PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RENCANA DAN PMP/PMF

A. Hidrograf Satuan Sintetis “Hss. Nakayasu”

Untuk menganalisa debit banjir rancangan yang akan terjadi, terlebih dahulu

harus dibuat hydrograf banjir yang ada adalah sedikit sekali. Untuk mendapatkan

hydrograf banjir rancangan, digunakan metode hydrograf satuan sintetis.

Perameter hdrograf satuan.

Diketahui dari data sebagai berikut :

Luas DAS (A) = 50 Ha

Panjang alur sungai utama = 20,74 km

L = 20,74 km ≥ 15 km

Sehingga didapatkan :

Tg = 0,40 + (0,058 × L)

= 0,40 + (0,058 × 20,74)

= 1,603 jam

Tr = 1 jam (satuan waktu hujan)

Tp = Tg + (0,8 × Tr)

= 1,603 + (0,8 × 1)

= 2,403 jam

Dimana α = parameter bernilai antara 1,5 – 3,5 maka didapatkan :

α = 0,47 × (A × L)^0,25

Tg

= 0,47 × (50 × 20,74)^0,25

1,603

= 2,667

1,603

= 1,664 2

Maka yang diperlukan pada penurunan debit puncak sampai ke debit

sebesar 30°10’ dari debit puncak :

T 0,3 = α × Tg

= 2 × 1,603

= 3,206 jam

Waktu yang diperlukan pada penurunan debit puncak sampai ke debit

sebesar 60°10’ dari debit puncak yaitu :

T 0,3= 1,5 × T 0,3

= 1,5 × 3,206

= 4,809 jam

B. Debit puncak banjir akibat hujan satuan.

1 mm (satuan curah hujan), maka :

Qmaks = 1

3,6 × A × Ro

(0,3×Tp+T0,3)

= 1

3,6 × 50 × 1

(0,3×2,403+3,206)

= 1

3,6 × 50 × 0,255

= 3,542 m3/det/mm

C. Ordinat hydrograf satuan

Dengan menggunakan Hydrograf Satuan Sintetis Nakayasu dan menentukan

parameter-parameternya akan didapatkan koordinat “Hss. Nakayasu” sbb :

Untuk kurva naik.

0 ≤ t ≤ Tp →

0 ≤ t ≤ 2,403

Qt = Qmaks [ tTp ]2,4

= 3,542 × [ t2,403 ]

2,4

Jadi, Tp ≤ t ≤ 2,403 → t = 0 s/d 1

Q0 = 0,000

Q1 = 0,432

Untuk kurva turun

Tp ≤ t ≤ (Tp + T 0,3) → 2,403 ≤ t ≤ 3,5

Qt = Qmaks × 0,3⌊ t−TpT 0,3

⌋

= 3,542 × 0,3⌊ t−2,403

3,206⌋

Jadi, 2,403 ≤ t ≤ 3,5 → t = 2 s/d 3

Q2 = 4,121

Q3 = 2,831

(Tp + T 0,3) ≤ t ≤ (Tp + T 0,3 + 1,5 × T 0,3) 3,5 ≤ t ≤ 9,0

Qt = Qmaks × 0,3⌊t−Tp+0,5×T 0,3

1,5×T 0,3

⌋

= 3,542 × 0,3⌊ t−2,403+0,5× 3,206

1,5× 3,206⌋

Jadi, 3,5 ≤ t ≤ 9,0 →t = 4 s/d 9

Q4 = 1,590

Q5 = 1,238

Q6 = 0,963

Q7 = 0,750

Q8 = 0,584

Q9 = 0,455

t ≥ (Tp + T 0,3 + 1,5 × T 0,3 ¿ → t ≥ 9,0

Qt = Qmaks × 0,3⌊t−Tp+1,5×T 0,3

2×T 0,3

⌋

= 3,542 × 0,3⌊ t−2,403+1,5× 3,206

2×3,206⌋

Jadi, t ≥ 9,0 → t = 9 s/d 15

Q10 = 0,345

Q11 = 0,286

Q12 = 0,237

Q13 = 0,196

Q14 = 0,163

Q15 = 0,135

Dengan menggunakan persamaan “Hss. Nakayasu” diatas dapat diketahui

ordinat tersebut seperti terlihat pada tabel berikut ini :

“HASIL PERHITUNGAN HSS. NAKAYASU”

“Bentuk dari hydrograf satuan sintetik Nakayasu”

Waktu Hidrograf T (Jam)

Debit Satuan Q (m^3/det/mm)

0 0,0001 0,4322 4,1213 2,8314 1,5905 1,2386 0,9637 0,7508 0,5849 0,455

10 0,34511 0,28612 0,23713 0,19614 0,16315 0,135

“BENTUK HYDROGRAF SATUAN SINTETIS NAKAYASU”

KETERANGAN :

Tr = 1 jam Tg = 1,603 jam T 0,3 = 3,206 jam

Tp = 2,403 jam Qmaks = 3,542 m3/det/mm

0,3 × Qmaks = 1,063 m3/det/mm

0,32 × Qmaks = 0,319 m3/det/mm

D. DISTIBUSI CURAH HUJAN JAM-JAMANCurah hujan yang dibicarakan sebelumnya adalah besarnya curah hujan harian

(daily rainfall), sedangkan untuk memperkirakan banyaknya aliran (debit) diperlukan curah hujan jam-jaman (hourly rainfall).

Untuk menghitung banjir dari unit “Hydrograf Nakayasu”, diperlukan data-data jam-jaman maka diadakan estimasi, bahwa hujan terpesat selama 5 (lima) jam sehingga presentase kemungkinan hujan adalah sbb :

RT = R0 × [ 5t ]❑2 /3

Dimana : RT = rata-rata hujan sampai jam ke T R0 = hujan harian rata-rata

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 160.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500 Q = maks4,121 M³/det/mm

Waktu t (jam)

Q (M

³/de

t/m

m

= R24

5R24= jumlah jam sehari ; sama dengan nilai Xt

Dari persamaan tersebut dapat dihitung sbb : R1 = (1 × R1) – {(1-1) × R (1-1) = 0,585 × R24

R2 = (2 × R2) – {(2-1) × R (2-1) = 0,151 × R24

R3 = (3× R3) – {(3-1) × R (3-1) = 0,107 × R24

R4 = (4 × R4) – {(4-1) × R (4-1) = 0,085 × R24

R5 = (5 × R5) – {(5-1) × R (5-1) = 0,072 × R24

Diketahui : XT, periode 2 tahun = 25,763

periode 5 tahun = 31,696 periode 10 tahun = 35,156

Base flow = 5 m3/det

PERHITUNGAN HYDROGRAF RANCANGAN UNTUK PERIODE ULANG 2 TAHUN DNGAN METODE “HSS NAKAYASU”

Distribusi Curah Hujan Per - Jam

0 0.000 0.000 - -

Waktu t (jam)

Q (m³/det/m

m)R1 = 15,071 (mm/jam)

R2 = 3,890 (mm/jam)

R3 = 2,757 (mm/jam)

PERHITUNGAN HYDROGRAF BANJIR RANCANGAN UNTUK PERIODE ULANG 5 TAHUN DENGAN METODE “HSS NAKAYASU”

Distribusi Curah Hujan Per - JamWaktu t

(jam)

Q (m^3/det/

mm)R1 = 15,071 (mm/jam)

R2 = 3,890 (mm/jam)

R3 = 2,757 (mm/jam)

PERHITUNGAN HYDROGRAF BANJIR RANCANGAN UNTUK PERIODE ULANG 10 TAHUN DENGAN METODE “HSS NAKAYASU”

Distribusi Curah Hujan Per - JamWaktu t

(jam)

Q (m³/det/m

m)R1 = 20,566 (mm/jam)

R2 = 5,308 (mm/jam)

PERHITUNGAN HYDROGRAF BANJIR RANCANGAN MAKSIMUM YANG MUNGKIN TERJADI (PMF) DENGAN METODE “HSS NAKAYASU”