BAB 5 TA FIX

103

BAB V

ANALISIS HIDROLOGI

5.1 TINJAUAN UMUM

Analisis hidrologi merupakan salah satu bagian analisis awal dalam

perancangan bangunan-bangunan air. Analisis hidrologi sangat diperlukan untuk

mengetahui karakteristik hidrologi di lokasi bangunan air, dimana dalam hal ini

digunakan untuk menentukan besarnya debit banjir dengan periode ulang tertentu

yang nantinya akan digunakan sebagai debit banjir rencana pada suatu

perencanaan embung di Kecamatan Koto Parik Gadang Diateh, Kabupaten Solok

Selatan Provinsi Sumatra Barat. Data untuk penentuan debit banjir rencana pada

tugas akhir ini adalah data curah hujan, dimana curah hujan merupakan salah satu

dari beberapa data yang dapat digunakan untuk memperkirakan besarnya debit

banjir.

Dasar perencanaan bangunan air adalah banjir rencana (design flood).

Debit banjir rencana (design flood) merupakan debit maksimum rencana di sungai

atau saluran alamiah dengan periode ulang tertentu yang dapat dialirkan tanpa

membahayakan lingkungan sekitar dan stabilitas sungai.

Ada beberapa cara untuk mendapatkan debit banjir rencana antara lain.

1. Menganalisis debit banjir di sungai dengan melakukan pengukuran langsung

di lapangan yang mencakup fluktuasi aliran setiap hari.

2. Menganalisis data hujan maksimum pada daerah aliran sungai atau stasiun

pengamat terdekat dengan mengubahnya menjadi intensitas hujan untuk

menghitung debit banjir renccana.

Dalam perencanaan embung ini untuk mendapatkan debit rencana dipakai analisis

data curah hujan maksimum yang turun pada daerah aliran sungai.

5.2 PENENTUAN DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS)

Penentuan sub daerah aliran sungai (sub DAS) dilakukan berdasarkan pada

peta Google Map. Adapun cara yang dapat digunakan untuk menetukan luasan

sub DAS dengan menggunakan program AutoCad.

104

Gambar 5.1 Daerah Aliran Sungai Sungai Kalu I

Penentuan luasan stasiun sub DAS untuk perencanaan Embung di

Kecamatan Koto Parik Gadang Diateh, Kabupaten Solok Selatan menggunakan 1

Stasiun Tanjung Pati masih sangat jarang. Hal ini dikarenakan keberadaan stasiun

hujan di Kecamatan Koto Parik Gadang Diateh, Kabupaten Solok Selatan masih

sangat jarang. Luas total sub daerah aliran sungai (sub DAS) tersebut adalah

26,433 km2 dan Panjang sungai adalah 9,1664 km.

5.3 CURAH HUJAN MAKSIMUM HARIAN DAS

Besarnya curah hujan maksimum harian DAS atau yang sering disebut

curah hujan wilayah bisa langsung didapat dari data curah hujan yang tersedia di

karenakan hanya menggunakan 1 stasiun hujan se erti pada Tabel 5.1 dibawah ini.

105

Tabel 5.1 Curah Hujan Maksimum Stasiun

No Tahun Curah Hujan Maksimum (mm)

X maks Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

1 2003 40 40 44 65 29 24 46 20 4 92 48 60 92

2 2004 70 101 15 65 20 30 40 22 17 31 95 40 101

3 2005 31 31 60 40 20 18 14 49 150 76 83 97 150

4 2006 80 86 45 60 20 51 10 30 60 50 65 75 86

5 2007 63 40 30 45 25 25 35 24 30 20 37 41 63

6 2008 26 21 68 65 30 42 47 42 75 45 45 35 75

7 2009 37 37 23 30 37 50 24 42,5 42 60 100 70 100

8 2010 145 85 40 94 61 34 39 19,5 65 40 52 30 145

9 2011 39 60 41 65 53 40 15 52 69 48 56 70 70

10 2012 33 41 95 96 44 40 100 26 37 97 125 90 125

11 2013 29 75 65 22 51 51 30 55 47 120 64 66 120

Jumlah 593 617 526 647 390 405 400 382 596 679 770 674 1127

(Sumber : Data BMKG Sijunjung, 2013)

106

5.4 CURAH HUJAN RENCANA

Analisis curah hujan maksimum ditunjukan untuk mengetahui besarnya

curah hujan rencana dalam periode ulang tertentu. Curah hujan rencana dapat

diperoleh dari pemilihan jenis sebaran yang mewakili sebaran data yang ada. Ada

beberapa jenis distribusi yang digunakan dalam perencanaan embung di

Kecamatan Koto Parik Gadang Diateh Kabupaten Solok Selatan, yaitu distribusi

Normal, distribusi Log Normal, distribusi Log Pearson Tipe – III, dan distribusi

Gumbel. Jenis distribusi yang akan dipakai dalam perhitungan ditentukan

berdasarkan hasil uji parameter statistik.

1. Pemilihan Parameter Statistik

Tabel 5.2 Parameter Statistik Curah Hujan

No Tahun X max X - Χ (X - Χ )² (X - Χ )³ (X - Χ )⁴

1 2003 92 -10,45 109,298 -1142,66 11945,95

2 2004 101 -1,45 2,116 -3,08 4,48

3 2005 150 47,55 2260,570 107479,84 5110177,85

4 2006 86 -16,45 270,752 -4455,10 73306,68

5 2007 63 -39,45 1556,661 -61417,36 2423193,96

6 2008 75 -27,45 753,752 -20693,92 568142,18

7 2009 100 -2,45 6,025 -14,79 36,30

8 2010 145 42,55 1810,116 77012,20 3276518,86

9 2011 70 -32,45 1053,298 -34184,29 1109435,67

10 2012 125 22,55 508,298 11459,80 258366,37

11 2013 120 17,55 307,843 5401,24 94767,30

Jumlah 1127 0 8639 79442 12925896

(Sumber : Perhitungan)

a. Nilai Rata-rata (Χ )

Digunakan persamaan (3.2)

n

i

11

1201257014510075638615010192

11

1127

mm 102,455

107

b. Standar Deviasi (Sd)

Digunakan Persamaan (3.3)

1n

)Χ(ΧΣS

2

i

n

1i

d

111

8639S

d

mm29,392Sd

c. Koefisien Variasi (Cv)


X

SvC d

102,455

29,392vC

287,0vC

d. Koefisien Kemencengan (Cs)


3

1)(

)2)(1(

i

n

inn

na

)79442()211)(111(

11

a

9709,564a


3

d

sS

aC

329,392

564,9709sC

382,0sC

108

e. Koefisien Kurtosis (Ck)


)3)(2)(1(

)( 2

4

4

1

nnn

n

S

XXC

d

i

n

ik

)311)(211)(111(

11

29,392

12925896 2

4

kC

2,911kC

2. Pemilihan Jenis Sebaran

Beberapa parameter yang menjadi syarat penggunaan suatu metode sebaran

dapat dilihat pada Tabel 5.3. Dari tabel tersebut ditunjukkan beberapa nilai Cs.

Cv. dan Ck yang menjadi persyaratan dari penggunaan empat jenis metode

sebaran.

Dari perhitungan sebelumnya didapat,

Sd = 29,392

Cv = 0,287

Cs = 0,382

Ck = 2,911

Tabel 5.3 Persyaratan Menentukan Jenis Sebaran

Jenis Sebaran Syarat Hasil Parameter Statistik

Normal Cs ≈ 0 Ck ≈ 3 Cs = Nok Ck ≈ Ok

Gumbel Tipe I Cs ≤ 1,1396 Ck ≤ 5,4002 Cs = Nok Ck ≤ Nok

Log Pearson Tipe III Cs ≠ 0 Ck ≈ 3,2194 Cs = Ok Ck ≈ Ok

Log Normal Cs ≈ 0,8842 Cv ≈ 0 Cs = Nok Cv ≈ Ok


Dari perhitungan yang telah dilakukan diatas, maka dipilih distribusi Log

Pearson Tipe III.

109

3. Uji Kecocokan Sebaran

Metode yang digunakan diatas yang paling mendekati adalah metode sebaran

Log Pearson Tipe III. Dari jenis sebaran yang telah memenuhi syarat tersebut

perlu diuji kecocokan sebarannya dengan beberapa metode. Hasil uji

kecocokan sebaran menunjukkan sebarannya dapat diterima atau tidak.

a. Uji Sebaran Chi-Kuadrat (Chi-Square Test)

Uji Sebaran Chi-Kuadrat (Chi-Square Test) digunakan untuk uji kecocokan

suatu distribusi sebaran data curah hujan yang menggunakan metode uji Chi

Kuadrat (Chi-Square Test) digunakan rumus sebagai berikut.

Tabel 5.4 Parameter Statistik Curah Hujan Logaritmik

No Tahun Log X LogX - Χ (LogX - Χ )² (LogX - Χ )³ (LogX - Χ )⁴

1 2003 1,964 -0,03 0,001 -2,80 x 10-05

8,50 x 10-07

2 2004 2,004 0,01 0,000 1,05 x 10-06

1,07 x 10-08

3 2005 2,176 0,18 0,033 6,02 x 10-03

1,10 x 10-03

4 2006 1,934 -0,06 0,004 -2,12 x 10-04

1,27 x 10-05

5 2007 1,799 -0,19 0,038 -7,39 x 10-03

1,44 x 10-03

6 2008 1,875 -0,12 0,014 -1,69 x 10-03

2,01 x 10-04

7 2009 2 0,01 0,000 2,00 x 10-07

1,17 x 10-09

8 2010 2,161 0,17 0,028 4,68 x 10-03

7,82 x 10-04

9 2011 1,845 -0,15 0,022 -3,31 x 10-03

4,94 x 10-04

10 2012 2,097 0,10 0,011 1,09 x 10-03

1,12 x 10-04

11 2013 2,079 0,09 0,007 6,15 x 10-04

5,23 x 10-05

Jumlah 21,936 0 0,1578 -0,0002 0,0042


Diketahui dari Tabel 5.4 diatas,

Jumlah data (n) = 11

X max = 2,176

X min = 1,799

Taraf Signifikan (α) = 5%

110

Didapat:

K = 1 + 3,322 log n

= 1 + 3,322 log 11

= 4,4595

K pakai = 5

DK = K + (P + 1)

= 5 – 3

= 2

Ei = K

n=

5

11 = 2,2

∆x = K

)X - (X minmax

= 5

1,7993) - (2,1761

= 0,0754

X awal = x) (0,5 - X min

= )0754,0 (0,5 - 1,7993

= 1,7617

Dengan:

K = Jumlah kelas.

DK = Derajad kebebasan, (K – P – 1)

P = Nilai untuk distribusi normal dan binomial P = 2 untuk

distribusi Poisson P = 1.

n = Jumlah data.

χ2 = Harga Chi Square.

Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke-1.

Ei = Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke-1.

Nilai χ2 dicari pada tabel 3.8 dengan menggunakan nilai DK = 2 dan derajad

kepercayaan 5% didapat χ2

kritis adalah 5,9910. (χ2

kritis) kemudian

dibandingkan dengan nilai χ2 hasil perhitungan pada tabel 5.5 Syarat yang

harus dipenuhi yaitu χ2 hitungan < χ

2 tabel (χ

2 kritis). Perhitungan nilai χ

2

disajikan pada tabel 5.4 sebagai berikut.

111

Tabel 5.5 Metode Chi-Kuadrat (Chi Square)

No Nilai Batas Sub Kelompok Oi Ei Oi - Ei (Oi - Ei)²/Ei

1 1,7617 < x < 1,8371 1 2,2 -1,2 0,6545

2 1,8371 < x < 1,9125 2 2,2 -0,2 0,0182

3 1,9125 < x < 1,9879 2 2,2 -0,2 0,0182

4 1,9879 < x < 2,0633 2 2,2 -0,2 0,0182

5 x > 2,0633 4 2,2 1,8 1,4727

Jumlah 11 11 2,1818

(Sebaran : Perhitungan)

Maka didapatkan,

Nilai Chi Square hitungan (χ2) = 0,3636

Nilai Chi Square pada tabel 3.8 (χ2

kritis) = 5,9910

Syarat, χ2

< χ2

kritis Hipotesa Diterima.

b. Uji Sebaran Semirnov – Kolmogorov

Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov sering juga disebut uji kecocokan non

parametrik (non parametric test) karena pengujiannya tidak menggunakan

fungsi distribusi tertentu. Prosedur uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov

adalah sebagai berikut.

1) Data curah hujan maksimum harian diurutkan dari yang terkecil ke

yang terbesar, lihat pada Tabel 5.6 pada kolom (1).

2) Diambil contoh perhitungan dengan besar curah hujan (Xi) 1,80 (pada

baris pertama Tabel 5.5). Ditentukan masing-masing peluang

pengamatan P(X<) dan peluang teoritisnya P’(X<).

Diketahui :

Sd = 0,126

X = 1,99

Xi = 1,80

m = 1

n = 11

112

Peluang pengamatan dan peluang teoritisnya didapat,

P(X) = 1n

m =

111

1

= 0,0833

P(X<) = 1 – P(X)

= 1 – 0,0833

= 0,9167

k =

dS

XXi =

126,0

99,180,1 = -1,5507

P’(X) = 1n

m =

111

1

= 0,1

P’(X<) = 1 – P’(X)

= 1 – 0,1

= 0,9

3) Setelah didapat kedua nilai peluang tersebut maka dicari selisih

terbesarnya antara peluang teoritis dan peluang pengamatan.

∆ = P(X<) – P’(X<)

= 0,9167 – 0,9

= 0,0167

4) Harga ∆cr dapat dilihat pada Tabel 3.9 berdasarkan derajad kepercayaan

dan banyak data yaitu sebesar 0,396, dimana hipotesa diterima jika nilai

∆ < ∆cr.

Hasil perhitungan uji kecocokan sebaran dengan Smirnov-Kolmogorov

untuk metode sebaran Log Pearson Tipe III dapat dilihat pada Tabel 5.6.

Tabel 5.6 Metode Smornov-Kolmogorov

Xi m P(X) P(X<) k P'(X) P'(X<) ∆

(1) (2) (3) (4) = 1 - (3) (5) (6) (7) = 1 - (6) (8) = (4) - (7)

1,80 1 0,0833 0,9167 -1,5507 0,1 0,9 0,0167

1,85 2 0,1667 0,8333 -1,1865 0,2 0,8 0,0333

1,88 3 0,2500 0,7500 -0,9480 0,3 0,7 0,0500

1,93 4 0,3333 0,6667 -0,4748 0,4 0,6 0,0667

1,96 5 0,4167 0,5833 -0,2417 0,5 0,5 0,0833

113

Tabel 5.6 Tabel Lanjutan Metode Smornov-Kolmogorov

Xi m P(X) P(X<) k P'(X) P'(X<) ∆

2,00 6 0,5000 0,5000 0,0466 0,6 0,4 0,1000

2,00 7 0,5833 0,4167 0,0810 0,7 0,3 0,1167

2,08 8 0,6667 0,3333 0,6768 0,8 0,2 0,1333

2,10 9 0,7500 0,2500 0,8180 0,9 0,1 0,1500

2,16 10 0,8333 0,1667 1,3311 1 0 0,1667

2,18 11 0,9167 0,0833 1,4483 1,1 -0,1 0,1833


Berdasarkan perhitungan sebelumnya didapat sebagai berikut.

∆ = 0,183

α = 5%

Karena untuk n = 11 tidak ada di tabel maka ∆cr dicari dengan interpolasi,

lihat tabel 3.9.

∆cr = 41,034,01015

101141,0

∆cr = 0,396

Syarat, ∆ < ∆cr Hipotesa Diterima.

4. Curah Hujan Terpilih

Untuk perhitungan Parameter Log Pearson Tipe III dapat dilihat pada Tabel 5.4

pada perhitungan sebelumnya.

a. Nilai Rata-rata ( Xlog )


n

XX

i

n

ilog

log 1

11

08,21,285,116,2288,180,193,118,2296,1log

X

11

936,21log X

mm1,994Xlog

114

b. Standar Deviasi (Sd)


1

)log()log(2

1

nS

i

n

id

111

1578,0

dS

mm0,126Sd

c. Koefisien Kemencengan (Cs)


3

3

1

)2)(1(

)log()log(

d

i

n

i

SSnn

XXnC

3126,0)211)(111(

0,0002-11

SC

-0,0145SC

d. Curah Hujan Terpilih

Diambil contoh perhitungan untuk periode ualng 2 Tahun, dengan

Persamaan (3.17).

Dimana nilai K bisa dilihat pada Tabel 3.5 Harga K untuk Metode Sebaran

Log Pearson Tipe III di Bab III. Nilai K tersebut diambil berdasarkan

Periode ulang tahun dan Koefisien Kemencengan (Cs). Karena nilai Cs

untuk Log Pearson Tipe III adalah -0,0145 (tidak ada di tabel) maka

dilakukan interpolasi.

dT SKXX .)log()(log

115

KInterpolasi = 017,00)1,0(0

)1,0(0145,0017,0

KInterpolasi = 0,002

Maka,

Tabel 5.7 Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson Tipe III

Kala Ulang (T) K Log Xt Xt

2 0,002 1,9945 98,733

5 0,841 2,0998 125,840

10 1,280 2,1550 142,885

20 1,591 2,1940 156,320

50 2,046 2,2512 178,322

100 2,315 2,2850 192,758

(Sebaran : Perhitungan)

5.5 DEBIT BANJIR RENCANA

Dalam hal ini dipakai metode Nakayasu untuk mencari debit banjir

rencana dengan periode ulang 2, 5, 10, 20, 50, dan 100 tahun, yaitu :

Perhitungan Debit Banjir Rencana dengan Metode Nakayasu

Luas DAS (A) = 26,4333 km2

Panjang Sungai (L) = 9,1664 km

Kemiringan Sungai (I) = 0,0878

Sebelum Debit banjir dengan metode Nakayasu dihitung, dapat dicari terlebih

dahulu distribusi curah Hujan efektif jam – jaman. Untuk memperkirakan

besarnya aliran atau debit maksimum yang lebih mendekati kenyataan didasarkan

pada curah hujan tiap jamnya didasarkan pada curah hujan terpusat selama 6

(enam) jam tiap harinya, karena hasil pengamatan di Indonesia hujan terpusat

126,0002,0994,1)(log TX

9945,1)(log TX

mm733,98TX

116

tidak lebih dari 7 jam, maka dalam perhitungan ini diasumsikan hujan terpusat

maksimum adalah 6 jam sehari. Dikarenakan tidak adanya pencatatan hujam jam-

jaman di daerah studi, maka sebaran hujan jam-jaman dihitung dengan

menggunakan rumus Mononobe seperti pada persamaan di bawah ini.

3

2

24

t

T

T

RRt

Rt = t . Rt – (t – 1) )1( tR

Dengan :

tR = Rata-rata hujan jam – jaman (mm/jam)

Rt = besarnya hujan pada jam ke – t (mm)

R24 = curah hujan maksimum dalam satu hari (mm)

t = waktu konsentrasi hujan hujan (jam)

T = waktu hujan terpusat (jam), dalam hal ini 6 jam.

Sehingga dari rumus diatas didapat 3

2

24 6

6

t

RRt , diambil waktu hujan

terpusat adalah 6 jam. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 5.8.

Tabel 5.8 Perhitungan Rata-rata Hujan Jam – Jaman

Waktu Konsentrasi (t) - Jam tR

1 0,550 R24

2 0,347 R24

3 0,265 R24

4 0,218 R24

5 0,188 R24

6 0,167 R24


Kemudian besarnya hujan pada jam ke – t (mm) dapat dilihat pada Tabel 5.9.

117

Tabel 5.9 Besarnya Hujan Pada Jam ke – t

Waktu Konsentrasi (t) - Jam Rt

1 0,550 R24

2 0,143 R24

3 0,100 R24

4 0,080 R24

5 0,067 R24

6 0,059 R24


Tabel 5.10 Rekapitulasi Hasil Curah Hujan Jam ke – t

Jam Ke Rata-rata Hujan Sampai Curah Hujan Pada

% CH % Kom Jam ke - T Jam ke - t

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

1 0,550 R24 0,550 R24 55,032 6,746 6,746

2 0,347 R24 0,143 R24 14,304 10,034 16,779

3 0,265 R24 0,100 R24 10,034 55,032 71,812

4 0,218 R24 0,080 R24 7,988 14,304 86,116

5 0,188 R24 0,067 R24 6,746 7,988 94,104

6 0,167 R24 0,059 R24 5,896 5,896 100

Total 100


Gambar 5.2 Prosentase Distribusi Hujan Selama 6 Jam

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Pro

sen

tase

(%

)

T - (Jam)

Distribusi Hujan

118

Gambar 5.3 Prosentase Pola Distribusi Hujan Selama 6 Jam

Distribusi hujan efektif tiap jam DAS Sungai Kalu dapat dicari dengan rumus

seperti pada persamaan berikut.

Reff = f. R24

Dengan :

Reff = Hujan Netto (mm)

R24 = intensitas curah hujan (mm).

f = koefisien pengaliran

Dimana besarnya nilai koefisen pengaliran dapat dilihat pada Tabel 3.10

Pendekatan Angka Koefisien Pengaliran pada Bab 3. Dalam hal ini koefisien

pengaliran diambil pada daerah tengah hilir dimana, f = 1 - 3,14 / R241/3

,

perhitungan hujan efektif dapat dilihat pada Tabel 5.11 berikut.

Tabel 5.11 Hujan Effektif Berdasarkan Periode Ulang Tahun

Periode Ulang (T) 2 5 10 20 50 100 PMP

Hujan Rancangan (mm) 98,73 125,84 142,88 156,32 178,32 192,76 228,86

Koef. Pengaliran (f) 0,32 0,37 0,40 0,42 0,44 0,46 0,49

Hujan Effektif (mm) 31,656 46,989 57,065 65,202 78,843 87,979 111,374


0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6

Pro

sen

tase

(%

)

Jam ke -

Pola Distribusi Hujan

119

Tabel 5.12 Hujan Jam-Jaman Berdasarkan Periode Ulang Tahun

Jam ke Rasio

%

Hujan Jam - Jaman (mm)

2 5 10 20 50 100 PMP

1 0,067 2,135 3,170 3,849 4,398 5,318 5,935 7,513

2 0,100 3,176 4,715 5,726 6,542 7,911 8,828 11,175

3 0,550 17,421 25,859 31,404 35,882 43,389 48,417 61,291

4 0,143 4,528 6,721 8,163 9,326 11,278 12,585 15,931

5 0,080 2,529 3,753 4,558 5,208 6,298 7,028 8,897

6 0,059 1,867 2,771 3,365 3,845 4,649 5,188 6,567


Dibawah ini adalah Gambar Distribusi Hujan Efektif Jam-jaman dan diambil

contoh Gambar Pola Hujan Periode Ulang 5 Tahun.

Gambar 5.4 Distribusi Hujan Efektif Jam-jaman Periode Ulang Tahun

Gambar 5.5 Hujan Periode Ulang 5 Tahun

0

20

40

60

80

1 2 3 4 5 6

Hu

jan

Jam

- j

am

an

(m

m)

Jam ke -

Distribusi Netto Hujan Jam-jaman

Periode Ulang 2 Tahun






PMP

0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6

Hu

jan

Ja

m -

ja

ma

n (

mm

) Hujan Periode Ulang 5 Tahun

120

Selanjutnya, perhitungan ordinat HSS Nakayasu dengan rumus sebagai berikut.

3,03,0

Re

6,3

1

TTp

AQp

Tp = tg + 0,8 tr

Untuk, L > 15 km

tg = 0,4 + 0,058 L

Untuk, L < 15 km

tg = 0,21 L0,7

T0,3 = α . tg

tr = 0,5 tg sampai tg

Dengan :

Qp = Debit puncak banjir

A = luas DAS (km2)

Re = curah hujan efektif (1 mm)

Tp = waktu dari permulaan banjir sampai puncak hidrograf (jam)

T0,3 = waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak (jam)

tg = waktu Konsentrasi (jam)

Tr = satuan waktu dari curah hujan (jam)

α = koefisien karakteristik DAS biasanya diambil 2

L = panjang sungai (km)

1. Waktu Konsentrasi (tg)

tg = 0,21 L0,7

= 0,21 (9,1664)0,7

= 0,990 jam

121

2. Satuan Waktu Dari Curah Hujan (tr)

tr = 0,75 tg

= 0,75 (0,990)

= 0,743 jam

3. Waktu Dari Permulaan Banjir Sampai Puncak Hidrograf (Tp)

Tp = tg + (0,8.tr)

= 0,990 + (0,8 . 0,743)

= 1,584 jam

4. Waktu Dari Puncak Banjir Sampai 0,3 Kali Debit Puncak (T0,3)

T0,3 = 2 . tg

= 2 . 0,990

= 1,981 jam

5. Debit Puncak Banjir (Qp)

0,3

pTTp0,3

ReA

3,6

1Q

1,9811,5840,3

126,4333

3,6

1Qp

/detm2,990Q 3

p

Bentuk HSS Pada Kurva Naik (0 < t < Tp = 1,584)

3,0/3,0

TTt

prPQQ

Tabel 5.13 HSS Nakayasu pada Kurva Naik (0 < t < Tp = 1,584)

t (jam) Q (m³/dt)

0 0

1 0,991

1,5844496 2,990


122

Bentuk HSS Pada Kurva Turun (Tp < t < Tp + T0,3)

3,0/3,0

TTt

prPQQ

Tabel 5.14 HSS Nakayasu pada Kurva Turun (Tp < t < Tp + T0,3)

t (jam) Q (m³/dt)

2 2,322

3 1,265

3,56501 0,897


Bentuk HSS Pada Kurva Turun (Tp + T0,3 < t < Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)

3,03,0 5,1/5,03,0

TTTt

prPQQ

Tabel 5.15 HSS Nakayasu Kurva Turun (Tp + T0,3 < t < Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)

t (jam) Q (m³/dt)

4 0,752

5 0,501

6 0,334

6,53585 0,269


Bentuk HSS Pada Kurva Turun (t > Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)

3,03,0 2/5,13,0

TTTt

prPQQ

Tabel 5.16 HSS Nakayasu pada Kurva Turun (t > Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)

t (jam) Q (m³/dt)

7 0,234

8 0,172

9 0,127

10 0,094

11 0,069

12 0,051

13 0,038

14 0,028

15 0,021


123

Tabel 5.17 Lanjutan HSS Nakayasu Kurva Turun (t > Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)

t (jam) Q (m³/dt)

16 0,015

17 0,011

18 0,008

19 0,006

20 0,004

21 0,003

22 0,002

23 0,002

24 0,001


Ordinat hidrograf pada bagian sisi naik dan sisi resesi digabung. Selanjutnya

dihitung volume limpasan yang diperoleh dengan penjumlahan dari perkalian

antara ordinat hidrograf satuan dengan interval waktu hidrograf:

V = (Qt + Qt+1) x (Tt + Tt+1) x 0,5 x 60 x 60

Kedalaman hujan diperoleh dari pembagian antara volume limpasan dan luas

DAS, yang nilainya harus samadengan 1. Dari hitungan lihat Tabel 5.18

diperoleh bahwa volume limpasan (V awal) adalah 254239,20 m3.

Kedalaman hujan = 9618,0264333

20,254239

DASLuas

awalVTotal mm

Karena tidak samadengan 1 (satu) maka dilakukan koreksi terhadap hidrograf

satuan dengan mengalikan faktor koreksi 1,039702 dengan rumus sebagai

berikut.

039702,10,9618

1f

Nilai f tersebut dikalikan dengan ordinat hidrograf satuan (kolom 2) dan

hasilnya adalah hidrograf satuan terkoreksi (kolom 4). Maka didapat

kedalaman hujan untuk hidrograf satuan terkoreksi adalah 1 (satu). Hasil

selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.17.

124

Tabel 5.18 Hidrograf Koreksi Metode Nakayasu

t Qt awal V awal Qt koreksi V koreksi

(jam) (m³/dt) (m³) (m³/dt) (m³)

0 0 1783,212 0,000 1854,009

1 0,9907 18517,091 1,030 19252,256

1,584 2,9898 34274,015 3,108 35634,761

2 2,3224 32282,012 2,415 33563,672

3 1,2645 25541,947 1,315 26556,013

3,565 0,8969 22453,147 0,933 23344,582

4 0,7520 20304,833 0,782 21110,975

5 0,5014 16548,023 0,521 17205,012

6 0,3343 13615,982 0,348 14156,564

6,536 0,2691 12249,399 0,280 12735,725

7 0,2337 10964,816 0,243 11400,141

8 0,1724 9169,727 0,179 9533,783

9 0,1272 7562,380 0,132 7862,621

10 0,0939 6167,676 0,098 6412,545

11 0,0693 4984,567 0,072 5182,465

12 0,0511 3997,947 0,053 4156,673

13 0,0377 3186,091 0,039 3312,585

14 0,0278 2525,165 0,029 2625,419

15 0,0205 1991,824 0,021 2070,903

16 0,0152 1564,590 0,016 1626,707

17 0,0112 1224,481 0,012 1273,095

18 0,0083 955,175 0,009 993,098

19 0,0061 742,922 0,006 772,418

20 0,0045 576,315 0,005 599,196

21 0,0033 446,007 0,003 463,715

22 0,0024 344,416 0,003 358,090

23 0,0018 265,440 0,002 275,978

24 0,0013 0,001

Jumlah (m³) 254239,20 264333,00

Kedalaman Hujan (mm) 0,9618 1

125

Gambar 5.6 Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu Asli dan Koreksi

Karena dari perhitungan sebelumnya curah hujan terpusat adalah 6 jam

didapatkan distribusi curah hujan efektif jam – jaman yang dapat dilihat pada

Tabel 5.12. Maka di bawah ini adalah perhitungan untuk metode Nakayasu

berdasarkan periode ulang tahun, ordinat Nakayasu, dan distribusi curah Hujan

efektif jam – jaman.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 5 10 15 20 25 30

HSS NAKAYASU

HSS ASLI HSS KOREKSI

126

Tabel 5.19 HSS Metode Nakayasu Kala Ulang 2 Tahun

t Qt awal Qt x R2

Q total Jam ke-1 Jam ke-2 Jam ke-3 Jam ke-4 Jam ke-5 Jam ke-6

(jam) (m³/dt) 2,135 3,176 17,421 4,528 2,529 1,867 (m³/dt)

0 0 0 0

1 0,991 2,115 0 2,115

1,584 2,990 6,384 3,147 0 9,531

2 2,322 4,959 9,497 17,259 0 31,714

3 1,265 2,700 7,377 52,085 4,486 0 66,648

3,565 0,897 1,915 4,017 40,458 13,538 2,505 0 62,433

4 0,752 1,606 2,849 22,029 10,516 7,560 1,849 46,409

5 0,501 1,071 2,389 15,626 5,726 5,873 5,581 36,264

6 0,334 0,714 1,593 13,100 4,061 3,198 4,335 27,001

6,536 0,269 0,575 1,062 8,735 3,405 2,268 2,360 18,405

7 0,234 0,499 0,855 5,825 2,270 1,901 1,674 13,024

8 0,172 0,368 0,742 4,688 1,514 1,268 1,404 9,984

9 0,127 0,272 0,548 4,071 1,218 0,845 0,936 7,890

10 0,094 0,200 0,404 3,004 1,058 0,680 0,624 5,971

11 0,069 0,148 0,298 2,217 0,781 0,591 0,502 4,537

12 0,051 0,109 0,220 1,636 0,576 0,436 0,436 3,413

13 0,038 0,081 0,162 1,207 0,425 0,322 0,322 2,519

14 0,028 0,059 0,120 0,891 0,314 0,237 0,237 1,858

15 0,021 0,044 0,088 0,657 0,231 0,175 0,175 1,371

16 0,015 0,032 0,065 0,485 0,171 0,129 0,129 1,012

17 0,011 0,024 0,048 0,358 0,126 0,095 0,095 0,747

18 0,008 0,018 0,036 0,264 0,093 0,070 0,070 0,551

19 0,006 0,013 0,026 0,195 0,069 0,052 0,052 0,407

20 0,004 0,010 0,019 0,144 0,051 0,038 0,038 0,300

21 0,003 0,007 0,014 0,106 0,037 0,028 0,028 0,221

22 0,002 0,005 0,011 0,078 0,028 0,021 0,021 0,163

23 0,002 0,004 0,008 0,058 0,020 0,015 0,015 0,121

24 0,001 0,003 0,006 0,043 0,015 0,011 0,011 0,089


127


t Qt awal Qt x R5


(jam) (m³/dt) 3,170 4,715 25,859 6,721 3,753 2,771 (m³/dt)

0 0 0 0

1 0,991 3,140 0 3,140

1,584 2,990 9,477 4,671 0 14,147

2 2,322 7,361 14,096 25,618 0 47,075

3 1,265 4,008 10,950 77,312 6,659 0 98,929

3,565 0,897 2,843 5,962 60,054 20,095 3,718 0 92,673

4 0,752 2,383 4,229 32,699 15,609 11,222 2,745 68,888

5 0,501 1,589 3,545 23,194 8,499 8,717 8,284 53,828

6 0,334 1,060 2,364 19,445 6,029 4,746 6,434 40,078

6,536 0,269 0,853 1,576 12,966 5,054 3,367 3,504 27,320

7 0,234 0,741 1,269 8,646 3,370 2,822 2,485 19,333

8 0,172 0,547 1,102 6,958 2,247 1,882 2,083 14,819

9 0,127 0,403 0,813 6,043 1,809 1,255 1,389 11,712

10 0,094 0,298 0,600 4,459 1,571 1,010 0,926 8,863

11 0,069 0,220 0,443 3,290 1,159 0,877 0,746 6,734

12 0,051 0,162 0,327 2,428 0,855 0,647 0,647 5,066

13 0,038 0,120 0,241 1,791 0,631 0,478 0,478 3,738

14 0,028 0,088 0,178 1,322 0,466 0,352 0,353 2,759

15 0,021 0,065 0,131 0,975 0,344 0,260 0,260 2,036

16 0,015 0,048 0,097 0,720 0,254 0,192 0,192 1,502

17 0,011 0,035 0,071 0,531 0,187 0,142 0,142 1,108

18 0,008 0,026 0,053 0,392 0,138 0,104 0,105 0,818

19 0,006 0,019 0,039 0,289 0,102 0,077 0,077 0,603

20 0,004 0,014 0,029 0,213 0,075 0,057 0,057 0,445

21 0,003 0,011 0,021 0,157 0,055 0,042 0,042 0,329

22 0,002 0,008 0,016 0,116 0,041 0,031 0,031 0,242

23 0,002 0,006 0,012 0,086 0,030 0,023 0,023 0,179

24 0,001 0,004 0,009 0,063 0,022 0,017 0,017 0,132


128


t Qt awal Qt x R10


(jam) (m³/dt) 3,849 5,726 31,404 8,163 4,558 3,365 (m³/dt)

0 0 0 0

1 0,991 3,813 0 3,813

1,584 2,990 11,509 5,672 0 17,181

2 2,322 8,940 17,119 31,111 0 57,170

3 1,265 4,868 13,298 93,891 8,086 0 120,143

3,565 0,897 3,453 7,240 72,932 24,404 4,516 0 112,545

4 0,752 2,895 5,136 39,711 18,957 13,628 3,333 83,660

5 0,501 1,930 4,306 28,167 10,322 10,586 10,060 65,371

6 0,334 1,287 2,871 23,615 7,321 5,764 7,814 48,673

6,536 0,269 1,036 1,914 15,746 6,138 4,089 4,255 33,178

7 0,234 0,900 1,541 10,500 4,093 3,428 3,018 23,479

8 0,172 0,664 1,338 8,450 2,729 2,286 2,530 17,997

9 0,127 0,490 0,987 7,338 2,196 1,524 1,687 14,223

10 0,094 0,361 0,729 5,415 1,907 1,227 1,125 10,764

11 0,069 0,267 0,538 3,996 1,407 1,065 0,905 8,178

12 0,051 0,197 0,397 2,948 1,039 0,786 0,786 6,153

13 0,038 0,145 0,293 2,176 0,766 0,580 0,580 4,540

14 0,028 0,107 0,216 1,605 0,565 0,428 0,428 3,350

15 0,021 0,079 0,159 1,185 0,417 0,316 0,316 2,472

16 0,015 0,058 0,118 0,874 0,308 0,233 0,233 1,824

17 0,011 0,043 0,087 0,645 0,227 0,172 0,172 1,346

18 0,008 0,032 0,064 0,476 0,168 0,127 0,127 0,993

19 0,006 0,023 0,047 0,351 0,124 0,094 0,094 0,733

20 0,004 0,017 0,035 0,259 0,091 0,069 0,069 0,541

21 0,003 0,013 0,026 0,191 0,067 0,051 0,051 0,399

22 0,002 0,009 0,019 0,141 0,050 0,038 0,038 0,294

23 0,002 0,007 0,014 0,104 0,037 0,028 0,028 0,217

24 0,001 0,005 0,010 0,077 0,027 0,020 0,020 0,160


129


t Qt awal Qt x R20


(jam) (m³/dt) 4,398 6,542 35,882 9,326 5,208 3,845 (m³/dt)

0 0 0 0

1 0,991 4,357 0 4,357

1,584 2,990 13,150 6,481 0 19,631

2 2,322 10,214 19,560 35,547 0 65,322

3 1,265 5,562 15,194 107,279 9,239 0 137,274

3,565 0,897 3,945 8,273 83,331 27,884 5,160 0 128,593

4 0,752 3,307 5,868 45,374 21,660 15,572 3,809 95,589

5 0,501 2,205 4,920 32,184 11,794 12,096 11,494 74,692

6 0,334 1,471 3,280 26,982 8,365 6,586 8,928 55,613

6,536 0,269 1,183 2,187 17,992 7,013 4,672 4,862 37,909

7 0,234 1,028 1,760 11,997 4,676 3,917 3,448 26,826

8 0,172 0,758 1,529 9,655 3,118 2,612 2,891 20,563

9 0,127 0,560 1,128 8,385 2,510 1,741 1,928 16,251

10 0,094 0,413 0,832 6,187 2,179 1,401 1,285 12,299

11 0,069 0,305 0,614 4,565 1,608 1,217 1,034 9,344

12 0,051 0,225 0,453 3,369 1,187 0,898 0,898 7,030

13 0,038 0,166 0,334 2,486 0,876 0,663 0,663 5,187

14 0,028 0,122 0,247 1,834 0,646 0,489 0,489 3,828

15 0,021 0,090 0,182 1,354 0,477 0,361 0,361 2,825

16 0,015 0,067 0,134 0,999 0,352 0,266 0,266 2,084

17 0,011 0,049 0,099 0,737 0,260 0,196 0,197 1,538

18 0,008 0,036 0,073 0,544 0,192 0,145 0,145 1,135

19 0,006 0,027 0,054 0,401 0,141 0,107 0,107 0,837

20 0,004 0,020 0,040 0,296 0,104 0,079 0,079 0,618

21 0,003 0,015 0,029 0,219 0,077 0,058 0,058 0,456

22 0,002 0,011 0,022 0,161 0,057 0,043 0,043 0,336

23 0,002 0,008 0,016 0,119 0,042 0,032 0,032 0,248

24 0,001 0,006 0,012 0,088 0,031 0,023 0,023 0,183


130


t Qt awal Qt x R50


(jam) (m³/dt) 5,318 7,911 43,389 11,278 6,298 4,649 (m³/dt)

0 0 0 0

1 0,991 5,269 0 5,269

1,584 2,990 15,901 7,837 0 23,738

2 2,322 12,351 23,652 42,984 0 78,988

3 1,265 6,725 18,372 129,723 11,172 0 165,993

3,565 0,897 4,770 10,004 100,765 33,718 6,239 0 155,496

4 0,752 3,999 7,096 54,866 26,191 18,829 4,606 115,587

5 0,501 2,667 5,949 38,917 14,261 14,626 13,899 90,319

6 0,334 1,778 3,967 32,627 10,115 7,964 10,796 67,248

6,536 0,269 1,431 2,645 21,756 8,480 5,649 5,879 45,840

7 0,234 1,243 2,129 14,507 5,655 4,736 4,170 32,439

8 0,172 0,917 1,849 11,675 3,771 3,158 3,496 24,865

9 0,127 0,677 1,364 10,139 3,035 2,106 2,331 19,651

10 0,094 0,499 1,007 7,481 2,635 1,695 1,554 14,872

11 0,069 0,368 0,743 5,521 1,945 1,472 1,251 11,299

12 0,051 0,272 0,548 4,074 1,435 1,086 1,086 8,501

13 0,038 0,201 0,404 3,006 1,059 0,801 0,802 6,273

14 0,028 0,148 0,298 2,218 0,781 0,591 0,592 4,629

15 0,021 0,109 0,220 1,637 0,577 0,436 0,436 3,415

16 0,015 0,081 0,162 1,208 0,425 0,322 0,322 2,520

17 0,011 0,059 0,120 0,891 0,314 0,238 0,238 1,860

18 0,008 0,044 0,088 0,658 0,232 0,175 0,175 1,372

19 0,006 0,032 0,065 0,485 0,171 0,129 0,129 1,013

20 0,004 0,024 0,048 0,358 0,126 0,095 0,095 0,747

21 0,003 0,018 0,036 0,264 0,093 0,070 0,070 0,551

22 0,002 0,013 0,026 0,195 0,069 0,052 0,052 0,407

23 0,002 0,010 0,019 0,144 0,051 0,038 0,038 0,300

24 0,001 0,007 0,014 0,106 0,037 0,028 0,028 0,222


131


t Qt awal Qt x R100


(jam) (m³/dt) 5,935 8,828 48,417 12,585 7,028 5,188 (m³/dt)

0 0 0 0

1 0,991 5,879 0 5,879

1,584 2,990 17,743 8,745 0 26,489

2 2,322 13,783 26,393 47,965 0 88,141

3 1,265 7,505 20,501 144,756 12,467 0 185,229

3,565 0,897 5,323 11,163 112,442 37,625 6,962 0 173,515

4 0,752 4,463 7,918 61,224 29,226 21,012 5,139 128,982

5 0,501 2,976 6,638 43,427 15,913 16,321 15,510 100,785

6 0,334 1,984 4,426 36,408 11,288 8,887 12,048 75,041

6,536 0,269 1,597 2,952 24,277 9,463 6,303 6,560 51,152

7 0,234 1,387 2,375 16,188 6,310 5,285 4,653 36,198

8 0,172 1,023 2,063 13,028 4,208 3,524 3,901 27,747

9 0,127 0,755 1,522 11,314 3,386 2,350 2,601 21,928

10 0,094 0,557 1,123 8,348 2,941 1,891 1,734 16,595

11 0,069 0,411 0,829 6,160 2,170 1,642 1,396 12,608

12 0,051 0,303 0,612 4,546 1,601 1,212 1,212 9,486

13 0,038 0,224 0,451 3,354 1,182 0,894 0,894 7,000

14 0,028 0,165 0,333 2,475 0,872 0,660 0,660 5,165

15 0,021 0,122 0,246 1,826 0,643 0,487 0,487 3,811

16 0,015 0,090 0,181 1,348 0,475 0,359 0,359 2,812

17 0,011 0,066 0,134 0,994 0,350 0,265 0,265 2,075

18 0,008 0,049 0,099 0,734 0,258 0,196 0,196 1,531

19 0,006 0,036 0,073 0,541 0,191 0,144 0,144 1,130

20 0,004 0,027 0,054 0,400 0,141 0,107 0,107 0,834

21 0,003 0,020 0,040 0,295 0,104 0,079 0,079 0,615

22 0,002 0,015 0,029 0,218 0,077 0,058 0,058 0,454

23 0,002 0,011 0,022 0,161 0,057 0,043 0,043 0,335

24 0,001 0,008 0,016 0,118 0,042 0,032 0,032 0,247


132

Dari Perhitungan diatas maka dibuat grafik Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu

dengan kala ulang yang berbeda seperti pada Gambar 5.8.

Gambar 5.7 Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu

Sehingga didapatkan debit banjir rencana dengan metode Hidrograf Satuan

Sintetis Nakayasu, seperti pada Tabel 5.25 berikut.

Tabel 5.25 Debit Banjir Rencana Metode HSS Nakayasu

Periode - T Rn Qt

(Tahun Ke ) (mm) (m³/dt)

2 98,733 66,648

5 125,840 98,929

10 142,885 120,143

20 156,320 137,274

50 178,322 165,993

100 192,758 185,229


Dari tabel di atas dipakai debit maksimum periode ulang 50 tahun dengan

debit banjir rencana menggunakan metode HSS Nakayasu yaitu 165,993 m3/det.

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

HSS NAKAYASU

Kala Ulang 2 Tahun Kala Ulang 5 Tahun Kala Ulang 10 Tahun

Kala Ulang 20 Tahun Kala Ulang 50 Tahun Kala Ulang 100 Tahun

PMF

133

5.6 DEBIT ANDALAN

Debit andalan merupakan debit minimal yang sudah ditentukan yang dapat

dipakai untuk memenuhi kebutuhan air. Perhitungan ini menggunakan cara

analisis water balance dari Dr. F.J Mock berdasarkan data cuarah hujan bulanan.

jumlah hari hujan. evapotranspirasi dan karakteristik hidrologi daerah pengaliran.

5.6.1 Perhitungan Evapotranspirasi

Evapotranspirasi adalah evaporasi dari permukaan lahan yang ditumbuhi

tanaman. Pada perhitungan evapotrasnpirasi ini digunakan metode persamaan

empiris Thornthwhite, yang mana metode ini dipengaruhi oleh temperatur dan

berlaku untuk daerah basah. Persamaan yang dipakai adalah sebagai berikut.

514,1

5

ntj

).........( 1221 jjjjJ n

J

TEp

106,1

5,0106,1 2 J

Dengan :

j = Indeks panas bulanan (0C)

J = indeks panas tahunan (0C)

E = Evapotranspirasi (mm/bulan) dalam bulan yang diperhitungkan

samadengan 30 hari dengan julah per hari 12 jam.

134

Tabel 5.26 Suhu rata-rata bulanan di Kabupaten Solok Selatan

No Bulan Suhu 0C

1 Januari 26,81

2 Februari 27

3 Maret 26,83

4 April 28

5 Mei 19,17

6 Juni 27,98

7 Juli 28,16

8 Agustus 28,33

9 September 28,32

10 Oktober 28

11 November 28,83

12 Desember 27,5

(Sumber : SLHD Provinsi Sumbar 2010 dan 2011)

Dalam hal ini diambil contoh perhitungan pada bulan Januari,

1. Indeks Panas Bulanan

tn = 26,81 0C

514,1

5

ntj

514,1

5

81,26

j

cm/hari12,712j

2. Indeks Panas Tahunan

).........( 1221 jjjjJ n

210,13189,14576,13

811,13818,13693,13561,13650,7576,13726,12848,12712,12

J

155,370J cm

3. Evapotranspirasi

Diambil contoh evapotranspirasi untuk bulan Januari, dengan suhu rata-rata

bulanan adalah 26,81 0C.

135

J

TETbulan

1062,1

Dengan,

5,0106,1 2 J

5,0)370,155(106,1 2

9859,2

Maka nilai evapotranspirasi untuk bulan Januari adalah,

10155,370

26,81101,62Ep

2,9859

mm82,598Ep

Dapat diringkas dalam bentuk Tabel 5.32 sebagai berikut,

Tabel 5.27 Perhitungan Evapotranspirasi dengan metode Thornthwhite

No Bulan Rerata Tahunan Ep Rerata Bulan Tahun 2011

t 0C j (cm) t

0C cm mm

1 Januari 26,81 12,712 26,81 8,260 82,598

2 Februari 27 12,848 27 8,436 84,358

3 Maret 26,83 12,726 26,83 8,278 82,782

4 April 28 13,576 28 9,403 94,034

5 Mei 19,17 7,650 19,17 3,034 30,339

6 Juni 27,98 13,561 27,98 9,383 93,834

7 Juli 28,16 13,693 28,16 9,565 95,648

8 Agustus 28,33 13,818 28,33 9,738 97,382

9 September 28,32 13,811 28,32 9,728 97,280

10 Oktober 28 13,576 28 9,403 94,034

11 November 28,83 14,189 28,83 10,260 102,605

12 Desember 27,5 13,210 27,5 8,911 89,109

Indeks Panas Tahunan (J) 155,370

ɑ 2,9859


136

5.6.2 Perhitungan Debit Andalan

1. Evapotranspirasi Terbatas

Evapotranspirasi Terbatas dihitung dari Evapotranspirasi potensial dari

Metode Thornthwhite.

dE/Eto = (m/20) x (18 – n)

dE = (m/20) x (18 – n) x Etl

Etl = Eto - dE

Dengan,

dE = Selisih evapotranspirasi potensial dan evapotranspirasi terbatas

Eto = evapotranspirasi potensil

Etl = evapotranspirasi terbatas

m = prosentase lahan yang tidak ditutupi vegetasi

m = 0% pada akhir musim hujan, dan bertambah 10% setiap bulan kering

untuk lahan dengan hutan sekunder.

= 10 - 40 % untuk lahan yang tererosi

= 30 – 50 % untuk lahan pertanian yang diolah.

2. Keseimbangan Air (water balance)

Perkiraan kapasitas kelembaban tanah (Soil Moisture Capacity) diperlukan

pada saat dimulainya simulasi, dan besarnya tergantung dari kondisi porositas

lapisan atas daerah pengaliran. Biasanya di ambil 50 s/d 250 mm, yaitu

kapasitas kandungan air dalam tanah per m3. Jika porositas tanah lapisan atas

tersebut semakin besar, maka kapasitas kelembaban tanah akan semakin besar

pula. Untuk SMC perencanaan embung di Kabupaten Solok Selatan ini 150

mm.

Rumus mengenai air hujan yang mencapai permukaan tanah.

S = Rs – Etl

SM = SMC + IS

WS = S – IS

Dengan,

S = Kandungan air tanah

137

Rs = curah hujan bulanan

Et = evapotranspirasi terbatas

IS = tampungan awal /soil storage (mm)

SMC = kelembaban tanah

WS = water surplus / kelebihan air bersih.

3. Limpasan (run off) dan tampungan air tanah (ground ater storage)

V (n) = k. V (n-1) + 0,5 (1 – k). I

dVn = V(n) – V(n-1)

Dengan,

V(n) = volume air bulan ke-n

V(n-1) = volume air tanah bulan ke (n-1)

k = faktor resesi aliran tanah diambil antara 0 – 1,0

I = koefisien infiltrasi diambil antara 0 – 1,0.

Harga k yang tinggi akan memberikan resesi lambat seperti kondisi geologi

lapisan bawah yang lulus air. Koefisien infiltrasi ditaksir berdasarkan kondisi

porositas tanah dan kemiringan lahan. Lahan porus mempunyai infiltrasi yang

lebih tinggi dibandingkan tanah lempung berat. Lahan yang terjal

menyebabkan air tidak sempat berinfiltrasi ke dalam tanah sehingga koefisien

infiltrasi akan kecil.

4. Aliran Sungai

Aliran dasar = Infiltasi – perubahan volume air dalam tanah

B (n) = I – dV (n)

Aliran permukaan = volume air lebih – infiltrasi.

D (ro) = WS – I

Aliran sungai = aliran permukaan + aliran dasar

Run off = D (ro) + B (n)

Debit = Aliran sungai x luas DAS / dt dalam sebulan.

138

Dalam hal ini diambil contoh perhitungan debit andalan pada bulan Januari,

1. Curah Hujan (Rs)

R = 313 mm

2. Hari Hujan (n)

n = 14

3. Evapotranspirasi (Eto)

Didapat dari perhitungan sebelumnya.

Eto = 82,598 mm

4. Lahan Terbuka (m)

m = 0% pada akhir musim hujan, dan bertambah 10% setiap bulan kering

untuk lahan dengan hutan sekunder.

m pakai = 0%

5. Selisih evapotranspirasi potensial dan evapotranspirasi terbatas (dE)

n18x20

m

E

d

to

E

4118x20

0%

81,578

d E

dE = 0

6. Evapotranspirasi Terbatas (Et 1)

Et 1 = Eto - dE

Et 1 = 82,598 - 0

Et 1 = 82,598 mm

7. Kandungan Air Tanah (S)

S = Rs – Et 1

S = 313 – 82,598

S = 230,402 mm

8. Run Off Storm = 10 % . Rs = 10% . 313 = 31,3 mm

9. Soil StorageI (IS)

IS = S – Run Off Storm

IS = 230,402 – 31,3

IS = 199,102 mm

139

10. Soil Moisture (SM)

SM = IS + SMC

Untuk nilai SMC (Soil MoistureCapacity) biasanya di ambil 50 s/d 250 mm,

yaitu kapasitas kandungan air dalam tanah per m3. Jika porositas tanah

lapisan atas tersebut semakin besar, maka kapasitas kelembaban tanah akan

semakin besar pula. Untuk SMC perencanaan embung di Kabupaten Solok

Selatan ini 150 mm.

Maka,

SM = 199,102 + 150

SM = 349,102 mm

11. Water Surplus (WS)

WS = S – IS

WS = 230,402 – 199,102

WS = 31,300 mm

12. Infiltrasi (I)

i = 0,3

I = WS . i

I = 31,300 . 0,3

I = 9,39 mm

13. a = 0,5 x i x (1 + k)

Dengan,

k = 0,8

a = 0,5 x 9,39 x (1 + 0,8)

a = 8,451 mm

14. b = k x V(n-1)

b = 0,8 x 300

b = 240 mm

Diambil Volume air tanah awal (V(n-1)) adalah 300

15. Stronger Volume (Vn)

Vn = a + b

Vn = 8,451 + 240

Vn = 248,541 mm

140

16. dVn = Vn - V(n-1)

dVn = 248,541 – 300

dVn = -51,549 mm

17. Base Flow = Infiltasi – Perubahan volume air dalam tanah

Base Flow = I – dVn

Base Flow = 9,39 – (-51,549)

Base Flow = 60,939 mm

18. Direct Run Off = Water Surplus - Infiltrasi

Aliran Permukaan = WS – I

Aliran Permukaan = 31,300 – 9,39

Aliran Permukaan = 21,910 mm

19. Run Off = Base Flow + Direct Run Off

Run Off = 60,939 + 21,910

Run Off = 82,849 mm

20. Debit = Run Off x CA

CA = 20 km2

Debit = 82,849 x 20 x 103

Debit = 2189972,47 m3/bulan

Debit = 0,82 m3/detik

Debit = 817,64 liter/detik

141

Tabel 5.28 Perhitungan Debit Andalan


No Dasar Unit Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des

1 Curah Hujan R mm 313 199 305,71 263,43 156 152 123,86 157 154,43 205,71 205,43 329,14

2 Hari Hujan (n) 14 9 14 16 15 7 6 7 15 13 13 9

Evapotranspirasi

3 Evapotranspirasi (Eto) mm 82,598 84,358 82,782 94,034 30,339 93,834 95,648 97,382 97,280 94,034 102,605 89,109

4 Lahan Terbuka (m) % 0% 0% 0% 0% 0% 10% 10% 10% 10% 0% 0% 0%

5 dE/Eto = (m/20)*(18-n) 0 0 0 0 0 0,055 0,06 0,055 0,015 0 0 0

6 dE mm 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 5,161 5,739 5,356 1,459 0,000 0,000 0,000

7 Et 1 = Eto - dE mm 82,598 84,358 82,782 94,034 30,339 88,673 89,909 92,026 95,821 94,034 102,605 89,109

Water Balance

8 S = Rs - Et 1 mm 230,402 114,642 222,928 169,396 125,661 63,327 33,951 64,974 58,609 111,676 102,825 240,031

9 Run Off Storm mm 31,3 19,9 30,571 26,343 15,6 15,2 12,386 15,7 15,443 20,571 20,543 32,914

10 Soil Storage (IS) mm 199,102 94,742 192,357 143,053 110,061 48,127 21,565 49,274 43,166 91,105 82,282 207,117

11 Soil Moisture = IS + SMC, SMC = 150 mm 349,102 244,742 342,357 293,053 260,061 198,127 171,565 199,274 193,166 241,105 232,282 357,117

12 Water Surplus mm 31,300 19,900 30,571 26,343 15,600 15,200 12,386 15,700 15,443 20,571 20,543 32,914

Run Off and Ground Water Storage

13 Infiltrasi (I), i = 0,3 mm 9,39 5,97 9,1713 7,9029 4,68 4,56 3,7158 4,71 4,6329 6,1713 6,1629 9,8742

14 0,5 x i x (1 + k), k = 0,8 mm 8,451 5,373 8,254 7,113 4,212 4,104 3,344 4,239 4,170 5,554 5,547 8,887

15 k x V(n-1) mm 240 198,761 163,307 137,249 115,489 95,761 79,892 66,589 56,662 48,666 43,376 39,138

16 Stronger Volume (Vn) mm 248,451 204,134 171,561 144,362 119,701 99,865 83,236 70,828 60,832 54,220 48,922 48,025

17 dVn = Vn - V (n-1) mm -51,549 -44,317 -32,573 -27,200 -24,660 -19,836 -16,629 -12,408 -9,996 -6,612 -5,297 -0,898

18 Base Flow mm 60,939 50,287 41,744 35,103 29,340 24,396 20,345 17,118 14,629 12,784 11,460 10,772

19 Direct Run Off mm 21,910 13,930 21,400 18,440 10,920 10,640 8,670 10,990 10,810 14,400 14,380 23,040

20 Run Off mm/bulan 82,849 64,217 63,144 53,543 40,260 35,036 29,015 28,108 25,439 27,183 25,840 33,812

Luas Daerah Aliran Sungai - CA km2

26,433

21 Debit ( x 103) m

3/bulan 2189972,47 1697472,513 1669093,458 1415308,454 1064213 926123,77 766956,44 742993,69 672436,36 718542,45 683045,55 893754,93

22 Debit m3/detik 0,82 0,70 0,62 0,55 0,40 0,36 0,29 0,28 0,26 0,27 0,26 0,33

23 Debit liter/detik 817,64 701,67 623,17 546,03 397,33 357,30 286,35 277,40 259,43 268,27 263,52 333,69

24 Jumlah Hari 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

(3) x (5)

(20) x CA

0,5 x (13) x 1,8

(14) + (15)

(13) - (17)

Cara

(12) - (13)

(18) + (19)

(3) - (6)

(1) - (7)

10% . (1)

(8) - (9)

(8) - (10)

(12) . i

142

Gambar 5.8 Grafik Debit Andalan

5.11 VOLUME EMBUNG

Perhitungan ini didasarkan pada peta dengan skala 1 : 2000 dan beda

tinggi kontur 2 m. Dicari luas permukaan genangan embung yang dibatasi garis

kontur. Berdasarkan buku Hydrologic Analysis and Design karya Richard H. Mc

Cuen rumus storage (Volume tampung) dapat dicari dengan rumus seperti berikut.

ΔhAA2

1S 1ii

Dengan :

S = Volume Tampung (m3)

A = luas genangan (m2)

∆h = beda tinggi elevasi (m).

Diambil contoh pada elevasi +798.00.

21119,60608,252

1S

3m2317,85S

Maka untuk lebih ringkas, di buatkan seperti pada Tabel 5.29 berikut.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

,Deb

it (

m3

/det

ik)

Bulan Ke

Debit Andalan

143

Tabel 5.29 Perhitungan Hubungan Elevasi Luas dan Volume Daerah Genangan

Elv. (m) Δh Elv. (m) A (m²) Art (m²) Akom (m²) S (m3) Skom (m

3)

795,03 0 0 0 0 0 0

796 0,97 608,25 608,3 608,3 590,003 590,003

798 2 1119,60 863,9 1727,9 1727,85 2317,85

800 2 1754,31 1437,0 3482,2 2873,91 5191,76

802 2 2464,81 2109,6 5947,0 4219,12 9410,88

804 2 3301,34 2883,1 9248,3 5766,15 15177

806 2 4314,24 3807,8 13562,6 7615,58 22792,6

808 2 5403,35 4858,8 18965,9 9717,59 32510,2


Dari perhitungan tersebut di atas. kemudian dibuat grafik hubungan antara elevasi

volume embung. dari grafik tersebut dapat dicari luas dari volume embung setiap

elevasi terntentu dari embung.

Gambar 5.9 Volume Tampungan dan Luas Genangan

5.12 PENELUSURAN BANJIR (FLOOD ROUTING)

Penentuan elevasi mercu spillway dengan menggunakan grafik hubungan

elevasi dengan luas tampungan dan volume genangan.

Diketahui :

Volume = 15177 m3

Elevasi = + 804.00 m

020004000600080001000012000

794

796

798

800

802

804

806

808

810

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

Ele

vasi

(m

)

Volume Tampungan (m³)

Luas Genangan (m²)

Volume Tampung (m³) Luas Genangan (m²)

144

Debit yang melimpah melalui spillway diperhitungkan atas dasar debit

banjir rencana dengan periode ulang 50 tahun. Dalam hal ini spillway dianggap

sebagai ambang lebar dan direncanakan spillway bentuk ogee tipe terbuka.

Cd = 1,7

B rencana = 20 m

Rumus pengaliran untuk spillway

2

3

HBCdQOutflow

(Soemarto, 1999)

Dengan :

Cd = Koefisien debit yang melimpah

B = lebar spillway

h = elevasi air yang melimpah melalui pelimpah/spillway (trial error).

2

3

207,1 HQOutflow

2/334 HQOutflow

Elevasi puncak dam dipengaruhi oleh :

1. Debit rencana banjir

Debit rencana banjir akan mengakibatkan muka air danau mencapai ketinggian

maksimum. Disini digunakan debit banjir dengan periode ulang 50 tahun.

Debit ini disebut inflow.

2. Debit Spillway

Debit spillway merupakan debit banjir yang melimpah secara bertahap melalui

spillway. Debit ini disebut debit outflow. Puncak optimal embung yang

diperoleh pada saat debit inflow sama dengan debit outflow yang dihitung

dengan penelusuran banjir (flood routing). Perhitungan flood routing dilakukan

dengan menggunakan Tabel.

Pada penelusuran air di waduk ini mencari nilai outflow untuk mencari

tinggi peluapan, dengan mengasumsikan tampungan S hanya merupakan fungsi

145

aliran keluar seperti diberikan pada persamaan (5.2). Untuk waktu ke 1 dan ke 2,

persamaan tersebut dapat ditulis menjadi.

S = K O (5.2)

Persamaan (1.1) dapat ditulis sebagai berikut.

11

2122 22

Ot

SIIO

t

S

(5.3)

Dimana nilai-nilai yang belum diketahui berada di ruas kiri sedang yang sudah

diketahui di ruas kanan. Perasamaan (1.3) diatas dapat ditulis dalam bentuk

seperti di bawah ini :

1212 II (5.4)

Dengan :

22

2

2O

t

S

(5.5)

11

1

2O

t

S

(5.6)

Selanjutnya prosedur untuk mencari estimasi nilai tinggi peluapan adalah sebagai

berikut.

1. Hitungan dilakukan dengan menggunakan Tabel 1.1 dan dengan langkah mulai

dari waktu (jam) ke 0 menuju jam ke 1, hasil yang diperoleh pada jam ke 1

digunakan untuk menghitung nilai pada jam ke 2; dan seterusnya.

2. Kolom 1 adalah waktu (jam). Pada waktu ke 0 data debit aliran masuk I1

diketahui (kolom 2), aliran keluar O1 dianggap sama dengan I1 yang dianggap

sebagai aliran dasar dan diberikan dalam kolom 6.

3. Tampungan S dihitung berdasarkan persamaan (5.2) dan diberikan pada kolom

3. Dalam hal ini nilai K = 2. Sehingga persamaan tersebut menjadi,

S1 = K O1

S1 = 2 . 0

S1 = 0 m3/det

Untuk O1 = 0 karena dianggap sama dengan I1

4. Dihitung 11

1

2O

t

S

, seperti diberikan pada kolom 4.

146

11

1

2O

t

S

001

021

m

3/det

5. Dengan menggunakan persamaan (5.4) , dihitung 121 II dan hasilnya

dapat dilihat di kolom 5.

1212 II

098,4202

98,422 m3/det

6. Substitusi persamaan (5.2) ke dalam ruas kiri persamaan (5.3) seperti pada

berikut.

22

22 22

Ot

OKO

t

S

222 5

1

22OO

O

22

2

2O

t

S

lihat persamaan (5.5) maka,

22 5O (5.7)

7. Persamaan diatas di subtitusikan kedalam persamaan (1.4) seperti pada berikut.

12125 IIO

5

1212

IIO (5.8)

5

0269,502

O

0538,12 O m3/det

8. Kemudian berdasarkan nilai outflow diatas didapatkan estimasi nilai tinggi

pelimpah sebesar berikut.

O = Cd . B . H1,5

(5.9)

Dengan,

O = outflow (m3/det), diambil outflow jam ke 1 = 8,597 m

3/det.

Cd = Koefisien debit menurut bambang triatmodjo adalah 1,7

H = Tinggi Peluapan (m), dicari.

B = Lebar bangunan pelimpah (m), diambil 20 m.

147

Maka dengan persamaan (1.9), tinggi peluapan pada jam ke 1 adalah :

0538,1 = 1,7 . 20 . H1,5

H = 0753,0 m

Untuk lebih lanjutnya bisa dilihat pada Tabel 5.30 dibawah ini.

Tabel 5.30 Mencari Elevasi Tinggi Pelimpah dari nilai Inflow

t Inflow (I) S = 2O β I1+I2+β O H Elevasi

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

0 0 0 0 5,27 0 0 804

1 5,269 2,108 3,161 87,418 1,0538 0,0753 804,075

2 78,988 34,967 52,451 297,431 17,4835 0,4898 804,490

3 165,993 118,972 178,459 460,038 59,4862 1,1081 805,108

4 115,587 184,015 276,023 481,928 92,0076 1,4820 805,482

5 90,319 192,771 289,157 446,723 96,3857 1,5286 805,529

6 67,248 178,689 268,034 367,720 89,3446 1,4532 805,453

7 32,439 147,088 220,632 277,936 73,5440 1,2764 805,276

8 24,865 111,174 166,761 211,277 55,5871 1,0591 805,059

9 19,651 84,511 126,766 161,289 42,2555 0,8821 804,882

10 14,872 64,516 96,773 122,944 32,2578 0,7368 804,737

11 11,299 49,178 73,766 93,566 24,5888 0,6149 804,615

12 8,501 37,426 56,140 70,913 18,7132 0,5125 804,513

13 6,273 28,365 42,548 53,449 14,1826 0,4260 804,426

14 4,629 21,380 32,070 40,114 10,6899 0,3529 804,353

15 3,415 16,045 24,068 30,004 8,0227 0,2914 804,291

16 2,520 12,002 18,002 22,382 6,0008 0,2401 804,240

17 1,860 8,953 13,429 16,661 4,4765 0,1975 804,198

18 1,372 6,665 9,997 12,382 3,3323 0,1622 804,162

19 1,013 4,953 7,429 9,189 2,4763 0,1331 804,133

20 0,747 3,676 5,513 6,812 1,8378 0,1091 804,109

21 0,551 2,725 4,087 5,045 1,3624 0,0894 804,089

22 0,407 2,018 3,027 3,734 1,0091 0,0732 804,073

23 0,300 1,494 2,241 2,762 0,7469 0,0599 804,060

24 0,222 1,105 1,657 1,879 0,5525 0,0490 804,049


148

Tabel 5.31 Perhitungan Flood Routing Periode Ulang 50 Tahun

t ∆t Inflow (I) ∆I ∆I . ∆t Elevasi O ∆O ∆O . ∆t H

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)

0 0 804,00 0 0

3600 2,6 9483,796 0 1265

1 5,27 804,08 1 0,08

3600 42,1 151661,4 6 22245

2 78,99 804,49 12 0,49

3600 122,5 440964,6 26 92364

3 165,99 805,11 40 1,11

3600 140,8 506843,4 50 181793

4 115,59 805,48 61 1,48

3600 103,0 370629,7 63 226072

5 90,32 805,53 64 1,53

3600 78,8 283618,9 62 222876

6 67,25 805,45 60 1,45

3600 49,8 179435,2 54 195466

7 32,44 805,28 49 1,28

3600 28,7 103146,6 43 154957

8 24,87 805,06 37 1,06

3600 22,3 80128,77 33 117411

9 19,65 804,88 28 0,88

3600 17,3 62140,71 25 89416

10 14,87 804,74 22 0,74

3600 13,1 47107,14 19 68216

11 11,30 804,61 16 0,61

3600 9,9 35639,56 14 51962

12 8,50 804,51 12 0,51

3600 7,4 26592,32 11 39475

13 6,27 804,43 9 0,43

3600 5,5 19622,47 8 29847

14 4,63 804,35 7 0,35

3600 4,0 14479,41 6 22455

15 3,42 804,29 5 0,29

3600 3,0 10684,36 5 16828

16 2,52 804,24 4 0,24

3600 2,2 7883,984 3 12573

17 1,86 804,20 3 0,20

3600 1,6 5817,59 3 9371

149

Tabel 5.31 Tabel Lanjutan Perhitungan Flood Routing Periode Ulang 50 Tahun

18 1,37 804,16 2 0,16

3600 1,2 4292,799 2 6970

19 1,01 804,13 2 0,13

3600 0,9 3167,655 1 5177

20 0,75 804,11 1 0,11

3600 0,6 2337,412 1 3840

21 0,55 804,09 1 0,09

3600 0,5 1724,776 1 2846

22 0,41 804,07 1 0,07

3600 0,4 1272,712 1 2107

23 0,30 804,06 0 0,06

3600 0,3 939,1337 0 1559

24 0,22 804,05 0 0,05


Gambar 5.10 Flood Routing Periode Ulang 50 Tahun

5.13 ANALISIS KEBUTUHAN AIR BAKU DAN IRIGASI

Kebutuhan air baku meliputi kebutuhan air domestik, non domestik dan

industri. Kebutuhan air ini sangat dipengaruhi oleh jumlah dan kategori daerah.

Penduduk desa kebutuhan air baku akan lebih kecil dibanding dengan kebutuhan

air baku penduduk kota. Kota kecil kebutuhan air baku akan lebih kecil dibanding

dengan kebutuhan air baku penduduk kota besar. Begitupun untuk Desa

kebutuhan air baku akan lebih kecil lagi dari kota kecil. Berdasarkan Tabel 5.32

Pelayanan Tingkat Layanan Air Baku, didapatkan kriteria sebagai berikut.

-50

0

50

100

150

200

0 5 10 15 20 25 30

Deb

it (

m3/d

et)

Jam ke-

Outflow dan Inflow

Inflow Outflow

150

Tabel 5.32 Kriteria Perencanaan Sistem Penyediaan Air Baku

No Uraian

Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Jiwa

>1.000.0000

500.000

s/d

1.000.000

100.000

s/d

500.000

20.000

s/d

100.000

<20.000

Metro Besar Sedang Kecil Desa

1

Konsumsi unit

sambungan rumah (SR)

l/o/h

190 170 130 100 80

2

Konsumsi unit

hidran umum (HU)

l/o/h

30 30 30 30 30

3 Konsumsi unit non

domestik l/o/h (%) 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30

4 Kehilangan air (%) 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30

5 Faktor hari

maksimum 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1

6 Faktor jam puncak 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

7 Jumlah jiwa per SR 5 5 5 5 5

8 Jumlah jiwa per HU 100 100 100 100 100

9 Sisa tekan di

penyediaan distribusi

(mka)

10 10 10 10 10

10 Jam operasi 24 24 24 24 24

11 Volume reservoir (%

max day demand)

20 20 20 20 20

12 SR : HR 50 : 50 s/d

80 : 20

50 : 50 s/d

80 : 20

80 : 20 70 : 30 70 : 30

13 Cakupan pelayanan

(%)

*) 90 90 90 90 **) 70

(Sumber : Ditjen Cipta Karya, 2000)

*) 60% perpipaan, 30% non perpipaan

**) 25% perpipaan, 45% non perpipaan

Dalam perencanaan kebutuhan air baku hanya menitikberatkan pada sektor

domestik dikarenakan jumlah debit andalan yang tidak cukup besar.

151

Tabel 5.33 Kebutuhan Air Baku

Uraian Desa ltr/org/hari

Konsumsi Unit Sambungan Rumah (SR) 80 80

Konsumsi Unit Hidran Umum (HU) 30 30

Kehilangan air 20% 22

Faktor hari maksimum 1,2 158,4

Faktor Jam Puncak 1,5 237,6

Cakupan Pelayanan 45% 106,92

Kebutuhan Air Baku

106,92 l/org/hr


Kebutuhan Air Baku Per Jiwa per Bulan = 106,92 x 30

= 3207,6 l/org = 3,208 m3/org

Jumlah Penduduk yang bisa terpenuhi :

Volum Air kebutuhan air baku tersedia = 25000 m3

Kebutuhan Air yang tersedia = 3,208 m3/org

Maka, jumlah penduduk terpenuhi = 25000 / 3,208

= 7794 Orang

Data Penduduk

Tabel 5.34 Data Penduduk Nagari Pakan Rabaa Utara Tahun 2012

Jorong Male Feale Total % Pert.

Jorong Ulu 865 771 1636 -

Jorong Batang Pasampan 798 848 1646 -

Jorong Sungai Kalu I 598 778 1376 -

Jorong Sungai Kalu II 787 799 1586 -

Total 3048 3196 6244

(Sumber : BPS Solok Selatan, dalam angka tahun 2012)

Tabel 5.35 Data Penduduk Nagari Pakan Rabaa Utara Tahun 2013

Jorong Male Feale Total % Pert.

Jorong Ulu - - -

Jorong Batang Pasampan - - -

Jorong Sungai Kalu I - - -

Jorong Sungai Kalu II - - -

Total 3583 2953 6536 4,676

(Sumber : BPS Solok Selatan, dalam angka tahun 2013)

152

Sehingga dapat diproyeksikan jumlah penduduk dalam 3 tahun mendatang

menggunakan metode Geometrical Increase

Penduduk Nagari Pakan Rabaa Utara

Po (Jiwa) = 6536

r (%) = 4,676

P3 (Jiwa) = nr)(1Po

= 3)100

676,41(6536

= 5163,7496

153

5.14 ANALISIS NERACA AIR

Bangunan embung sebagai penyimpan air mempunyai fungsi yang sangat baik dalam mencukupi kebutuhan akan air khususnya

pada saat musim kemarau. Air Sungai Kalu ini direncanakan untuk memenuhi kebutuhan air baku dan juga untuk irigasi bagi masyarakat.

Dari alternatif lokasi embung yang terbaik, dicari debit air yang tersedia dan kebutuhan air yang diperlukan sehingga dapat dibuat neraca

air di mana nilai kebutuhan yang dapat dipenuhi dari debit yang tersedia.

Tabel 5.36 Neraca Air Embung Kabupaten Solok Selatan Selama 3 Tahun

Bulan Hari

Inflow Kebutuhan I - O

Bulan Debit Komulatif Air Baku Irigasi Jumlah Komulatif

ke - m3/detik m

3 m

3 m

3 m

3 m

3 m

3 m

3

1 Jan 31 0,8176 70644,27 70644,27 25000 15000 40000 40000 30644,27

2 Feb 28 0,7017 60624,02 131268,29 25000 15000 40000 80000 20624,02

3 Mar 31 0,6232 53841,72 185110,02 25000 15000 40000 120000 13841,72

4 Apr 30 0,5460 47176,95 232286,96 25000 15000 40000 160000 7176,95

5 Mei 31 0,3973 34329,45 266616,42 25000 15000 40000 200000 -5670,55

6 Jun 30 0,3573 30870,79 297487,21 25000 15000 40000 240000 -9129,21

7 Jul 31 0,2863 24740,53 322227,74 25000 15000 40000 280000 -15259,47

8 Agu 31 0,2774 23967,54 346195,28 25000 15000 40000 320000 -16032,46

9 Sep 30 0,2594 22414,55 368609,82 25000 15000 40000 360000 -17585,45

10 Okt 31 0,2683 23178,79 391788,61 25000 15000 40000 400000 -16821,21

11 Nov 30 0,2635 22768,18 414556,80 25000 15000 40000 440000 -17231,82

12 Des 31 0,3337 28830,80 443387,60 25000 15000 40000 480000 -11169,20

154

Tabel 5.36 Tabel Lanjutan Neraca Air Embung Kabupaten Solok Selatan Selama 3 Tahun

Bulan ke- Bulan Hari

Inflow Bulan I - O

Debit Komulatif Air Baku Irigasi Jumlah Komulatif

m3/detik m

3 m

3 m

3 m

3 m

3 m

3 m

3

13 Jan 31 0,8176 70644,27 514031,87 25000 15000 40000 520000 30644,27

14 Feb 28 0,7017 60624,02 574655,89 25000 15000 40000 560000 20624,02

15 Mar 31 0,6232 53841,72 628497,62 25000 15000 40000 600000 13841,72

16 Apr 30 0,5460 47176,95 675674,56 25000 15000 40000 640000 7176,95

17 Mei 31 0,3973 34329,45 710004,02 25000 15000 40000 680000 -5670,55

18 Jun 30 0,3573 30870,79 740874,81 25000 15000 40000 720000 -9129,21

19 Jul 31 0,2863 24740,53 765615,34 25000 15000 40000 760000 -15259,47

20 Agu 31 0,2774 23967,54 789582,88 25000 15000 40000 800000 -16032,46

21 Sep 30 0,2594 22414,55 811997,42 25000 15000 40000 840000 -17585,45

22 Okt 31 0,2683 23178,79 835176,21 25000 15000 40000 880000 -16821,21

23 Nov 30 0,2635 22768,18 857944,40 25000 15000 40000 920000 -17231,82

24 Des 31 0,3337 28830,80 886775,20 25000 15000 40000 960000 -11169,20

25 Jan 31 0,8176 70644,27 957419,47 25000 15000 40000 1000000 30644,27

26 Feb 28 0,7017 60624,02 1018043,49 25000 15000 40000 1040000 20624,02

27 Mar 31 0,6232 53841,72 1071885,22 25000 15000 40000 1080000 13841,72

28 Apr 30 0,5460 47176,95 1119062,17 25000 15000 40000 1120000 7176,95

155

Tabel 5.36 Tabel Lanjutan Neraca Air Embung Kabupaten Solok Selatan Selama 3 Tahun

Bulan ke- Bulan Hari

Inflow Bulan I - O

Debit Komulatif Air Baku Irigasi Jumlah Komulatif

m3/detik m

3 m

3 m

3 m

3 m

3 m

3 m

3

29 Mei 31 0,3973 34329,45 1153391,62 25000 15000 40000 1160000 -5670,55

30 Jun 30 0,3573 30870,79 1184262,41 25000 15000 40000 1200000 -9129,21

31 Jul 31 0,2863 24740,53 1209002,94 25000 15000 40000 1240000 -15259,47

32 Agu 31 0,2774 23967,54 1232970,48 25000 15000 40000 1280000 -16032,46

33 Sep 30 0,2594 22414,55 1255385,02 25000 15000 40000 1320000 -17585,45

34 Okt 31 0,2683 23178,79 1278563,81 25000 15000 40000 1360000 -16821,21

35 Nov 30 0,2635 22768,18 1301332,00 25000 15000 40000 1400000 -17231,82

36 Des 31 0,3337 28830,80 1330162,80 25000 15000 40000 1440000 -11169,20


156

Gambar 5.12 Neraca Air Embung Kabupaten Solok Selatan Selama 3 Tahun

050000

100000150000200000250000300000350000400000450000500000550000600000650000700000750000800000850000900000950000

100000010500001100000115000012000001250000130000013500001400000145000015000001550000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Vo

lum

e (m

3)

Bulan Ke-

Neraca Air

BAB 5 TA FIX

Documents

Transcript of BAB 5 TA FIX