis Kwantitatif Suatu cara menganalisis data dalam bentuk angka-angka dengan menggunakan rumus-rumus yang ada hubungannya dengan permasalahan yang dihadapi.
3.2.2 Analisis Kwalitatif Cara menganalisa data yang bukan berbentuk angka, akan tetapi berupa penarikan kesimpulan dan pengkajian terhadap permasalahan yang dihadapi. Dari hasil analisis tersebut akan dapat ditarik suatu kesimpulan mengenai studi atau permasalahan yang dilaksanakan.
3.4 Analisis Hidrologi Analisis ini dimaksudkan untuk menganalisis data curah hujan yang meliputi perhitungan: 3.4.2 Analisis Banjir Rencana 3.4.2.1 Curah Hujan Rata-rata Dengan menganalisis data curah hujan dari tiga stasiun terdekat dengan lokasi studi dengan menggunakan metode rata-rata aljabar, yaitu menjumlahkan data curah 31
hujan pertahun dan dibagi dengan banyaknya stasiun pengamatan. Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa semua penakar hujan mempunyai pengaruh yang sama. Metode ini dipakai karena hasil analisis yang diperoleh tidak jauh berbeda dengan metode yang lain (Suyono Sosrodarsono, 1976). Selain itu metode ini digunakan karena luas DAS Tukad Unda adalah 220,52 km2. Sehingga masuk pada ketentuan metode ratarata aljabar (Suripin, 2003:31). Persamaan yang digunakan adalah persamaan (2.10) : Ketentuan pemilihan DAS : (> 5000 km2)
3.
DAS besar
4.
DAS sedang (500 – 5000 km2)
5.
DAS kecil
: Metode Isohyet : Metode Poligon Thiessen
(< 500 km2)
: Metode Rata – Rata Aljabar
3.4.2.2 Melakukan Uji Smirnov-Kolomogorov Dengan menggunakan persamaan (2.6)
3.4.2.3 Curah Hujan Rencana Dengan menggunakan distribusi pada persamaan (2.7) sampai dengan persamaan (2.14)
3.4.2.4 Menghitung Debit Banjir Rencana 1.
Data curah hujan harian dirubah menjadi hujan efektif dengan menggunakan persamaan (2.2.2)
6. Perhitungan rata-rata hujan sampai jam ke-T dengan persamaan (2.23) 7. Perhitungan curah hujan pada jam ke-T dengan persamaan (224) 8. Menentukan pola hidrograf banjir dengan persamaan (2.25)
3.5 Analisis Hidrolika 1.
Meliputi analisis aliran dengan persamaan (2.34)
2.
Analisis kecepatan aliran pada saluran, persamaan (2.35)
3.
Analisis profil muka air dengan persamaan (2.36) dan dengan bantuan program Hec-Ras
32
3.6 Diagram Alir
3.6.1 Diagram Alir Profil Muka Air
MULAI
ANALISIS CURAH HUJAN HARIAN MAKSIMUM DARI TAHUN 1983-2005
ANALISIS CURAH HUJAN RATA-RATA
CURAH HUJAN RENCANA
ANALISIS DEBIT BANJIR RENCANA
MENGHITUNG PROFIL MUKA AIR
REKOMENDASI
SELESAI
33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Gambaran Umum Daerah Studi Kabupaten Klungkung merupakan kabupaten terkecil kedua setelah Denpasar dengan luas keseluruhan 31.500 ha yang berada di daratan Pulau Bali (11.216 ha) dan dua pertiganya terletak di Kepulauan Nusa Penida (20.284 ha). Kabupaten Klungkung terdiri dari 4 kecamatan yaitu: Kecamatan Banjarangkan, Dawan, Klungkung, dan .Secara geografis Kabupaten Klungkung terletak antara 115021’28”– 115037’43” Bujur Timur dan 80027’37 – 80049’00” Lintang Selatan dengan batas sebagai berikut: (Wapedia, 2009) 1. Sebelah Utara
: berbatasan dengan Kabupaten Bangli
2. Sebelah Timur
: berbatasan dengan Kabupaten Karangasem
3. Sebelah Barat
: berbatasan dengan Kabupaten Gianyar
4. Sebelah Selatan
: Berbatasan dengan Samudra India.
Rencana pembangunan bendung pada waduk muara Tukad Unda terletak didesa Sampalan Klod di Kecamatan Dawan. Jarak daerah rencana proyek dari ibukota kabupaten berjarak sekitar 2 km atau sepuluh menit perjalanan dengan kendaraan bermotor, serta dari Ibukota Propinsi di Denpasar berjarak sekitar 40 km atau satu setengah jam perjalanan dengan kendaraan bermotor. Desa Tangkas merupakan salah satu dari 18 desa yang termasuk dalam wilayah Kecamatan Klungkung kabupaten Klungkung. Sedangkan Desa Gunaksa dan Desa
34
Sampalan Klod merupakan dua desa dari 12 desa yang tercakup dalam kecamatan Dawan Kabupaten Klungkung.
4.2 Analisis Hidrologi
35
Tabel 4.1 Jumlah Hari Hujan Stasiun Besakih Tahun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Jan. 20 21 14 20 22 24 23 22 21 25 21 22 20 20 22 0 19 7 17 25
Feb. 12 12 14 12 15 22 23 24 17 24 22 10 20 21 19 18 12 12 0 21
Mar. 12 6 15 10 20 23 11 5 18 19 19 15 18 0 18 15 11 15 0 10
Apr. 6 6 13 2 8 10 10 5 12 17 15 8 11 4 8 0 13 11 0 9
Mei 10 6 3 3 5 6 7 3 5 2 16 0 2 0 12 0 8 4 0 10
Juni 3 2 0 8 2 6 5 2 2 3 8 6 2 5 2 1 6 11 0 1
Bulan Juli 6 7 4 5 6 9 9 8 8 3 6 4 3 6 2 10 3 4 0 5
Agust. 3 2 4 5 3 5 9 2 6 0 3 2 4 4 0 9 2 12 0 3
Sept. 6 5 8 5 0 2 3 0 8 4 0 4 5 0 3 8 2 2 0 12
Okt. 4 2 11 11 0 7 16 3 10 15 8 6 0 0 2 0 2 3 0 10
Nop. 3 17 14 7 6 21 15 11 17 18 26 9 0 13 11 15 2 15 24 11
Des. 20 12 16 19 18 26 22 15 17 23 18 15 0 23 15 21 13 24 23 16
Hujan Harian Maksimum 98 76 154 103 158 138 114 139 105 130 120 153 103 127 550 150 135 119 110 102
Sumber : Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah III Denpasar
Tabel 4.2 Jumlah Hari Hujan Stasiun Duda Tahun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Jan. 18 6 19 17 21 17 18 16 15 25 20 23 21 23 15 12 13 4 8 8
Feb. 8 13 16 11 17 20 19 16 10 16 21 7 25 17 13 15 8 7 10 10
Mar. 13 8 12 7 17 19 12 3 14 19 26 20 8 10 14 9 9 5 10 2
Apr. 4 13 8 9 15 9 7 11 11 21 21 12 8 12 8 9 5 2 6 7
Mei 9 6 2 6 7 13 10 3 5 3 23 3 6 7 15 1 8 3 10 7
Juni 4 5 2 6 9 11 3 0 5 12 17 16 6 4 1 4 9 6 2 1
Bulan Juli Agust. 7 4 8 3 11 5 10 10 7 3 11 12 10 13 12 4 8 10 10 10 4 10 7 4 6 4 8 8 6 6 8 11 5 2 5 6 6 5 4 2
Sept. 9 5 10 14 3 6 5 1 15 5 3 11 5 6 7 7 1 3 6 4
Okt. 0 2 13 8 2 11 14 2 14 21 10 15 0 11 4 7 0 1 12 4
Nop. 1 13 9 10 7 18 9 9 14 14 23 21 0 13 13 7 4 2 11 1
Des. 11 4 12 7 11 20 14 9 16 20 13 18 0 14 12 16 5 15 11 8
Hujan Harian Maksimum 95 250 120 102 103 125 126 246 107 135 164 192 95 242 181 565 365 166 173 180
Sumber : Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah III Denpasar 36
Tabel 4.3 Jumlah Hari Hujan Stasiun Klungkung Tahun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Jan. 14 14 10 9 11 9 13 12 6 13 7 11 10 2 6 12 23 11 13 23
Feb. 4 10 12 4 8 10 11 10 4 11 9 8 9 13 13 10 25 20 16 19
Mar. 9 2 8 4 13 4 9 3 1 6 11 4 5 6 10 7 20 19 19 9
Apr. 7 2 5 3 10 3 3 5 3 7 1 8 4 8 7 10 13 11 9 11
Mei 6 2 1 2 7 8 6 2 4 0 8 6 4 8 13 2 22 8 20 15
Juni 3 0 1 4 1 6 2 2 2 3 7 7 8 2 4 5 15 15 5 4
Bulan Juli 5 7 0 7 4 4 4 4 4 3 3 3 9 4 2 11 8 7 10 9
Agust. 7 2 2 2 0 0 5 0 5 2 2 5 3 3 5 10 8 12 9 3
Sept. 3 0 4 0 0 0 1 0 7 3 1 3 2 5 5 5 0 3 5 11
Okt. 1 0 7 3 1 5 9 1 7 9 5 5 0 8 5 10 4 0 14 4
Nop. 0 11 7 1 4 7 7 4 6 7 15 5 0 7 10 7 6 10 18 4
Des. 8 3 7 7 8 9 7 4 11 14 2 10 0 14 13 22 18 22 17 5
Hujan Harian Maksimum 94 140 125 100 95 167 121 88 95 75 87 142 88 121 147 109 142 175 150 126
Sumber : Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah III Denpasar
37
4.2.1
Curah Hujan Rata-Rata Daerah Untuk mendapatkan data curah hujan wilayah adalah dengan mengambil
data curah hujan rata-ratanya. Ada 3 cara yang telah banyak digunakan yaitu, cara rata-rata aljabar (arithmatic Mean Method), Poligon Thiessen (Thiessen Polygon Method) dan Isohiet (Isohyetal Method). Data yang tercatat pada stasiun pencatat hujan adalah hujan titik (point rainfall). Data curah hujan dalam analisis ini diambil dari 3 stasiun curah hujan yang mewakili hidroklimatologi daerah aliran DAS Tukad Unda. Data hujan yang dipergunakan meliputi data hujan dari stasiun Besakih, stasiun Duda, dan Stasiun Klungkung. Hujan rata-rata Tahunan sebesar 2315.19 mm dan banyaknya hari hujan 103 kali dalam setahun. Lamanya pengamatan hujan untuk masing-masing stasiun adalah 20 tahun.
38
Tabel 4.4 Perhitungan Curah Hujan Rata-Rata DAS Tukad Unda No
Thn
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Aug
Sep
Okt
Nov
Des
Jml
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
512 409 258 485 529 471 483 495 456 531 299 524 586 625 492 160 518 164 397 521
184 404 453 285 299 434 502 425 272 473 505 257 623 607 625 469 365 444 168 482
293 110 255 119 544 359 275 53 211 255 554 377 381 204 532 348 287 423 180 116
89 121 111 341 179 138 145 108 454 387 204 173 116 246 348 394 298 80 239 215
172 130 22 58 167 195 183 15 92 16 508 74 65 119 625 14 217 94 195 186
90 37 7 92 61 124 48 7 35 94 317 395 62 64 24 199 221 216 10 29
91 120 52 109 101 97 125 88 148 85 75 61 90 108 57 252 107 117 53 143
81 24 66 86 20 50 189 16 123 44 69 86 44 74 91 282 38 236 77 99
90 46 101 104 15 49 66 7 322 94 20 145 110 114 72 368 28 30 118 195
18 9 325 197 14 315 351 19 264 557 185 319 0 152 98 167 37 32 287 347
31 483 413 156 136 348 313 353 315 320 909 258 242 365 321 320 46 274 442 144
338 175 368 287 328 417 360 202 433 377 369 495 502 719 574 600 240 732 409 288
1989 2068 2431 2319 2393 2998 3039 1787 3126 3232 4012 3163 2820 3397 3858 3572 2404 2841 2576 2764
Rata-Rata
2840
Etp
3.29
3.23
2.96
2.52
2.28
2.06
1.99
2.44
3.07
3.45
3.51
3.39
Sumber: Hasil perhitungan
4.2.2
Hujan Rencana Hujan rencana adalah hujan terbesar tahunan dengan suatu kemungkinan
yang tertentu atau hujan dengan suatu kemungkinan periode ulang tertentu dimana sebagai dasar perhitungan digunakan curah hujan maksimum harian tahunan yang terjadi serempak di daerah pengaliran sungai yang ditinjau.
4.2.2.1
Metode Gumbel
39
Harian Max Sort 59 93 67 61 79 72 89 92 63 79 91 105 73 86 212 189 94 83 100 97
59 61 63 67 72 73 79 79 83 86 89 91 92 93 94 97 100 105 189 212
Tabel 4.5 Perhitungan Mencari Nilai Standar Deviasi Curah Hujan ( Xi ) mm/hari 177.593 124.907 120.236 120.042 117.395 111.885 99.176 97.797 96.768 81.320 73.870 65.161 64.355 63.908 59.051 58.409 55.855 51.899 51.715 50.633 1741.974
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ∑
X
(Xi- X )
(Xi- X )²
87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099 87.099
90.494 37.809 33.137 32.943 30.297 24.786 12.078 10.699 9.669 -5.779 -13.229 -21.938 -22.743 -23.191 -28.048 -28.690 -31.244 -35.200 -35.384 -36.466
8189.187 1429.490 1098.075 1085.255 917.885 614.339 145.869 114.463 93.495 33.399 174.994 481.272 517.261 537.829 786.699 823.102 976.182 1239.024 1252.012 1329.754 21839.586
Sumber: hasil perhitungan
X
1 n Xi n i1
= 87.099
Sx
( Xi X ) n 1
2
21839.586 33.904 19
Berdasarkan tabel 2.5 untuk n = 20 didapat Sn = 1,0628
40
yn = 0,5236 1/a =
SX = 31,900 Sn
b = X -
SX * yn = 87,099 – (31,900*0,5236) Sn = 70,396
Dengan menggunakan persamaan 2.21 XTr = b +
1 YTr a
= 70,396 + (31,900*YTr) Cs = 0,9968
Tabel 4.6 Perhitungan Hujan Rancangan Untuk Masing-Masing Periode No. 1 2 3 4 5 6 7
Periode Probabilitas Frekuensi Ulang (%) K 2 50 0.006 5 20 0.842 10 10 1.282 25 4 1.751 50 2 2.054 100 1 2.326 200 0.5 2.576
Log X 1.912 2.046 2.117 2.192 2.241 2.284 2.324
Hujan Rancangan XT (mm/hari) 81.661 111.218 130.854 155.615 174.051 192.454 211.080
Sumber: Hasil perhitungan
4.2.2.2
Metode Log Pearson Type III Dengan menggunakan rumus 2.27 dan 2.28, maka dapat dihitung hujan
rencana Tahunan dengan periode ulang tertentu sebagai berikut :
Tabel 4.7 Perhitungan Mencari Nilai Standar Deviasi
41
No.
Tahun
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
2004 2008 2007 2001 2005 2006 1995 2003 1991 1996 1992 2009 1994 2000 1997 1998 1990 2002 1993 1999 Jumlah
Curah Hujan ( Xi ) mm/hari 177.593 124.907 120.236 120.042 117.395 111.885 99.176 97.797 96.768 81.320 73.870 65.161 64.355 63.908 59.051 58.409 55.855 51.899 51.715 50.633 1,741.974 Rata-Rata
Log
X Log X
Log X
(Log X)2
2.249 2.097 2.080 2.079 2.070 2.049 1.996 1.990 1.986 1.910 1.868 1.814 1.809 1.806 1.771 1.766 1.747 1.715 1.714 1.704
5.060 4.396 4.327 4.324 4.283 4.197 3.986 3.961 3.943 3.649 3.491 3.291 3.271 3.260 3.137 3.120 3.052 2.942 2.936 2.905
0.039 0.006 0.005 0.005 0.004 0.003 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 -0.001 -0.001 -0.001 -0.003 -0.003 -0.004 -0.008 -0.008 -0.009
38.221
73.532
0.025
1.911
Sumber: hasil perhitungan
Standar Deviasi dihitung dengan persamaan :
Si
Si
n
n
i 1
i 1
LogXi 2 LogX LogXi n 1
73.532 1.911.38.221 20 1
Si 0.161 Koefisien kemencengan dihitung dengan persamaan :
42
3
n
LogXi LogX
i 1
3
Cs
n 1 n 2 Si2
Cs
0.025 19 18 0.1612
Cs = 0.0028 Dengan menggunakan rumus 2.30 yaitu Log X T = log X + K.s untuk berbagai kala ulang dapat dilihat sebagai berikut :
Tabel 4.8 Perhitungan Hujan Rancangan DAS Tukad Unda Dengan Metode Log Pearson Tipe III No.
Periode Ulang
Probabilitas (%)
Frekuensi K
Log X
Hujan Rancangan XT (mm/hari)
1 2
2 5
50 20
0.006 0.842
1.912 2.046
81.661 111.218
3 4 5 6 7
10 25 50 100 200
10 4 2 1 0.5
1.282 1.751 2.054 2.326 2.576
2.117 2.192 2.241 2.284 2.324
130.854 155.615 174.051 192.454 211.080
Sumber: Hasil perhitungan
Syarat pemilihan distribusi memenuhi kriteria sebagai berikut : Tabel 4.9 Syarat Pemilihan Distribusi Distribusi Gumbel Log Pearson III Cs Ck
Cs ~ 1,1396 tidak mempunyai sifat khas untuk memperkirakan jenis distribusi.
Cs/Cv -
Ck ~ 5,4002
-
-
0.9968 sebaran gumbel mendekati 4.202 sebaran gumbel tidak mendekati
Sumber : Hasil analisis
Jadi, dari syarat pemilihan distribusi diatas maka metode Log Pearson Tipe III dapat digunakan untuk perhitungan selanjutnya.
43
4.2.3
Uji Smirnov-Kolmogorov Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov diperoleh dengan memplot data dan
probabilitasnya dari data yang bersangkutan, serta hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan dapat diketahui penyimpangan terbesar (∆ maksimum). Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan dengan penyimpangan kritis yang masih diijinkan (∆cr). Nilai kritis ∆ untuk pengujian ini tergantung pada jumlah data dan taraf signifikan α.
Tabel 4.10 Uji Smirnov-Kolmogorov Curah Hujan (mm/hari) 1 1990 55.855 2 1999 50.633 3 1993 51.715 4 2002 51.899 5 1998 58.409 6 1997 59.051 7 2000 63.908 8 1994 64.355 9 2009 65.161 10 1992 73.870 11 1996 81.320 12 1991 96.768 13 2003 97.797 14 1995 99.176 15 2006 111.88 16 2005 117.395 17 2001 120.042 18 2007 120.236 19 2008 124.907 20 2004 177.593 Sumber: Hasil analisis No.
Tahun
Probabilitas 100(m/n+1) 4.762 9.524 14.286 19.048 23.810 28.571 33.333 38.095 42.857 47.619 52.381 57.143 61.905 66.667 71.429 76.190 80.952 85.714 90.476 95.238
44
Gambar 4.1 Posisi Ploting Gumbel
45
Tabel 4.11 Perbedaan Probabilitas Distribusi Empiris dan Teoritis No
Tahun
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1999 1993 2002 1990 1998 1997 2000 1994 2009 1992 1996 1991 2003 1995 2006 2005 2001 2007 2008 2004
Curah Hujan (mm) 50.633 51.715 51.899 55.855 58.409 59.051 63.908 64.355 65.161 73.870 81.320 96.768 97.797 99.176 111.885 117.395 120.042 120.236 124.907 177.593
P. Empiris PE ( % ) 4.762 9.524 14.286 19.048 23.810 28.571 33.333 38.095 42.857 47.619 52.381 57.143 61.905 66.667 71.429 76.190 80.952 85.714 90.476 95.238
P. Teoritis PT ( % ) 30.802 31.138 31.195 32.458 33.300 49.576 52.335 52.596 53.071 58.482 63.546 97.438 88.718 90.140 104.369 111.218 114.665 114.922 121.284 222.690
P | PT - PE | (%) 26.040 21.614 16.910 13.410 9.491 21.005 19.001 14.501 10.214 10.863 11.165 40.295 26.813 23.473 32.941 35.028 33.713 29.208 30.808 127.452
Sumber: Hasil perhitungan
Tabel 4.12 Perhitungan Rata-Rata Metode Gumbel dan Log Pearson Tipe III CURAH HUJAN RANCANGAN
PERIODE ULANG
METODE GUMBEL
1
2
82.087
81.661
81.874
2 3 4 5 6 7
5 10 25 50 100 200
134.005 142.183 172.430 194.869 217.142 239.327
111.218 130.854 155.615 174.051 192.454 211.080
122.611 136.518 164.022 184.460 204.798 225.203
No.
LOG PEARSON III RATA - RATA
Sumber: Hasil perhitungan
4.2.4
Perhitungan Curah Hujan Efektif Besarnya curah hujan efektif dihitung dengan rumus 2.31 yaitu Re= Rt * c
46
Tabel 4.13 Perhitungan Curah Hujan Efektif Deskripsi
2 th
Rt (mm) c Re (mm)
82.087
0.6 49.252
5 th
10th
134.0048
142.1831
0.6 80.403
0.6 85.310
25th
50th
172.4297
0.6 103.458
194.8685
0.6 116.921
100th
200th
217.1416
239.3269
0.6 130.285
0.6 143.596
Sumber: Hasil Perhitungan
4.2.5 1.
Perhitungan Debit Banjir Rencana Dengan Metode Nakayasu
Unit Hidrograf
Gambar 4.2 Unit Hidrograf Satuan
Data Das Tukad Mati : A = 224,5 km2 L = 22,8 km Tg = 0,21 + L0,7 = 0,21 + (22,8)0,7 = 9,314 jam Tr = 1 jam (diambil)
(Tr = 0,5 Tg sampai dengan Tg, (CD.Soemarto,1986))
Tp = Tg + 0,8Tr = 9,934 jam T0,3 = α * Tg
α = 2 (untuk daerah pengaliran biasa, (CD.Soemarto 1986))
= 2 * 9,314 = 18,268 jam
47
Debit banjir puncak akibat hujan satuan :
A R0 ; R0 = 1 mm 3,6 (0,3 Tp T0,3 ) 224.5 1 = 3,6 (0,3 (9,934) 18,268)
Qmax =
Qmax = 2,935 m3/dt/mm Perhitungan unit hidrograf 1.
Pada kurva naik 0 < t < Tp 0 < t < 9,934 Q = Qmax (t/Tp)2,4 = 2,935(t/9,934)2,4
Tabel 4.14 Perhitungan Kurva Naik t/Tp2,4
t 0.934 1.934 2.934 3.934 4.934 5.934 6.934 7.934 8.934 9.934
0.0038 0.0078 0.0119 0.0159 0.0200 0.0240 0.0280 0.0321 0.0361 0.0402
Q 0.0101 0.0578 0.1572 0.3178 0.5473 0.8522 1.2384 1.7112 2.2752 2.9350
Sumber: Hasil analisis
2.
Pada kurva turun 1. Tp < t < (Tp+T0,3) 9,934 < t < (28,202)
48
Q = Qmaks*0,3(t-Tp)/T0,3 = 2,935 * 0,3(t-9,934)/18,268 Tabel 4.15 Perhitungan Kurva Turun (1) t
0,3(t-Tp)/T0,3
Q
10.934 11.934 12.934 13.934 14.934 15.934 16.934 17.934 18.934 19.934 20.934 21.934 22.934 23.934 24.934 25.934 26.934 27.934 28.202
0.936 0.877 0.821 0.768 0.719 0.673 0.630 0.590 0.553 0.517 0.484 0.453 0.425 0.397 0.372 0.348 0.326 0.305 0.300
2.748 2.573 2.408 2.255 2.111 1.976 1.850 1.732 1.622 1.518 1.422 1.331 1.246 1.167 1.092 1.022 0.957 0.896 0.881
Sumber: Hasil analisis
2. (Tp +T0,3) < t < (Tp + T0,3 + 1,5 T0,3 ) 28,202< t < 55,604 Q = Qmaks * 0,3((t-Tp)+0,5*T0,3)
/ (1,5*T ) 0,3
= 2.935 * 0,3((t-9,934)+0,5*18,268)
Tabel 4.16 Perhitungan Kurva Turun (2) t 0,3(t-Tp)+(0,5*T0,3))/(1,5*T0,3) 19.934 20.934 21.934 22.934
0.431 0.413 0.395 0.378
/ (1,5*18.268)
Q 1.266 1.212 1.160 1.110
49
23.934 24.934 25.934 26.934 27.934 28.934 29.934 30.934 31.934 32.934 33.934 34.934 35.934 36.934 37.934 38.934 39.934 40.934 41.934 42.934 43.934 44.934 45.934 46.934 47.934 48.934 49.934 50.934 51.934 52.934 53.934 54.934 55.604
0.362 0.346 0.331 0.317 0.304 0.291 0.278 0.266 0.255 0.244 0.233 0.223 0.214 0.204 0.196 0.187 0.179 0.171 0.164 0.157 0.150 0.144 0.138 0.132 0.126 0.121 0.115 0.110 0.106 0.101 0.097 0.093 0.090
1.062 1.016 0.973 0.931 0.891 0.853 0.816 0.781 0.747 0.715 0.684 0.655 0.627 0.600 0.574 0.549 0.526 0.503 0.482 0.461 0.441 0.422 0.404 0.387 0.370 0.354 0.339 0.324 0.310 0.297 0.284 0.272 0.264
Sumber: Hasil analisis
3. t > (Tp + T0,3 + 1,5 T0,3) t > 55,604 Q = Qmaks * 0,3((t-Tp)+1,5*T0,3)
/ (2*T ) 0,3
= 2,935 * 0,3((t-6,704)+1,5*11,808)
/ (2*11,808)
Tabel 4.17 Perhitungan Kurva Turun (3) t
0,3(t-Tp)+(1,5*T0,3))/(2*T0,3)
Q
56.934 57.934
0.086140709 0.081242257
0.2528 0.2384
50
58.934 59.934 60.934
0.077749966 0.074407795 0.071209291
0.2282 0.2184 0.2090
Sumber: Hasil analisis
0.93
Debit (m³/dt)
Hidrograf Dengan Metode Nakayasu
Waktu (Jam) Gambar 4.3 Hidrograf Banjir 1 mm (Sumber : Hasil analisis)
4.
Distribusi Curah Hujan Tiap Jamnya a. Perhitungan rata-rata hujan sampai jam ke-T Ro = R24/5 , maka Rt = R24/5(5/T)2/3
Maka, untuk : T=1
Rt = 0,58 R24
T=2
Rt = 0,368 R24
T=3
Rt = 0,281 R24
T=4
Rt = 0,232 R24
T=5
Rt = 0,200 R24
51
b. Perhitungan curah hujan sampai jam ke-T menurut persamaan 2.33 t=1
Rt(1) = 0,580 R24
t=2
Rt(2) = 0,150 R24
t=3
Rt(3) = 0,107 R24
t=4
Rt(4) = 0,085 R24
t=5
Rt(5) = 0,072 R24
Tabel 4.18 Distribusi Curah Hujan Tiap Jamnya Jam
Ratio
1 2 3 4 5
58 15 11 9 7
Curah hujan efektif Koefisien limpasan Curah hujan harian
2 th
5 th
10th
25th
50th
100th
200th
28.566 46.634 49.480 60.006 67.814 75.565 83.286 7.388 12.060 12.796 15.519 17.538 19.543 21.539 5.418 8.844 9.384 11.380 12.861 14.331 15.796 4.433 7.236 7.678 9.311 10.523 11.726 12.924 3.448 5.628 5.972 7.242 8.184 9.120 10.052 82.087 134.005 142.183 172.430 194.869 217.142 239.327 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 49.252 80.403 85.310 103.458 116.921 130.285 143.596
Sumber: Hasil Perhitungan
Koefisien limpasan sebesar 0,6 ditentukan berdasarkan pengamatan di lapangan mengenai penggunaan lahan dan kemudian dicocokan dengan teori yang ada. Diambil sebesar 0,6 karena diskripsi lahan/karakter permukaan merupakan perumahan multiunit, tergabung (Suripin, 2003).
52
Tabel 4.19
Hidrograf Banjir Frekuensi 2 Tahun
Waktu
Q
(Jam)
m^3/dt/mm
0.934 1.934 2.934 3.934 4.934 5.934 6.934 7.934 8.934 9.934 10.934 11.934 12.934 13.934 14.934 15.934 16.934 17.934 18.934 19.934 20.934 21.934 22.934 23.934 24.934 25.934 26.934 27.934 28.202 29.934 30.934 31.934 32.934 33.934 34.934 35.934 36.934 37.934 38.934 39.934 40.934 41.934 42.934 43.934 44.934 45.934 46.934 47.934 48.934 49.934 50.934 51.934 52.934 53.934 54.934 55.604 56.934 57.934 58.934 59.934 60.934
0.010 0.058 0.157 0.318 0.547 0.852 1.238 1.711 2.275 2.935 2.748 2.573 2.408 2.255 2.111 1.976 1.850 1.732 1.622 1.518 1.422 1.331 1.246 1.167 1.092 1.022 0.957 0.896 0.881 0.816 0.781 0.747 0.715 0.684 0.655 0.627 0.600 0.574 0.549 0.526 0.503 0.482 0.461 0.441 0.422 0.404 0.387 0.370 0.354 0.339 0.324 0.310 0.297 0.284 0.272 0.264 0.253 0.238 0.228 0.218 0.209
0-1 24.078 0.288 1.651 4.490 9.077 15.633 24.344 35.377 48.881 64.993 83.841 78.494 73.487 68.800 64.412 60.304 56.457 52.857 49.485 46.329 43.374 40.608 38.018 35.593 33.323 31.197 29.208 27.345 25.601 25.152 23.309 22.307 21.348 20.431 19.552 18.712 17.908 17.138 16.401 15.696 15.021 14.376 13.758 13.166 12.600 12.059 11.540 11.044 10.570 10.115 9.680 9.264 8.866 8.485 8.120 7.771 7.546 7.222 6.811 6.519 6.238 5.970
1-2 6.227 0.074 0.427 1.161 2.348 4.043 6.296 9.150 12.642 16.809 21.684 20.301 19.006 17.794 16.659 15.596 14.602 13.670 12.798 11.982 11.218 10.502 9.832 9.205 8.618 8.069 7.554 7.072 6.621 6.505 6.028 5.769 5.521 5.284 5.057 4.839 4.631 4.432 4.242 4.059 3.885 3.718 3.558 3.405 3.259 3.119 2.985 2.856 2.734 2.616 2.504 2.396 2.293 2.194 2.100 2.010 1.952 1.868 1.762 1.686 1.613
2-3 4.566
0.055 0.313 0.852 1.722 2.965 4.617 6.710 9.271 12.327 15.902 14.888 13.938 13.049 12.217 11.438 10.708 10.025 9.386 8.787 8.227 7.702 7.211 6.751 6.320 5.917 5.540 5.186 4.856 4.771 4.421 4.231 4.049 3.875 3.708 3.549 3.396 3.250 3.111 2.977 2.849 2.727 2.609 2.497 2.390 2.287 2.189 2.095 2.005 1.919 1.836 1.757 1.682 1.609 1.540 1.474 1.431 1.370 1.292 1.236
3-4 3.736
0.045 0.256 0.697 1.409 2.426 3.778 5.490 7.586 10.086 13.011 12.181 11.404 10.677 9.996 9.358 8.761 8.203 7.679 7.190 6.731 6.302 5.900 5.523 5.171 4.841 4.533 4.243 3.973 3.903 3.617 3.462 3.313 3.171 3.034 2.904 2.779 2.660 2.545 2.436 2.331 2.231 2.135 2.043 1.955 1.871 1.791 1.714 1.640 1.570 1.502 1.438 1.376 1.317 1.260 1.206 1.171 1.121 1.057
4-5 2.906
0.035 0.199 0.542 1.096 1.887 2.938 4.270 5.900 7.845 10.120 9.474 8.870 8.304 7.775 7.279 6.815 6.380 5.973 5.592 5.235 4.901 4.589 4.296 4.022 3.766 3.525 3.301 3.090 3.036 2.814 2.693 2.577 2.466 2.360 2.259 2.162 2.069 1.980 1.895 1.813 1.735 1.661 1.589 1.521 1.456 1.393 1.333 1.276 1.221 1.168 1.118 1.070 1.024 0.980 0.938 0.911 0.872
Total 0.288 1.726 4.972 10.597 19.123 31.005 46.589 66.169 90.010 118.350 124.360 125.676 123.549 118.445 110.890 103.817 97.196 90.997 85.193 79.759 74.672 69.909 65.450 61.276 57.368 53.709 50.283 47.076 45.258 42.439 40.380 38.532 36.836 35.161 33.649 32.203 30.819 29.494 28.226 27.013 25.852 24.740 23.677 22.659 21.685 20.753 19.861 19.007 18.190 17.408 16.660 15.944 15.258 14.602 13.975 13.483 12.932 12.297 11.759 11.248 10.749
Sumber: Hasil perhitungan
53
Tabel 4.20 Perhitungan Banjir Frekuensi 5 Tahun Waktu Q 0-1 (Jam) m^3/dt/mm 30.439 0.934 0.010 0.470 1.934 0.058 2.696 2.934 0.157 7.330 3.934 0.318 14.819 4.934 0.547 25.521 5.934 0.852 39.742 6.934 1.238 57.753 7.934 1.711 79.798 8.934 2.275 106.102 9.934 2.935 136.871 10.934 2.748 128.141 11.934 2.573 119.968 12.934 2.408 112.316 13.934 2.255 105.153 14.934 2.111 98.446 15.934 1.976 92.167 16.934 1.850 86.288 17.934 1.732 80.785 18.934 1.622 75.632 19.934 1.518 70.808 20.934 1.422 66.292 21.934 1.331 62.064 22.934 1.246 58.105 23.934 1.167 54.399 24.934 1.092 50.930 25.934 1.022 47.681 26.934 0.957 44.640 27.934 0.896 41.793 28.202 0.881 41.061 29.934 0.816 38.052 30.934 0.781 36.417 31.934 0.747 34.851 32.934 0.715 33.353 33.934 0.684 31.919 34.934 0.655 30.547 35.934 0.627 29.234 36.934 0.600 27.978 37.934 0.574 26.775 38.934 0.549 25.624 39.934 0.526 24.522 40.934 0.503 23.468 41.934 0.482 22.460 42.934 0.461 21.494 43.934 0.441 20.570 44.934 0.422 19.686 45.934 0.404 18.840 46.934 0.387 18.030 47.934 0.370 17.255 48.934 0.354 16.513 49.934 0.339 15.803 50.934 0.324 15.124 51.934 0.310 14.474 52.934 0.297 13.852 53.934 0.284 13.256 54.934 0.272 12.686 55.604 0.264 12.318 56.934 0.253 11.790 57.934 0.238 11.120 58.934 0.228 10.642 59.934 0.218 10.184 60.934 0.209 9.746
1-2 7.872 0.122 0.697 1.896 3.832 6.600 10.278 14.935 20.637 27.439 35.396 33.138 31.025 29.046 27.193 25.459 23.835 22.315 20.892 19.559 18.312 17.144 16.050 15.027 14.068 13.171 12.331 11.544 10.808 10.619 9.841 9.418 9.013 8.625 8.255 7.900 7.560 7.235 6.924 6.627 6.342 6.069 5.808 5.559 5.320 5.091 4.872 4.663 4.462 4.270 4.087 3.911 3.743 3.582 3.428 3.281 3.186 3.049 2.876 2.752 2.634
2-3 5.773
0.089 0.511 1.390 2.810 4.840 7.537 10.953 15.134 20.122 25.957 24.302 22.752 21.300 19.942 18.670 17.479 16.364 15.321 14.343 13.429 12.572 11.770 11.020 10.317 9.659 9.043 8.466 7.926 7.787 7.217 6.906 6.609 6.325 6.053 5.793 5.544 5.306 5.078 4.860 4.651 4.451 4.259 4.076 3.901 3.733 3.573 3.419 3.272 3.132 2.997 2.868 2.745 2.627 2.514 2.406 2.336 2.236 2.109 2.018
3-4 4.723
0.073 0.418 1.137 2.299 3.960 6.167 8.961 12.382 16.463 21.238 19.883 18.615 17.428 16.316 15.275 14.301 13.389 12.535 11.736 10.987 10.286 9.630 9.016 8.441 7.903 7.399 6.927 6.485 6.371 5.904 5.651 5.408 5.175 4.953 4.740 4.536 4.341 4.155 3.976 3.805 3.641 3.485 3.335 3.192 3.055 2.923 2.798 2.677 2.562 2.452 2.347 2.246 2.149 2.057 1.968 1.911 1.829 1.725
4-5 3.674
0.057 0.325 0.885 1.788 3.080 4.796 6.970 9.630 12.805 16.518 15.465 14.478 13.555 12.690 11.881 11.123 10.414 9.749 9.128 8.545 8.000 7.490 7.012 6.565 6.146 5.754 5.387 5.044 4.955 4.592 4.395 4.206 4.025 3.852 3.687 3.528 3.376 3.231 3.092 2.959 2.832 2.711 2.594 2.482 2.376 2.274 2.176 2.082 1.993 1.907 1.825 1.747 1.672 1.600 1.531 1.487 1.423
Total m^3/dt 0.470 2.817 8.117 17.299 31.218 50.615 76.054 108.019 146.938 193.201 203.011 205.157 201.685 193.352 181.019 169.474 158.664 148.545 139.070 130.200 121.896 114.121 106.842 100.028 93.648 87.675 82.083 76.848 73.880 69.278 65.917 62.901 60.132 57.397 54.930 52.569 50.309 48.146 46.077 44.096 42.201 40.387 38.651 36.989 35.399 33.877 32.421 31.027 29.694 28.417 27.196 26.027 24.908 23.837 22.813 22.009 21.110 20.073 19.196 18.361 17.547
Sumber: Hasil perhitungan
54
Tabel 4.21 Perhitungan Banjir Frekuensi 10 Tahun Waktu Q 0-1 (Jam) m^3/dt/mm 34.484 0.499 0.934 0.010 1.934 0.058 2.860 2.934 0.157 7.778 3.934 0.318 15.723 4.934 0.547 27.078 5.934 0.852 42.167 6.934 1.238 61.277 7.934 1.711 84.668 8.934 2.275 112.577 9.934 2.935 145.224 10.934 2.748 135.961 11.934 2.573 127.289 12.934 2.408 119.171 13.934 2.255 111.570 14.934 2.111 104.454 15.934 1.976 97.792 16.934 1.850 91.554 17.934 1.732 85.715 18.934 1.622 80.248 19.934 1.518 75.130 20.934 1.422 70.338 21.934 1.331 65.852 22.934 1.246 61.651 23.934 1.167 57.719 24.934 1.092 54.038 25.934 1.022 50.591 26.934 0.957 47.364 27.934 0.896 44.343 28.202 0.881 43.567 29.934 0.816 40.375 30.934 0.781 38.639 31.934 0.747 36.978 32.934 0.715 35.389 33.934 0.684 33.867 34.934 0.655 32.412 35.934 0.627 31.018 36.934 0.600 29.685 37.934 0.574 28.409 38.934 0.549 27.188 39.934 0.526 26.019 40.934 0.503 24.901 41.934 0.482 23.830 42.934 0.461 22.806 43.934 0.441 21.826 44.934 0.422 20.887 45.934 0.404 19.989 46.934 0.387 19.130 47.934 0.370 18.308 48.934 0.354 17.521 49.934 0.339 16.768 50.934 0.324 16.047 51.934 0.310 15.357 52.934 0.297 14.697 53.934 0.284 14.065 54.934 0.272 13.461 55.604 0.264 13.070 56.934 0.253 12.510 57.934 0.238 11.798 58.934 0.228 11.291 59.934 0.218 10.806 60.934 0.209 10.341
1-2 8.918 0.129 0.740 2.011 4.066 7.003 10.905 15.847 21.896 29.114 37.556 35.161 32.918 30.819 28.853 27.013 25.290 23.677 22.167 20.753 19.429 18.190 17.030 15.944 14.927 13.975 13.083 12.249 11.468 11.267 10.441 9.992 9.563 9.152 8.758 8.382 8.022 7.677 7.347 7.031 6.729 6.440 6.163 5.898 5.644 5.402 5.169 4.947 4.735 4.531 4.336 4.150 3.972 3.801 3.637 3.481 3.380 3.235 3.051 2.920 2.794
2-3 6.54
0.095 0.542 1.475 2.982 5.135 7.997 11.621 16.058 21.351 27.542 25.785 24.141 22.601 21.160 19.810 18.546 17.364 16.256 15.219 14.249 13.340 12.489 11.692 10.947 10.248 9.595 8.983 8.410 8.263 7.657 7.328 7.013 6.712 6.423 6.147 5.883 5.630 5.388 5.156 4.935 4.722 4.519 4.325 4.139 3.961 3.791 3.628 3.472 3.323 3.180 3.043 2.913 2.787 2.668 2.553 2.479 2.372 2.238 2.141
3-4 5.351
0.077 0.444 1.207 2.440 4.202 6.543 9.509 13.138 17.469 22.535 21.098 19.752 18.492 17.313 16.209 15.175 14.207 13.301 12.452 11.658 10.915 10.218 9.567 8.957 8.385 7.850 7.350 6.881 6.760 6.265 5.996 5.738 5.491 5.255 5.029 4.813 4.606 4.408 4.219 4.037 3.864 3.698 3.539 3.387 3.241 3.102 2.969 2.841 2.719 2.602 2.490 2.383 2.281 2.183 2.089 2.028 1.941 1.831
4-5 Total 4.162 m^3/dt 0.499 2.989 8.612 18.354 0.060 33.123 0.345 53.704 0.939 80.696 1.898 114.612 3.268 155.906 5.089 204.993 7.396 215.402 10.219 217.680 13.588 213.997 17.528 205.155 16.410 192.070 15.363 179.819 14.383 168.350 13.466 157.613 12.607 147.560 11.803 138.148 11.050 129.337 10.345 121.088 9.686 113.365 9.068 106.134 8.489 99.365 7.948 93.027 7.441 87.094 6.966 81.539 6.522 78.390 6.106 73.507 5.717 69.941 5.352 66.740 5.258 63.803 4.873 60.901 4.664 58.283 4.463 55.778 4.271 53.380 4.088 51.086 3.912 48.890 3.744 46.788 3.583 44.777 3.429 42.852 3.281 41.010 3.140 39.247 3.005 37.560 2.876 35.945 2.753 34.400 2.634 32.922 2.521 31.506 2.413 30.152 2.309 28.856 2.210 27.616 2.115 26.428 2.024 25.292 1.937 24.205 1.854 23.353 1.774 22.399 1.698 21.299 1.625 20.368 1.578 19.482 1.510 18.618
Sumber: Hasil perhitungan
55
Tabel 4.22 Perhitungan Banjir Frekuensi 25 Tahun Waktu Q 0-1 (Jam) m^3/dt/mm 39.457 0.605 0.934 0.010 1.934 0.058 3.469 2.934 0.157 9.432 3.934 0.318 19.068 4.934 0.547 32.838 5.934 0.852 51.137 6.934 1.238 74.313 7.934 1.711 102.680 8.934 2.275 136.526 9.934 2.935 176.118 10.934 2.748 164.885 11.934 2.573 154.368 12.934 2.408 144.522 13.934 2.255 135.304 14.934 2.111 126.675 15.934 1.976 118.595 16.934 1.850 111.031 17.934 1.732 103.949 18.934 1.622 97.319 19.934 1.518 91.112 20.934 1.422 85.301 21.934 1.331 79.860 22.934 1.246 74.767 23.934 1.167 69.998 24.934 1.092 65.533 25.934 1.022 61.354 26.934 0.957 57.440 27.934 0.896 53.777 28.202 0.881 52.835 29.934 0.816 48.964 30.934 0.781 46.859 31.934 0.747 44.845 32.934 0.715 42.917 33.934 0.684 41.072 34.934 0.655 39.307 35.934 0.627 37.617 36.934 0.600 36.000 37.934 0.574 34.452 38.934 0.549 32.971 39.934 0.526 31.554 40.934 0.503 30.198 41.934 0.482 28.900 42.934 0.461 27.657 43.934 0.441 26.469 44.934 0.422 25.331 45.934 0.404 24.242 46.934 0.387 23.200 47.934 0.370 22.203 48.934 0.354 21.248 49.934 0.339 20.335 50.934 0.324 19.461 51.934 0.310 18.624 52.934 0.297 17.824 53.934 0.284 17.057 54.934 0.272 16.324 55.604 0.264 15.851 56.934 0.253 15.171 57.934 0.238 14.308 58.934 0.228 13.693 59.934 0.218 13.105 60.934 0.209 12.541
1-2 10.205 0.156 0.897 2.439 4.931 8.493 13.225 19.219 26.556 35.309 45.548 42.643 39.923 37.377 34.993 32.761 30.672 28.715 26.884 25.169 23.564 22.061 20.654 19.336 18.103 16.949 15.868 14.855 13.908 13.664 12.663 12.119 11.598 11.099 10.622 10.166 9.729 9.310 8.910 8.527 8.161 7.810 7.474 7.153 6.845 6.551 6.270 6.000 5.742 5.495 5.259 5.033 4.817 4.610 4.411 4.222 4.099 3.924 3.700 3.541 3.389
2-3 7.483
0.115 0.658 1.789 3.616 6.228 9.698 14.093 19.473 25.892 33.400 31.270 29.276 27.408 25.660 24.024 22.491 21.057 19.714 18.456 17.279 16.177 15.145 14.179 13.275 12.428 11.636 10.893 10.199 10.020 9.286 8.887 8.505 8.139 7.789 7.454 7.134 6.827 6.534 6.253 5.984 5.727 5.481 5.245 5.020 4.804 4.597 4.400 4.211 4.030 3.856 3.691 3.532 3.380 3.235 3.096 3.006 2.877 2.714 2.597
3-4 6.123
0.094 0.538 1.464 2.959 5.095 7.935 11.531 15.933 21.184 27.328 25.585 23.953 22.425 20.995 19.656 18.402 17.228 16.130 15.101 14.138 13.236 12.392 11.601 10.861 10.169 9.520 8.913 8.344 8.198 7.598 7.271 6.958 6.659 6.373 6.099 5.837 5.586 5.346 5.116 4.896 4.686 4.484 4.292 4.107 3.931 3.762 3.600 3.445 3.297 3.155 3.020 2.890 2.766 2.647 2.533 2.460 2.354 2.220
4-5 Total 4.762 m^3/dt 0.605 3.625 10.444 22.259 0.073 40.170 0.419 65.129 1.138 97.863 2.301 138.994 3.963 189.073 6.172 248.602 8.969 261.226 12.392 263.988 16.477 259.520 21.255 248.797 19.900 232.928 18.630 218.072 17.442 204.163 16.330 191.141 15.288 178.950 14.313 167.536 13.400 156.851 12.545 146.847 11.745 137.481 10.996 128.712 10.295 120.502 9.638 112.817 9.023 105.621 8.448 98.884 7.909 95.066 7.405 89.144 6.932 84.819 6.490 80.938 6.377 77.376 5.909 73.857 5.655 70.682 5.412 67.643 5.180 64.736 4.957 61.953 4.744 59.290 4.540 56.741 4.345 54.302 4.158 51.968 3.979 49.734 3.808 47.596 3.645 45.550 3.488 43.592 3.338 41.718 3.194 39.925 3.057 38.209 2.926 36.566 2.800 34.994 2.680 33.490 2.564 32.051 2.454 30.673 2.349 29.354 2.248 28.321 2.151 27.164 2.059 25.829 1.970 24.700 1.913 23.626 1.831 22.578
Sumber: Hasil perhitungan
56
Tabel 4.23 Perhitungan Banjir Frekuensi 50 Tahun Waktu Q 0-1 (Jam) m^3/dt/mm 43.082 0.683 0.934 0.010 1.934 0.058 3.920 2.934 0.157 10.659 3.934 0.318 21.549 4.934 0.547 37.111 5.934 0.852 57.791 6.934 1.238 83.983 7.934 1.711 116.041 8.934 2.275 154.291 9.934 2.935 199.034 10.934 2.748 186.339 11.934 2.573 174.454 12.934 2.408 163.328 13.934 2.255 152.910 14.934 2.111 143.158 15.934 1.976 134.027 16.934 1.850 125.478 17.934 1.732 117.475 18.934 1.622 109.982 19.934 1.518 102.968 20.934 1.422 96.400 21.934 1.331 90.252 22.934 1.246 84.495 23.934 1.167 79.106 24.934 1.092 74.061 25.934 1.022 69.337 26.934 0.957 64.915 27.934 0.896 60.774 28.202 0.881 59.710 29.934 0.816 55.335 30.934 0.781 52.956 31.934 0.747 50.680 32.934 0.715 48.501 33.934 0.684 46.416 34.934 0.655 44.421 35.934 0.627 42.512 36.934 0.600 40.684 37.934 0.574 38.935 38.934 0.549 37.262 39.934 0.526 35.660 40.934 0.503 34.127 41.934 0.482 32.660 42.934 0.461 31.256 43.934 0.441 29.913 44.934 0.422 28.627 45.934 0.404 27.396 46.934 0.387 26.219 47.934 0.370 25.092 48.934 0.354 24.013 49.934 0.339 22.981 50.934 0.324 21.993 51.934 0.310 21.047 52.934 0.297 20.143 53.934 0.284 19.277 54.934 0.272 18.448 55.604 0.264 17.913 56.934 0.253 17.145 57.934 0.238 16.170 58.934 0.228 15.475 59.934 0.218 14.810 60.934 0.209 14.173
1-2 11.142 0.177 1.014 2.757 5.573 9.598 14.946 21.720 30.010 39.903 51.474 48.191 45.117 42.240 39.546 37.023 34.662 32.451 30.381 28.444 26.629 24.931 23.341 21.852 20.458 19.154 17.932 16.788 15.717 15.442 14.311 13.696 13.107 12.543 12.004 11.488 10.994 10.522 10.069 9.637 9.222 8.826 8.447 8.083 7.736 7.403 7.085 6.781 6.489 6.210 5.943 5.688 5.443 5.209 4.985 4.771 4.633 4.434 4.182 4.002 3.830
2-3 8.171
0.130 0.743 2.022 4.087 7.038 10.960 15.927 22.007 29.261 37.747 35.339 33.085 30.975 29.000 27.150 25.418 23.797 22.279 20.858 19.528 18.282 17.116 16.025 15.003 14.046 13.150 12.311 11.526 11.324 10.494 10.043 9.611 9.198 8.803 8.425 8.062 7.716 7.384 7.067 6.763 6.472 6.194 5.928 5.673 5.429 5.196 4.972 4.759 4.554 4.358 4.171 3.992 3.820 3.656 3.499 3.397 3.252 3.067 2.935
3-4 6.685
0.106 0.608 1.654 3.344 5.759 8.968 13.032 18.007 23.942 30.885 28.915 27.071 25.344 23.728 22.214 20.798 19.471 18.229 17.066 15.978 14.959 14.005 13.112 12.275 11.492 10.759 10.073 9.431 9.266 8.587 8.217 7.864 7.526 7.203 6.893 6.597 6.313 6.042 5.782 5.534 5.296 5.068 4.850 4.642 4.442 4.251 4.068 3.894 3.726 3.566 3.413 3.266 3.126 2.991 2.863 2.780 2.660 2.509
4-5 Total 5.2 m^3/dt 0.683 4.097 11.803 25.156 0.082 45.397 0.473 73.603 1.286 110.597 2.601 157.080 4.479 213.675 6.974 280.950 10.135 295.217 14.004 298.339 18.620 293.290 24.020 281.171 22.488 263.237 21.054 246.448 19.711 230.729 18.454 216.013 17.277 202.235 16.175 189.336 15.143 177.260 14.177 165.954 13.273 155.370 12.426 145.460 11.634 136.182 10.892 127.496 10.197 119.365 9.547 111.751 8.938 107.436 8.368 100.744 7.834 95.856 7.334 91.470 7.206 87.444 6.678 83.467 6.391 79.879 6.116 76.445 5.853 73.159 5.602 70.014 5.361 67.005 5.130 64.124 4.910 61.368 4.699 58.730 4.497 56.205 4.304 53.789 4.119 51.477 3.942 49.264 3.772 47.147 3.610 45.120 3.455 43.180 3.306 41.324 3.164 39.548 3.028 37.848 2.898 36.221 2.773 34.664 2.654 33.174 2.540 32.006 2.431 30.698 2.326 29.190 2.226 27.914 2.162 26.701 2.069 25.516
Sumber: Hasil perhitungan
57
Tabel 4.24 Perhitungan Banjir Frekuensi 100 Tahun Waktu Q 0-1 (Jam) m^3/dt/mm 46.652 0.761 0.934 0.010 1.934 0.058 4.368 2.934 0.157 11.878 3.934 0.318 24.012 4.934 0.547 41.353 5.934 0.852 64.397 6.934 1.238 93.582 7.934 1.711 129.304 8.934 2.275 171.926 9.934 2.935 221.783 10.934 2.748 207.638 11.934 2.573 194.394 12.934 2.408 181.996 13.934 2.255 170.388 14.934 2.111 159.520 15.934 1.976 149.346 16.934 1.850 139.820 17.934 1.732 130.902 18.934 1.622 122.553 19.934 1.518 114.737 20.934 1.422 107.419 21.934 1.331 100.567 22.934 1.246 94.153 23.934 1.167 88.148 24.934 1.092 82.526 25.934 1.022 77.262 26.934 0.957 72.334 27.934 0.896 67.721 28.202 0.881 66.535 29.934 0.816 61.660 30.934 0.781 59.009 31.934 0.747 56.472 32.934 0.715 54.045 33.934 0.684 51.722 34.934 0.655 49.498 35.934 0.627 47.371 36.934 0.600 45.334 37.934 0.574 43.386 38.934 0.549 41.521 39.934 0.526 39.736 40.934 0.503 38.028 41.934 0.482 36.393 42.934 0.461 34.829 43.934 0.441 33.332 44.934 0.422 31.899 45.934 0.404 30.528 46.934 0.387 29.215 47.934 0.370 27.959 48.934 0.354 26.758 49.934 0.339 25.607 50.934 0.324 24.507 51.934 0.310 23.453 52.934 0.297 22.445 53.934 0.284 21.480 54.934 0.272 20.557 55.604 0.264 19.960 56.934 0.253 19.105 57.934 0.238 18.018 58.934 0.228 17.244 59.934 0.218 16.502 60.934 0.209 15.793
1-2 12.065 0.197 1.130 3.072 6.210 10.695 16.655 24.203 33.441 44.464 57.359 53.700 50.275 47.069 44.067 41.256 38.625 36.161 33.855 31.695 29.674 27.781 26.009 24.350 22.797 21.343 19.982 18.707 17.514 17.208 15.947 15.261 14.605 13.977 13.377 12.802 12.251 11.725 11.221 10.738 10.277 9.835 9.412 9.008 8.620 8.250 7.895 7.556 7.231 6.920 6.623 6.338 6.066 5.805 5.555 5.317 5.162 4.941 4.660 4.460 4.268
2-3 8.848
0.144 0.828 2.253 4.554 7.843 12.213 17.748 24.523 32.606 42.061 39.379 36.867 34.516 32.314 30.253 28.324 26.517 24.826 23.242 21.760 20.372 19.073 17.856 16.717 15.651 14.653 13.718 12.843 12.618 11.694 11.191 10.710 10.250 9.809 9.387 8.984 8.598 8.228 7.874 7.536 7.212 6.902 6.605 6.321 6.050 5.790 5.541 5.303 5.075 4.856 4.648 4.448 4.257 4.074 3.899 3.786 3.623 3.417 3.270
3-4 7.239
0.118 0.678 1.843 3.726 6.417 9.993 14.522 20.065 26.679 34.416 32.221 30.166 28.242 26.440 24.754 23.175 21.697 20.313 19.018 17.805 16.669 15.606 14.610 13.679 12.806 11.989 11.225 10.509 10.325 9.568 9.157 8.763 8.387 8.026 7.681 7.351 7.035 6.732 6.443 6.166 5.901 5.647 5.405 5.172 4.950 4.737 4.534 4.339 4.152 3.974 3.803 3.639 3.483 3.333 3.190 3.097 2.965 2.796
4-5 Total 5.63 m^3/dt 0.761 4.565 13.152 28.031 0.092 50.586 0.527 82.016 1.434 123.239 2.898 175.035 4.991 238.099 7.772 313.064 11.294 328.962 15.606 332.441 20.750 326.815 26.767 313.311 25.060 293.328 23.462 274.619 21.965 257.104 20.564 240.705 19.253 225.353 18.025 210.979 16.875 197.523 15.799 184.925 14.791 173.130 13.848 162.087 12.964 151.749 12.138 142.071 11.363 133.009 10.639 124.526 9.960 119.717 9.325 112.260 8.730 106.813 8.173 101.926 8.030 97.440 7.442 93.008 7.122 89.010 6.816 85.184 6.523 81.522 6.242 78.018 5.974 74.664 5.717 71.454 5.471 68.383 5.236 65.443 5.011 62.630 4.796 59.938 4.590 57.361 4.392 54.896 4.204 52.536 4.023 50.278 3.850 48.116 3.684 46.048 3.526 44.069 3.374 42.174 3.229 40.361 3.091 38.626 2.958 36.966 2.831 35.664 2.709 34.208 2.592 32.527 2.481 31.105 2.409 29.753 2.306 28.433
Sumber: Hasil perhitungan
58
Tabel 4.25 Perhitungan Banjir Frekuensi 200 Tahun Waktu Q 0-1 (Jam) m^3/dt/mm 46.652 0.839 0.934 0.010 1.934 0.058 4.815 2.934 0.157 13.091 3.934 0.318 26.466 4.934 0.547 45.579 5.934 0.852 70.977 6.934 1.238 103.144 7.934 1.711 142.516 8.934 2.275 189.493 9.934 2.935 244.444 10.934 2.748 228.853 11.934 2.573 214.257 12.934 2.408 200.591 13.934 2.255 187.797 14.934 2.111 175.819 15.934 1.976 164.605 16.934 1.850 154.107 17.934 1.732 144.278 18.934 1.622 135.075 19.934 1.518 126.460 20.934 1.422 118.394 21.934 1.331 110.843 22.934 1.246 103.773 23.934 1.167 97.154 24.934 1.092 90.958 25.934 1.022 85.156 26.934 0.957 79.725 27.934 0.896 74.640 28.202 0.881 73.333 29.934 0.816 67.960 30.934 0.781 65.038 31.934 0.747 62.243 32.934 0.715 59.567 33.934 0.684 57.007 34.934 0.655 54.556 35.934 0.627 52.211 36.934 0.600 49.967 37.934 0.574 47.819 38.934 0.549 45.763 39.934 0.526 43.796 40.934 0.503 41.913 41.934 0.482 40.112 42.934 0.461 38.387 43.934 0.441 36.737 44.934 0.422 35.158 45.934 0.404 33.647 46.934 0.387 32.200 47.934 0.370 30.816 48.934 0.354 29.492 49.934 0.339 28.224 50.934 0.324 27.011 51.934 0.310 25.850 52.934 0.297 24.738 53.934 0.284 23.675 54.934 0.272 22.657 55.604 0.264 22.000 56.934 0.253 21.057 57.934 0.238 19.859 58.934 0.228 19.006 59.934 0.218 18.189 60.934 0.209 17.407
1-2 12.065 0.217 1.245 3.386 6.844 11.787 18.356 26.675 36.857 49.006 63.217 59.185 55.410 51.876 48.567 45.470 42.569 39.854 37.312 34.933 32.704 30.619 28.666 26.837 25.126 23.523 22.023 20.618 19.303 18.965 17.575 16.820 16.097 15.405 14.743 14.109 13.503 12.922 12.367 11.835 11.326 10.839 10.373 9.928 9.501 9.092 8.702 8.328 7.970 7.627 7.299 6.985 6.685 6.398 6.123 5.860 5.690 5.446 5.136 4.915 4.704
2-3 8.848
0.159 0.913 2.483 5.019 8.644 13.461 19.562 27.030 35.939 46.361 43.404 40.636 38.044 35.618 33.346 31.219 29.228 27.364 25.618 23.984 22.455 21.022 19.682 18.426 17.251 16.151 15.121 14.156 13.908 12.889 12.335 11.805 11.297 10.812 10.347 9.902 9.477 9.069 8.679 8.306 7.949 7.608 7.281 6.968 6.668 6.381 6.107 5.845 5.593 5.353 5.123 4.903 4.692 4.490 4.297 4.173 3.994 3.766 3.605
3-4 7.239
0.130 0.747 2.031 4.107 7.073 11.014 16.005 22.115 29.405 37.932 35.513 33.248 31.127 29.142 27.283 25.543 23.914 22.388 20.960 19.624 18.372 17.200 16.103 15.076 14.114 13.214 12.371 11.582 11.380 10.546 10.092 9.659 9.243 8.846 8.466 8.102 7.754 7.420 7.101 6.796 6.504 6.224 5.957 5.701 5.456 5.221 4.997 4.782 4.576 4.380 4.191 4.011 3.839 3.674 3.516 3.414 3.267 3.082
4-5 Total 5.63 m^3/dt 0.839 5.032 14.496 30.895 0.101 55.754 0.581 90.396 1.580 135.831 3.194 192.919 5.501 262.427 8.566 345.051 12.449 362.573 17.201 366.408 22.870 360.208 29.503 345.324 27.621 323.299 25.859 302.679 24.210 283.374 22.666 265.300 21.220 248.378 19.867 232.537 18.600 217.705 17.413 203.820 16.303 190.820 15.263 178.649 14.289 167.255 13.378 156.587 12.525 146.600 11.726 137.249 10.978 131.949 10.278 123.730 9.622 117.727 9.009 112.340 8.851 107.396 8.202 102.511 7.850 98.104 7.512 93.887 7.189 89.852 6.880 85.989 6.585 82.293 6.301 78.755 6.031 75.370 5.771 72.130 5.523 69.029 5.286 66.062 5.059 63.222 4.841 60.505 4.633 57.904 4.434 55.415 4.243 53.033 4.061 50.753 3.886 48.571 3.719 46.483 3.559 44.485 3.406 42.573 3.260 40.743 3.120 39.308 2.986 37.703 2.857 35.851 2.735 34.283 2.655 32.793 2.541 31.338
Sumber: Hasil perhitungan
59
debit (m³/dt)
Q=2 th Q=5 th Q = 10 th Q = 25 th Q = 50 th
waktu (jam) Gambar 4.4 Hidrograf Banjir Berdasarkan Metode Nakayasu (Sumber : Hasil analisis)
4.3 4.3.1
Analisis Hidrolika Analisis Profil Muka Air Dengan Metode Integrasi Grafis
1 m
H= 4,86 m
B = 33,324 m
Diketahui : So(kemiringan dasar saluran)
= 0,002
h (kedalaman air sedikit di hulu bendung) = 4,86 m Q (debit)
periode ulang 50 th
n (koefisien kekasaran Manning)
= 298,339 m³/dt = 0,040
diambil 0,040 karena merupakan saluran terbuka dengan dasar batu dan tebing rumput (Bambang Triatmodjo,1993)
60
B (lebar dasar saluran)
= 33,324 m
m (kemiringan dinding saluran)
= 0,45
Penyelesaian : 1.
Dimulai dengan mencari kedalaman normal (hn), dengan menggunakan persamaan Manning. 2
Q=A*
1
1 R 3 S2 , n
dengan memasukkan parameter yang diketahui, maka diperoleh persamaan:
2 1 (33,324 0,45h)h (33,324 0,45h)h 3 2 298.339 = 0,002 0,040 33,324 4 h Melalui metode coba-coba, akan diperoleh hn = 3,449 m 2.
Mencari kedalaman air kritis (hc) hc =
Q2 A3 g B
(298,339)2 (33,324 0,45h)h 3 9,81 33,324 Dengan cara coba-coba, maka harga hc diperoleh sebesar 2,806 m
1.
Analisis Aliran Parameter yang digunakan untuk menyatakan jenis aliran adalah dengan
bilangan Froude seperti pada persamaan 2.43 Fr =
=
V g h
2,480 9,81 3.449
= 0,426 < 1 (aliran subkritis) Untuk selanjutnya perhitungan disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut :
61
Tabel 4.26 Perhitungan Profil Muka Air Dengan Metode Integrasi Grafis H
4.860
dh
0.282
T
43.044
A
185.574
P
Q 2T g .A 3
Sf
0.061
0.000
37.698
1
Q 2T g .A 3
0.939
So - Sf
f(h)
2
fh .dh
S
1
0.002
623.360
0.000 12.446
4.578
0.282
42.480
173.507
37.444
0.074
0.001
0.926
0.001
667.465
12.446 20.244
4.296
0.282
41.915
161.599
37.190
0.090
0.001
0.910
0.001
739.200
32.690 37.249
4.013
0.282
41.351
149.850
36.936
0.111
0.001
0.889
0.001
871.196
3.731
0.282
40.786
138.260
36.682
0.140
0.001
0.860
0.001
1178.137
69.939 86.619 156.558 386.494
3.449
0.282
40.222
126.830
36.428
0.179
0.002
0.821
0.000
2547.714
543.053
Sumber: Hasil perhitungan
3.4490
3.7370
4.2960
4.0130
4.8600
4.5780
12,446 32,690 69,939 156,558 543,053
Gambar 4.5 Profil Muka Air Dengan Metode Integrasi Grafis
62
4.3.2 Perhitungan Profil Muka Air Dengan Program Hec-Ras Adapun hasil analisis profil muka air dengan menggunakan program Hec-Ras yaitu sebagai berikut :
Gambar 4.6 Plotting Penampang Melintang Saluran Hulu Gambar 4.6 merupakan potongan melintang saluran pada stasiun 100. Berdasarkan gambar, dapat dilihat bahwa tinggi maksimum muka air berdasarkan hasil plotting program HecRas adalah garis dengan warna biru yaitu 4,40 m. Elevation (m) merupakan tinggi penampang saluran dari permukaan tanah. Station (m) merupakan lebar dasar saluran atau lebar dasar sungai.
Gambar 4.7 Profil Plot Saluran Menyeluruh Pada gambar 4.7 menunjukan profil plotting saluran secara menyeluruh pada potongan memanjang. Penggal dari potongan menyeluruh ini sepanjang 100 m. Penggal tersebut hanya dari 63
sayap bendung sebelah hulu sampai sayap di sebelah hilir. Pada potongan memanjang ini terlihat rencana bendung tangkas itu sendiri. Dalam program ini kita bebas menentukan seberapa jauh penggalan yang ingin ditinjau. Nanti penggalan tersebut akan dibagi per pias secara interpolasi dengan panjang maksimum 20 satuan.
Gambar 4.8 Rating Curve Rencana Bendung Tangkas Gambar 4.8 merupakan rating curve untuk saluran bagian hulu pada stasiun 100. Gambar diatas menunjukan hubungan antara elevasi muka air (m) dengan debit sungai (m 3/detik).
64
Gambar 4.9 Plotting Perspektif Saluran (X,Y,Z) Gambar diatas menunjukan tampak samping dari stasiun 100 (hulu) sampai dengan stasiun 0 (hilir) pada penggal rencana bendung tangkas secara tiga dimensi.
Gambar 4.10 Tabulasi Output Kondisi Saluran Pada Penampang
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis yang telah diuraikan sebelumnya dan dengan memperhatikan
batasan masalah, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1.
Berdasarkan hasil perhitungan profil muka air dengan metode Integrasi grafis, maka dapat terlihat aliran balik (Backwater) yang terjadi pada Tukad Unda sepanjang 543,043 m dan tinggi muka air setinggi 3,449 m.
65
2.
Berdasarkan gambar 4.6, dapat dilihat bahwa tinggi maksimum muka air berdasarkan hasil plotting program Hec-Ras adalah garis dengan warna biru yaitu 4,40 m. Elevation (m) merupakan tinggi penampang saluran dari permukaan tanah. Station (m) merupakan lebar dasar saluran atau lebar dasar sungai. Pada gambar 4.7 menunjukan profil plotting saluran secara menyeluruh pada potongan memanjang. Penggal dari potongan menyeluruh ini sepanjang 100 m. Penggal tersebut hanya dari sayap bendung sebelah hulu sampai sayap di sebelah hilir
5.2
Saran Beberapa saran yang dapat dikemukakan ialah:
1.
Perlu adanya studi lebih lanjut dari waduk muara tentang perencanaan tanggul dengan adanya tinggi muka air maka air tidak akan meluap kepermukaan sungai
DAFTAR PUSTAKA
Asta Prima 2006, RingkasanEksekutif DetailWaduk Muara Unda Di Kabupaten Klungkung Berthing. 2008 KAMUS Peristilahan Survey Dan Pemetaan, Http:// berting files word prrees com /2008/09pengertian istilah dalam keppres pdf. Diakses tanggal 20-06-2010. Departemen Pekerjaan Umum 2006 Sosialisasi perhitungan Neraca air Wilayah Sungai. Fikirjernih 2010 Pengertian Bendung http:// fikirjernih blogspot,com 2010 03/pengertian bendungan html diakses tanggal 20-06-2010. 66
Prawoto, Wisnu Aji. Redesain Bendung Di Desa Bokoharjo, Prambanan, Kabupaten sleman DI Yogyakarta (Tugas akhir yang dipublikasikan, Fakultas Teknik Sipil Universitas Islam Indonesia Yogyakarta 2009). Rangga Raju ,KG 1986 Aliran melalui saluran terbuka Erlangga Jakarta. Soemarto CD 1986, Hidrologi Teknik,Usaha Nasional, Surabaya. Sri Harto Br 1993 Analisis Hidrologi, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Suripin, 2003 Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan Andy Yogyakarta Triatmojo Bambang, 1993 Hidraulika II Beta Offset Yogyakarta, Ven The Cow, 1997 Hidraulika Saluran Terbuka, ( Open Chanell Hydraulics), Erlangga Jakarta. Wapedia, 2009 Kabupaten Klungkung, http:// wapedia.mobi/id/Kabupaten Klungkung. Diakses tanggal 18-04/2010.
67