Flood Routing (Sungai), p. Donny Ke-6

18/10/2012

1

Dr.Eng Donny Harisuseno, ST., MT-hHidrologi Teknik Terapan

Jurusan Teknik Pengairan FTUB, 2012

“....thinks correctly n smartly...success!!”

Jurusan Teknik Pengairan, FTUB

2012

Sub Materi:

PENELUSURAN BANJIR LEWAT SUNGAIPENELUSURAN BANJIR LEWAT SUNGAIPENELUSURAN BANJIR LEWAT SUNGAIPENELUSURAN BANJIR LEWAT SUNGAI




PENGANTAR

Arti penelusuran banjir (Flood Routing) :

“Peramalan hidrograf di suatu titik pada suatualiran (bagian) sungai yang didasarkan ataspengamatan hidrograf di titik lain padasungai yang sama”

Ada 2 jenis Flood Routing:�Lewat alur sungai (Channel Routing) �Lewat waduk (Reservoir Routing)

2

18/10/2012

2




TUJUAN FLOOD ROUTING

☯ Peramalan banjir jangka pendek

☯Analisa hidrograf satuan untuk berbagai titik sepanjangsungai dari hidrograf satuan di suatu titik lain di sungaitsb.

☯ Peramalan terhadap kelakuan sungai setelah terjadiperubahan keadaan dalam alur sungai (misalnya akibatpembangunan atau pembuatan tanggul pada sungai)

3




PENELUSURAN BANJIR LEWAT SUNGAI(Cara Muskingum)

Asumsi :

�Tidak ada percabangan

�Penambahan debit akibat curah hujan danairtanah diabaikan

�Kehilangan air akibat evaporasi diabaikan

4

18/10/2012

3




Persamaan dasar (kontinuitas):

5

Dengan:I = debit yang masuk ke dalam permulaan ruas

sungai (m3/det)O= debit yang keluar dari akhir bagian ruas sungai

(m3/det)dS = besarnya tampungan dalam bagian memanjang

sungaidt = periode penelusuran (detik, jam atau hari)

I – O = dS/dt




• Jika dt =∆∆∆∆t

(1)

つづくつづくつづくつづく

18/10/2012

4




7

Dengan:indeks 1 : keadaan mula periode penelusuran banjirindeks 2 : keadaan akhir periode penelusuran banjir

Pada persamaan di atas :I1 dan I2 : diketahui dari hidrograf debit masuk

yang diukur besarnya, O1 dan S1 : diketahui dari periode sebelumnya, O2 dan S2 : tidak diketahui





Dari persamaan 1, 2 dan 3 :

O2 = C0I2 + C1I1 + C2O1

Perlu persamaan kedua :

(2)

(3)

18/10/2012

5




Nilai C0, C1, C2

9

C0 + C1 + C2 = 1

dimana, k dan x : Konstanta penelusuran*k : waktu perjalanan air di sungai (travel time)




Konstanta Penelusuran k dan x

⓿Konstanta k dan x ditentukan oleh hidrografdebit masuk dan debit keluar yang masing-masing diamati pada saat bersamaan yang hanya berlaku untuk bagian memanjang palungsungai yang ditinjau.

�Faktor x merupakan faktor penimbang yang besarnya antara 0 dan 0,5 kerapkali besarnyadiambil antara 0,2 - 0,3, serta tidak berdimensi.

18/10/2012

6




Untuk mendapatkan nilai x dan k:

�Harus digambar grafik hubungan S vs xI + (1 –

x) O, yaitu dengan memasukkan berbagai

harga x (dimulai dari x = 0,2) sedemikian rupa

hingga diperoleh garis hubungan ≈ garis lurus

Cek koefisien korelasinya (r)





Dimana :

• X = S

• Y = xI + (I – x) O

• n = banyaknya titik untuk dihitung

harga S dan xI + (I – x) O

12

Koefisien korelasi (r)

18/10/2012

7




Mencari konstanta k dan x

SxI + (1 – x) Q

Korelasi berupa garis lurus

k = tg φφφφ




CONTOH SOAL T

(hari)

I (titik A)

(m3/dt)

O (Titik B)

(m3/dt)

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

3,25

3,5

3,75

4,00

22

23

35

71

103

111

109

100

86

71

59

47

39

32

28

24

22

22

21

21

26

34

44

55

66

75

82

85

84

80

73

64

54

44

• •

A B

Pada suatu bagian memanjang

alur sebuah sungai dilakukan

pengukuran debit secara

bersamaan di A untuk debit

masuk dan B untuk debit

keluar. Hasil pengukuran

tersebut adalah seperti

ditunjukkan pada tabel berikut:

18/10/2012

8




T

(hari)

I (Titik A)

(m3/dt)

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

3,25

3,5

3,75

4,00

31

50

86

123

145

150

144

120

113

95

79

65

55

46

40

35

31

Pertanyaan:

Carilah konstanta-konstanta kdan x, setelah mana hitunglahhidrograf debit keluar di B, jikadiketahui hidrograf debit banjir rancanga n kala ulang 50th masuk di A seperti pada tabel :




16

MencariKumulatifS (Skom) :

t

(hari)

I

(m3/dt)O

(m3/dt)

S =(I-O)∆t

(m3/dt.1/4hari)

Srata

(m3/dt.1/4hari)

Skom

(m3/dt.1/4hari)

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

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

3,25

3,50

3,75

4,00

4,25

4,50

4,75

5,00

5,25

22

23

35

71

103

111

109

100

86

71

59

47

39

32

28

24

22

21

20

19

19

18

22

21

21

26

34

44

55

66

75

82

85

84

80

73

64

54

44

36

30

25

22

19

0

2

14

45

69

67

54

34

11

-11

-26

-37

-41

-41

-36

-30

-22

-15

-10

-6

-3

-1

0

1

8

29

57

68

60

44

22

0

-18

-31

-39

-41

-38

-33

-26

-18

-12

-8

-4

-2

0

1

9

38

95

163

224

268

290

290

272

240

201

160

122

89

63

44

32

24

19

17

18/10/2012

9




Keterangan:

Kolom (1): Diketahui



Kolom (4): 2) – (3)

Kolom(5):

komulatifKolom(6):





18

I O xI (1-x)O xI+(1-x)O Skom

x=0,2488 x=0,2488 x=0,2488

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

22 22 5,4736 16,5264 22,0000 0

23 21 5,7224 15,7752 21,4976 1

35 21 8,7080 15,7752 24,4832 9

71 26 17,6648 19,5312 37,1960 38

103 34 25,6264 25,5408 51,1672 95

111 44 27,6168 33,0528 60,6696 163

109 55 27,1192 41,3160 68,4352 224

100 66 24,8800 49,5792 74,4592 268

86 75 21,3968 56,3400 77,7368 290

71 82 17,6648 61,5984 79,2632 290

59 85 14,6792 63,8520 78,5312 272

47 84 11,6936 63,1008 74,7944 240

39 80 9,7032 60,0960 69,7992 201

32 73 7,9616 54,8376 62,7992 160

28 64 6,9664 48,0768 55,0432 122

24 54 5,9712 40,5648 46,5360 89

22 44 5,4736 33,0528 38,5264 63

21 36 5,2248 27,0432 32,2680 44

20 30 4,9760 22,5360 27,5120 32

19 25 4,7272 18,7800 23,5072 24

19 22 4,7272 16,5264 21,2536 19

18 19 4,4784 14,2728 18,7512 17

18/10/2012

10




Keterangan:Kolom (1) dan (2) diketahui,kolom (6) dicari dari tabel sebelumnyaKolom (3): di-coba-2, x = 0,2488, dikalikan kolom (1)Kolom (4): di-coba-2, x = 0,2488, (1-x) dikalikan kolom (2)

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100

Skom

Grafik Hubungan xI + (1-x) Q dan Skom (untuk x = 0,2488)




Untuk x = 0,2488, hubungan xI + (1-x)O dengan Skomrelatif berupa garis lurus, sehinggak = tg ϕ = (1,70 m3/dt.1/4 hari)/(25 m3/dt) = 1,7 hari,sedang C0, C1 dan C2 berdasar rumus di atas bisadihitung dan hasilnya sbb.:

C0 = -0,2125C1 = 0,3908C2 = 0,8217

Kolom (6) = Kolom (3) + (4) + (5)


18/10/2012

11




Mencari debit keluar (Q2)

21

C0 = -0,2125C1 = 0,3908C2 = 0,8217

Kolom (6) = Kolom (3) + (4) + (5)




Mencari Hidrograf Debit ke luar (Q2)

t

(hari)

Inflow Banjir

Rancangan, I (m3/dt)

C0 I2

(m3/dt)

C1 I1

(m3/dt)

C2 Q1

(m3/dt)

Q2

(m3/dt)

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

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

3,25

3,50

3,75

4,00

4,25

4,50

4,75

5,00

5,25

31,00

50,00

86,00

123,00

145,00

150,00

144,00

120,00

113,00

95,00

79,00

65,00

55,00

46,00

40,00

35,00

31,00

27,00

25,00

24,00

23,00

22,00

-10,60

-18,30

-26,00

-30,80

-31,90

-30,60

-25,50

-24,00

-20,20

-16,80

-13,80

-11,70

-9.80

-8,50

-7,40

-6,60

-5,70

-5,30

-5,10

-4,90

-4,70

12,10

19,50

33,60

48,10

56,70

58,60

56,30

46,90

44,20

37,10

30,90

25,40

21,50

17,90

15,60

13,70

12,10

10,60

9,80

9,40

9,00

25,50

22,10

19,20

21,90

32,20

46,80

61,50

75,80

81,10

86,30

87,60

86,00

81,90

76,90

70,90

65,00

59,30

54,00

48,70

43,90

39,70

31,00

26,90

23,40

26,70

39,20

57,00

74,80

92,20

98,70

105,00

106,60

104,70

99,70

93,60

86,30

79,10

72,10

65,70

59,30

53,40

48,40

44,00

x C0

x C1

x C2

18/10/2012

12




0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3 4 5 6

Inflow Outflow

Waktu (hari)

I, Q

(m

3/d

et)

GAMBAR HIDROGRAF INFLOW – OUTFLOW

HASIL FLOOD ROUTING

Flood attenuation = 150 –106.6

= 43.4 m3/det

1.25 jam 2.5 jam

∆∆∆∆Tp = 1.25 jam




Time (h) Inflow, I (cfs)

(1) (2)

11 634

12 571

13 477

14 390

15 329

16 247

17 184

18 134

19 108

20 90

Diketahui hidrograf inflow seperti pada tabel disamping.

Tentukan hidrograf outflow pada ruas sungai tersebut,

jika k = 2,3 jam dan x = 0,15 serta ∆t = 1 jam

Tugas :

Time (h) Inflow, I (cfs)

(1) (2)

1 93

2 137

3 208

4 320

5 442

6 546

7 630

8 678

9 691

10 675

18/10/2012

13




Sekian....

http://www.ub.ac.id

Flood Routing (Sungai), p. Donny Ke-6

Documents

Transcript of Flood Routing (Sungai), p. Donny Ke-6