ANALISIS HIDROLOGI masterplan drainase

LAPORAN INTERIMPenyusunan Masterplan Drainase Kawasan Kota Amurang

BAB 6ANALISIS HIDROLOGI

6.1. IKLIM DAN CURAH HUJAN

A. Stasiun Klimatologi

Kondisi iklim Kawasan Kota Amurang dianalisa dari Stasiun Klimatologi

Tondano : 20 Tahun

B. Stasiun Penakar Hujan

Kondisi hujan, di analisa dari Stasiun Penakar Hujan sebagai berikut :

1. Stasiun Hujan Pinaling : 20 Tahun

2. Stasiun HujanTara-Tara : 16 Tahun

6.2. ANALISIS DATA CURAH HUJAN

6.2.1. Uji Konsistensi Data Hujan Yang Digunakan

Data yang tercatat pada stasiun pencatat hujan adalah merupakan

hujan titik (point rainfall). Dalam analisis selanjutnya yang perlu

diketahui adalah besarnya hujan rerata DAS. Sebelum data hujan

digunakan terlebih harus melewati pengujian untuk konsistensi data,

karena hal ini dapat mempengaruhi ketelitian hasil analisis. Data

hujan yang tidak konsisten dapat terjadi karena beberapa hal yang

meliputi :

a. Penggantian jenis alat yang memiliki spesifikasi berbeda

b. Pemindahan lokasi alat

c. Perubahan lingkungan mendadak.

Cara pengujian yang digunakan , yaitu :

a. Metode Lengkung kurva massa ganda

b. Metode RAP’S

Untuk uji konsistensi data hujan pada Pekerjaan Master Plan Drainase

Kawasan Kota Amurang digunakan Metode RAP’S.

VI - 1


Hasil perhitungan stasiun hujan selanjutnya disajikan pada Tabel 6-1

dan Tabel 6-2 di bawah ini :

Tabel 6.1

Uji Konsistensi Data Hujan Metode RAP’S

Stasiun Pinaling

NO. TAHUN HUJAN (mm/hr) Sk* Dy 2 Sk** |Sk**|

1 1992 123.90 32.83 53.89 0.90 0.902 1993 73.20 -17.87 15.97 -0.49 0.493 1994 102.30 11.23 6.31 0.31 0.314 1995 78.30 -12.77 8.15 -0.35 0.355 1996 123.90 32.83 53.89 0.90 0.906 1997 117.60 26.53 35.19 0.73 0.737 1998 129.90 38.83 75.39 1.07 1.078 1999 127.80 36.73 67.45 1.01 1.019 2000 185.30 94.23 443.96 2.59 2.5910 2001 99.50 8.43 3.55 0.23 0.2311 2002 85.10 -5.97 1.78 -0.16 0.1612 2003 63.20 -27.87 38.84 -0.77 0.7713 2004 79.10 -11.97 7.16 -0.33 0.3314 2005 64.30 -26.77 35.83 -0.74 0.7415 2006 48.20 -42.87 91.89 -1.18 1.1816 2007 48.60 -42.47 90.19 -1.17 1.1717 2008 43.20 -47.87 114.58 -1.32 1.3218 2009 59.90 -31.17 48.58 -0.86 0.8619 2010 49.10 -41.97 88.07 -1.16 1.1620 2011 119.00 27.93 39.00 0.77 0.7720

Rerata = 91.07 65.98Jumlah = 1821.40 1319.69

Sumber : Hasil Perhitungan

n = 20 Dy = 36.33

Sk** maks = 2.59

Sk** min = -1.32

Q = | Sk** maks | = 2.59

R = Sk** maks - Sk** min = 3.91

VI - 2

LAPORAN INTERIMPenyusunan Masterplan Drainase Kawasan Kota Amurang Q =

R =

• Untuk Batas Konsistensi 90%

Q/n0.5 = 0.58 < 1.10 ===> Data Hujan Konsisten

R/n0.5 = 0.87 < 1.34 ===> Data Hujan Konsisten




Q =

R =




Keterangan :Untuk data tahun 1993, 1999, 2000, dan 2001 tidak tercatat, sehingga tidak dimasukkan dalam ujiData yang dipergunakan adalah data tercatat pada stasiun hujan manualAnalisa dilakukan terhadap data curah hujan harian makimum

Tabel 6.2

Uji Konsistensi Data Hujan Metode RAP’S

Stasiun Tara-Tara

NO. TAHUN HUJAN (mm/hr) Sk* Dy 2 Sk** |Sk**|

1 1992 115.00 15.55 15.11 0.22 0.222 1993 55.00 -44.45 123.49 -0.61 0.613 1995 140.00 40.55 102.77 0.56 0.564 1996 115.00 15.55 15.11 0.22 0.225 1997 56.00 -43.45 117.99 -0.60 0.606 1998 36.50 -62.95 247.67 -0.87 0.877 2002 31.00 -68.45 292.84 -0.95 0.958 2003 170.00 70.55 311.08 0.98 0.989 2004 146.00 46.55 135.43 0.64 0.6410 2005 98.50 -0.95 0.06 -0.01 0.0111 2006 323.00 223.55 3123.41 3.09 3.0912 2007 123.00 23.55 34.66 0.33 0.3313 2008 168.00 68.55 293.69 0.95 0.9514 2009 98.00 -1.45 0.13 -0.02 0.0215 2010 156.00 56.55 199.87 0.78 0.7816 2011 158.00 58.55 214.26 0.81 0.8116

Rerata = 99.45 326.72Jumlah = 1989.00 5227.58


VI - 3


n = 16 Dy = 72.30

Sk** maks = 3.09

Sk** min = -0.95

Q = | Sk** maks | = 3.09

R = Sk** maks - Sk** min = 4.04




Q =

R =







Keterangan :Untuk data tahun 1994, 1999, 2000, dan 2001 tidak tercatat, sehingga tidak dimasukkan dalam ujiData yang dipergunakan adalah data tercatat pada stasiun hujan manualAnalisa dilakukan terhadap data curah hujan harian makimum

6.3. ANALISIS FREKUENSI

Metode yang digunakan untuk analisis hujan rencana pemilihannya sangat

tergantung dari kesesuaian parameter statistik dari data yang bersangkutan

atau dipilih berdasarkan pertimbangan teknis lainnya. Ada beberapa jenis

distribusi dalam analisis frekuensi yaitu :

1. Distribusi Normal

2. Distribusi Log Normal

3. Distribusi Log Pearson Type III

4. Distribusi Gumbel Type I

6.3.1. Metode Pemilihan Analisis Distribusi Frekuensi

Berdasarkan analisa metode pemilihan distribusi dalam studi ini

distribusi frekuensi yang digunakan adalah distribusi Log Pearson Type

III. Rincian analisa pemilihan distribusi frekuensi dicantumkan pada

tabel 6-3 berikut.

VI - 4


Tabel 6.3

Metode Pemilihan Analisa Distribusi Frekuensi

Kawasan Kota Amurang

No. Tahun Ri P (Ri - R) (Ri - R)2 (Ri - R)3 (Ri - R)4

1 1992 119.45 4.76 24.19 585.16 14,154.93 342,407.66 2 1993 64.10 9.52 (31.16) 970.95 (30,254.66) 942,735.36 3 1994 51.15 14.29 (44.11) 1,945.69 (85,824.48) 3,785,717.75 4 1995 109.15 19.05 13.89 192.93 2,679.83 37,222.80 5 1996 119.45 23.81 24.19 585.16 14,154.93 342,407.66 6 1997 86.80 28.57 (8.46) 71.57 (605.50) 5,122.49 7 1998 83.20 33.33 (12.06) 145.44 (1,754.05) 21,153.84 8 1999 63.90 38.10 (31.36) 983.45 (30,840.98) 967,173.12 9 2000 92.65 42.86 (2.61) 6.81 (17.78) 46.40 10 2001 49.75 47.62 (45.51) 2,071.16 (94,258.50) 4,289,704.16 11 2002 58.05 52.38 (37.21) 1,384.58 (51,520.37) 1,917,073.13 12 2003 116.60 57.14 21.34 455.40 9,718.14 207,385.15 13 2004 112.55 61.90 17.29 298.94 5,168.74 89,367.57 14 2005 81.40 66.67 (13.86) 192.10 (2,662.50) 36,902.26 15 2006 185.60 71.43 90.34 8,161.32 737,293.25 66,607,072.32 16 2007 85.80 76.19 (9.46) 89.49 (846.59) 8,008.75 17 2008 105.60 80.95 10.34 106.92 1,105.51 11,430.95 18 2009 78.95 85.71 (16.31) 266.02 (4,338.72) 70,764.57 19 2010 102.55 90.48 7.29 53.14 387.42 2,824.30 20 2011 138.50 95.24 43.24 1,869.70 80,845.72 3,495,769.12

STD.DEV = 32.80Cs = 0.933Ck = 4.95Cv = 0.34

Rerata 95.26 20,435.92 562,584.34 83,180,289.34

VI - 5


Keterangan : P (plotting) = m x 100

n + 1Syarat pemilihan distribusi memenuhi kriteria sebagai berikut :Normal : CS = 0

Log Normal : CS = 2.5CV

Gumbel : CS = 1,1396 ; CK = 5.4002

Log Pearson : yang tidak termasuk dalam syarat di atas

Normal :

Log Normal :

Gumbel :

Kesimpulan :Dari hitungan di atas di simpulkan sebagai berikutCs : 0.93 -------> Sebaran normal tidak mendekatiCs/Cv : 2.71 -------> Sebaran log Normal tidak mendekatiCs : 0.93 -------> Sebaran gumbel tidak mendekatiCk : 4.95

-------> Jadi digunakan distribusi Log Pearson Type III

6.3.2. Metode Log Person Type III

Metode yang dianjurkan dalam pemakaian distribusi Log Pearson Type

III adalah dengan mengkonversikan rangkaian datanya menjadi bentuk

logaritmis.

Langkah-langkah perhitungan curah hujan rencana dengan metode

Log Pearson Type III adalah sebagai berikut :

1. Urutkan data dari kecil ke besar dan ubah data (X1, X2, …., Xn)

dalam bentuk logaritma (log X1, log X2, …., log Xn).

2. Hitung nilai rerata, dengan persamaan :

1 i = n

log X = (log Xi)

n i = 1

3. Hitung standart deviasi, dengan persamaan :

i = n

(log Xi - log X)2

i = 1

S12 =

n - 1

4. Hitung koefisien kepencengan, dengan persamaan :

VI - 6


i = n

n (log Xi - log X)3

i = 1

Cs =

(n - 1) (n - 2) (S1)3

5. Hitung logaritma curah hujan dengan persamaan :

Log X = + G . S1

6. Hitung anti log X

X = anti log X

Dimana :

log X = logaritma data yang dicari

log X = logaritma rerata data

log Xi = logaritma data tahun ke -i

G = konstanta Log Pearson Type III, berdasarkan Cs

S1 = simpangan baku

Cs = koefisien kepencengan

n = jumlah data

Tabel 6.4.

Harga G Pada Distribusi Log Pearson III Untuk Koefisien Kepencengan

Positif

VI - 7


Return period in yearsSkew 1.25 2 5 10 25 50 100 200 1000

Coefficient Exeedence ProbabilityCs or Cw 0.5 0.2 0.1 0.04 0.02 0.01 0.005 0.001

3.0 -0.396 0.420 1.180 2.278 3.152 4.051 4.970 7.1502.9 -0.390 0.440 1.195 2.277 3.134 4.013 4.909 7.0302.8 -0.384 0.460 1.210 2.275 3.114 3.973 4.847 6.9202.7 -0.376 0.479 1.224 2.272 3.093 3.932 4.783 6.7902.6 -0.368 0.499 1.238 2.267 3.071 3.889 4.718 6.6702.5 -0.360 0.518 1.250 2.262 3.048 3.845 4.652 6.5502.4 -0.351 0.537 1.262 2.256 3.023 3.800 4.584 6.4202.3 -0.341 0.555 1.274 2.248 2.997 3.753 4.515 6.3002.2 -0.330 0.574 1.284 2.240 2.970 3.705 4.444 6.1702.1 -0.319 0.592 1.294 2.230 2.942 3.656 4.372 6.0402.0 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912 3.605 4.298 5.9101.9 -0.294 0.627 1.310 2.207 2.881 3.553 4.223 5.7801.8 -0.282 0.643 1.318 2.093 2.484 3.499 4.147 5.6401.7 -0.268 0.660 1.324 2.179 2.815 3.444 4.069 5.5101.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780 3.388 3.990 5.3701.5 -0.240 0.690 1.333 2.146 2.743 3.333 3.910 5.2301.4 -0.225 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271 3.828 5.1001.3 -0.210 0.719 1.339 2.108 2.666 3.211 3.745 4.9601.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626 3.149 3.661 4.8101.1 -0.180 0.745 1.341 2.066 2.585 3.087 3.575 4.6701.0 -0.164 0.758 1.340 2.034 2.542 3.022 3.489 4.5300.9 -0.148 0.769 1.339 2.018 2.498 2.957 3.401 4.3900.8 -0.132 0.780 1.336 1.993 2.453 2.891 3.312 4.2400.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407 2.824 3.223 4.1000.6 -0.099 0.800 1.328 1.939 2.359 2.755 3.123 3.9600.5 -0.083 0.808 1.323 1.910 2.311 2.686 3.041 3.8100.4 -0.066 0.816 1.317 1.800 2.261 2.615 2.949 3.6700.3 -0.050 0.824 1.309 1.849 2.211 2.544 2.856 3.5200.2 -0.850 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159 2.472 2.763 3.3800.1 -0.846 -0.017 0.836 1.292 1.785 2.107 2.400 2.670 3.2300.0 -0.842 0.000 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576 3.090

Tabel 6.5.

Harga G Pada Distribusi Log Pearson III Untuk Koefisien Kepencengan

Negatif

VI - 8


Return period in yearsSkew 1.25 2 5 10 25 50 100 200 1000

Coefficient Exeedence ProbabilityCs or Cw 0.5 0.2 0.1 0.04 0.02 0.01 0.005 0.001

0.0 0.000 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576 3.090-0.1 0.002 0.846 1.270 1.716 2.000 2.252 2.482 2.950-0.2 0.033 0.850 1.258 1.680 1.945 2.178 2.388 2.810-0.3 0.050 0.853 1.245 1.643 1.890 2.104 2.294 2.670-0.4 0.066 0.855 1.231 1.606 1.834 2.029 2.201 2.530-0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.777 1.955 2.108 2.400-0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.720 1.880 2.016 2.270-0.7 0.116 0.857 1.183 1.488 1.663 1.806 1.926 2.140-0.8 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606 1.733 1.837 2.020-0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549 1.660 1.749 1.900-1.0 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492 1.588 1.664 1.790-1.1 0.180 0.848 1.107 1.324 1.435 1.518 1.581 1.168-1.2 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379 1.449 1.501 1.580-1.3 0.210 0.838 1.064 1.240 1.324 1.383 1.424 1.480-1.4 0.225 0.832 1.041 1.198 1.270 1.318 1.351 1.390-1.5 0.240 0.825 1.018 1.157 1.217 1.256 1.282 1.310-1.6 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166 1.197 1.216 1.240-1.7 0.268 0.808 0.970 1.075 1.116 1.140 1.155 1.170-1.8 0.282 0.799 0.945 1.035 1.069 1.087 1.097 1.110-1.9 0.294 0.788 0.920 0.996 1.023 1.037 1.044 1.050-2.0 0.307 0.777 0.895 0.959 0.980 0.990 0.995 1.000-2.1 0.319 0.765 0.869 0.923 0.939 0.946 0.949 0.950-2.2 0.330 0.752 0.844 0.880 0.900 0.905 0.907 0.810-2.3 0.341 0.739 0.819 0.855 0.864 0.867 0.869 0.870-2.4 0.351 0.725 0.895 0.823 0.830 0.832 0.833 0.833-2.5 0.360 0.711 0.771 0.793 0.798 0.799 0.800 0.800-2.6 0.368 0.969 0.747 0.764 0.768 0.769 0.769 0.770-2.7 0.376 0.681 0.724 0.738 0.740 0.740 0.741 0.740-2.8 0.384 0.666 0.702 0.712 0.714 0.714 0.714 0.714-2.9 0.390 0.651 0.681 0.683 0.639 0.690 0.690 0.690-3.0 0.396 0.636 0.660 0.666 0.666 0.667 0.670 0.670

VI - 9


Dengan menggunakan Metode Log Person Type III, hasil perhitungan

stasiun hujan selanjutnya disajikan pada Tabel 6.6 dan Tabel 6.7

bawah ini :

Tabel 6.6.

Perhitungan Hujan Rencana Metode Log Person Type III

No Tahun Xi P(%) Log Xi (LogXi - Log X)2 (LogXi - Log X)3

1 2001 49.75 4.76 1.70 0.0668 -0.01732 1994 51.15 9.52 1.71 0.0607 -0.01493 2002 58.05 14.29 1.76 0.0366 -0.00704 1999 63.90 19.05 1.81 0.0224 -0.00345 1993 64.10 23.81 1.81 0.0220 -0.00336 2009 78.95 28.57 1.90 0.0033 -0.00027 2005 81.40 33.33 1.91 0.0020 -0.00018 1998 83.20 38.10 1.92 0.0012 0.00009 2007 85.80 42.86 1.93 0.0005 0.000010 1997 86.80 47.62 1.94 0.0003 0.000011 2000 92.65 52.38 1.97 0.0001 0.000012 2010 102.55 57.14 2.01 0.0031 0.000213 2008 105.60 61.90 2.02 0.0047 0.000314 1995 109.15 66.67 2.04 0.0069 0.000615 2004 112.55 71.43 2.05 0.0092 0.000916 2003 116.60 76.19 2.07 0.0124 0.001417 1992 119.45 80.95 2.08 0.0149 0.001818 1992 119.45 85.71 2.08 0.0149 0.001819 2011 138.50 90.48 2.14 0.0347 0.006520 2006 185.60 95.24 2.27 0.0982 0.0308

1.955 0.4149 -0.0020

Sn = 0.148Cs = -0.036

Total

Sumber: Hasil Perhitungan

VI - 10


Tabel 6.7.

Curah Hujan Rencana (mm) Berbagai Kala Ulang

dengan Metode Log Person Type III

RT(mm)

2 50 -0.036 0.148 1.955 0.001 1.955 90.215 5 20 -0.036 0.148 1.955 0.843 2.080 120.180 10 10 -0.036 0.148 1.955 1.278 2.144 139.321 20 5 -0.036 0.148 1.955 1.782 2.219 165.427 25 4.0 -0.036 0.148 1.955 1.739 2.212 162.974 50 2.0 -0.036 0.148 1.955 2.035 2.256 180.260 100 1.0 -0.036 0.148 1.955 2.300 2.295 197.263 1000 0.1 -0.036 0.148 1.955 3.040 2.404 253.797

Log XT Peluang (%) Cs Sn Log X G

Sumber: Hasil Perhitungan

Keterangan :RT =Curah Hujan Rancangan (mm)T =Kala Ulang (Tahun)

Log X = Log X + G . Sn

Nilai G diambil dari tabel Cs, Besarnya tergantung nilai Cs dan berdasarkan T tahun

Karena nilai hujan tersebut masih hujan titik, maka harus dikalikan denganFaktor reduksi luas sebesar 0.767 Untuk Luas DAS Ranoyapo 713.94 km2

R 2 = 69.239 mmR 5 = 92.237 mmR 10 = 106.928 mmR 20 = 126.963 mmR 25 = 125.081mmR 50 = 138.348 mmR 100 = 151.398 mmR 1000 = 194.787 mm

Faktor reduksi luas sebesar 0.938 Untuk Luas DAS Lewet 92.92 km2

R 2 = 84.616 mmR 5 = 112.721mmR 10 = 130.674 mmR 20 = 155.159 mmR 25 = 152.859 mmR 50 = 169.072 mmR 100 = 185.020 mmR 1000 = 238.045 mm

VI - 11


Faktor reduksi luas sebesar 0.942 Untuk Luas DAS Ranowangko 83.15 km2

R 2 = 84.981mmR 5 = 113.207 mmR 10 = 131.238 mmR 20 = 155.829 mmR 25 = 153.519 mmR 50 = 169.801mmR 100 = 185.818 mmR 1000 = 239.072 mm

Faktor reduksi luas sebesar 0.966 Untuk Luas DAS Worotikan 28.78 km2

R 2 = 87.166 mmR 5 = 116.118 mmR 10 = 134.611mmR 20 = 159.834 mmR 25 = 157.465 mmR 50 = 174.167 mmR 100 = 190.595 mmR 1000 = 245.218 mm

6.4. ANALISIS INTENSITAS CURAH HUJAN

Analisis Intensitas Hujan Metode Dr. Mononobe

Di mana :

I = Intensitas hujan

t = waktu hujan / durasi

R24 = Curah hujan maksimum dengan T tahun

Sedangkan perhitungan intensitas hujan yang diperoleh seperti disajikan

pada Tabel 6.8 dan sampai dengan 6.12 berikut.

Tabel 6.8.

VI - 12


Perhitungan Curah Hujan Jam-jaman

No Jam Ke- Rasio Kom.(%) (%)

01 1 55.032 55.032 2 14.304 69.343 3 10.034 79.374 4 7.988 87.365 5 6.746 94.106 6 5.896 100.00


Tabel 6.9.

Distribusi Hujan Netto Jam-jaman

DAS Ranoyapo

No Jam ke Ratio(%) 2 tahun 5 tahun 10 tahun 20 tahun 25 tahun 50 tahun 100 tahun 1000 tahun

1 1 55.032 12.231 20.898 26.692 34.835 34.060 39.564 45.059 63.8002 2 14.304 3.179 5.432 6.938 9.054 8.853 10.283 11.712 16.5833 3 10.034 2.230 3.810 4.867 6.352 6.210 7.214 8.216 11.6334 4 7.988 1.775 3.033 3.874 5.056 4.944 5.743 6.540 9.2615 5 6.746 1.499 2.562 3.272 4.270 4.175 4.850 5.523 7.820

6 5.896 1.311 2.239 2.860 3.732 3.649 4.239 4.828 6.836


71.892 81.878 115.932Hujan Netto 22.226 37.974 48.503 63.300 61.892

194.787

Koefisien Pengaliran 0.321 0.412 0.454 0.499 0.495

Hujan Jam-Jaman (mm)

Probabilitas Hujan Harian 69.239 92.237 106.928 126.963 125.081 138.348 151.398

0.520 0.541 0.595

Tabel 6.10.


VI - 13


DAS Lewet


1 1 55.032 17.964 29.021 36.369 46.657 45.679 52.614 59.527 83.0282 2 14.304 4.669 7.543 9.453 12.127 11.873 13.676 15.472 21.5813 3 10.034 3.275 5.291 6.631 8.507 8.329 9.593 10.853 15.1384 4 7.988 2.608 4.212 5.279 6.772 6.630 7.637 8.640 12.0525 5 6.746 2.202 3.557 4.458 5.719 5.599 6.449 7.296 10.177

6 5.896 1.925 3.109 3.897 4.999 4.894 5.637 6.378 8.896


0.565 0.585 0.634



66.087 84.781 83.005

238.045


95.606 108.167 150.873Hujan Netto 32.643 52.735

Tabel 6.11.


DAS Ranowangko


1 1 55.032 18.104 29.218 36.603 46.942 45.959 52.929 59.875 83.4902 2 14.304 4.706 7.594 9.514 12.201 11.946 13.757 15.563 21.7013 3 10.034 3.301 5.327 6.674 8.559 8.380 9.650 10.917 15.2234 4 7.988 2.628 4.241 5.313 6.814 6.671 7.683 8.691 12.1195 5 6.746 2.219 3.581 4.487 5.754 5.633 6.488 7.339 10.234

6 5.896 1.940 3.131 3.922 5.030 4.924 5.671 6.415 8.946


0.566 0.586 0.635



66.512 85.299 83.514

239.072


96.178 108.800 151.712Hujan Netto 32.896 53.092

Tabel 6.12.


DASWorotikan

VI - 14



1 1 55.032 18.940 30.397 38.005 48.651 47.639 54.813 61.962 86.2582 2 14.304 4.923 7.901 9.878 12.645 12.382 14.247 16.105 22.4203 3 10.034 3.453 5.542 6.929 8.870 8.686 9.994 11.298 15.7274 4 7.988 2.749 4.412 5.516 7.062 6.915 7.956 8.994 12.5215 5 6.746 2.322 3.726 4.658 5.963 5.839 6.719 7.595 10.573

6 5.896 2.029 3.257 4.072 5.213 5.104 5.873 6.639 9.242


157.465 174.167 190.595

0.572 0.591 0.639


Probabilitas Hujan Harian 87.166 116.118 134.611 159.834

69.059 88.404 86.566

245.218


99.602 112.593 156.742Hujan Netto 34.416 55.234

6.5. ANALISIS ALIRAN (RUN-OFF)

6.5.1. Debit Puncak

Debit puncak merupakan debit yang akan memberikan banjir rencana.

Untuk menghitung debit puncak rencana digunakan Rasional Method

(RM) sesuai untuk areal dengan luas pengaliran sampai dengan 1300

Ha, dimana data hidrologi memberikan kurva intensitas durasi

frekuensi (IDF) yang seragam dengan debit puncak dari curah hujan

rata-rata sesuai waktu konsentrasi.

Debit Puncak dapat diformulasikan sebagai berikut :

Q = 0,00278. Cs . C . I . A

Dimana :

Q = Debit Puncak rencana (m3 / detik)

I = Intensitas (mm/jam) diperoleh dari IDF curve berdasarkan waktu

konsentrasi

A = Luas catchment area (ha)

Cs = Storage Cofficient

Untuk Catchmant Area yang relatif besar, dipakai metode Soil

Conservation Service / SCS atau METODE REGIONAL sebagai berikut :

MAF = 8 x 10 –6 x AREAv x APBAR 2.445 x SIMS 0.117 x ( 1 – Lake ) –

0.85

Qp = GF ( T.AREA ) x MAFREGONAL METHOD

Dimana :

Qp = Debit rencana dengan periode ulang T tahun ( m³/dtk.)

VI - 15


GF( T.AREA) = Faktor Regional

MAF = Banjir rata – rata tahunan (m³/dtk)

AREA = Catchmant Area ( km²)

APBAR = Hujan harian maksimum rata- rata tahunan (mm)

SIMS = Kemiringan rata – rata (m/km)

LAKE = Pembandingan antara luas genangan dengan luas

Catchmant

V = 1.02 – 0.0275 Log AREA

Qp =

0,02081 A. Q Soil

Conservation

Service Methode

-----------------------

Tp

6.5.2. Koefisien Pengaliran

Pada saat terjadinya hujan pada umumnya sebagian air hujan akan

menjadi limpasan dan sebagian mengalami infiltrasi dan evaporasi.

Bagian hujan yang mengalir diatas permukaan tanah dan saat

sesudahnya merupakan limpasan/pengaliran. Besarnya koefisien

pengaliran untuk daerah perencanaan disesuaikan dengan

karakteristik daerah pengaliran yang dipengaruhi oleh tata guna

lahan (Land use) yang terdapat dalam wilayah pengaliran tersebut.

Besarnya koefisien dapat dilihat pada Tabel 6.13.

Tabel 6.13.

VI - 16


Koefisien Pengaliran

Daerah Aliran Harga C

- Rerumputan :

1. Tanah pasir, datar 2 % 0.05 - 0.10

2. Tanah pasir, rata-rata 2 - 7 % 0.10 - 0.15

3. Tanah pasir, curam 7 % 0.15 - 0.20

4. Tanah gemuk, datar 2 % 0.13 - 0.17

5. Tanah gemuk, rata-rata 2 - 7 % 0.18 - 0.22

6. Tanah gemuk, curam 7 % 0.25 - 0.35

- Busines :

1. Daerah kota lama 0.75 - 0.95

2. Daerah pinggiran 0.50 - 0.70

- Perumahan :

1. Daerah kota lama 0.30 - 0.50

2. Multi units terpisah-pisah 0.40 - 0.60

3. Multi units tertutup 0.60 - 0.75

4. Sub urban 0.25 - 0.40

5. Daerah rumah-rumah apartemen 0.50 - 0.70

- Industri :

1. Daerah ringan 0.50 - 0.80

2. Daerah berat 0.60 - 0.90

- Pertanaman, kuburan 0.10 - 0.25

- Tempat bermain 0.20 - 0.35

- Halaman Kereta Api 0.20 - 0.40

- Daerah yang tidak dikerjakan 0.10 - 0.30

- Jalan :

1. Beraspal 0.70 - 0.95

2. Beton 0.80 - 0.95

3. Batu 0.70 - 0.85

- Untuk berjalan dan naik kuda 0.75 - 0.85

- Atap 0.75 - 0.95 Sumber : Urban Drainage Guidelines and Design Standard

6.5.3. Waktu Konsentrasi (tc)

VI - 17


Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh air untuk

mengalir dari titik terjauh dari catchment menuju suatu titik yang

ditinjau besarnya. Besar waktu waktu konsentrasi dihitung dengan

rumus :

tc = to + td

to = waktu pengaliran air pada permukaan tanah dapat dianalisa

dengan gambar

td = waktu pengaliran pada saluran, besarnya dapat dianalisa

dengan rumus:

td = Ld/V

Ld = jarak aliran air dari tempat mulai masuknya air ke tempat yang

dituju (m)

V = Kecepatan aliran air (m/det)

6.5.4. Koefisien Penampungan

Makin besar Catchment Area, maka pengaruh adanya gelombang

banjir harus diperhitungkan, untuk itu pengaruh tampungan saluran

disaaat mengalami puncak pengaliran debit dihitung dengan

menggunakan Rasional Method dengan mengalikan koefisien daya

tampung daerah tangkapan hujan, sehingga bentuk perhitungan

menggunakan Metode Rasional Modifikasi (MRM), besar koefisien

tersebut, Koefisien Penampungan (CS)

CS =

2 tc

--------

2 tc + td

Dimana: :

tc = Waktu pengumpulan total ( waktu konsentrasi)

td = Waktu pengaliran pada satu saluran sampai titik yang ditinjau

6.6. DEBIT BANJIR

Banjir rencana adalah debit maksimum di sungai atau saluran alamiah

dengan periode ulang (rata-rata) yang sudah ditentukan yang dapat dialirkan

tanpa membahayakan stabilitas bangunan yang ada di sungai.

Perhitungan debit banjir dalam studi ini dimaksud untuk menghitung debit

banjir pada Sungai.

VI - 18


Dalam perhitungan debit banjir rencana akan dilakukan perhitungan-

perhitungan dengan urutan prosedur sebagai berikut :

- Pemilihan stasion curah hujan di sekitar lokasi studi

- Penentuan curah hujan harian maksimum

- Analisa frekuensi untuk perhitungan curah hujan rencana

- Debit banjir rancangan

Berdasarkan topografi data-data sungai-sungai di Kawasan Kota Amurang

sebagai berikut :

Tabel 6.14.

Data Sungai Kawasan Kota Amurang

No SungaiLuas Catchment

Area (km2)Panjang Sungai

L (km)1 S. Ranoyapo 713,94 51,90

2 S. Lewet 92,92 21.05

3 S. Ranowangko 83,15 20,00

4 S. Worotikan 28,78 7,02

Banjir Rancangan dengan menggunakan data hujan akan dihitung dengan

menggunakan beberapa metode antara lain metode Hidrograph Nakayasu.

Metode Nakayasu

Persamaan umum hidrograf satuan sintetik Nakayasu sebagai berikut :

Qp =

C x A x Ro

3,6 x (0,3 Tp +

T0,3)

Dimana :

Qp = Debit puncak banjir (m3/det)

C = Koeffisien Limpasan

A = Luas Daerah Pengaliran Sungai

Ro = Hujan Satuan (mm)

Tp = Waktu permulaan hujan sampai puncak banjir

= Tg + 0.8Tr

Tg = Waktu konsentrasi pada daerah aliran

= 0.4 + 0.058 L untuk panjang sungai (L) > 15 km

VI - 19


= 0.21 x L0.27 untuk panjang sungai (L) < 15 km

Tr = Satuan waktu dari curah hujan

= (0.5 s/d 1) x Tg

T0.3 = Waktu dari puncak banjir sampai 0.3 kali debit puncak banjir

= a x Tg

a = Koefisien ( 1.5 s/d 3 )

Kurva Naik:

Dengan (0 < t < Tp)

Qt = Qp ( t / Tp)2.4

Kurva Turun:

t – Tp T0,3

Qt > 0,3 Qp : Qt = Qp x 0,3

t – T + 0,5 T0,3 1,5 T0,3

0,3 Qt > Qd > 0,3 Qp : Qt = Qp x 0,3

t – Tp + 1,5 T0,3 2 T0,3

0,32 Qp > Qt : Qt = Qp x 0,3

Hasil Perhitungan secara lengkap pada laporan penunjang hidrologi dan

selanjutnya hidrograf banjir disajikan pada Gambar 6.1 - Gambar 6.4.

VI - 20


Gambar 6.1.

Hidrograf Banjir Sungai Ranoyapo

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1,000

0 20 40 60 80 100

Deb

it (m

3/dt

)

Waktu (jam)

Q2

Q5

Q10

Q25

Q50

Q100

Q1000

Gambar 6.2.

Hidrograf Banjir Sungai Lewet

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

Deb

it (m

3/dt

)

Waktu (jam)

Q2

Q5

Q10

Q25

Q50

Q100

Q1000

VI - 21


Gambar 6.3.

Hidrograf Banjir Sungai Ranowangko

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

Deb

it (m

3/dt

)

Waktu (jam)

Q2

Q5

Q10

Q25

Q50

Q100

Q1000

Gambar 6.4.

Hidrograf Banjir Sungai Worotikan

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 20 40 60 80 100

Deb

it (m

3/dt

)

Waktu (jam)

Q2

Q5

Q10

Q25

Q50

Q100

Q1000

VI - 22

ANALISIS HIDROLOGI masterplan drainase

Documents

Transcript of ANALISIS HIDROLOGI masterplan drainase