Analisis Curah Hujan Perhitungan Debit Aliran Saluran Drainase

5/24/2018 Analisis Curah Hujan Perhitungan Debit Aliran Saluran Drainase

1/47

design note.

Design Notepekerjaan MP&DED drainase perkotaan Kabupaten Ngawi

analisis curah hujan, perhitungan debit aliran saluran drainase, contoh analisisalternatif pematusan

Daftar Isi

1. Analisis Curah Hujan. 21.1. Pengisian Data Hujan yang kosong. ............................................................................................................................. 31.2. perhitungan curah hujan areal....................................................................................................................................... 8

1.3. analisis frekwensi kejadian hujan. ................................................................................................................................. 8

2. Perhitungan debit aliran di ruas-ruas saluran drainase. ..................................... 10

2.1. Perhitungan debit aliran dengan Metoda Rasional. .................................................................................................... 10

2.2. perhitungan debit aliran dengan model komputer EPA SWMM ................................................................................. 38

2 2 1 I t P EPA SWMM 38


2/47

2 2 1 Input Program EPA SWMM 38

design note.

Design Note pekerjaan MP&DED drainase perkotaan Kabupaten Ngawi terdiribahasan tentang:

1. analisis curah hujan :

a. pengisian data hujan yang kosong,b. perhitungan curah hujan areal,c. analisis frekwensi kejadian hujan

2. Perhitungan debit aliran di ruas-ruas saluran drainase,

a. perhitungan debit aliran dengan metoda rational,b. perhitungan debit aliran dengan model komputer EPA SWMM

3. Perhitungan untuk analisis alternatif pematusan ( lahan parkir air atau pompa )

1. Analisis Curah Hujan.

Data hujan dipakai dalam pekerjaan ini sebagai input data untuk perhitungan besardebit aliran drainase di setiap ruas saluran drainase yang ada.

Data hujan yang dipakai untuk keperluan ini adalah data hujan harian maximumtahunan.

Data curah hujan yang dipakai untuk Master Plan dan DED Drainase PerkotaanKabupaten Ngawi adalah stasiun-stasiun pengamat hujan seperti tertulis dalam tabel

1 dibawah ini :


3/47

1 dibawah ini :

design note.

1989 108 115 103 97 92 104 117

1990 71 89 124 126 100 129 144

1991 37 86 88 97 85 118 731992 95 161 118 115 92 90

1993 68 131 99 122 128 38 112

1994 139 82 97 81 81 124 115

1995 107 135 117 79 84 62 91

1996 95 137 122 150 162 82 85

1997 145 132 177 127 130 68 69

1998 116 94 79 115 99 98 151

1999 96 98 105 111 105 78 212

2000 100 80 115 110 90 105 81

2001 131 120 124 45 100 107

2002 125 90 115 131 130 89 50

2003 132 90 108 133 131 86 62

2004 117 95 90 161 158 41 622005 67 100 107 101 104 80

2006 83 95 132 120 130 80

2007 98 112 91 115 115 50 116

2008 66 160 101 110 106 R 103

2009 103 85 122 91 136 34 75

Sumber : Dinas PU.Pengairan dan Pertambangan Kabupaten Ngawi,tahun 2009.

K t


4/47

design note.

n = jumlah sta. pengisi

pengisian data kosong 1, data hujan harian maksimum sta. Sambiroto thn

2001

sta. sta. yang datanya dipakai untuk pengisian data :

1 Sk/N

2 Ngale

3 Paron

4 M.Asri

5 Padas

seri data lengkap yang dipakai untuk pengisian data :

StasiunHujan

Sk/N Ngale Paron M.Asri Padas Sb.Roto

Elevasi + 50 + 55 + 55 + 63 + 63 + 67

Tahun (12) (13) (14) (15) (16) (19)

1989 115 103 97 92 104 117

1990 89 124 126 100 129 144

1991 86 88 97 85 118 73


5/47

design note.

r = 1/5 {( R/R1)r1 + (R/R2)r2 + (R/R3)r3 + (R/R4)r4 + (R/R5)r5 }

(R/R1)r1 (R/R2)r2 (R/R3)r3 (R/R4)r4 (R/R5)r5 r126 120 45 105 131 105

pengisian data kosong 2, data hujan harian maksimum sta. Ngawi thn 1992


1 Sk/N

2 Ngale

3 Paron

4 M.Asri

5 Padas

6 Sb.Roto

seri data lengkap yang dipakai untuk pengisian data:

Stasiun

Hujan

Ngawi Sk/N Ngale Paron M.Asri Padas Sb.Roto

Elevasi + 51 + 50 + 55 + 55 + 63 + 63 + 67

Tahun (2) (12) (13) (14) (15) (16) (19)

1989 108 115 103 97 92 104 117

1990 71 89 124 126 100 129 144

1991 37 86 88 97 85 118 73

1993 68 131 99 122 128 38 112

1994 139 82 97 81 81 124 115


6/47

design note.

data kosong yang akan diisi = r , akan dihitung dengan persamaan :

r = 1/6 {( R/R1)r1 + (R/R2)r2 + (R/R3)r3 + (R/R4)r4 + (R/R5)r5 + (R/R6)r6 }

r (R/R1)r1 (R/R2)r2 (R/R3)r3 (R/R4)r4 (R/R5)r5 (R/R6)r6

112 96 154 111 109 110 93

pengisian data kosong 3, data hujan harian maksimum sta. Padas thn

2005,2006,2008


1 Ngawi

2 Sk/N

3 Ngale

4 Paron

5 M.Asri

6Sb.Roto

seri data lengkap yang dipakai untuk pengisian data:

Stasiun

HujanPadas Ngawi Sk/N Ngale Paron M.Asri Sb.Roto

Elevasi + 63 + 51 + 50 + 55 + 55 + 63 + 67

Tahun (16) (2) (12) (13) (14) (15) (19)

1989 104 108 115 103 97 92 117

1990 129 71 89 124 126 100 144


7/47

design note.

R/R1 R/R2 R/R3 R/R4 R/R5 R/R6

0.792 0.807 0.739 0.749 0.737 0.831

r r1 r2 r3 r4 r5 r6

2005 67 100 107 101 104 80

2006 83 95 132 120 130 80

2008 R 66 160 101 110 106 103

data kosong yang akan diisi = r , akan dihitung dengan persamaan :

r = 1/6 {( R/R1)r1 + (R/R2)r2 + (R/R3)r3 + (R/R4)r4 + (R/R5)r5 + (R/R6)r6 }

r (R/R1)r1 (R/R2)r2 (R/R3)r3 (R/R4)r4 (R/R5)r5 (R/R6)r6

2005 72 53 81 79 76 77 67

2006 82 66 77 98 90 96 67

2008 84 52 129 75 82 78 86

Dengan pengisian data kosong seperti yang diuraikan diatas maka data hujanharian maksimum tahunan seperti diperlihatkan dalam tabel 2 , menjadi lengkap (tidak ada data kosong) seperti diperlihatkan dalam tabel 3 dibawah ini .

Tabel 3. Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan /R maks.Tahunan -

K b t NGAWI J Ti t h 1989 d 2009 ( ) ( t l h d t k


8/47

design note.

2005 67 100 107 101 104 72 80 90

2006 83 95 132 120 130 82 80 103

2007 98 112 91 115 115 50 116 1002008 66 160 101 110 106 84 103 104

2009 103 85 122 91 136 34 75 92

Sumber : Dinas PU.Pengairan dan Pertambangan Kabupaten Ngawi,tahun 2009.

Keterangan :

= data kosong "diisi"

1.2. perhitungan curah hujan areal.

Data hujan yang diperoleh dikenal sebagai point rainfall atau hujan yang jatuh dititik lokasi tertentu. Untuk keperluan pekerjaan diperlukan apa yang dikenal sebagaiareal rainfall ( hujan areal ), dalam hal ini hujan areal untuk areal perkotaankabupaten Ngawi.

Ke tujuah stasiun pengamatan hujan yang disebut dalam tabel 1 adalah stasiun-

stasiun pengamatan hujan yang berlokasi di dalam dan/atau disekitar ( berdekatandengan ) areal perkotaan Kabupaten Ngawi.

Untuk memperoleh hujan areal dari beberapa point rainfall station ada beberapacara yang lazim dilakukan, diantaranya :

1. metoda thysen polygon,2. metoda isohyet,

3 t d t t it tik


9/47

design note.

Sx : standar deviasi

K : faktor frekuensi

Besarnya faktor frekuensi K, dalam metode ini adalah :

Adapun :

Sn dan

Yn

= fungsi dari kebanyakan data.

YT r = reduced variate,

yang dapat dihitung dengan rumus :

YTr = - ln [ - ln (1-1/Tr) ]

K =

(YTr -

Yn)Sn


10/47

design note.

2. Perhitungan debit aliran di ruas-ruas saluran drainase.

Dalam pekerjaan ini , perhitungan debit aliran di ruas-ruas saluran drainasedilakukan dengan 2 cara , yaitu :

1. perhitungan debit aliran dengan metoda Rational, dan2. perhitungan debit aliran dengan menggunakan program komputer EPA

SWMM.

Perhitungan debit aliran dengan metoda Rational adalah cara perhitungan yangbanyak diterpakan untuk keperluan praktis yang memiliki keterbatasan dalamaplikasinya. Metoda ini dipandang cukup layak untuk diterapkan untuk luasan arealterbatas dan homogen, dan memiliki banyak kelemahan apabila dipakai untukperhitungan aliran untuk banyak ruas-ruas aliran dalam suatu sistem jaringansaluran.

Perhitungan debit dengan menggunakan program komputer EPA SWMM dapatmenanggulangi keterbatasan penggunaan metoda ratioanal.

Dua cara dipakai dalam pekerjaan ini sehubungan dengan keadaan bahwa : inputdata ( khususnya data klimatologi dan hidrologi ) yang diperlukan untuk dapatmelaksanakan perhitungan dengan komputer model ketersediaannya tidak lengkapdan kurang rinci, karenanya perlu di-asumsi/diperkirakan.


11/47

design note.

TABEL : 4.1 HARGA KOEFISIEN PENGALIRAN (C) PADA BERBAGAI KONDISI

TANAH DAN TYPE DAERAH ALIRAN

TYPE DAERAH PENGALIRAN KONDISI C1. Rerumputan Tanah Pasir Datar, 2% 0,05 0,10

Tanah Pasir Rata-rata, 2 7% 0,10 0,15

Tanah Pasir Curam, 7% 0,15 0,20

Tanah Gemuk Datar, 2% 0,13 0,17

Tanah Gemuk Rata-rata, 2 7% 0,18 0,22

Tanah Gemuk Curam, 7% 0,25 0,35

2. Business Daerah Kota Lama 0,75 0,95

Daerah Pinggiran 0,50 0,70

3. Perumahan Daerah Single Family 0,30 0,50

Multi Unit Terpisah-pisah 0,40 0,60

Multi Unit Tertutup 0,60 0,75

Sub Urban 0,25 0,40

Daerah Rumah Apartemen 0,20 0,70

4. Industri Daerah Ringan 0,60 0,80

Daerah Berat 0,60 0,90

5. Pertamanan, Kuburan 0,10 0,256. Tempat Bermain 0,20 0,35

7. Halaman Kereta Api 0,20 0,40

8. Daerah Yang Tidak Dikerjakan 0,10 0,30

9. Jalan Beraspal 0,70 0,95

Beton 0,80 0,95

Batu 0,70 0,95

10. Untuk Berjalan dan Naik Kuda 0,75 0,85

11 At 0 75 0 95


12/47

design note.

t0= (108.n.L )/ S 0,2

td= L / V, V = 72 ( H/L)0,6

Adapun :

tc = Waktu konsentrasi (menit).

L = Panjang sungai/saluran [ m ]

S = Kemiringan saluran

PERHITUNGAN DEBIT RENCANA

Dibawah ini akan diperlihatkan detail perhitungan debit rencana untuk areal sekitar :jln. joko tingkir jln. diponegoro- gg. Sadewa - jln. Untung Suropati - gg. Mawar -Taman Makam Pahlawan seperti tergambar dalam peta situasi yang disajikandalam gambar 1.


13/47

design note.

perhitungan debit rencana ruas saluran s 1.211

di kawasan

Dari interpretasi dan digitasi peta rupabumi skala 1:25000 diperoleh Lo = 6.00 m (panjangpengaliran) , Elv.awal = 45.12 m , Elv.akhir = 45.00 m

Ho = Elv.awal - Elv.akhir = 0.12 m (beda tinggi)

So = Ho / Lo =2.00 % (kemiringan medan aliran)

n = 0.012 koefisien Manning's ( diasumsikan melalui medan/saluran beton atau dipoles dg semen)

t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 2.05 menit

di saluran

Dari interpretasi dan digitasi peta rupabumi skala 1:25000 diperoleh Lsal, = 269.66 m , Elv.awal =45.00 m , Elv.akhir = 44.50 m

H = Elv.awal - Elv.akhir = 0.50 m , V = 72 ( H/Lsal.) 0,6 = 0.46 m/detiktd = Lsal. / V = 9.78 menit --------------> tc = to + td = 0.20 jam

dari digitasi peta rupa bumi diperoleh A = 0.1618 Ha

C = 0.70 (koefisien pengaliran untuk daerah perumahan/gedung yang akan berkembangdiasumsikan sebagai perumahan multy unit tertutup koef.0,60-0,75)


14/47

design note.


H = Elv.awal - Elv.akhir = 0.50 m , V = 72 ( H/Lsal.)0,6

= 0.54 m/detiktd = Lsal. / V = 6.26 menit --------------> tc = to + td = 0.29 jam



dari analisis frekwensi kejadian hujan telah diperoleh bahwa R5= 112 mm ,

3/2

24 24

24

=

ct

RI

,-----------> I5= 88 mm/jam (Intensitas hujan dg periode ulang 5 tahun)

Q5= 0,278 C.I5.A = 0.153 m3/detik (Debit rencana saluran dg periode ulang 5 tahun)

perhitungan debit rencana ruas saluran s 1.22di kawasan



S H / L 4 00 % (k i i d li )


15/47

design note.

perhitungan debit rencana ruas saluran g 1.2

di kawasan





t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 14.96 menit

di saluran

Dari interpretasi dan digitasi peta rupabumi skala 1:25000 diperoleh Lsal, = 6.00 m , Elv.awal = 44.00m , Elv.akhir = 43.88 m




3/224R


16/47

design note.







3/2

24 24

24

=

ct

RI



perhitungan debit rencana ruas saluran s 1.

di kawasan



17/47

design note.






t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 1.63 menit

di saluran




C 0 70 (k fi i li t k d h h / d k b k b


18/47

design note.

di saluran

Dari interpretasi dan digitasi peta rupabumi skala 1:25000 diperoleh Lsal, = 62.71 m , Elv.awal =

47.50 m , Elv.akhir = 46.50 m





3/2

24 24

24

=

ct

RI




di kawasan

D i i t t i d di it i t b i k l 1 25000 di l h L 50 60 ( j


19/47

design note.



di kawasan

Dari interpretasi dan digitasi peta rupabumi skala 1:25000 diperoleh Lo = 111.57 m (panjang

pengaliran) , Elv.awal = 48.00 m , Elv.akhir = 46.50 m




t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 5.87 menit

di saluran




20/47

design note.

t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 6.30 menit

di saluran






3/2

24 24

24

=

ct

RI




di k


21/47

design note.




di kawasan





t0= (108.n.Lo

)/ So0,2

= 10.85 menit

di saluran


H = Elv.awal - Elv.akhir = 0.36 m , V = 72 ( H/Lsal.) 0,6 = 3.70 m/detik

td L l / V 0 03 it t t td 0 18 j


22/47

design note.

t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 5.15 menit

di saluran






3/2

24 24

24

=

ct

RI





23/47

design note.


3/2

24 24

24

=

ct

RI




di kawasan





t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 11.99 menit

di saluran

Dari interpretasi dan digitasi peta rupabumi skala 1:25000 diperoleh Lsal, = 12.00 m , Elv.awal =


24/47

design note.




t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 2.96 menit

di saluran






3/2

24 24

24

=

ct

RI




25/47

design note.



3/2

24 24

24

=

ct

RI




di kawasan





t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 4.62 menit


26/47

design note.


Ho = Elv.awal - Elv.akhir = 6.00 m (beda tinggi)So = Ho / Lo =0.88 % (kemiringan medan aliran)


t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 11.70 menit

di saluran






3/2

24 24

24

=

ct

RI



27/47

design note.


C = 0.70 (koefisien pengaliran untuk daerah perumahan/gedung yang akan berkembang

diasumsikan sebagai perumahan multy unit tertutup koef.0,60-0,75)


3/2

24 24

24

=

ct

RI




di kawasan





0,2


28/47

design note.

di kawasan

Dari interpretasi dan digitasi peta rupabumi skala 1:25000 diperoleh Lo = 52.43 m (panjang

pengaliran) , Elv.awal = 46.12 m , Elv.akhir = 45.00 m




t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 4.16 menit

di saluran






3/2

24 24

24

=

ct

RI


29/47

design note.

td = Lsal. / V = 0.65 menit --------------> tc = to + td = 0.13 jam




3/2

24 24

24

=

ct

RI




di kawasan






30/47

design note.


di kawasan





t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 9.39 menit

di saluran





3/2


31/47

design note.







3/2

24 24

24

=

ct

RI




di kawasan



32/47

design note.






t0= (108.n.Lo)/ So 0,2= 1.69 menit

di saluran





33/47

design note.

di saluran






3/2

24 24

24

=

ct

RI



Resume hasil perhitungan debit rencana saluran , baik yang telah disajikan rincianperhitungannya seperti diatas, dan juga yang tidak disajikan rincian perhitungannya,disajikan dalam Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Resume Hasil Perhitungan Debit Rencana saluran.

Dikawasan /medan, saluran Disaluran A =


34/47

design note.

s 3.1

jokotingkir-diponego

ro-

ronggolawe

3.00 44.06 44.00 95.59 44.00 38.00 0.0287 0.021

s 3.211111 6.00 46.12 46.00 46.43 46.00 45.55 0.0279 0.017

g 3.21111 52.43 46.12 45.00 6.00 45.55 45.50 0.0285 0.017s 3.2111 58.43 45.50 45.38 49.31 45.50 45.00 0.0580 0.018

s 3.211 107.74 46.12 45.00 198.67 45.00 44.00 0.6646 0.165

s 3.21 306.41 46.12 44.00 95.59 44.00 38.00 1.3346 0.338

s 3.22 3.00 45.55 45.00 242.06 45.00 38.00 0.4912 0.292

g 3.2 402.00 46.12 38.00 6.00 38.00 37.95 1.8258 0.514

s 3.3 3.00 45.05 45.00 110.67 45.00 37.95 0.1896 0.131

s 3. 408.00 46.12 37.95 38.00 37.95 35.00 2.0440 0.570

s 4.111

jln.Diponegoro-jln.Ronggolawe

-gg.P

elemII-gg.PelemIII-gg.

IKel.Pelem

46.43 46.00 45.50 194.96 45.50 44.50 0.4442 0.125

s 4.112 3.00 46.05 46.00 162.22 46.00 44.50 0.2654 0.124

g 4.11 241.39 46.00 44.50 6.00 44.50 44.45 0.7096 0.191

s 4.1 247.39 46.00 44.45 155.34 44.45 37.40 1.2862 0.327

s 4.2111 6.00 47.06 47.00 40.13 47.00 46.00 0.0282 0.017

s 4.211 46.13 47.06 46.00 162.22 46.00 44.50 0.3370 0.017

s 4.212 3.00 47.06 47.00 229.14 47.00 44.50 0.3667 0.156

g 4.21 232.14 47.06 44.50 6.00 44.50 44.45 0.7037 0.206

s 4.2 238.14 47.06 44.45 155.34 44.45 37.40 1.0207 0.280

s 4. 402.73 46.00 37.40 15.00 37.40 35.00 2.3069 0.656

Tabel 4.2. Resume Hasil Perhitungan Debit Rencana saluran (lanjutan 1).

Dikawasan /medan, saluran Disaluran A =

Q design(m3/dtk)

elevasi Luascatchmentarea (Ha)

keterangan


35/47

design note.

s 5.223 3.00 45.05 45.00 361.95 45.00 42.00 0.2282 0.072

s 5.224 368.37 45.00 43.00 84.36 43.00 42.00 1.9652 0.448

g 5.22 580.75 46.05 42.00 6.00 42.00 41.94 5.4545 1.230

s 5.2. 586.75 46.05 41.94 324.49 41.94 37.50 8.7988 1.666

s 5 911.24 49.00 37.50 30.00 37.50 35.00 11.3093 2.494

s 6.221

jln.Diponegoro-

jl.Patiunus-jl.

Kyaimojo

6.00 47.05 47.00 135.96 47.00 44.00 0.0816 0.041

s 6.22 141.96 47.05 44.00 418.35 44.00 42.00 1.9601 0.385

s 6.21 369.43 47.05 43.00 79.51 43.00 42.00 0.8373 0.209

g 6.2 560.31 47.05 42.00 6.00 42.00 41.95 2.7974 0.658

s 6.1 3.00 43.05 43.00 79.51 43.00 41.95 0.0239 0.015

s 6 566.31 47.05 41.95 340.92 41.95 35.00 4.7634 0.958

s 7.22211

sebelahselatanjln.Patiunus

142.53 45.00 43.75 418.35 43.75 42.00 1.4816 0.268

s 7.2221 560.88 45.00 42.00 49.14 42.00 41.00 2.1427 0.462

s 7.2222 279.91 45.00 42.00 55.62 42.00 41.00 0.7778 0.211

g 7.222 610.02 45.00 41.00 6.00 41.00 40.95 2.9205 0.646

s 7.221 3.00 42.05 42.00 47.92 42.00 40.95 0.0144 0.010

s 7.223 3.00 42.05 42.00 54.45 42.00 40.95 0.0163 0.011

s 7.22 616.02 45.00 40.95 225.24 40.95 40.00 5.8063 1.021

s 7.21 3.00 42.05 42.00 251.03 42.00 40.00 0.0753 0.028

s 7.231 3.00 42.05 42.00 246.81 42.00 40.50 0.0740 0.026

s 7.23 249.81 42.05 40.50 100.78 40.50 40.00 0.1043 0.026

g 7.2 841.26 45.00 40.00 6.00 40.00 39.90 5.9859 1.219

s 7.1 3.00 41.05 41.00 47.02 41.00 39.90 0.0141 0.010

s 7.3.1 77.23 41.50 41.00 107.80 41.00 40.50 0.4072 0.116

s 7.3 185.03 41.50 40.50 100.78 40.50 39.90 0.9279 0.230

s 7 847.26 45.00 39.90 164.57 39.90 35.00 7.5476 1.462


36/47

design note.

s 10.21

ujungbaratjln.

T

eukuUmar 3.00 43.85 43.80 202.65 43.80 40.05 0.7219 0.361

s 10.22 142.06 43.00 41.00 97.99 41.00 40.05 0.5487 0.164

g 10.2 240.05 43.85 40.05 6.00 40.05 40.00 1.2705 0.388

s 10.1 3.00 42.05 42.00 137.95 42.00 40.00 0.0414 0.022

s 10 246.05 43.85 40.00 47.64 40.00 37.50 1.7076 0.511

s 11 184.57 43.00 39.00 123.99 39.00 37.50 1.2963 0.384

s 12.12121

arealsebelahtimur

jln.R.Saleh

220.62 44.30 43.80 271.17 43.80 41.55 1.6820 0.328

s 12.12122 119.74 44.30 44.00 96.70 44.00 41.55 0.5778 0.153

g 12.1212 491.79 44.30 41.55 6.00 41.55 41.50 2.2598 0.513

s 12.1211 3.00 43.85 43.00 271.17 43.00 41.50 1.0279 0.359

s 12.121 497.79 44.30 41.50 89.35 41.50 39.00 3.6193 0.796

s 12.1221 68.33 44.15 44.00 186.68 44.00 39.05 0.6751 0.188

s 12.1222 3.00 41.00 39.50 47.19 39.50 39.05 0.0142 0.013

g 12.122 255.01 44.15 39.05 6.00 39.05 39.00 0.6892 0.214

s 12.12 587.14 44.30 39.00 65.40 39.00 38.85 4.4891 0.936

s 12.11 60.32 42.00 39.00 29.59 39.00 38.85 5.1783 2.285

g 12.1 652.54 44.30 38.85 6.00 38.85 38.80 9.6674 2.175

s 12 691.39 44.30 38.80 100.57 38.80 37.50 10.1201 2.183

s k01.111 110.52 48.10 48.00 160.09 48.00 47.90 0.5728 0.087

s k01.112 107.93 48.10 48.00 141.31 48.00 47.90 0.6032 0.098

g k01.11 270.61 48.10 47.90 6.00 47.90 47.85 1.1761 0.233

s k01.1 276.61 48.10 47.85 21.43 47.85 47.75 1.3481 0.268

s k01.2 19.61 48.00 47.85 147.08 47.85 47.75 0.0681 0.014

s k01 298.04 48.10 47.75 6.00 47.75 47.70 1.4162 0.292

s k02.111 141.62 48.02 47.90 92.77 47.90 47.85 0.6558 0.110

s k02.112 78.96 48.02 48.00 160.09 48.00 47.85 0.6189 0.096

g k02.11 239.05 48.02 47.85 6.00 47.85 47.75 1.2747 0.259


37/47

design note.

s k03.1 534.82 48.10 47.15 52.00 47.15 47.00 8.1489 1.473

s k03.211 37.10 47.65 47.60 167.63 47.60 47.35 0.3521 0.073

s k03.212 259.79 47.65 47.40 170.49 47.40 47.35 1.3658 0.158

g k03.21 430.28 47.65 47.35 6.00 47.35 47.30 1.7178 0.305s k03.2 436.28 47.65 47.30 26.67 47.30 47.00 1.7619 0.315

s k03 586.82 48.10 47.00 156.67 47.00 46.55 10.5561 1.691

s k04.211 37.10 47.65 47.60 187.62 47.60 47.55 0.3629 0.045

s k04.212 19.99 47.65 47.60 71.48 47.60 47.55 0.0854 0.022

g k04.21 224.72 47.65 47.55 6.00 47.55 47.50 0.8536 0.165

s k04.2 230.72 47.65 47.50 14.80 47.50 46.45 0.9320 0.188

s k04.1 743.49 48.10 46.55 188.69 46.55 46.45 11.2371 1.335

s k04 790.04 48.10 46.45 214.61 46.45 46.35 12.9436 1.426

s k05.1112221 103.99 51.20 49.50 107.11 49.50 49.05 0.5567 0.163

s k05.1112222 90.76 51.20 51.00 108.01 51.00 49.05 0.4881 0.132

g k05.111222 211.10 51.20 49.05 6.00 49.05 49.00 1.0448 0.309

s k05.111221 3.00 49.55 49.50 107.11 49.50 49.00 0.0321 0.015

s k05.11122 217.10 51.20 49.00 134.75 49.00 47.55 1.7949 0.466

s k05.11121 137.71 49.50 48.00 115.24 48.00 47.55 0.8152 0.215

g k05.1112 351.85 51.20 49.00 6.00 47.55 47.50 2.6102 0.648

s k05.1111 3.00 48.05 48.00 115.24 48.00 47.50 0.0346 0.015

s k05.111 357.85 48.05 47.50 100.77 47.50 46.55 3.2218 0.622

g k05.11 458.62 48.05 46.55 6.00 46.55 46.50 3.2218 0.692

s k05.1 464.62 48.05 46.50 19.22 46.50 46.35 3.2218 0.685


38/47

design note.

2.2. perhitungan debit aliran dengan model komputer EPA SWMM

EPA = Environmental Protection Agency.

SWMM = Storm Water Management Model.


39/47

design note.

Input program EPA SWMM (dalam pekerjaan MP&DED drainase perkotaan Kab.Ngawi) adalah sebagai berikut :

1. file jpg berskala , sebagai back drop image yang dipakai dalam menjalankanprogram untuk keperluan perhitungan panjang dan luas areal secaraotomatis ( setelah digitasi node(simpul) dan batas sub-catchment dilakukan ),

2. hidrograf hujan di masing-masing sub-catchment yang ditinjau,3. tingkat infiltrasi air ke dalam tanah di masing-masing sub-catchment yang

ditinjau,4. persentase areal kedap air dan tidak kedap air di masing-masing sub-

catchment yang ditinjau,5. kemiringan lahan rata-rata di masing-masing sub-catchment yang ditinjau,6. (digitasi) posisi dan elevasi node ( simpul ) dalam jaringan sistem drainase

yang ditinjau,7. (digitasi) batas catchment area ( diatas back drop image ),8. (digitasi) lintasan ruas saluran ( diatas back drop image ).

Setelah ke-8 proses inputting data itu selesai dilakukan maka proses perhitungan

siap dilakukan dengan kondisi input data seperti contoh dibawah ini :

2.2.1.1. backdrop image.

contoh potongan sebagian backdrop image.


40/47

design note.

contoh gambar sistem jaringan ( berskala ) yang dihasilkan program EPA SWMMsetelah proses digitasi diatas backdrop image dilakukan.


41/47

design note.

sub-catch. id.

datahujan

outletnode

luas sub.catch

(ha)

% imp. lebarkarakteristik

kemirinanganlahan rata-

rataS1 R1 j5 1.25 25 98.96 2

S2 R1 j4 2.41 25 139.65 2

S3 R1 j3 0.38 25 60.69 2

S4 R1 j1 0.76 25 72.34 2

S5 R1 j9 0.64 25 49.58 2

S6 R1 j6 0.41 25 65.2 2

S7 R1 j13 0.67 25 64.08 2S8 R1 j7 0.57 25 69.14 2

2.2.1.3. data elevasi node.

node elevasi

J1 43

J2 42

J3 43

J4 41.97

J5 42

J6 48

J7 47


42/47

design note.

J4 475.929 1425.833

J5 328.606 1443.290

J6 585.357 1235.079

J7 710.539 1370.054

J8 616.865 1341.526

J9 604.092 1338.546

J11 618.004 1354.250

J12 617.559 1373.827

2.2.2. Output Program EPA SWMM.

Beragam output program dapat di-generate setelah eksekusi program EPA SWMM,dibawah ini akan disajikan beberapa contoh yang dipakai dalam pekerjaan MP &DED drainase perkotaan kabupaten Ngawi .

2.2.2.1. debit aliran maximun di masing-masing ruas saluran drainase.

no. no. sal.panjang

(m)B (m) b (m) h (m)

Q max.

(m3/det)

V max.

(m/det)

1 C1 141.31 50 30 0.055 0.42

2 C2 160.09 80 20 0.059 0.43

3 C3 6.00 30 0.127 0.61

4 C6 21.43 30.00 100 50 0.143 0.94


43/47

design note.

Alternatif penanggulangan genangan/banjir akibat pintu-pintu klep tertutup adalahsbb. :

1. mengalokasikan lahan PARKIR AIR yang memadai,2. menyediakan instalasi pompa sesuai dengan kapasitas yang diperlukan,3. kombinasi penyediaan lahan PARKIR AIR dan penyediaan instalasi pompa.

Jadi dalam analisis alternatif pematusan pertanyaan2 yang perlu dijawab adalahpertanyaan pertanyaan sebagai berikut :

1. seandainya tidak menggunakan pompa , berapa luas lahan yang perlu dialokasikansebagai lahan PARKIR AIR,

2. seandainya untuk pematusan air dipakai pompa dengan kapasitas x m3/detik , apakahmasih perlu pengalokasian lahan sebagai lahan PARKIR AIR , kalau masih perlu

lahan PARKIR AIR seberapa luaskah ??

Untuk dapat menjawab ini maka input utama perhitungan analisis adalah hidrograf

aliran yang dihasilkan dari perhitungan dengan menggunakan program komputerEPA SWMM seperti contoh berikut dibawah ini :


44/47

design note.

0.0

volume genangan max. (m3) 60579

luas genangan max. (ha) 6.0

menit

ke

Q

(m3/det)

volume

(m3)

vol.

kom.

(m3)

0 0.00 0 0

15 1.50 675.00 675

30 5.89 3325.50 4001

45 6.81 5715.00 9716

60 7.15 6282.00 15998

75 6.71 6237.00 22235

90 6.43 5913.00 28148

105 5.70 5458.50 33606

120 5.26 4932.00 38538

135 4.48 4383.00 42921

150 3.97 3802.50 46724

165 3.21 3231.00 49955

180 2.68 2650.50 52605

195 1.98 2097.00 54702

Dari hidrograf ini dapat dihitung volumegenangan yang terjadi. Cara perhitungan

diperlihatkan dalam contoh spreadsheetdisamping.

kolom 1 dan kolom 2 adalah angka-angkahidrograf aliran dengan time step 15 menit.

kolom 3 dihitung dengan rumus V = Q x t ,

sehingga dalam hal ini ( time step = 15 menit )nilai kolom 3 = nilai kolom 2 x 15 x 60.

kolom 4 adalah jumlah komulatif setiap barispada kolom 3.

nilai maximum di kolom 4 = volume genanganmaximum yang akan terjadi akibat pintu kleptertutup.

dengan volume genangan sebanyak ini ,berapakah luas areal yang tergenang ??

untuk menjawab ini dipakai cara pendekatanseperti yang diuraikan dibawah ini :


45/47

design note.

kapasitas pompa 0.0 1.0

volume genangan max. (m3) 60579 44060

luas genangan max. (ha) 6.0 5.0

menit

ke

Q

(m3/det)

volume

(m3)

vol.

kom.

(m3)

VQ-VP

vol.

kom.

(m3)

0 0.00 0 0 0 0

15 1.50 675.00 675 0 0

30 5.89 3325.50 4001 2426 2426

45 6.81 5715.00 9716 4815 7241

60 7.15 6282.00 15998 5382 12623

75 6.71 6237.00 22235 5337 17960

90 6.43 5913.00 28148 5013 22973

105 5.70 5458.50 33606 4559 27531

120 5.26 4932.00 38538 4032 31563

135 4.48 4383.00 42921 3483 35046

150 3.97 3802.50 46724 2903 37949

165 3.21 3231.00 49955 2331 40280

180 2.68 2650.50 52605 1751 42030

195 1.98 2097.00 54702 1197 43227

spread sheet disampingmemperlihatkan apa yang akan

terjadi bila untuk pematusandipakai pompa dengan kapasitas1 m3/detik

kolom VQ VP = angka di kolom3 dikurangi dengan VP =kapasitas pompa (m3/detik) x 15

x 60.

perhitungan dalam spread sheetdisamping memperlihatkanbahwa : apabila tidak memakaipompa maka perlu dialokasikanLAHAN PARKIR AIR seluas 6 ha, kemudian , apabila dipakai

pompa dengan kapasitas 1 1m3/detik, maka LAHAN PARKIRAIR yang perlu dialokasikanberkurang menjadi 5 ha .

Di halaman setelah ini disajikanspread sheet perhitungan untuk


46/47

PT. INDAH KARYA Persero)KONSULTAN ENJINERING & MANAJEMEN

design note.

design note MP&DED drainase perkotaan kabupaten Ngawe halaman - 46

kapasita pompa m3/det 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.5

volume genangan max. (m3) 60579 44060 32427 22280 13923 7538 2606 882

luas genangan max. (ha)6.0 5.0 3.5 2.5 1.5 1.0 0.3 0.1

menit

ke

Q

(m3/det)

volume

(m3)

vol.kom.

(m3)

VQ-VPvol.

kom.

(m3)

VQ-VPvol.

kom.

(m3)

VQ-VPvol.

kom.

(m3)

VQ-VPvol.

kom.

(m3)

VQ-VPvol.

kom.

(m3)

VQ-VPvol.

kom.

(m3)

VQ-VPvol.

kom.

(m3)

0 0.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

15 1.50 675.00 675 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

30 5.89 3325.50 4001 2426 2426 1526 1526 626 626 0 0 0 0 0 0 0 0

45 6.81 5715.00 9716 4815 7241 3915 5441 3015 3641 2115 2115 1215 1215 315 315 0 0

60 7.15 6282.00 15998 5382 12623 4482 9923 3582 7223 2682 4797 1782 2997 882 1197 432 432

75 6.71 6237.00 22235 5337 17960 4437 14360 3537 10760 2637 7434 1737 4734 837 2034 387 819

90 6.43 5913.00 28148 5013 22973 4113 18473 3213 13973 2313 9747 1413 6147 513 2547 63 882

105 5.70 5458.50 33606 4559 27531 3659 22131 2759 16731 1859 11606 959 7106 59 2606 0 882

120 5.26 4932.00 38538 4032 31563 3132 25263 2232 18963 1332 12938 432 7538 0 2606 0 882

135 4.48 4383.00 42921 3483 35046 2583 27846 1683 20646 783 13721 0 7538 0 2606 0 882

150 3.97 3802.50 46724 2903 37949 2003 29849 1103 21749 203 13923 0 7538 0 2606 0 882165 3.21 3231.00 49955 2331 40280 1431 31280 531 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

180 2.68 2650.50 52605 1751 42030 851 32130 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

195 1.98 2097.00 54702 1197 43227 297 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

210 1.43 1534.50 56237 635 43862 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

225 1.01 1098.00 57335 198 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

240 0.68 760.50 58095 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

255 0.49 526.50 58622 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

270 0.38 391.50 59013 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

285 0.30 306.00 59319 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

300 0.24 243.00 59562 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

315 0.20 198.00 59760 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

330 0.17 166.50 59927 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

345 0.15 144.00 60071 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

360 0.13 126.00 60197 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

375 0.11 108.00 60305 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

390 0.09 90.00 60395 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

405 0.07 72.00 60467 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

420 0.05 54.00 60521 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882


47/47

PT. INDAH KARYA Persero)KONSULTAN ENJINERING & MANAJEMEN

design note.

design note MP&DED drainase perkotaan kabupaten Ngawe halaman - 47

435 0.03 36.00 60557 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

450 0.01 18.00 60575 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

465 0.00 4.50 60579 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

480 0.00 0.00 60579 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

495 0.00 0.00 60579 0 44060 0 32427 0 22280 0 13923 0 7538 0 2606 0 882

Resume Alternatif penanggulangan genangan ( pd saat pintu klep tertutup)

sub catchment area 1 biaya terkait instalasi pompa

alternatif

ke

kapasitas

pompa

(m3/det)

volume

genangan

max.

(m3)

luas

genangan

max. (ha)

biaya

pembebasan

lahan

pengadaan

pompa

pembangunan

rumah pompa

pengadaan

gen. set. . .

biaya

O&P

tahunan

1 0.0 60579 6.0 . . . . . . . .

2 1.0 44060 5.0 . . . . . . . .

3 2.0 32427 3.5 . . . . . . . .

4 3.0 22280 2.5 . . . . . . . .5 4.0 13923 1.5 . . . . . . . .

6 5.0 7538 1.0 . . . . . . . .

7 6.0 2606 0.3 . . . . . . . .

8 6.5 882 0.1 . . . . . . . .

Documents

Analisis Curah Hujan Perhitungan Debit Aliran Saluran Drainase