BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

Embed Size (px)

Text of BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    1/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR

    BAB I

    PENDAHULUAN

    I.1 Latar Belakang

    Dalam perencanaan jaringan irigasi, air yang digunakan dalam pengairan diambil

    dari sungai terdekat. Pengambilan air dari sungai dapat dilakukan secara bebas apabila

    elevasi sawah lebih rendah daripada elevasi sungai, karena air akan dengan mudah mengalir

    dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Permasalahan yang timbul adalah apabila

    sungai tersebut memiliki elevasi yang lebih rendah daripada elevasi sawah yang akan diairi.

    Untuk mencapai sawah yang tinggi tersebut, air sungai harus memiliki kecepatan yang

    tinggi dan konstan. Sedangkan kecepatan aliran sungai tidaklah selalu konstan, kadang

    sangat tinggi, rendah bahkan sampai tidak ada air sama sekali (saat musim kemarau).

    Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan menggunakan pompa air. Akan tetapi,

    karena biaya pengelolaannya tinggi, maka harga air irigasi akan menjadi tinggi pula.

    Alternatif ini jarang digunakan dengan pertimbangan ekonomis.

    Alternatif lain yang lebih ekonomis adalah dengan membuat bendung yang

    memotong langsung aliran sungai. Bendung ini berfungsi untuk menaikkan elevasi muka air

    sungai untuk mendapatkan kecepatan aliran yang diinginkan, sehingga sawah terjauh dapat

    dialiri air. Dengan adanya bendung ini, air sungai dapat ditampung untuk jangka waktu

    tertentu sehingga sawah dapat tetap diairi walaupun aliran sungai rendah.

    I.2. Landasan Teori

    I.2.1 Pengertian Bendung

    Bendung merupakan salah satu apa yang disebut dengan Diversion Hard Work,

    yaitu bangunan utama dalam suatu jaringan irigasi yang berfungsi untuk menyadap air dari

    suatu sungai sebagai sumbernya.

    Bendung adalah suatu bangunan konstruksi yang terletak melintang memotong

    suatu aliran sungai dengan tujuan untuk menaikkan elevasi muka air yang kemudian akan

    digunakan untuk mengaliri daerah yang lebih tinggi atau daerah yang sama tinggi. Hal ini

    harus dibedakan dengan waduk yang bersifat menampung dan menyimpan air. Pada

    hakekatnya bendung dapat disamakan sebagai bangunan pelimpah atau Over Flow Weir

    Type.

    I.2.2 Fungsi Bendung

    1

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    2/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRFungsi dari suatu bendung antara lain :

    1. Menaikkan elevasi air sehingga daerah yang bisa dialiri menjadi lebih luas.

    2. Memasukkan air dari sungai ke saluran melaluiIntake

    3. Mengontrol sedimen yang masuk ke saluran sungai.

    4. Mengurangifluktuasi sungai.

    5. Menyimpan air dalam waktu singkat.

    I.2.3 Syarat-syarat dan Lokasi Bendung

    Syarat-syarat konstruksi bendung yang harus dipenuhi antara lain :

    1. Bendung harus stabil dan mampu menahan tekanan air pada waktu banjir.

    2. Pembuatan bendung harus memperhitungkan kekuatan daya dukung tanah di

    bawahnya.

    3. Bendung harus dapat menahan bocoran (seepage) yang disebabkan oleh aliran

    air sungai dan aliran air yang meresap ke dalam tanah.

    4. Tinggi ambang bendung harus dapat memenuhi tinggi muka air minimum yang

    diperlukan untuk seluruh daerah irigasi.

    5. Bentuk peluap harus diperhitungkan, sehingga air dapat membawa pasir, kerikil

    dan batu-batu dari sebelah hulu dan tidak menimbulkan kerusakan pada tubuh

    bendung.

    Lokasi yang tepat untuk membangun bendung adalah :

    1. Lokasi dengan profil sungai yang teratur serta kelandaian (I) yang kecil,

    sehingga penggerusan pada waktu banjir yang terjadi pada bagian dasar atau tepi

    sungai tidak terlampau besar.

    2. Lokasi dengan sungai yang lurus atau belokan dengan jari-jari (R) yang besar

    serta arah pengaliran yang tetap, sehingga tidak terjadi penggerusan tepi.

    3. Lokasi dengan bagian sungai yang tanah dasarnya cukup kuat dan cukup kedap

    air, tanggul banjir sependek mungkin hubungkan dengan saluran pembawa.

    4. Jika sungai berbelok-belok, maka dicari lokasi bendung dengan coupure yang

    seideal mungkin. Bendung dibangun di coupure, kemudian setelah

    pembangunan bendung selesai ditimbun, sungai baru yang melewati bendung

    tersebut dibangun. Dengan demikian, lokasi bendung akan berada pada di

    sungai yang lurus.

    I.2.4 Pembagian Bendung

    a) Berdasarkan Cara Pembendungannya.

    2

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    3/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRPembendungan air dapat tidak hanya dengan puncak pelimpah yang

    permanen saja, tetapi dapat juga dilengkapi dengan pintu pengatur yang bekerja di

    atas puncak ambang bendung. Berdasarkan hal tersebut, maka bendung dapat dibagi

    menjadi :

    1. Bendung

    Bila seluruh atau sebagian besar dari pembendungannya dilakukan oleh

    sebuah puncak pelimpah yang permanen. Meskipun bendung juga dilengkapi

    dengan pintu, tetapi bagian dari pintu ini lebih kecil dalam pelaksanaan

    pembendungan air .

    2. Barrage

    Jika seluruh pembendungan atau sebagian besar dari pembendungan dilakukan

    oleh pintu. Pada Barrage yang pembendungannya dilakukan seluruhnya oleh

    pintu, maka pada waktu banjir pintu tersebut dibuka sehingga peluapannya

    akan menjadi minimum/ berkurang.

    b) Berdasarkan Fungsinya.

    1. Bendung Pengarah (Diversion Weir).

    Diversion Weir adalah suatu bangunan pelimpah dengan atau tanpa pintu

    penutup dan terletak melintang atau memotong kedalaman dasar sungai.

    Fungsinya adalah untuk membelokkan air sungai ke saluran primer

    2. Bendung Penahan.

    Fungsinya adalah untuk menyimpan air banjir atau manahan air banjir pada

    saat banjir datang sebagai penahan atau pengontrol banjir.

    c) Berdasarkan Bentuk dan Material Konsruksi.

    1. Masonary Weir With Vertical Drops.

    Bendung tipe ini terdiri dari sebuah lantai horisontal dan sebuah puncak

    ambang dari pasangan batu tembok dengan permukaan air hampir tegak.

    (kadang-kadang juga dilengkapi dengan pintu ). Bendung tipe ini cocok untuk

    tanah dasar lempung keras.

    2. Rock Dry Stone Weir.

    Bendung tipe ini adalah tipe yang sederhana, tipe ini cocok untuk tanah

    dasar berpasir halus seperti tanah alluvial.

    3

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    4/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRBendung tipe ini juga membutuhkan jumlah batu yang sangat banyak, jadi

    bendung tipe ini tidak banyak dipakai.

    Sebelum dapat merencanakan dan melaksanakan pekerjaan bangunan utama, maka

    yang pertama kali diperlukan adalah data data perencanaan. Data data yang diperlukan

    antara lain :

    a) Data Topografi

    Meliputi :

    Peta yang menyajikan seluruh daerah aliran sungai

    Peta situasi untuk letak bangunan utama

    Gambar potongan memanjang dan melintang sungai baik di sebelah

    hulu maupun hilir bangunan utama.

    Dalam tugas ini data topografi antara lain :

    Lebar dasar sungai pada lokasi bendung

    Elevasi dasar sungai pada dasar bendung

    Elevasi muka tanah pada sungai

    Kemiringan atau slope dasar sungai

    b) Data Hidrologi

    Faktor faktor yang diperhitungkan antara lain :

    Masalah banjir rencana

    Perhitungan banjir rencana

    Curah hujan efektif

    Distribusi curah hujan tiap jamnya

    Unit HidrographDalam tugas ini data hidrologi antara lain :

    Debit rencana

    Koefisien pengaliran akibat curah hujan

    c) Data Morfologi

    Meliputi :

    Kandungan sedimen, kandungan sedimen dasar maupunlaying termasuk distribusi ukuran butir.

    4

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    5/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR Perubahan perubahan yang terjadi pada dasar sungai secara

    vertikal maupun horisontal.

    Unsur kimiawi sedimen.

    d) Data Geologi

    Meliputi :

    Kondisi umum permukaan tanah daerah yang bersangkutan

    Keadaan geologi lapangan

    Kedalaman lapisan tanah keras

    Permeabilitas tanah

    Bahaya gempa bumi

    e) Data Mekanika Tanah

    Meliputi :

    Tegangan ijin tanah

    Bahaya pondasi

    Keadaan muka air tanah

    Berat jenis tanah

    f) Data Lingkungan dan Ekologi

    g) Peraturan Peraturan yang Berlaku

    Standar untuk perencanaan peraturan dan standar yang telah ditetapkan secara

    nasional, seperti SNI Beton, Daftar Baja, dll

    Setelah diketahui semua data perencanaan di atas, dapat dilanjutkan dalam perencanaan

    dan pelaksanaan bangunan utama.

    I.2.5. Bangunan yang Terdapat pada Bendung

    1. Tubuh Bendung ( Weir)

    Adalah bagian yang selalu atau boleh dilewati air baik dalam keadaan normal

    maupun air banjir.Tubuh bendung harus aman terhadap:

    - Tekanan air

    5

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    6/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR- Tekanan akibat perubahan debit yang mendadak.

    - Tekanan gempa

    - Akibat berat sendiri

    2. Bangunan Pembilas

    Pada hulu bendung tepat di hilir pengambilan, dibuat bangunan pembilas guna

    mencegah masuknya bahan sidemen kasar ke dalam saluran irigasi.

    Ada empat tipe, yaitu:

    - Pembilas pada tubuh bendung dekat pengambilan.

    - Pembilas bawah

    - Shunt undersluice

    - Pengambilan bawah tipe boks

    Untuk mengurangi aliran yang bergolak (Turbulent) yang terjadi didekat intake

    maka perlu dibangun bangunan penguras (Under Sluice).

    3. Bangunan Penguras

    Fungsinya adalah untuk mengurangi aliran yang bergolak (Turbulent) yang

    terjadi di dekat intake. Puncak ambang dari under sluice dijaga agar lebih

    rendah dari puncak ambang bendung, sehingga akan membantu membawa debit

    pada musim kering ke arah under sluice. Normalnya, permukaan puncak

    ambang under sluice ini sama dengan permukaan dasar saluran terdalam pada

    musim kering. Dengan membukanya pintu penguras, maka akan menggelontor

    endapan lumpur yang terdapat di depan intake maupun di under sluice.

    4. Dinding Pemisah (Divide Wall)

    Terbuat dari susunan batu kali atau beton yang dibangun disebelah kanan sumbu

    bendung dan membatasi antara tubuh bendung dengan under sluice (Bangunan

    Penguras).

    Fungsi utama dari dinding pemisah yaitu :

    - Membagi antara bendung utama dan under sluice, karena kedudukan under

    sluice lebih rendah daripada tubuh bendung.

    - Membantu mengurangi arus yang bergolak didekat intake sehingga lumpur

    akan mengendap di under sluice dan air yang bebas lumpur akan masuk ke

    intake.

    5. Canal Head Regulator

    Berfungsi sebagai :

    - Mengatur pemasukan air kedalam saluran.

    6

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    7/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR- Mengontrol masuknya lumpur kedalam sungai.

    - Menahan banjir sungai masuk kedalam saluran.

    Regulator umumnya terletak di sisi sebelah kanan bendung dan agak menyudut

    (antara 90 110 dengan sumbu horizontal)

    6. Kantong Lumpur.

    Berfungsi untuk mengendapkan fraksi-fraksi sedimen yang lebih besar dari

    fraksi pasir halus (0,06 s/d 0,07mm) dan biasanya ditempatkan persis disebelah

    hilir bangunan pengambilan. Bahan-bahan yang telah mengendap dalam

    kantung lumpur kemudian dibersihkan secara berkala melalui saluran pembilas

    kantong lumpur dengan aliran yang deras untuk menghanyutkan endapan-

    endapan itu ke sungai sebelah hilir.

    7. Bangunan Pelengkap.

    Terdiri dari bangunan-bangunan atau pelengkap yang akan ditambahkan ke

    bangunan utama untuk keperluan :

    - Pengukuran debit dan muka air di sungai maupun di saluran sungai.

    - Pengoperasian pintu

    - Peralatan komunikasi, tempat berteduh serta perumahan untuk tenaga

    eksploitasi dan pemeliharaan.

    - Jembatan diatas bendung, agar seluruh bagian bangunan utama mudah

    dijangkau atau agar bagian-bagian itu terbuka untuk umum.

    Keadaan Tubuh Bendung

    a) Menentukan tinggi muka air maksimum pada sungai dipengaruhi oleh :

    Kemiringan dasar sungai (I)

    Lebar dasar sungai (b)

    Debit rencana (Qd)

    b) Menentukan tinggi mercu bendung dipengaruhi oleh beberapa faktor,

    antara lain :

    Elevasi sawah bagian hilir

    Elevasi kedalaman air sawah

    Kehilangan tekanan dari saluran tersier ke sawah

    Kehilangan tekanan dari saluran sekunder ke tersier

    7

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    8/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR Kehilangan tekanan dari bangunan ke alat ukur

    Kehilangan tekanan pada pintu intake ke saluran induk

    Kehilangan tekanan pada waktu eksploitasi

    Kehilangan tekanan akibat kemiringan sungai, dll

    c) Menentukan tinggi air di atas mercu bendung, dipengaruhi oleh :

    Lebar bendung (B)

    Lebar efektif bendung (Leff)

    Leff = B b t + 0,8 b

    = B t 0,2 b

    Keterangan :

    Leff = lebar efektif bendung

    B = lebar seluruh bendung

    t = jumlah tebal pilar

    t = jumlah lebar pintu bilas

    d) Menentukan panjang dan dalam kolam olakan

    Kolam olak berfungsi untuk peredam energi yang terkandung dalam alirandengan memanfaatkan loncatan hidrolis dari suatu aliran yang berkecepatan

    tinggi.

    e) Menentukan panjang lantai muka

    Digunakan rumus/teori :

    Teori Bleigh

    bleighC

    LH=

    Teori Lane

    Dimana energi arah vertikal lebih besar daripada arah horisontal atau dengan

    perbandingan 3 : 1, sehingga didapat :

    LV = 3 LH

    laneC

    LHLVH 3

    1+=

    8

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    9/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRf) Menentukan stabilitas bendung

    Ditentukan oleh :

    Gaya berat sendiri

    Gaya gempa Gaya hidrostatis

    Tekanan lumpur

    Tekanan up lift pressure

    g) Perencanaan pintu

    Berfungsi mengatur banyaknya air yang masuk dan mencegah masuknya benda

    benda padat ke dalam saluran. Pada bendung, tempat pengambilan bisa terdiri dari 2 buah, yaitu di kiri

    dan kanan atau hanya bisa sebuah, tergantung letak daerah yang akan dialiri.

    Tinggi ambang tergantung material yang terbawa oleh sungai, makin

    tinggi ambang makin baik.

    Ukuran pintu ditentukan dari segi praktis dan estetika, lebarnya

    maksimum 2 meter.

    Pintu penguras biasanya diambil 1/10 lebar bendung (B), pada waktubanjir pintu penguras ditutup.

    I.2.6 Tipe Mercu Bendung.

    Di Indonesia ada beberapa tipe mercu untuk bendung pelimpah yang umum digunakan :

    a. Tipe Vlughter

    Tipe ini digunakan pada tanah dasar alluvial dengan kondisi sungai tidak membawa

    batuan-batuan besar. Tipe ini banyak dipakai di Indonesia.

    b. Tipe Schoklitsch

    Tipe ini merupakan modifikasi dari tipe Vlughterterlalu besar yang mengakibatkan

    galian atau koperan yang sangat besar.

    c. Tipe Mercu Bulat

    Memiliki harga koefisien debit yang lebih tinggi (44%) dibandingkan koefisien

    bendung ambang lebar. Pada sungai, mercu ini akan banyak memberikan

    9

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    10/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRkeuntungan karena bangunan ini akan mengurangi tinggi muka air hulu selama

    banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi karena lengkung streamline dan

    tekanan negatif pada mercu.

    d. Tipe Mercu Ogee

    Mercu Ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang tajam aerasi. Tipe

    ini dipilih karena tanah disepanjang kolam olak dalam keadaan baik, dan

    memerlukan lantai muka untuk menahan penggerusan. Maka untuk menahan

    penggerusan digunakan tumpukan batu sepanjang kolam olak sehingga dapat lebih

    hemat.

    1.2.7 Tinggi Jagaan

    Tinggi Jagaan berguna untuk :

    Menaikkan muka air di atas tinggi muka air maksimum

    Mencegah kerusakan tanggul saluran

    Meningginya muka air sampai di atas tinggi yang telah direncanakan bisa

    disebabkan oleh penutupan pintu secara tiba tiba disebelah hilir; variasi ini akan

    bertambah dengan membesarnya debit. Meningginya muka air dapat pula

    diakibatkan oleh pengaliran air buangan ke dalam saluran.

    Tinggi jagaaan minimum yang diberikan pada saluran primer dan sekunder

    dikaitkan dengan debit rencana saluran, seperti yang diperlihatkan dalam tabel.

    Tabel tinggi jagaan minimum untuk saluran tanah

    Q (m3/dt) Tinggi Jagaan (m)

    < 0,5 0,40

    0,5 1,5 0,50

    1,5 5,0 0,60

    5,0 10,0 0,75

    10,0 15,0 0,85>15,0 1,00

    1.3 Metode Penulisan

    Metode penulisan yang dipakai adalah metode studi literatur, yaitu berdasarkan teori

    teori yang diambil dari buku dan literatur pendukung lainnya.

    BAB II

    MENENTUKAN DEBIT RENCANA

    10

    Sumber : Kriteria perencanaan KP-03

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    11/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRII.1 Data hujan wilayah (Area Rainfall)

    Tahun X (mm) X (mm2)

    1986 140 19600

    1987 135 18225

    1988 120 14400

    1989 145 21025

    1990 110 12100

    1991 115 13225

    1992 127 16129

    1993 85 7225

    1994 94 8836

    1995 104 10816

    1996 105 11025

    1997 80 6400

    1998 142 20164

    1999 115 13225

    2000 95 9025

    2001 103 10609

    2002 87 7569

    2003 92 8464

    2004 140 19600

    2005 115 13225

    Jumlah 2249 260887

    II.2 Analisa Probabilitas Hujan (E. J. Gumbel)

    Dengan cara analistis

    X = 2249 mm

    X2 = 260887 mm2

    mm45,11220

    2249

    nX

    ==

    =

    11

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    12/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR

    120

    2249.45,112260887

    1n

    .X2

    =

    =

    3658,420=

    = 20,503 mm

    Dengan jumlah data n = 20, maka dari Tabel 8-5 hal 148 dan Tabel 8-6 hal 149, Buku

    Hidrologi Teknik, Diperoleh : Sn = 1,0628 dan Yn = 0,5236

    Sn

    a1 =

    1,062820,503

    a1 =

    = 19,291 mm

    b = 291,19.5236,045,112a

    1.YnX =

    mm349,021=

    Reduced Variate (YT )

    { }[ ]TrTrYT /)1(lnln =

    Untuk 50 tahun

    { }[ ]50/)150(lnln =TY

    = 3,9019

    Maka persamaannya menjadi :

    mm621,177

    291,19.9019,3349,102

    291,19.349,102

    aYbX TT

    =+=

    +=

    +=

    TY

    II.3 Koefisien Pengaliran (C)

    Koefisien pengaliran adalah suatu variabel yang didasarkan pada kondisi daerah

    pengaliran dan karakteristik hujan yang jatuh pada daerah tersebut.

    12

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    13/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRAdapun kondisi dan karakteristik tersebut adalah:

    a. Keadaan hujan

    b. Luas dan bentuk daerah pengaliran

    c. Kemiringan daerah pengaliran dan kemiringan dasar sungai

    d. Daya infiltrasi dan perkolasi

    e. Kebasahan tanah

    f. Suhu udara dan angina serta evaporasi yang berhubungan dengan ketiga faktor di

    atas

    g. Tata guna tanah

    Koefisien pengaliran diambil = 0,5

    II.4 Hujan Netto

    Hujan netto adalah bagian hujan total yang menghasilkan limpasan langsung atau

    direct run-off. Limpasan langsung ini terdiri dari limpasan permukaan (surface run-off) dan

    interflow (air yang masuk ke dalam lapisan tipis di bawah lapisan tanah dengan

    permeabilitas yang rendah, yang keluar lagi di tempat yang lebih rendah dan berubah

    menjadi limpasan permukaan).

    Dengan menganggap bahwa proses transformasi hujan menjadi limpasan langsung

    mengikuti proses linier dan tidak berubah oleh waktu (linier and time invariant process).

    Hujan netto (Rn) dapat dinyatakan :

    Rn = C . R

    Dimana:

    Rn = Hujan Netto (mm)

    C = Koefisien pengaliran

    R = Curah hujan nyata / Bruto (mm)

    Untuk 50 tahun

    Rn = C . R

    = 0,5 . 177,621

    = 88,811 mm

    13

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    14/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRII.5 Perhitungan distribusi hujan jam-jaman (hourly rainfall distribution).

    II.5.1 Rata rata hujan sampai jam keT

    Dihitung dengan rumus :

    Rt = R0 (5/T)2/3

    dimana :

    Rt = rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke-T

    R0 = R24/5

    T = waktu hujan dari awal sampai dengan jam ke-T

    R24 = jumlah hujan sehari = Rnetto yang menyebabkan limpasan

    5 = dianggap hujan terpusat selama 5 jam per hari

    Kemudian dengan perumusan diatas, dengan memasukkan harga T = 1 sampai

    dengan 5 dilakukan sebagai berikut :

    Untuk : T = 1

    t1R = 24

    3/2

    24 558,01

    5

    5R

    R=

    Untuk : T = 2

    t2R = 24

    3/2

    24 368,02

    5

    5R

    R=

    Untuk : T = 3

    t3R = 24

    3/2

    24 281,03

    5

    5R

    R=

    Untuk : T = 4

    t4R = 24

    3/2

    24 232,04

    5

    5R

    R=

    Untuk : T = 5

    t5R = 24

    3/2

    24 200,05

    5

    5R

    R=

    14

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    15/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRII.5.2 Curah hujan pada jam ke T

    Dihitung dengan rumus :

    )1(T ).1(.R = tt RttRt

    Dimana :

    TR = besar curah hujan pada jam ke T

    t = waktu hujan dari awal sampai dengan jam ke T

    tR = rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke T

    )1( tRt = rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke T

    Dengan perumusan di atas maka akan didapat harga RT , dengan memasukkan

    harga t adalah sebagai berikut :

    Untuk t = 1

    24241TR585,00R58,0.1R ==

    Untuk t = 2

    2424242T0,151RR585,0.1R368,0.2R ==

    Untuk t = 3

    2424243TR107,0R368,0.2R281,0.3R ==

    Untuk t = 4

    2424244TR085,0R281,0.3R232,0.4R ==

    Untuk t = 5

    2424245TR072,0R232,0.4R200,0.5R ==

    Hasil perhitungan di atas ditabelkan pada tabel 2. Dari perhitungan di atas atau tabel

    2 dapat disimpulkan, untuk R24 = Rnetto = 100% , didapat suatu rasio (%) yang

    hasilnya dapat dilihat dalam tabel 3. Hasil Tabel 3 dapat digambarkan sebagai

    berikut pada gambar. 1. Kemudian dari data yang dibuat distribusi jam-jaman yang

    terjadi, hasil dari distribusi tersebut dapat dilihat dalam tabel. 4.

    15

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    16/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRTabel 1. Rata rata pembagian hujan sampai jam ke T

    Jam ke t R t Besar (mm)

    1

    2

    3

    4

    5

    Rt1

    Rt2

    Rt3

    Rt4

    Rt5

    0,585 R24

    0,368 R24

    0,281R24

    0,232 R24

    0,200 R24

    Tabel 2. Besar curah hujan pada jam ke T

    Jam ke T R T Besar (mm)1

    2

    3

    4

    5

    RT1

    RT2

    RT3

    RT4

    RT5

    0,585 R24

    0,151 R24

    0,107 R24

    0,085 R24

    0,072 R24

    Tabel 3. Besar curah hujan dalam persen (%)

    Waktu Ratio (%)

    1

    2

    3

    4

    5

    58,5

    15,1

    10,7

    8,5

    7,2

    Pola distribusi hujan pada DAS

    Pola Distribusi Hujan Pada Daerah Aliran Sungai (DAS)

    16

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    17/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR

    Tabel. 4. Hasil Distribusi Hujan

    Waktu

    (Jam)

    Ratio

    (%)

    Hujan jam-jaman

    50 tahun

    1

    2

    3

    4

    5

    58,5

    15,1

    10,7

    8,5

    7,2

    51,954

    13,410

    9,503

    7,549

    6,3944

    Hujan Efektif (mm) 88,8104

    Koefisien Pengaliran ( C ) 0,50

    Probabilitas hujan harian ( mm ) 177,621

    II.6 Unit Hidrograf

    Hidrograf banjir pada daerah aliran dihitung dengan metode Unit Hidrograf Nakayasu

    dengan rumus sebgai berikut:

    3,0

    0

    p3,06,3

    1Q

    TT

    RA

    p +=

    Dimana:

    1 2 3 4 5

    0,585.R

    24

    0

    240,151.R

    240,107R

    240,072.R

    0,085R24

    Jam (t)

    CurahHujan(mm)

    17

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    18/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR

    pQ = debit puncak banjir (m3/dtk)

    = Qmaks

    A = luas daerah aliran (km2)

    R0 = curah hujan satuan ( = 1 mm)Tp = tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)

    T0,3 = waktu yang diperlukan pada penurunan debit puncak (jam) sampai ke debit

    sebesar 30% dari debit puncak (jam)

    3

    2

    1

    14121086420

    Tr

    0,8.Tr

    Tg

    Ro = 1

    mm

    4

    P 0,3 0,3

    2

    * Tg = Lag time di daerah aliran (jam)

    Tg = 0, 4 + 0,058 . L Untuk L > 15 km

    Tg = 0,21 . L0,7 Untuk L < 15 km

    Diambil : L = 10 km dan A = 35 km2

    Tg = 0,21 . L0,7

    = 1,1 jam

    * Tr = Satuan waktu hujan (jam)

    disini diambil = 1 jam

    * Tp = Tg + 0,8 Tr

    18

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    19/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR= 1,1 + 0,8 . 1

    = 1,9 jam, mendekati, dari pengamatan hidrograf antara 1 2 jam

    * T0,3 = . Tg = koefisien

    Harga berkisar antara 1,5 3,5

    Dicoba dengan rumus :

    T0,3 = 0,47 . (A . L)0,25

    T0,3 = 0,47 . (35 . 10)0,25

    = 2,033 jam

    Jadi : T0,3 = 2,033 jam

    =g

    0,3

    T

    T

    =1,1

    2,033

    = 1,8

    Disini untuk perhitungan diperkirakan = 2

    Sehigga didapat:

    T0,3 = . Tg

    = 2 . 1,1

    = 2,2 jam Desain

    Puncak Banjir (Flood Peak):

    3,0

    0maks

    3,06,3

    1Q

    TT

    RA

    p +=

    dtkm /51,3

    2,29,1.3,0

    135

    6,3

    1Q

    3

    maks

    =

    +=

    Grafik I (Rising Curve):

    Grafik pada lengkung naik

    pT t0 9,10 t

    maksp

    QT

    tQ

    =

    4,2

    51,39,1

    4,2

    =

    tQ

    19

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    20/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRUntuk t = 0

    051,39,1

    04,2

    =

    =Q

    Untuk t = 1

    752,051,39,1

    14,2

    =

    =Q /dtkm3

    Untuk t = 1,9

    51,351,39,1

    9,14,2

    =

    =Q /dtkm3

    Hasil perhitungan di atas ditabelkan pada Tabel. 5

    Tabel. 5 Hubungan T dan Q pada lengkung naik hidrograf

    t (jam) Q ( m3/dtk)

    0

    1

    1,9

    0

    0,752

    3,51

    Grafik II (Recession)

    Grafik lengkung menurun.

    KONDISI 1

    1. )TT(T 0,3pp + t

    )2,29,1(t9,1 +

    1,49,1 t

    maksT

    Tt

    QQ

    p

    =

    3,03,0

    51,33,02,2

    9,1

    =

    t

    Q

    Untuk t = 2

    323,351,33,02,2

    9,12

    ==

    Q /dtkm3

    Untuk t = 3

    /dtkm922,151,33,032,2

    9,13

    ==

    Q

    20

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    21/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRUntuk t =4

    112,151,33,02,2

    9,14

    ==

    Q /dtkm3

    Untuk t =4,1

    053,151,33,02,2

    9,11,4

    ==

    Q /dtkm3

    Hasil perhitungan di atas ditunjukan pada Tabel. 6

    Tabel. 6 Hubungan T dan Q pada lengkung turun hidrograf (kondisi 1)

    t (jam) Q ( m3/dtk)

    2

    3

    4

    4,1

    3,323

    1,922

    1,112

    1,053

    KONDISI 2

    2. )5,1()( 3,03,03,0 TTTtTT pp +++

    4,71,4 t

    maks

    T

    TTt

    QQ

    p

    =

    +

    3,0

    3,0

    .5,1

    5,0

    3,0

    51,33,03,3

    8,0

    =

    t

    Q

    Untuk t = 5

    758,051,33,0 3,38,05

    ==

    Q /dtkm3

    Untuk t = 6

    526,051,33,0 3,38,06

    ==

    Q /dtkm3

    Untuk t = 7

    365,051,33,03,3

    8,07

    ==

    Q /dtkm3

    Untuk t = 7,4

    21

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    22/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR

    3159,051,33,0 3,38,04,7

    ==

    Q /dtkm3

    Tabel. 7 Hubungan T dan Q pada lengkung turun hidrograf (kondisi 2)

    t (jam) Q ( m3/dtk)

    5

    6

    7

    7,4

    0,758

    0,526

    0,365

    0,3159

    KONDISI 3

    3. )5,1( 3,03,0 TTTt p ++

    4,7t

    maks

    T

    TTt

    QQ

    p

    =

    +

    3,0

    3,0

    .2

    5,1

    3,0

    51,33,0 4,44,1

    =

    +t

    Q

    Dengan mengambil harga t 4,7 , kita masukkan harga t tersebut kedalam persamaan di atas

    hingga didapat debit (Q) = 0,00. Perhitungan dilakukan sama seperti mencari Q dengan t

    7,4 , selanjutnya hasil perhitungan dapat dilihat dalam Tabel. 8

    Tabel. 8 Hubungan T dan Q pada lengkung turun hidrograf (kondisi 3)

    t (jam) Q (m3/det)

    8 0.26819 0.2039

    10 0.1551

    11 0.1180

    22

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    23/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIR12 0.0897

    13 0.0682

    14 0.0519

    15 0.0395

    16 0.0300

    17 0.0228

    18 0.0174

    19 0.0132

    20 0.0101

    21 0.0076

    22 0.0058

    23 0.0044

    24 0.0034

    25 0.0026

    26 0.0019

    27 0.0015

    28 0.0011

    29 0.000930 0.0007

    31 0.0005

    32 0.0004

    33 0.0003

    34 0.0002

    35 0.0002

    36 0.0001

    37 0.0001

    38 0.0001

    39 0.0001

    40 0.0000

    Tabel. 9 Hidrograf Banjir 50 Tahunan

    Tabel Hidrograf Banjir 50 Tahunan

    Waktu Unit Hidrograf Limpasan (m3/dtk), akibat hujan netto (mm) Q total

    23

  • 8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)

    24/24

    TUGAS IRIGASI DAN

    BANGUNAN AIRT (jam) (m3/dtk/mm) 51.954 13.41 9.503 7.549 6.3944 (m3/dtk)

    0 0 0.000 0

    1 0.752 39.0694 0 39.0694

    2 3.323 172.6431 10.0843 0 182.7275

    3 1.922 99.8556 44.5614 7.1463 0 151.5633

    4 1.112 57.7728 25.7740 31.5785 5.6768 0 120.80225 0.758 39.3811 14.9119 18.2648 25.0853 4.8086 102.4517

    6 0.526 27.3278 10.1648 10.5673 14.5092 21.2486 83.8177

    7 0.365 18.9632 7.0537 7.2033 8.3945 12.2900 53.9047

    8 0.2681 13.9273 4.8947 4.9986 5.7221 7.1106 36.6532

    9 0.2039 10.5933 3.5948 3.4686 3.9708 4.8470 26.4744

    10 0.1551 8.0574 2.7343 2.5475 2.7554 3.3635 19.4580

    11 0.1180 6.1286 2.0797 1.9376 2.0237 2.3340 14.5035

    12 0.0897 4.6615 1.5819 1.4738 1.5392 1.7141 10.9705

    13 0.0682 3.5456 1.2032 1.1210 1.1708 1.3038 8.3443

    14 0.0519 2.6968 0.9152 0.8526 0.8905 0.9917 6.3468

    15 0.0395 2.0512 0.6961 0.6485 0.6773 0.7543 4.8275

    16 0.0300 1.5602 0.5294 0.4933 0.5152 0.5737 3.671817 0.0228 1.1867 0.4027 0.3752 0.3919 0.4364 2.7928

    18 0.0174 0.9026 0.3063 0.2854 0.2980 0.3319 2.1243

    19 0.0132 0.6865 0.2330 0.2171 0.2267 0.2525 1.6157

    20 0.0101 0.5222 0.1772 0.1651 0.1724 0.1920 1.2290

    21 0.0076 0.3972 0.1348 0.1256 0.1312 0.1461 0.9348

    22 0.0058 0.3021 0.1025 0.0955 0.0998 0.1111 0.7110

    23 0.0044 0.2298 0.0780 0.0727 0.0759 0.0845 0.5408

    24 0.0034 0.1748 0.0593 0.0553 0.0577 0.0643 0.4113

    25 0.0026 0.1329 0.0451 0.0420 0.0439 0.0489 0.3129

    26 0.0019 0.1011 0.0343 0.0320 0.0334 0.0372 0.2380

    27 0.0015 0.0769 0.0261 0.0243 0.0254 0.0283 0.1810

    28 0.0011 0.0585 0.0199 0.0185 0.0193 0.0215 0.1377

    29 0.0009 0.0445 0.0151 0.0141 0.0147 0.0164 0.1047

    30 0.0007 0.0338 0.0115 0.0107 0.0112 0.0124 0.0796

    31 0.0005 0.0257 0.0087 0.0081 0.0085 0.0095 0.0606

    32 0.0004 0.0196 0.0066 0.0062 0.0065 0.0072 0.0461

    33 0.0003 0.0149 0.0051 0.0047 0.0049 0.0055 0.0350

    34 0.0002 0.0113 0.0038 0.0036 0.0037 0.0042 0.0267

    35 0.0002 0.0086 0.0029 0.0027 0.0028 0.0032 0.0203

    36 0.0001 0.0066 0.0022 0.0021 0.0022 0.0024 0.0154

    37 0.0001 0.0050 0.0017 0.0016 0.0016 0.0018 0.0117

    38 0.0001 0.0038 0.0013 0.0012 0.0013 0.0014 0.0089

    39 0.0001 0.0029 0.0010 0.0009 0.0010 0.0011 0.006840 0.0000 0.0000 0.0007 0.0007 0.0007 0.0008 0.0030