13
1 STUDI KASUS Perhitungan Analisis Hidrologi dan Hidraulika Sistem Penanggulangan Genangan di Kompleks Perumahan PU – Pejompongan Kondisi eksisting: Kompleks perumahan PU – Pejompongan terdapat beberapa titik genangan yang perlu ditangani dalam suatu sistem penanggulangan. (lihat gambar terlampir) Kriteria Desain: Desain lebih ditekankan pada kompilasi ketinggian banjir yang pernah terjadi dan dibandingkan terhadap keluaran (output) dari hasil analisa data curah hujan, dimana perhitungan desain akan menggunakan elevasi banjir yang tertinggi. Diskusikan: 1. Analisa Hidrologi 2. Analisa Hidraulika 3. Analisa Kapasitas Storage dan Keperluan Pompa Tahap Analisa: 1. Analisa Hidrologi Analisa Hidrologi diawali dengan pengumpulan data, kemudian review data yang ada, melengkapi data yang ada, analisa hujan rencana, perhitungan intensitas hujan, hingga analisa debit banjir. Berikut data awal perencanaan: a. Data curah hujan Dalam pengolahan data curah hujan, akan digunakan data curah hujan dari stasiun terdekat dengan lokasi perencanaan. Data hujan yang didapat dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) berupa data hujan bulanan dan data curah hujan harian maksimum selama 33 tahun dari tahun 1951 s.d. 1983, pada stasiun hujan berikut: 1) St. Jakarta (St.27), 2) St Setiabudi (St28C), 3) St Waduk Melati (St 28D), 4) St. Karet Pintu Air (St. 28 E). b. Elevasi banjir Untuk menentukan elevasi banjir, informasi dasar diperoleh dari penduduk setempat, dengan menunjukan titik banjir yang sering terjadi, yakni pada elevasi + 9,90.

Studi kasus drainase

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Studi kasus drainase

Citation preview

Page 1: Studi kasus drainase

1

STUDI KASUS Perhitungan Analisis Hidrologi dan Hidraulika

Sistem Penanggulangan Genangan di Kompleks Perumahan PU – Pejompongan

Kondisi eksisting: Kompleks perumahan PU – Pejompongan terdapat beberapa titik genangan yang perlu ditangani dalam suatu sistem penanggulangan. (lihat gambar terlampir) Kriteria Desain: Desain lebih ditekankan pada kompilasi ketinggian banjir yang pernah terjadi dan dibandingkan terhadap keluaran (output) dari hasil analisa data curah hujan, dimana perhitungan desain akan menggunakan elevasi banjir yang tertinggi. Diskusikan: 1. Analisa Hidrologi 2. Analisa Hidraulika 3. Analisa Kapasitas Storage dan Keperluan Pompa

Tahap Analisa: 1. Analisa Hidrologi

Analisa Hidrologi diawali dengan pengumpulan data, kemudian review data yang ada, melengkapi data yang ada, analisa hujan rencana, perhitungan intensitas hujan, hingga analisa debit banjir. Berikut data awal perencanaan: a. Data curah hujan

Dalam pengolahan data curah hujan, akan digunakan data curah hujan dari stasiun terdekat dengan lokasi perencanaan. Data hujan yang didapat dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) berupa data hujan bulanan dan data curah hujan harian maksimum selama 33 tahun dari tahun 1951 s.d. 1983, pada stasiun hujan berikut: 1) St. Jakarta (St.27), 2) St Setiabudi (St28C), 3) St Waduk Melati (St 28D), 4) St. Karet Pintu Air (St. 28 E).

b. Elevasi banjir

Untuk menentukan elevasi banjir, informasi dasar diperoleh dari penduduk setempat, dengan menunjukan titik banjir yang sering terjadi, yakni pada elevasi + 9,90.

Page 2: Studi kasus drainase

2

c. Peta Peta Site Master Plan skala 1:700 akan digunakan untuk membantu pekerjaan pengukuran, menentukan batas catchment area dan arah aliran air yang mempengaruhi aliran di dalam komplek perumahan. Luas genangan yang terjadi adalah 67.163 m2.

2. Analisa Hidraulika • Dilakukan analisa dimensi saluran • Hasil analisa: Kemiringan saluran dengan pematah arus (peredam energi), kemiringan

saluran tanpa pematah arus (peredam energi).

3. Analisa Kapasitas Storage dan Keperluan Pompa Dari hasil analisa debit banjir, diperoleh debit maksimum dan waktu konsentrasi dari saluran yang ditinjau, kemudian dilanjutkan dengan analisa polder dan keperluan pompa hingga ke pembuatan grafik hubungan antara storage dan kapasitas pompa.

Page 3: Studi kasus drainase

3

3

Page 4: Studi kasus drainase

4

Soal 1 : Hujan rerata wilayah Empat buah stasiun hujan terletak pada daerah tangkapan Pejompongan diberikan dalam table 1.

• Menghitung Hujan Maximum Harian Rencana DAS Periode Ulang 2, 5, 10, 25, 50, 100-tahunan dengan metode Gumbel

• Tentukan hujan rerata wilayah Pejompongan menggunakan metoda Aritmetik (rerata aljabar).

• Mengubah hujan harian maximum tersebut menjadi hujan 5-menitan dengan menggunakan rumus Mononobe.

• Gambarlah kurva IDF dari hasil perhitungan yang didapatkan Data yang tercatat pada keempat stasion adalah sebagai berikut:

No. Urut Sta-Jakarta Sta-Setiabudi Sta-Waduk Melati Sta-Karet Pintu Air 1 207 201 223 200 2 200 165 216 194 3 148 124 157 155 4 146 123 129 132 5 143 115 128 114 6 123 101 124 105 7 122 94 118 103 8 112 90 116 92 9 103 79 107 88

10 103 71 105 68 Xrata

Sx Ytr Yn Sn Kt

Pwilayah

Page 5: Studi kasus drainase

5

Tabel b. Hujan 5-menitan Rencana DAS Periode Ulang 25-tahunan

T (waktu) Intensitas hujan di wilayah Pejompongan (mm/menit) (menit) 2 th 5 th 10 th 25 th 50 th 100 th

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 120

Plot grafik lengkung IDF

Page 6: Studi kasus drainase

6

Soal 2 : Analisa Debit Banjir

Menentukan debit banjir saluran drainase kala ulang 2 tahunan.

Segmen Area kum

(m2) Tc (menit) Intensitas (mm/jam)

C Cs Q in

(m3/det) 1J – 2J 2,064 6.38 0.77 0.78 2J – 4F 2,071 6.58 0.77 0.99

4F – IL1 47,927 8.82 0.76 0.99

1L – 2L 1,679 5.40 0.77 0.82 3K – 2L 18,519 10.48 0.73 0.99 2L – IL2 20,428 10.63 0.73 0.99

1M – 2 M 3,003 6.37 0.77 0.80 2M –IL3 6,001 7.13 0.77 0.99

1H – SP2 4,355 7.71 0.77 0.78 SP2 – 2H 4,475 7.91 0.77 0.99 2H – 3H 17,721 9.60 0.69 0.96 3H – IL4 17,730 9.75 0.69 0.99

Hitung Qin dengan menggunakan rumus rasional modifikasi;

Qr = 0,278 x C x Cs x I x A

Dimana: Qr : debit banjit rencana (m3/det) C : koefisien pengaliran (run-off koefisien) Cc : koefisien penampungan I : intensitas hujan rerata, yang lamanya sama dengan lama waktu konsentrasi (tc)

dan periode ulang R tahun (mm/jam) A : luas area (km2)

Page 7: Studi kasus drainase

7

Soal 3 : Analisa Dimensi Saluran

Dimensi saluran dihitung dengan rumus Manning sebagai berikut.

Q = v x A

v = (1/n) x R2/3 x S1/2

• Diasumsikan saluran segiempat • Dengan trial tinggi air (h), lebar dasar saluran (b) hingga diperoleh dimensi yang ideal,

yaitu perbandingan antara debit banjir (Qin) dengan kapasitas saluran (Qo) ≤ 1

Page 8: Studi kasus drainase

8

8

Page 9: Studi kasus drainase

9

Soal 4 : Analisa Kapasitas Storage dan Keperluan Pompa

Hitung total volume air di Polder Ruas Saluran 4F-IL1 (Qmax = … m3/det; Tc = …. Menit) Hitung total volume air di Polder Ruas Saluran 2L-IL2 (Qmax = … m3/det; Tc = …. Menit) Hitung total volume air di Polder Ruas Saluran 2M-IL3 (Qmax = … m3/det; Tc = …. Menit) Hitung total volume air di Polder Ruas Saluran 3H-IL4 (Qmax = … m3/det; Tc = …. Menit) Dengan metode hidrograf satuan berdasar data Qmax, Tc dan Td (= L/v), dan ditabulasikan:

No. Waktu (menit)

Q (m3/det) volume kum (m3)

1 0 …

Tc

… n Td

Qin = 42m3/det

tc + tdtc

10

20

30

40

50

t (menit)

tdto

Gambar- Grafik hidrograph aliran masuk

Qmax

Page 10: Studi kasus drainase

10

Soal 5 : Kapasitas Pompa dan Volume Storage di Saluran (4F-IL1) + (2L-IL2) + (2M-IL3) + (3H-IL4)

• Hitung volume kumulatif pompa (2 buah pompa @ kapasitas 0,3 m3/det, asumsi mulai bekerja pada menit ke-2)

• Hitung total volume in-flow (m3) gabungan dari (4F-IL1) + (2L-IL2) + (2M-IL3) + (3H-IL4)

• Hitung total volume storage(m3) • Buat grafik kapasitas polder (volume tampungan) dan kapasitas pompa

Tabel hitungan kapasitas pompa, volume inflow dan total volume storage

Waktu (menit)

Pompa (2x0,3 m3/det)

Volume kum pompa (m3)

Total Vol. in-flow (m3)

Total Vol. storage (m3)

0 0 0 0 0

1 0 0

2

Gambar- contoh grafik kapasitas polder (volume tampungan) dan kapasitas pompa

Page 11: Studi kasus drainase

11

LAMPIRAN

Rumus-rumus dan tabel-tabel yang mungkin saudara diperlukan:

3

2

24 24

24

=t

RP [mm]

X X K STr Tr X= + × [mm]

Xn

X ii

n

==∑

1

1

[mm]

KY Y

STrTr N

N

=−

[-]

( )S

X X

nX

ii

n

=−

−=∑

2

1

1 [mm]

Tabel YTr

Tr (tahun) 2 5 10 15 20 25 50

YTr 0,3665 1,4999 2,2502 2,6844 2,9700 3,1985 3,9019

Tabel YN

n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5220

20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0,5353

30 ..... ..... .....

Page 12: Studi kasus drainase

12

Tabel SN

n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565

20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1086

30 ..... ..... .....

Page 13: Studi kasus drainase

13