PROGRAM D3PEDIDIKAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

MATERI TEKNIK SUNGAI

No. SIL/PD3/TS- 01 Revisi: 00 Tanggal: 2 Agustus 2011 Hal: 1 dari: 6SEMESTER GASAL (5) DEBIT ALIRAN 14 (2X50 MENIT)

1. Metode FSR Jawa – Sumatra

Rumus :

MAF = 8 x 10-6 x AREA X APBAR2,445 x SIMS0,117 x (1 + LAKE )-0,85

Keterangan :

MAF = Mean Annual Flood (debit banjir tahunan rata-rata tahunan)

ARSA = Daerah Aliran Sungai (km2)

V = 1,02 – 0,0275 log AREA

APBAR = Hujan maksimum rata-rata tahunan yang mewakili DAS

= PBAR x ARF

PBAR = Hujan terpusat maksimum rata-rata tahunan selama 24 jam

ARF = Faktor reduksi (lihat tabel)

SIMS = Indeks kemiringan (m/km)

= H/MSL

H = Jarak terbesar dari tempat pengamatan sampai batas terjauh di daerah

aliran diukur sepanjang sungai.

LAKE = Indeks danau, jika tidak terdapat danau diambil nol

Tabel 1. Faktor Reduksi AFR

Luas DAS (km2) ARF

1 – 10 0,99

10 – 30 0,97

30 – 30000 1,152 – 0,1233 log AREA

Sehingga debit puncaknya digunakan rumus :

QT = GF(T.AREA) x MAF

Keterangan :

QT = Debit banjir dengan periode T tahun

1

GF = Grown Factor (tabel)

MAF = Mean Annual Flood

Tabel 2. Grown Factor (GF)

Return

Periode

Catchment Area

< 180 300 600 900 1200 >1500

5 1,28 1,27 1,27 1,22 1,19 1,17

10 1,56 1,54 1,48 1,44 1,41 1,37

20 1,88 1,84 1,78 1,70 1,64 1,59

50 2,35 2,30 2,18 2,10 2,03 1,95

100 2,78 2,72 2,57 2,47 2,37 2,27

Harga PBAR dihitung dengan cara aljabar rata-rata yaitu dengan rumus :

R = 1/n (R1 + R2 + R3 + … + Rn)

Keterangan :

R = Hujan maksimum rata-rata

n = Jumlah pengamatan

R1 = Hujan maksimum rata-rata pengamatan 1

R2 = Hujan maksimum rata-rata pengamatan 2

R3 = Hujan maksimum rata-rata pengamatan 3

Rn = Hujan maksimum rata-rata pengamatan n

2. Metode Gumbel

Metode gumbel dikembangkan dengan menggunakan tecrema faktor frekuensi

yang menganalisa data banjir puncak / hujan lebat maksimum yang merupakan harga

ekstrim dari berbagai tahun pengamatan. Oleh karena itu analisanya selalu mengikuti

dallil distribusi harga ekstrim.

2

Model perhitungannya selalu dimunculkan dalam bentuk analisa statistik

dengan model dan teori distribusi, dengan demikian perhitungannya akan jadi lebih

mudah.

X=∑ X /∑ n

X2=∑ X2/∑ n

Sx=√n (X2−X)n−1

W=72(H /L)0,6

T=L/W

R100=X k .Sx

R=R100 /24 (30/T+6 )

Q 100=F .R . A /3,6

3. Metode Weduwen

Menghitung debit banjir pada suatu sungai dengan metode weduwen dibutuhkan

data curah, luas catchment area, panjang sungai, elevasi tempat bendung dan titik

sepanjang catchment area untuk beda tinggi.

Rumus :

Q 70=F .q1. R70/240

Keterangan :

F = Luas catchment area (km2)

q1 = α . β . q

= dapat ditetapkan berdasarkan nomogram atau grafik yaitu berdasarkan

hubungan antara kemiringan dasar sungai (i) dengan luas daerah pengairan.

R70 = 5/6 M/mp atau R/mp, yaitu hujan terbesar 240 mm dengan pengalaman 70

tahun. Dalam hal ini :

M = Curah hujan maksimum pertama

R = Curah hujan maksimum kedua

Mp = Koefisien selama periode pertama

Maka untuk mencari Q100 menggunakan rumus :

Q100 = 3,6 x Q70

3

4. Metode Analisis Kuadrat Terkecil – Gumbel

Metode Kuadrat Terkecil merupakan salah satu bentuk analisis banjir yang

berakar dari metode Gumbel, dimana metode ini kesalahan subyektif dapat dilakukan

perubahan dengan penyesuaian matenatika.

Metode ini lebih banyak dipakai di lapangan, karena dapat memberikan

penyesuaian yang menyeluruh dan sedikit memerlukan hitungan.

Y=∑ Y /n

X=∑ X /n

X2=∑ X2/n

B=√ (XY−n XY )/¿¿¿¿

Y=A+B .10 log .10 log . T / (T−1 )

R=R100 /24 x30 /T +6

Q 100=F x A x R /3,6

5. Pengukuran Debit Secara Tidak Langsung

Q = V x A

Keterangan :

Q = Debit air ( m3/det)

V = Kecepatan aliran (m/dt)

A = Luas penampang aliran (m2)

6. Persamaan Model Thomas Flering ( Metode Bangkit Data)

Qi+1=Qi+1+bi (Qi−Qi )+ tiSi+1√ (1−ri2 )

Keterangan :

Qi = Debit Bulanan

Qi = Rerata debit bulanan

I = Indeks, dari 1 – 12, menunjukkan bulan

bi = Koefisien regres (ri x Si + 1) / Si

ti = Bilangan rawak biasanya merupakan perubah bebas bersebaran normal4

dengan rerata nol dan ragam satu

ri = Koefisien korelasi selang satu untuk dua bulan i

ri=n∑ XiTi−¿¿¿

bi = ri x Si + 1 / Si

ti = xi – xi / Si

Qi+1=Qi+1+bi (Qi−Qi )+ tiSi+1√ (1−ri2 )

7. Debit dengan model Mock

Q = (Dro + Bf) . F

Keterangan :

Q = Debit air tersedia di sungai

Dro = Direct run – off / limpasan langsung

Bf = Base flow / aliran dasar

F = Luas catchment area / Das

Dro = Ws – I

Keterangan :

Ws = Water Surplus

I = Infiltrasi

Ws = Hp – Et

Keterangan :

Hp = Hujan yang mencapai permukaan tanah

Et = Evapotranspirasi

Hujan permukaan

Hp = Hj – ICPW

Keterangan :

Hj = Jumlah hujan

ICPW = Intersepsi wilayah

Air intersepsi didekati dengan persamaan Hossain (1969) dengan “range”

5

Y1 ≤ ICP ≤ Y2

Dimana :

Y 1=e0,48 (Hj )0,85 . (797,0 )−0,12

Y 2=e0,48 (Hj )0,85 . (424,0 )−0,12

Sebagai pendekatan maka diambil nilai tengahnya

ICPW=0,5. e0,48 . (Hj )0,85. (797,0+424,0 )−0,12

Atau

ICPW=0,50 (Y 1+Y 2 )

Stronge volume (bagian yang tertampung dilapis tanah)

Vn = Sc – W0

Keterangan :

Sc = Stroge capacity (kapasitas tampungan)

W0 = Kadar lengas tanah

6