1

Pertemuan 16Penelusuran Banjir

Matakuliah : S0634/Hidrologi dan Sumber Daya Air

Tahun : 2006

Versi :

2

Learning Outcomes

Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa

akan mampu :

• Mahasiswa dapat menunjukkan hubungan antara antara elevasi muka air, luas genangan dan volume reservoir

3

Outline Materi

• Materi 1: Konsep Penelusuran Banjir

• Materi 2:Metode Muskingum & PULS

4

PENELUSURAN BANJIR ( FLOOD ROUTING )

5

BATASAN

Penelusuran banjir (flood routing) adalah suatu prosedure untuk menentukan perkiraan waktu dan besaran banjir di suatu titikdi sungai berdasar data yang diketahui di sebelah hulu.(Lawler, 1964)

MANFAAT

1. Mengetahui hidrograf sungai di suatu tempat apabila hidrograf di sebelah hulu diketahui.2. Untuk sarana peringatan dini pada pengamanan banjir (early warning)

6

KONSEP PENELUSURAN HIDROLOGI (hydrologic routing)

CARA MUSKINGUM (Mc Carthy)

1. Penelusuran untuk satu pangsa sungai ( river reach ) tertentu, atau sebuah reservoir.

2. Diperlukan informasi tentang hubungan antara tinggi muka air dan tampungan ( stage storage ), atau hubungan antara debit dan tampungan ( discharge storage ). Kedua hubungan tersebut dapat diperoleh dari data inflow dan outflow ke dalam pangsa sungai tersebut.

3. Tidak terdapat aliran masuk (tributaries) ke dalam pangsa sungai.

7

PERSAMAAN DASAR

I – O = dS / dt

8

PERSAMAAN DASAR

Sb = KX(I-O)Sp = KOS = Sb+Sp

= KX(I-O)+KO = K[XI+(1-X)O]

dengan : S : tampungan K : koefisien tampungan X : faktor pemberat. antara 0 – 0,5 I : masukan (inflow) O : keluaran (outflow)

9

PERSAMAAN DASAR

Persamaan untuk waktu ke i adalah :

Si = K [ Xii + (1-X) Oi ]

2S-S

=2

O+O-

2I+I 122121

Persamaan dasar dapat diubah menjadi :

10

PERSAMAAN DASAR

Penyelesian umum : O2 = C0I2 + C1I1 + C2O1

dengan :( )

( ) ( )K/tΔ+X-12

2X -K/tΔ=C0

( )( ) ( )K/tΔ+X-12

X2+K/tΔ=C1

( ) ( )( ) ( )

0=C+C+C

K/tΔ+X-12

t/KΔ-X-12=C

210

2

11

PERSAMAAN DASAR

1. hubungan antara S dan [ KX(I-O) + KO] adalah linear untuk nilai X tertentu. X diperoleh dengan cara coba-coba sampai hubungan keduanya sangat mendekati garis lurus.

2. nilai X berkisar antara 0 – 0,5. X = 0 berarti routing untuk reservoir, dan X = 0,5 berarti translasi murni.

3. Cara coba-ulang sangat krusial karena keduanya berubah dengan besaran debit. Cara Muskingum-Cunge menghilangkan cara coba-coba dengan mengaitkan nilai X dengan sifat aliran dan sifat saluran.

12

CONTOH HITUNGAN CARA MUSKINGUM

13

CONTOH CARA MUSKINGUM

14

CARA MUSKINGUM

15

CONTOH HITUNGAN DENGAN CARA MUSKINGUM

16

PENELUSURAN RESERVOIR

1. Pada penelusuran saluran (stream routing) tampungan merupakan fungsi masukan dan keluaran, sedangkan pada penelusuran reservoir ( reservoir routing) tampungan hanya tergantung dari keluaran.

S = KO

Persamaan keseimbangan :

I = O + SI – O = S

17

PENELUSURAN RESERVOIR

2S-S

=2

O+O-

2I+I 122121

Penggabungan persamaan-persamaan sebelumnya, dihasilkan :

O2 = C0I1 + C1I1 + C2O1

1=C+C+C

t/K)Δ(+2

t/K)Δ(-2=CC=C

)K/tΔ(+2

K/tΔ=C

210

2010

18

PENELUSURAN RESERVOIR( cara lain )

1. Karakter tampungan (reservoir) diketahui, yaitu hubungan antara elevasi muka air, luas genangan dan volume reservoir. (dapat dipermudah dengan penyajian berupa grafik fungsi)

2. Diketahui aliran masuk (inflow) dan aliran keluar (outflow), maka dapat dihitung perubahan tampungan, yang berarti total tampungan dapat dihitung.

3. Dengan diketahui tampungan total, maka elevasi muka air dapat diketahui yang selanjutnya debit yang keluar dari ambang spillway dapat dihitung.

19

CONTOH HITUNGAN PENELUSURAN RESERVOIR

20

PENELUSURAN RESERVOIR( cara lain )

21

PENELUSURAN KOLAM DATAR( level pool routing )

Persamaan 2

S-S=

2O+O

-2

I+I 122121 diubah menjadi

t [ ( I1 + I2) – ( O1 + O2 ) ] = 2 ( S2 – S1 ) atau

( 2S2/t + O2 ) = ( I1 + I2 ) + ( 2S1/t – O1 )

1. Menetapkan hubungan antara elevasi dan tampungan.2. Menetapkan hubungan antara elevasi dan outflow,3. Menetapkan hubungan antara outflow dan tampungan + outflow

22

CONTOH PENELUSURAN LEVEL POOL

23

PENELUSURAN KOLAM DATAR