Tugas II Nakayasu Ulik

download Tugas II Nakayasu Ulik

of 43

Transcript of Tugas II Nakayasu Ulik

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    1/43

    REKAYASA SUNGAI 1

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    TUGAS II

    REKAYASA SUNGAI

    Diketahui:

    Suatu sungai A memiliki luas 1000 km2

    dan memiliki panjang 100 km2. Sungai B memiliki luas

    15 km2

    dan panjang sungai sebesar 14 km2.

    Ditanya:

    Hitung hidrograf banjir rancangan dengan menggunakan metode Nakayasu?

    Keterangan:

    Setiap luas dan panjang d tambahakan kelipatan dari absen mahasiswa:

    = no absen x 10

    = 16 x 10 = 160

    Penyelesaian:

    1.1 URIAN UMUM

    Metoda hidrograf satuan sintetis yang saat ini umum digunakan di Indonesia antara lain

    adalah metoda Snyder-SCS, Snyder-Alexeyev, Nakayasu, GAMA-1, HSS- dan

    Limantara. Selain itu Program HEC-HMS (pengembangan dari program HEC-1) juga sangatumum digunakan. Metoda Snyder-SCS, Snyder-Alexeyev, Nakayasu dikembangkan diluar

    negeri, sedang metoda perhitungan hidrograf satuan sintetis yang pertama dikembangkan di

    Indonesia adalah metoda HSS Gama-1 yang dikembangkan di Universitas Gajah Mada

    (Harto, 1993). Selanjutnya dikembangkan metode HSS di Institut Teknologi 10

    November (Lasidi et.al, 2003) dan HSS Limantara di Universitas Brawijaya (Lily, 2008).

    1.2 ANALISA HUJAN

    Perhitungan debit banjir dengan metode rasional memerlukan data intensitas curah hujan.

    Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu di

    mana air tersebut terkonsentrasi (Loebis 1992). Intensitas curah hujan dinotasikan dengan

    hurufIdengan satuan mm/jam. Durasi adalah lamanya suatu kejadian hujan. Intensitas hujan

    yang tinggi pada umumnya berlangsung dengan durasi pendek dan meliputi daerah yang

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    2/43

    REKAYASA SUNGAI 2

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    tidak sangat luas. Hujan yang meliputi daerah luas, jarang sekali dengan intensitas tinggi,

    tetapi dapat berlangsung dengan durasi cukup panjang.

    Jika tidak tersedia waktu untuk mengamati besarnya intensitas hujan atau disebabkanoleh karena alatnya tidak ada, dapat ditempuh cara-cara empiris dengan mempergunakan rumus-

    rumus eksperimental seperti rumus Talbot, Mononobe, Sherman dan Ishigura (Suyono dan

    Takeda 1993).

    Semisal data pengamatan sebaran hujan tidak tersedia maka untuk perhitungannya

    digunakan rumus Mononobe, sebagai berikut (Menurut Loebis (1992)) :

    Dimana :

    I = Intensitas curah hujan (mm/jam)

    R24 = Curah hujan maksimum dalam satu hari (mm)

    t = waktu hujanterpusat (jam)

    = Waktu konsentrasi hujan (jam)

    Pada pencarian intensitas hujan kali ini kita menggunakan dasar teori dari jurnal Van

    Breen dengan nilai t rata-rata = 4 jam, karena di anggap memiliki nlai t yang pendek

    dibandingkan dari dasar teori dari buku Bambang Triadmojo yang memiliki nilai t rata-rata = 6

    jam. Sementara rumus yang digunankan untuk mencari I digunakan rumus Mononobe,karena

    rumus ini lebih efisien dengan variabel yang sedikit, lebih mudah dan mempersingkat waktu

    pengerjaan.

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    3/43

    REKAYASA SUNGAI 3

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Untuk daerah di Indonesia rata-rata t = 4 jam (Van Bren), maka dengan rumus Mononobe :

    = 1 jam I1 = R24/4.(4/1)2/3

    = 0,630.R24

    = 2 jam I1 = R24/4.(4/2)2/3 = 0,397.R24

    = 3 jam I1= R24/4.(4/3)2/3

    = 0,303.R24

    = 4 jam I1 = R24/4.(4/4)2/3

    = 0,250.R24

    Rumus

    dengan Rt = prosentase intensitas

    Jam ke-1 R1 = (1 x 0,630R24) - ((1-1) x R0)

    = 0,630R240

    = 0,630 x 100% = 62,996 %

    Jam ke-2 R2 = (2 x 0,397R24) - ((2-1) x 0,630R24)

    = 0,794R240,630R24

    = 0,164 x 100% = 16,374 %

    Jam ke-3 R3 = (3 x 0,303R24) - ((3-1) x 0,397R24)

    = 0,909R240,794R24

    = 0,115x 100% = 11,486 %

    Jam ke-4 R4 = (4 x 0,250R24) - ((4-1) x 0,303R24)

    = 1,000R240,909R24

    = 0,091 x 100% = 9,144 %

    Rt = (t x Rt) - ((t-1)(Rt-1))

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    4/43

    REKAYASA SUNGAI 4

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.1 Perhitungan Rasio Hujan Jam-jaman.

    Jam ke-(t)

    Distribusi hujan(Rt) Curah hujan Rasio Kumulatif

    1 jam-an jam ke- (%) [%]1 0.550 R24 0.550 R24 55.032 55.032

    2 0.347 R24 0.143 R24 14.304 69.336

    3 0.265 R24 0.100 R24 10.034 79.370

    4 0.218 R24 0.080 R24 7.988 87.358

    5 0.188 R24 0.067 R24 6.746 94.104

    6 0.167 R24 0.059 R24 5.896 100.000

    Jumlah 1.000 100

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Grafik 1.1 Pola Distribusi Hujan (Mononobe)

    55.03

    69.3479.37

    87.3694.10

    100.00

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

    Prosen

    taseKumulatif(%)

    Waktu (Jam)

    Pola Distribusi Hujan

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    5/43

    REKAYASA SUNGAI 5

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Grafik 1.2 Rasio Distribusi Hujan (Mononobe)

    Sedangkan untuk nilai curah hujan maksimum (R24) sendiri telah diketahui. Nilai R24 ini

    diambil dari data perhitungan debit rancangan pada tugas sebelumnya yang dihitung dengan

    menggunakan metode Polygon Thiessen dengan analisis distribusi Log Pearson III,. Nilai R24

    diambil berdasarkan nilai debit rancangan dengan kala ulangnya. Nilai itu di anggap mewakili

    sebagai data perhitungan curah hujan maksimum harian. Datanya adalah sebagai berikut :

    Tabel 1.2 Data Perhitungan Log Pearson

    No. TahunTinggi Hujan

    (R)log X

    (Log X - LogXrerata)

    2

    (Log X - Log Xrerata)3

    1 2000 271.2 2.4 0.0088 0.0008

    2 2001 278.2 2.4 0.0110 0.0012

    3 2002 237.2 2.4 0.0013 0.0000

    4 2003 206.6 2.3 0.0006 0.0000

    5 2004 179.4 2.3 0.0074 -0.0006

    6 2005 197.0 2.3 0.0020 -0.0001

    7 2006 203.4 2.3 0.0010 0.0000

    8 2007 159.7 2.2 0.0186 -0.0025

    9 2008 230.2 2.4 0.0005 0.000010 2009 279.7 2.4 0.0115 0.0012

    11 2010 271.2 2.4 0.0088 0.0008

    12 2011 160.3 2.2 0.0181 -0.0024

    Jumlah 28.1 0.089 -0.0017

    Rerata 2.3

    Standart Deviasi 0.09

    Cs -0.25

    55.03

    14.3010.03 7.99 6.75 5.90

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    1 2 3 4 5 6

    ProsentaseHujan

    (%)

    waktu ( jam )

    Distribusi Hujan

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    6/43

    REKAYASA SUNGAI 6

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Sumber : Hasil Perhitungan

    Tabel 1.3 Hasil Perhitungan Hujan Rancangan

    Tr Pr (%) K K . SD X rancangan

    2 50 0.0424 0.0038 220.5

    5 20 0.8535 0.0770 260.9

    10 10 1.2566 0.1133 283.7

    25 4 1.6659 0.1502 308.9

    50 2 1.9216 0.1733 325.7

    100 1 2.1452 0.1934 341.2

    200 0.5 2.3414 0.2111 355.4

    1000 0.1 2.7298 0.2462 385.2

    Sumber : Hasil Perhitungan

    1.3 KOEFISIEN PENGALIRAN

    Koefisien pengaliran atau koefisien limpasan mempunyai 2 definisi yaitu (Suyono

    Sosrodarsono, 144):

    f1 = (1)

    f1 = (2)

    Rumus (1) disebut koefisien pengaliran puncak untuk membedakan dari rumus (2). Bagi

    sungai-sungai biasa, digunakan rumus (2). Dr. Kawakami menyusun sebuah rumus yang

    mengemukakan bahwa untuk sungai tertentu, koefisien ini tidak tetap, tergantung dari curah

    hujan.

    (Jumlah limpasan)

    (Jumlah curah hujan)

    f = 1 - =1f

    (Besarnya puncak limpasan)

    (Intensitas curah hujan rata-rata selama waktu

    tiba banjir) X (Daerah Pengaliran)

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    7/43

    REKAYASA SUNGAI 7

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Dimana :

    f = Koefisien pengaliran

    f = Laju kehilangan

    Rt = Jumlah curah hujan

    R = Kehilangan curah hujan

    Tabel 1.4 Pendekatan Angka Koefisien Pengaliran Dr . Kawakami

    No. Daerah Kondisi Sungai

    Curah Hujan

    (R24)

    Rumus Koefisien

    Pengaliran

    1. Hulu Sungai Biasa f = 115.7/R243/4

    2. Tengah Sungai Biasa f = 15.65/ R241/2

    3. Tengah Sungai di zone lava > 200 mm f = 17.20/ R241/2

    4. Tengah f = 13.14/ R241/3

    5. Hilir < 200 mm f = 16.60/ R241/2

    Sumber : Suyono Sosrodarsono, (1980), hal 146

    1.4 ANALISA CURAH HUJAN EFEKTIF (HUJAN NETTO JAM-JAMAN)

    Hujan netto adalah bagian hujan total yang menghasilkan limpasan langsung (direct run-off).

    Dengan asumsi bahwa proses transformasi hujan menjadi limpasan langsung mengikuti

    proses linier dan tidak berubah oleh waktu (linear and time invariant process), maka hujan

    netto (Reff) dapat dinyatakan sebagai berikut :

    Dimana :

    Reff = hujan netto (mm)

    f = koefisien pengaliran

    R24 = intensitas curah hujan (mm)

    Adapun hasil perhitungan pada laporan ini adalah sebagai berikut :

    Reff= f . R24

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    8/43

    REKAYASA SUNGAI 8

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.5 Distribusi Hujan Netto Jam-jaman

    No. Jam ke Rasio

    Hujan Jam-jaman ( mm )

    2 5 10 25 50

    1 1.000 0.550 46.711 58.004 65.488 74.910 81.932

    2 2.000 0.143 12.141 15.076 17.022 19.471 21.296

    3 3.000 0.100 8.517 10.576 11.940 13.658 14.939

    4 4.000 0.080 6.780 8.419 9.506 10.873 11.893

    HUJAN RANCANGAN (mm) 212.200 263.500 297.500 340.300 372.200

    KOEFISIEN PENGALIRAN 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400

    HUJAN EFEKTIF (mm) 84.880 105.400 119.000 136.120 148.880Sumber: Hasil Perhitungan

    Contoh perhitungan hujan efektif :

    Untuk Jam-jaman untuk kala ulang 5 tahun

    Diketahui :

    1. Rasio = 0,55

    2. Hujan Jam-jaman Kala Ulang 5th = 263,500 mm

    3. Koefisien pengaliran = 0,40

    Maka Perhitungannya :

    Curah Hujan Efektif = Hujan Rancangan x Koef. Pengaliran

    = 263,500 x 0,400

    = 105,40 mm

    Hujan Jam-jaman ke 1 = Rasio x Curah Hujan Efektif

    = 58,004 mm

    Hujan Jam-jaman ke 2 = Rasio x Curah Hujan Efektif

    = 15,076 mm

    Hujan Jam-jaman ke 3 = Rasio x Curah Hujan Efektif

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    9/43

    REKAYASA SUNGAI 9

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    = 10,576 mm

    Hujan Jam-jaman ke 4 = Rasio x Curah Hujan Efektif

    = 8,419 mm

    Curah Hujan Efektif (R5 th) = Total Curah Hujan Jam-jaman

    = 92,075 mm

    Grafik 1.3 Distribusi Netto Hujan Jam-Jaman

    Grafik 1.4 Distribusi Hujan Jam-jaman Kala Ulang 5 Tahun

    126.55

    32.89

    23.0718.37

    0.00

    20.00

    40.00

    60.00

    80.00

    100.00

    120.00

    140.00

    1 2 3 4HujanJam-jaman(m

    m)

    Jam ke-

    DISTRIBUSI NETTO HUJAN JAM-JAMAN

    Kala Ulang 5 Tahun

    Kala Ulang 10 Tahun

    Kala Ulang 20 Tahun

    Kala Ulang 50 Tahun

    0.000

    10.000

    20.000

    30.000

    40.000

    50.000

    60.000

    70.000

    0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000

    H

    ujanJam-jaman(mm)

    Jam Ke-

    Hujan Jam Jaman Kala Ulang 5 Th

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    10/43

    REKAYASA SUNGAI 10

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Grafik 1.5 Distribusi Hujan Jam-jaman Kala Ulang 10 Tahun

    1.5 HIDROGRAF SATUAN SINTETIS (HSS)

    Hidrograf satuan sintetik (HSS) digunakan dalam pembuatan hidrograf banjir pada

    sungai-sungai yang tidak ada atau sedikit dilakukan observasi hidrograf banjirnya. Maka dari ituperlu dicari karakteristik atau parameter daerah pengaliran tersebut terlebih dahulu, misalnya

    pada waktu itu telah mencapai puncak hidrograf (time to peak magnitude), lebar dasar,

    kemiringan, panjang alir terpanjang (length of the longestchannel), koefisien limpasan (run-off

    coeffisient) dan sebagainya. Dalam hal ini biasa kita gunakan hidrograf sintetik yang telah

    dikembangkan di negara lain, dimana parameter-parameternya harus disesuaikan terlebih dahulu

    dalam karakteristik daerah pengaliran yang ditinjau.

    Macam-macam hidrograf satuan sintetik:

    HSS Nakayasu

    HSS Snyder

    HSS Gama

    0.000

    10.000

    20.000

    30.000

    40.000

    50.000

    60.000

    70.000

    0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000

    HujanJam-jaman(mm)

    Jam Ke-

    Hujan Jam Jaman Kala Ulang 10 Th

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    11/43

    REKAYASA SUNGAI 11

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    1.6 HSS NAKAYASU

    Nakayasu dari Jepang, telah menyelidiki hidrograf satuan pada beberapa sungai di

    Jepang. Ia membuat rumus hidrograf satuan sintetik dari hasil penyelidikannya.

    Rumus dari hidrograf satuan Nakayasu adalah:

    ),(,

    .

    ,303063 TTp

    RoAQp

    dengan :

    Qp = debit puncak banjir (m3/dt/mm)

    Ro = hujan efektif (mm)

    Tp = tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)

    T0,3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari puncak sampai 30% dari

    debit puncak (jam)

    A = luas daerah pengaliran sampai outlet (km2)

    Untuk menentukan Tp dan T0,3 digunakan pendekatan rumus sebagai berikut :

    Tp = tg + 0,8 tr

    T0,3 = tg

    tr = 0,5 tg sampai tg

    tg adalah time lag yaitu waktu antara hujan sampai debit puncak banjir (jam). tg dihitung dengan

    ketentuan sebagai berikut :

    Sungai dengan panjang alurL > 15 km : tg =0,4 + 0,058 L

    Sungai dengan panjang alurL < 15 km : tg = 0,21 L0,7

    Dengan :

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    12/43

    REKAYASA SUNGAI 12

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    tr = Satuan Waktu hujan (jam)

    = Parameter hidrograf, untuk

    = 2 pada daerah pengaliran biasa

    = 1,5 pada bagian naik hidrograf lambat, dan turun cepat

    = 3 pada bagian naik hidrograf cepat, dan turun lambat

    Gambar 1.6 Hidrograf Satuan Sistentis Nakayasu

    Pada waku naik : 0 < t < Tp

    Qn = Qp (t/Tp)2,4

    dimana Qn adalah limpasan sebelum mencapai debit puncak (m3/dt)

    Pada kurva turun (decreasing limb)

    a. Selang nilai : 0 t (Tp + T0,3)

    Qt1

    =

    3,03,0.T

    Tpt

    Qp

    b. Selang nilai : (Tp + T0,3) t (Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)

    Qt2 =

    3,0

    3,0

    5,1

    5,0

    3,0.T

    TTpt

    Qp

    c. Selang nilai : t > (Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)

    tr

    0.8 tr tg

    Q,i

    lengkung lengkung

    Tp To.3 1.5 To.3

    0.3 Qp0.3 Q

    Qp2

    t

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    13/43

    REKAYASA SUNGAI 13

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Qt3 =

    3,0

    3,0

    2

    5,1

    3,0.T

    TTpt

    Qp

    Hidrograf satuan sintetik Nakayasu ini banyak dipakai dalam perencanaan bendungan-

    bendungan dan perbaikan sungai di proyek Brantas (Jawa Timur ), antara lain untuk

    menentukan debit perencanaan bendungan-bendungan Lahor, Wlingi, Widas, Kesamben,

    Sengguruh, Wonorejo, dan perbaikan Sungai Brantas bagian tengah.

    CONTOH PERHITUNGAN BANJIR RANCANGAN HSS NAKAYASU

    Parameter DAS pada Perhitungan Banjir Rancangan Metode Nakayasu

    Diketahui :

    Luas Daerah Pengaliran Sungai = 1160 2km

    Panjang sungai utama = 250 km

    Parameter (untuk daerah pengaliran biasa) = 2

    R0 (Hujan Satuan) = 1 mm

    Menghitung Tg, Tr, Tp dan T0,3

    - karena L < 15 km maka

    tg = 0,21 L0,7

    = 0,21 (6)0,7

    = 0,736 jam

    Tr = 0.5 tg sampai 1.0 tg

    diambil nilai Tr = 0.75 tg

    = 0.75 x 0,736

    = 0,552 0,5 Jam

    Tp = tg + 0,8 Tr

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    14/43

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    15/43

    REKAYASA SUNGAI 15

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    = 1,18 t 2,65

    Lengkung Turun Tahap 2

    Qt2 = 3.03,0

    5,1)5,0(

    3,0. TTTpt

    Qp

    = 3,794 x 0,3 )47,1(5,1)47,1.5,018,1( t

    ( Tp + T03) t (Tp + T0,3 + 1,5T0,3)

    = ( 1,18 + 1,47) t ( 1,18 + 1,47 + 2,21)

    = 2,65 t 4,86

    Lengkung Turun Tahap 3

    Qt3 = 3.03,0

    2

    )5,1(

    3,0. TTTpt

    Qp

    = 3,794 x 0.3 )47,1(2)47,1.5,118,1( t

    (Tp + T0,3 + 1,5T0,3) sampai ~

    = ( 1,18 + 1,47 + 2,21) sampai ~

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    16/43

    REKAYASA SUNGAI 16

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.6 Karakteristik DAS

    Luas DAS ( A ) = 1160

    Panjang Sungai Utama ( L

    ) = 100

    Parameter Alfa ( a ) = 2

    Koefisien Pengaliran = 0.510

    Ro = 1

    tg = 0,4 + 0,058 L = 6.2

    tr = 0.75*tg = 4.7

    Tp = tg + (0,8 * tr) = 9.9

    T0,3 = a * tg = 12.40

    Qp = (CA * Ro) / (3,6 * ((0,3 * Tp) + T 0,3) = 50.2

    1,5 * T0,3 = 18.6

    2 * T0,3 = 24.8

    Sumber: Data dan Hasil Perhitungan

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    17/43

    REKAYASA SUNGAI 17

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.7 Lengkung Hidrograf Nakayasu

    KarakteristikNotas

    i

    Persamaan

    Awal Akhir

    Notasi Nilai Notasi Nilai

    Lengkung Naik Qn Qp . (t/Tp)2,4 0 0 Tp 23,8

    Lengkung Turun

    Tahap 1 Qt1

    Qp . 0,3^[(t-

    Tp)/T0,3] Tp 23,8 Tp + T0,3 53,6

    Lengkung Turun

    Tahap 2 Qt2

    Qp . 0,3^[(t-

    Tp+0,5T0,3)/1,5T 0,3

    ] Tp + T0,3 53,6

    Tp + T0,3 +

    1,5T0,3 98,3

    Lengkung Turun

    Tahap 3 Qt3

    Qp . 0,3^[(t-

    Tp+1,5T0,3)/2T0,3]

    Tp + T0,3

    +

    1,5T0,3 98,3 ~ ~

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Tabel 1.8 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

    Keterangan T (jam) Ket. Pers U Q (m3/dt/mm)

    0

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    18/43

    REKAYASA SUNGAI 18

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    18.0 22.90

    19.0 20.78

    20.0 17.50

    21.0 16.4022.3 15.08

    (Tp+T3)< t

    = (Tp+T3+1.5*T0,3)

    50.0

    Qt3 = Qp * 0.3^((t-

    Tp+1.5*T0,3)/(2*T0,3))

    2.91

    55.0 2.28

    60.0 1.79

    65.0 1.4070.0 1.10

    75.0 0.86

    80.0 0.68

    85.0 0.53

    90.0 0.42

    95.0 0.33

    100.0 0.26

    105.0 0.20

    110.0 0.16

    115.0 0.12

    120.0 0.10

    125.0 0.08

    130.0 0.06

    135.0 0.05

    140.0 0.04

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    19/43

    REKAYASA SUNGAI 19

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    145.0 0.03

    150.0 0.02

    155.0 0.02

    160.0 0.01165.0 0.00

    170.0 0.00

    175.0 0.00

    180.0 0.00

    185.0 0.00

    190.0 0.00

    195.0 0.00

    200.0 0.00

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Contoh Perhitungan :

    Untuk t (2)

    Qt1 = 3.0)(

    3,0.T

    Tpt

    Qp

    = 3,794 x 0,3 47,1)18,1( t

    = 3,794 x 0,3 47,1)18,12(

    = 1,936 m3/dt/mm

    Qt akibat Hujan Efektif

    Akibat Hujan Efektif jam ke-1 = 20,2 mm

    Qt = Reffektif x Qt

    = 20,4 x 1,936

    = 39,502 m3/dt

    Akibat Hujan Efektif jam ke-2 = 40,6 mm

    Qt = Reffektif x Qt

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    20/43

    REKAYASA SUNGAI 20

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    = 40,6 x 3,794

    = 154,017 m3/dt

    Akibat Hujan Efektif jam ke-3 = 14,5 mm

    Qt = Reffektif x Qt

    = 14,5 x 2,562

    = 37,145 m3/dt

    QTotal = 39,502 + 154,017 + 37,145

    = 230,664 m

    3

    /dt

    Gambar 1.8 Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu

    Berikut adalah hasil perhitungan hidrograf debit banjir rancangan dengan kala ulang 5th dan 50th

    metode Nakayasu.

    0.000

    0.500

    1.000

    1.500

    2.000

    2.500

    3.000

    3.500

    4.000

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

    Q

    (m3/dt/mm)

    Waktu t (jam)

    HSS NAKAYASU

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    21/43

    REKAYASA SUNGAI 21

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.9 Hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu Kala Ulang 5 Tahun

    TU(t,1)

    R1 R2 R3 R4 R5 R6 BaseFlow

    Q7.35 10.94 60.00 15.59 8.71 6.43

    m3/det/mm mm mm mm mm mm mm m3/det m3/

    0.0 0.00 0.00 - - - - - 15,9 0.0

    1.0 0.20 1.50 0.00 - - - - 15,9 1.5

    2.0 1.08 7.91 2.23 0.00 - - - 15,9 10.

    3.0 2.84 20.92 11.76 12.22 0.00 - - 15,9 44.

    4.0 5.67 41.73 31.12 64.50 3.18 0.00 - 15,9 140

    5.0 9.69 71.29 62.07 170.68 16.76 1.77 0.00 15,9 322

    6.0 15.02 110.42 106.04 340.43 44.36 9.36 1.31 15,9 611

    7.0 21.74 159.85 164.25 581.58 88.48 24.77 6.91 15,9 1025

    8.0 29.95 220.24 237.78 900.83 151.16 49.41 18.29 15,9 1577

    9.9 50.19 369.07 327.61 1304.12 234.15 84.42 36.48 15,9 2355

    10.0 49.80 366.22 548.99 1796.79 338.97 130.76 62.31 15,9 3244

    11.0 45.19 332.33 544.74 3010.99 467.02 189.29 96.52 15,9 4640

    12.0 41.01 301.58 494.34 2987.69 782.62 260.81 139.73 15,9 4966

    13.0 37.21 273.67 448.60 2711.24 776.56 437.05 192.52 15,9 4839

    14.0 33.77 248.35 407.09 2460.37 704.71 433.67 322.61 15,9 4576

    15.0 30.65 225.37 369.42 2232.71 639.50 393.54 320.12 15,9 4180

    16.0 27.81 204.52 335.24 2026.12 580.33 357.13 290.50 15,9 3793

    17.0 25.24 185.59 304.22 1838.64 526.63 324.08 263.62 15,9 3442

    18.0 22.90 168.42 276.07 1668.51 477.90 294.09 239.22 15,9 3124

    19.0 20.78 152.84 250.52 1514.13 433.68 266.88 217.09 15,9 2835

    20.0 17.50 128.66 227.34 1374.03 393.55 242.19 197.00 15,9 2562

    21.0 16.40 120.60 191.38 1246.89 357.14 219.78 178.77 15,9 231422.3 15.08 110.86 179.39 1049.66 324.09 199.44 162.23 15,9 2025

    23.0 14.41 105.95 164.91 983.87 272.83 180.99 147.22 15,9 1855

    24.0 13.50 99.31 157.60 904.47 255.73 152.36 133.60 15,9 1703

    25.0 12.66 93.09 147.73 864.40 235.09 142.81 112.47 15,9 1595

    26.0 11.86 87.25 138.47 810.22 224.68 131.28 105.42 15,9 1497

    27.0 11.12 81.78 129.79 759.44 210.59 125.47 96.91 15,9 1403

    28.0 10.42 76.66 121.65 711.83 197.39 117.60 92.62 15,9 1317

    29.0 9.77 71.85 114.03 667.22 185.02 110.23 86.81 15,9 1235

    30.0 9.16 67.35 106.88 625.40 173.42 103.32 81.37 15,9 1157

    31.0 8.58 63.13 100.18 586.20 162.55 96.85 76.27 15,9 1085

    32.0 8.05 59.17 93.90 549.46 152.37 90.78 71.49 15,9 1017

    33.2 7.44 54.75 88.02 515.02 142.81 85.09 67.01 15,9 952

    34.0 6.32 46.48 81.44 482.73 133.86 79.75 62.81 15,9 887

    40.9 4.52 33.25 69.14 446.66 125.47 74.76 58.87 15,9 808

    45.0 3.71 27.25 49.46 379.19 116.10 70.07 55.18 15,9 697

    50.0 2.91 21.38 40.53 271.25 98.56 64.83 51.72 15,9 548

    55.0 2.28 16.77 31.80 222.30 70.50 55.04 47.86 15,9 444

    60.0 1.79 13.15 24.94 174.39 57.78 39.37 40.63 15,9 350

    65.0 1.40 10.32 19.57 136.80 45.33 32.27 29.06 15,9 273

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    22/43

    REKAYASA SUNGAI 22

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    70.0 1.10 8.10 15.35 107.32 35.56 25.31 23.82 15,9 215

    75.0 0.86 6.35 12.04 84.19 27.89 19.86 18.68 15,9 169

    80.0 0.68 4.98 9.45 66.04 21.88 15.58 14.66 15,9 132

    85.0 0.53 3.91 7.41 51.81 17.17 12.22 11.50 15,9 104

    90.0 0.42 3.07 5.81 40.64 13.47 9.59 9.02 15,9 81.95.0 0.33 2.41 4.56 31.88 10.56 7.52 7.08 15,9 64.

    100.0 0.26 1.89 3.58 25.01 8.29 5.90 5.55 15,9 50.

    105.0 0.20 1.48 2.81 19.62 6.50 4.63 4.35 15,9 39.

    110.0 0.16 1.16 2.20 15.39 5.10 3.63 3.42 15,9 30.

    115.0 0.12 0.91 1.73 12.08 4.00 2.85 2.68 15,9 24.

    120.0 0.10 0.71 1.35 9.47 3.14 2.23 2.10 15,9 19.

    125.0 0.08 0.56 1.06 7.43 2.46 1.75 1.65 15,9 14.

    130.0 0.06 0.44 0.83 5.83 1.93 1.38 1.29 15,9 11.

    135.0 0.05 0.34 0.65 4.57 1.52 1.08 1.01 15,9 9.

    140.0 0.04 0.27 0.51 3.59 1.19 0.85 0.80 15,9 7.2

    145.0 0.03 0.21 0.40 2.81 0.93 0.66 0.62 15,9 5.6

    150.0 0.02 0.17 0.32 2.21 0.73 0.52 0.49 15,9 4.4

    155.0 0.02 0.13 0.25 1.73 0.57 0.41 0.38 15,9 3.4

    160.0 0.01 0.10 0.19 1.36 0.45 0.32 0.30 15,9 2.7

    165.0 0.00 0.00 0.15 1.07 0.35 0.25 0.24 15,9 20.

    170.0 0.00 0.00 0.00 0.84 0.28 0.20 0.19 15,9 20.

    175.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.22 0.15 0.15 15,9 20.

    180.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.12 0.11 15,9 20.

    185.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.09 15,9 20.

    190.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    195.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    200.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Tabel 1.9 Hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu Kala Ulang 10 Tahun

    TU(t,1)

    R1 R2 R3 R4 R5 R6 BaseFlow8.06 11.99 65.76 17.09 9.55 7.05

    m3/det/mm mm mm mm mm mm mm m3/det m3

    0.0 0.00 0.00 - - - - - 15,9 0

    1.0 0.20 1.64 0.00 - - - - 15,9 1

    2.0 1.08 8.67 2.44 0.00 - - - 15,9 11

    3.0 2.84 22.93 12.89 13.40 0.00 - - 15,9 49

    4.0 5.67 45.74 34.11 70.70 3.48 0.00 - 15,9 15

    5.0 9.69 78.14 68.04 187.08 18.38 1.94 0.00 15,9 35

    6.0 15.02 121.03 116.23 373.15 48.63 10.26 1.44 15,9 67

    7.0 21.74 175.22 180.04 637.49 96.99 27.16 7.58 15,9 112

    8.0 29.95 241.41 260.64 987.43 165.70 54.16 20.04 15,9 172

    9.9 50.19 404.55 359.10 1429.48 256.65 92.53 39.98 15,9 258

    10.0 49.80 401.42 601.76 1969.52 371.55 143.33 68.30 15,9 355

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    23/43

    REKAYASA SUNGAI 23

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    11.0 45.19 364.28 597.11 3300.44 511.92 207.49 105.80 15,9 508

    12.0 41.01 330.57 541.86 3274.90 857.85 285.88 153.16 15,9 544

    13.0 37.21 299.98 491.72 2971.87 851.22 479.06 211.02 15,9 530

    14.0 33.77 272.23 446.22 2696.89 772.45 475.36 353.62 15,9 501

    15.0 30.65 247.04 404.93 2447.34 700.98 431.37 350.89 15,9 45816.0 27.81 224.18 367.46 2220.89 636.12 391.46 318.42 15,9 415

    17.0 25.24 203.44 333.46 2015.39 577.26 355.24 288.96 15,9 377

    18.0 22.90 184.61 302.61 1828.91 523.84 322.37 262.22 15,9 342

    19.0 20.78 167.53 274.61 1659.68 475.37 292.54 237.96 15,9 310

    20.0 17.50 141.03 249.20 1506.11 431.39 265.47 215.94 15,9 280

    21.0 16.40 132.19 209.78 1366.75 391.47 240.91 195.96 15,9 253

    22.3 15.08 121.52 196.63 1150.57 355.25 218.61 177.83 15,9 222

    23.0 14.41 116.14 180.76 1078.45 299.06 198.39 161.37 15,9 203

    24.0 13.50 108.86 172.76 991.41 280.31 167.01 146.44 15,9 186

    25.0 12.66 102.04 161.93 947.49 257.69 156.54 123.28 15,9 174

    26.0 11.86 95.64 151.78 888.11 246.27 143.91 115.55 15,9 164

    27.0 11.12 89.65 142.26 832.44 230.84 137.53 106.22 15,9 153

    28.0 10.42 84.03 133.35 780.26 216.37 128.91 101.52 15,9 144

    29.0 9.77 78.76 124.99 731.36 202.81 120.83 95.16 15,9 135

    30.0 9.16 73.82 117.15 685.52 190.10 113.26 89.19 15,9 126

    31.0 8.58 69.20 109.81 642.55 178.18 106.16 83.60 15,9 118

    32.0 8.05 64.86 102.93 602.27 167.01 99.50 78.36 15,9 111

    33.2 7.44 60.01 96.48 564.52 156.54 93.27 73.45 15,9 104

    34.0 6.32 50.95 89.27 529.14 146.73 87.42 68.85 15,9 97

    40.9 4.52 36.44 75.78 489.59 137.53 81.94 64.53 15,9 88

    45.0 3.71 29.87 54.21 415.64 127.26 76.81 60.49 15,9 76

    50.0 2.91 23.43 44.43 297.33 108.03 71.07 56.69 15,9 60

    55.0 2.28 18.38 34.85 243.66 77.28 60.33 52.46 15,9 4860.0 1.79 14.42 27.34 191.15 63.33 43.16 44.53 15,9 38

    65.0 1.40 11.31 21.45 149.95 49.68 35.37 31.86 15,9 29

    70.0 1.10 8.87 16.83 117.63 38.98 27.75 26.11 15,9 23

    75.0 0.86 6.96 13.20 92.28 30.58 21.77 20.48 15,9 18

    80.0 0.68 5.46 10.35 72.39 23.99 17.07 16.07 15,9 14

    85.0 0.53 4.28 8.12 56.79 18.82 13.39 12.60 15,9 11

    90.0 0.42 3.36 6.37 44.55 14.76 10.51 9.89 15,9 89

    95.0 0.33 2.64 5.00 34.95 11.58 8.24 7.76 15,9 70

    100.0 0.26 2.07 3.92 27.42 9.08 6.47 6.08 15,9 55

    105.0 0.20 1.62 3.08 21.51 7.13 5.07 4.77 15,9 43

    110.0 0.16 1.27 2.41 16.87 5.59 3.98 3.74 15,9 33

    115.0 0.12 1.00 1.89 13.24 4.39 3.12 2.94 15,9 26

    120.0 0.10 0.78 1.49 10.38 3.44 2.45 2.30 15,9 20

    125.0 0.08 0.61 1.17 8.15 2.70 1.92 1.81 15,9 16

    130.0 0.06 0.48 0.91 6.39 2.12 1.51 1.42 15,9 12

    135.0 0.05 0.38 0.72 5.01 1.66 1.18 1.11 15,9 10

    140.0 0.04 0.30 0.56 3.93 1.30 0.93 0.87 15,9 7

    145.0 0.03 0.23 0.44 3.08 1.02 0.73 0.68 15,9 6

    150.0 0.02 0.18 0.35 2.42 0.80 0.57 0.54 15,9 4

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    24/43

    REKAYASA SUNGAI 24

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    155.0 0.02 0.14 0.27 1.90 0.63 0.45 0.42 15,9 3

    160.0 0.01 0.11 0.21 1.49 0.49 0.35 0.33 15,9 2

    165.0 0.00 0.00 0.17 1.17 0.39 0.28 0.26 15,9 20

    170.0 0.00 0.00 0.00 0.92 0.30 0.22 0.20 15,9 20

    175.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.24 0.17 0.16 15,9 20180.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.13 0.13 15,9 20

    185.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.10 15,9 20

    190.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20

    195.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20

    200.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20

    Contoh Perhitungan :

    Q dengan kala ulang 5 tahun, dan T = 2,6

    1. T : jam ke- n

    T = 2,6

    2. Hujan jam-jaman: Data hujan jam-jaman sesuai dengan kala ulang 5 tahun,

    berdasarkan perhitungan Mononobe

    R1 = 104,52 mm

    R2 = 27,17 mm

    R3 = 19,06 mm

    3. Perhitungan Qt : Data perhitungan Nakayasu

    4. a. R1 pada jam ke 2,6 = R1 x Qt

    = 104,52 x 1,19

    = 123,91 m3/dt

    b. R2 pada jam ke 2,6 = R2 x Qt

    = 27,17 x 1,94

    = 52,61 m3/dt

    c. R3 pada jam ke 2,6 = R3 x Qt

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    25/43

    REKAYASA SUNGAI 25

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    = 19,06 x 3,79

    = 72,29 m3/dt

    d. R4 pada jam ke 2,6 = R4 x Qt

    = 15,17 x 2,56

    = 38,87 m3/dt

    5. Base Flow : 20,30 (Diketahui)

    6. Perhitungan QTotal = Jumlah R + Base Flow

    = R1 + R2 + R3 + R4 + Base Flow

    = 123,91 + 52,61 + 72,29 + 38,87 + 20,30

    = 307,97 m3/dt

    Tabel 1.11 Rekapitulasi Hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu

    Waktu Debit Banjir Rancangan (m/dt)

    (jam) Q 5 th Q 10 th Base Flow

    0.0 0.00 0.00 15.90

    1.0 1.50 1.64 15.90

    2.0 10.13 11.11 15.90

    3.0 44.90 49.22 15.90

    4.0 140.52 154.03 15.90

    5.0 322.57 353.58 15.90

    6.0 611.92 670.74 15.90

    7.0 1025.85 1124.46 15.90

    8.0 1577.72 1729.38 15.90

    9.9 2355.83 2582.30 15.90

    10.0 3244.03 3555.88 15.90

    11.0 4640.90 5087.03 15.90

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    26/43

    REKAYASA SUNGAI 26

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    12.0 4966.77 5444.22 15.90

    13.0 4839.64 5304.88 15.90

    14.0 4576.80 5016.77 15.90

    15.0 4180.66 4582.55 15.90

    16.0 3793.83 4158.53 15.90

    17.0 3442.79 3773.74 15.90

    18.0 3124.22 3424.56 15.90

    19.0 2835.14 3107.68 15.90

    20.0 2562.77 2809.13 15.90

    21.0 2314.56 2537.06 15.90

    22.3 2025.68 2220.41 15.90

    23.0 1855.77 2034.17 15.90

    24.0 1703.07 1866.79 15.90

    25.0 1595.58 1748.96 15.90

    26.0 1497.32 1641.25 15.90

    27.0 1403.98 1538.94 15.90

    28.0 1317.76 1444.44 15.90

    29.0 1235.16 1353.90 15.9030.0 1157.74 1269.04 15.90

    31.0 1085.18 1189.50 15.90

    32.0 1017.16 1114.94 15.90

    33.2 952.69 1044.27 15.90

    34.0 887.08 972.35 15.90

    40.9 808.14 885.83 15.90

    45.0 697.24 764.26 15.90

    50.0 548.27 600.98 15.90

    55.0 444.26 486.97 15.90

    60.0 350.26 383.93 15.90

    65.0 273.34 299.62 15.90

    70.0 215.45 236.16 15.90

    75.0 169.02 185.26 15.90

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    27/43

    REKAYASA SUNGAI 27

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    80.0 132.59 145.34 15.90

    85.0 104.01 114.01 15.90

    90.0 81.60 89.44 15.90

    95.0 64.01 70.16 15.90

    100.0 50.22 55.04 15.90

    105.0 39.39 43.18 15.90

    110.0 30.90 33.87 15.90

    115.0 24.24 26.57 15.90

    120.0 19.02 20.85 15.90

    125.0 14.92 16.35 15.90

    130.0 11.70 12.83 15.90135.0 9.18 10.06 15.90

    140.0 7.20 7.89 15.90

    145.0 5.65 6.19 15.90

    150.0 4.43 4.86 15.90

    155.0 3.48 3.81 15.90

    160.0 2.73 2.99 15.90

    165.0 20.20 20.20 15.90

    Qmaksimum 4966.77 5444.22 15.90

    Sumber: Hasil Perhitungan

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    28/43

    REKAYASA SUNGAI 28

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Gambar 1.9 Hidrograf Banjir Rancangan

    SUNGAI KEDUA

    Parameter DAS pada Perhitungan Banjir Rancangan Metode Nakayasu

    Diketahui :

    Luas Daerah Pengaliran Sungai = 31 2km

    Panjang sungai utama = 14 km

    Parameter (untuk daerah pengaliran biasa) = 2

    R0 (Hujan Satuan) = 1 mm

    Menghitung Tg, Tr, Tp dan T0,3

    - karena L < 15 km maka

    tg = 0,21 L0,7

    0

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    6000

    0 20 40 60 80 100 120 140 160

    Qt(m3/dt)

    Waktu t ( jam )

    Q 5 th

    Q 10 th

    Q 20 th

    Q 50 th

    Base Flow

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    29/43

    REKAYASA SUNGAI 29

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    = 0,21 (14)0,7

    = 1,2 jam

    Tr = 0.5 tg sampai 1.0 tg

    diambil nilai Tr = 0.75 tg

    = 0.75 x 1,2

    = 0,9 0,9 Jam

    Tp = tg + 0,8 Tr

    = 1,2+ (0,8 x 0,9)

    = 1,9 jam 1,9 Jam

    T0.3 = tg

    = 2 x 1,2

    = 2,42jam 2,4 Jam

    Menghitung Debit Puncak (Qp)

    Qp =)3.0(6.3

    .

    3.0TTp

    RoA

    =)4,2)9,13.0((6.3

    193,24

    = 36,5 m/dt/mm

    Menghitung Kurva Naik dan Kurva Turun Hidrograf

    Parameter hidrograf satuan Nakayasu tersebut digunakan untuk menghitung ordinat

    hidrograf pada beberapa waktu yang ditetapkan (t=0,1,2,.,n) seperti berikut ini :

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    30/43

    REKAYASA SUNGAI 30

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Kurva Naik

    Qn = (t/Tp)2.4

    0 t < Tp = 0 t < 1,18

    Kurva Turun

    Lengkung Turun Tahap 1

    Qt1 = 3.0)(

    3,0.T

    Tpt

    Qp

    = 3,794 x 0,3 47,1)18,1( t

    Tp t < ( Tp + T03) = 1,18 t < ( 1,18 + 1,47)

    = 1,18 t 2,65

    Lengkung Turun Tahap 2

    Qt2 = 3.03,0

    5,1

    )5,0(

    3,0. TTTpt

    Qp

    = 3,794 x 0,3)47,1(5,1

    )47,1.5,018,1( t

    ( Tp + T03) t (Tp + T0,3 + 1,5T0,3)

    = ( 1,18 + 1,47) t ( 1,18 + 1,47 + 2,21)

    = 2,65 t 4,86

    Lengkung Turun Tahap 3

    Qt3 = 3.03,0

    2

    )5,1(

    3,0.T

    TTpt

    Qp

    = 3,794 x 0.3 )47,1(2)47,1.5,118,1( t

    (Tp + T0,3 + 1,5T0,3) sampai ~

    = ( 1,18 + 1,47 + 2,21) sampai ~

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    31/43

    REKAYASA SUNGAI 31

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.6 Karakteristik DAS

    Luas DAS ( A ) = 31

    Panjang Sungai Utama ( L

    ) = 14

    Parameter Alfa ( a ) = 2

    Koefisien Pengaliran = 0.510

    Ro = 1

    tg = 0,4 + 0,058 L = 1.2

    tr = 0.75*tg = 0.9

    Tp = tg + (0,8 * tr) = 1.9

    T0,3 = a * tg = 2.42

    Qp = (CA * Ro) / (3,6 * ((0,3 * Tp) + T0,3) = 6.9

    1,5 * T0,3 = 3.6

    2 * T0,3 = 4.8

    Sumber: Data dan Hasil Perhitungan

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    32/43

    REKAYASA SUNGAI 32

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.7 Lengkung Hidrograf Nakayasu

    KarakteristikNotas

    i

    Persamaan

    Awal Akhir

    Notasi Nilai Notasi Nilai

    Lengkung Naik Qn Qp . (t/Tp)2,4 0 0 Tp 23,8

    Lengkung Turun

    Tahap 1 Qt1

    Qp . 0,3^[(t-

    Tp)/T0,3] Tp 23,8 Tp + T0,3 53,6

    Lengkung Turun

    Tahap 2 Qt2

    Qp . 0,3^[(t-

    Tp+0,5T0,3)/1,5T 0,3

    ] Tp + T0,3 53,6

    Tp + T0,3 +

    1,5T0,3 98,3

    Lengkung Turun

    Tahap 3 Qt3

    Qp . 0,3^[(t-

    Tp+1,5T0,3)/2T0,3]

    Tp + T0,3

    +

    1,5T0,3 98,3 ~ ~

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Tabel 1.8 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

    Keterangan T (jam) Ket. Pers U Q (m3/dt/mm)

    0

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    33/43

    REKAYASA SUNGAI 33

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    16.0 0.74

    17.0 0.67

    18.0 0.61

    19.0 0.5620.0 0.47

    21.0 0.44

    22.3 0.40

    (Tp+T3)< t= (Tp+T3+1.5*T0,3)

    50.0

    Qt3 = Qp * 0.3^((t-

    Tp+1.5*T0,3)/(2*T0,3))

    0.08

    55.0 0.0660.0 0.05

    65.0 0.04

    70.0 0.03

    75.0 0.02

    80.0 0.02

    85.0 0.01

    90.0 0.01

    95.0 0.01

    100.0 0.01

    105.0 0.01

    110.0 0.00

    115.0 0.00

    120.0 0.00

    125.0 0.00

    130.0 0.00

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    34/43

    REKAYASA SUNGAI 34

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    135.0 0.00

    140.0 0.00

    145.0 0.00

    150.0 0.00155.0 0.00

    160.0 0.00

    165.0 0.00

    170.0 0.00

    175.0 0.00

    180.0 0.00

    185.0 0.00

    190.0 0.00

    195.0 0.00

    200.0 0.00

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Contoh Perhitungan :

    Untuk t (2)

    Qt1 = 3.0)(

    3,0.T

    Tpt

    Qp

    = 3,794 x 0,3 47,1)18,1( t

    = 3,794 x 0,3 47,1)18,12(

    = 1,936 m3/dt/mm

    Qt akibat Hujan Efektif

    Akibat Hujan Efektif jam ke-1 = 20,4 mm

    Qt = Reffektif x Qt

    = 20,4 x 1,936

    = 39,502 m3/dt

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    35/43

    REKAYASA SUNGAI 35

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Akibat Hujan Efektif jam ke-2 = 40,6 mm

    Qt = Reffektif x Qt

    = 40,6 x 3,794

    = 154,017 m3/dt

    Akibat Hujan Efektif jam ke-3 = 14,5 mm

    Qt = Reffektif x Qt

    = 14,5 x 2,562

    = 37,145 m3/dt

    QTotal = 39,502 + 154,017 + 37,145

    = 230,664 m3/dt

    Gambar 1.8 Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu

    Berikut adalah hasil perhitungan hidrograf debit banjir rancangan dengan kala ulang 5th dan 50th

    metode Nakayasu.

    0.000

    0.500

    1.000

    1.500

    2.000

    2.500

    3.000

    3.500

    4.000

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

    Q(m3/dt/mm)

    Waktu t (jam)

    HSS NAKAYASU

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    36/43

    REKAYASA SUNGAI 36

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    Tabel 1.9 Hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu Kala Ulang 5 Tahun

    TU(t,1)

    R1 R2 R3 R4 R5 R6 BaseFlow

    Q7.35 10.94 60.00 15.59 8.71 6.43

    m3/det/mm mm mm mm mm mm mm m3/det m3/

    0.0 0.00 0.00 - - - - - 15,9 0.0

    1.0 0.01 0.04 0.00 - - - - 15,9 0.0

    2.0 0.03 0.21 0.06 0.00 - - - 15,9 0.2

    3.0 0.08 0.56 0.31 0.33 0.00 - - 15,9 1.2

    4.0 0.15 1.12 0.83 1.72 0.08 0.00 - 15,9 3.7

    5.0 0.26 1.91 1.66 4.56 0.45 0.05 0.00 15,9 8.6

    6.0 0.40 2.95 2.83 9.10 1.19 0.25 0.03 15,9 16.

    7.0 0.58 4.27 4.39 15.54 2.36 0.66 0.18 15,9 27.

    8.0 0.80 5.89 6.35 24.07 4.04 1.32 0.49 15,9 42.

    9.9 1.34 9.86 8.75 34.85 6.26 2.26 0.97 15,9 62.

    10.0 1.33 9.79 14.67 48.02 9.06 3.49 1.67 15,9 86.

    11.0 1.21 8.88 14.56 80.47 12.48 5.06 2.58 15,9 124

    12.0 1.10 8.06 13.21 79.84 20.91 6.97 3.73 15,9 132

    13.0 0.99 7.31 11.99 72.46 20.75 11.68 5.14 15,9 129

    14.0 0.90 6.64 10.88 65.75 18.83 11.59 8.62 15,9 122

    15.0 0.82 6.02 9.87 59.67 17.09 10.52 8.55 15,9 111

    16.0 0.74 5.47 8.96 54.15 15.51 9.54 7.76 15,9 101

    17.0 0.67 4.96 8.13 49.14 14.07 8.66 7.04 15,9 92.

    18.0 0.61 4.50 7.38 44.59 12.77 7.86 6.39 15,9 83.

    19.0 0.56 4.08 6.70 40.46 11.59 7.13 5.80 15,9 75.

    20.0 0.47 3.44 6.08 36.72 10.52 6.47 5.26 15,9 68.

    21.0 0.44 3.22 5.11 33.32 9.54 5.87 4.78 15,9 61.22.3 0.40 2.96 4.79 28.05 8.66 5.33 4.34 15,9 54.

    23.0 0.39 2.83 4.41 26.29 7.29 4.84 3.93 15,9 49.

    24.0 0.36 2.65 4.21 24.17 6.83 4.07 3.57 15,9 45.

    25.0 0.34 2.49 3.95 23.10 6.28 3.82 3.01 15,9 42.

    26.0 0.32 2.33 3.70 21.65 6.00 3.51 2.82 15,9 40.

    27.0 0.30 2.19 3.47 20.30 5.63 3.35 2.59 15,9 37.

    28.0 0.28 2.05 3.25 19.02 5.28 3.14 2.48 15,9 35.

    29.0 0.26 1.92 3.05 17.83 4.94 2.95 2.32 15,9 33.

    30.0 0.24 1.80 2.86 16.71 4.63 2.76 2.17 15,9 30.

    31.0 0.23 1.69 2.68 15.67 4.34 2.59 2.04 15,9 29.

    32.0 0.22 1.58 2.51 14.68 4.07 2.43 1.91 15,9 27.

    33.2 0.20 1.46 2.35 13.76 3.82 2.27 1.79 15,9 25.

    34.0 0.17 1.24 2.18 12.90 3.58 2.13 1.68 15,9 23.

    40.9 0.12 0.89 1.85 11.94 3.35 2.00 1.57 15,9 21.

    45.0 0.10 0.73 1.32 10.13 3.10 1.87 1.47 15,9 18.

    50.0 0.08 0.57 1.08 7.25 2.63 1.73 1.38 15,9 14.

    55.0 0.06 0.45 0.85 5.94 1.88 1.47 1.28 15,9 11.

    60.0 0.05 0.35 0.67 4.66 1.54 1.05 1.09 15,9 9.3

    65.0 0.04 0.28 0.52 3.66 1.21 0.86 0.78 15,9 7.3

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    37/43

    REKAYASA SUNGAI 37

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    70.0 0.03 0.22 0.41 2.87 0.95 0.68 0.64 15,9 5.7

    75.0 0.02 0.17 0.32 2.25 0.75 0.53 0.50 15,9 4.5

    80.0 0.02 0.13 0.25 1.76 0.58 0.42 0.39 15,9 3.5

    85.0 0.01 0.10 0.20 1.38 0.46 0.33 0.31 15,9 2.7

    90.0 0.01 0.08 0.16 1.09 0.36 0.26 0.24 15,9 2.195.0 0.01 0.06 0.12 0.85 0.28 0.20 0.19 15,9 1.7

    100.0 0.01 0.05 0.10 0.67 0.22 0.16 0.15 15,9 1.3

    105.0 0.01 0.04 0.08 0.52 0.17 0.12 0.12 15,9 1.0

    110.0 0.00 0.03 0.06 0.41 0.14 0.10 0.09 15,9 0.8

    115.0 0.00 0.02 0.05 0.32 0.11 0.08 0.07 15,9 0.6

    120.0 0.00 0.02 0.04 0.25 0.08 0.06 0.06 15,9 0.5

    125.0 0.00 0.01 0.03 0.20 0.07 0.05 0.04 15,9 0.4

    130.0 0.00 0.01 0.02 0.16 0.05 0.04 0.03 15,9 0.3

    135.0 0.00 0.01 0.02 0.12 0.04 0.03 0.03 15,9 0.2

    140.0 0.00 0.01 0.01 0.10 0.03 0.02 0.02 15,9 0.1

    145.0 0.00 0.01 0.01 0.08 0.02 0.02 0.02 15,9 0.1

    150.0 0.00 0.00 0.01 0.06 0.02 0.01 0.01 15,9 0.1

    155.0 0.00 0.00 0.01 0.05 0.02 0.01 0.01 15,9 0.0

    160.0 0.00 0.00 0.01 0.04 0.01 0.01 0.01 15,9 0.0

    165.0 0.00 0.00 0.00 0.03 0.01 0.01 0.01 15,9 20.

    170.0 0.00 0.00 0.00 0.02 0.01 0.01 0.00 15,9 20.

    175.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 15,9 20.

    180.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    185.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    190.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    195.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    200.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 20.

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Tabel 1.10 Hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu Kala Ulang 10 Tahun

    TU(t,1)

    R1 R2 R3 R4 R5 R6 BaseFlow8.06 11.99 65.76 17.09 9.55 7.05

    m3/det/mm mm mm mm mm mm mm m3/det m

    0.0 0.00 0.00 - - - - - 15,9 0

    1.0 0.01 0.04 0.00 - - - - 15,9 0

    2.0 0.03 0.23 0.07 0.00 - - - 15,9 0

    3.0 0.08 0.61 0.34 0.36 0.00 - - 15,9 1

    4.0 0.15 1.22 0.91 1.89 0.09 0.00 - 15,9 45.0 0.26 2.09 1.82 5.00 0.49 0.05 0.00 15,9 9

    6.0 0.40 3.23 3.11 9.97 1.30 0.27 0.04 15,9 1

    7.0 0.58 4.68 4.81 17.04 2.59 0.73 0.20 15,9 3

    8.0 0.80 6.45 6.97 26.39 4.43 1.45 0.54 15,9 4

    9.9 1.34 10.81 9.60 38.20 6.86 2.47 1.07 15,9 6

    10.0 1.33 10.73 16.08 52.63 9.93 3.83 1.83 15,9 9

    11.0 1.21 9.73 15.96 88.20 13.68 5.55 2.83 15,9 13

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    38/43

    REKAYASA SUNGAI 38

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    12.0 1.10 8.83 14.48 87.52 22.93 7.64 4.09 15,9 14

    13.0 0.99 8.02 13.14 79.42 22.75 12.80 5.64 15,9 14

    14.0 0.90 7.27 11.92 72.07 20.64 12.70 9.45 15,9 13

    15.0 0.82 6.60 10.82 65.40 18.73 11.53 9.38 15,9 12

    16.0 0.74 5.99 9.82 59.35 17.00 10.46 8.51 15,9 1117.0 0.67 5.44 8.91 53.86 15.43 9.49 7.72 15,9 10

    18.0 0.61 4.93 8.09 48.88 14.00 8.61 7.01 15,9 9

    19.0 0.56 4.48 7.34 44.35 12.70 7.82 6.36 15,9 8

    20.0 0.47 3.77 6.66 40.25 11.53 7.09 5.77 15,9 7

    21.0 0.44 3.53 5.61 36.53 10.46 6.44 5.24 15,9 6

    22.3 0.40 3.25 5.25 30.75 9.49 5.84 4.75 15,9 5

    23.0 0.39 3.10 4.83 28.82 7.99 5.30 4.31 15,9 5

    24.0 0.36 2.91 4.62 26.49 7.49 4.46 3.91 15,9 4

    25.0 0.34 2.73 4.33 25.32 6.89 4.18 3.29 15,9 4

    26.0 0.32 2.56 4.06 23.73 6.58 3.85 3.09 15,9 4

    27.0 0.30 2.40 3.80 22.25 6.17 3.68 2.84 15,9 4

    28.0 0.28 2.25 3.56 20.85 5.78 3.45 2.71 15,9 3

    29.0 0.26 2.10 3.34 19.54 5.42 3.23 2.54 15,9 3

    30.0 0.24 1.97 3.13 18.32 5.08 3.03 2.38 15,9 3

    31.0 0.23 1.85 2.93 17.17 4.76 2.84 2.23 15,9 3

    32.0 0.22 1.73 2.75 16.10 4.46 2.66 2.09 15,9 2

    33.2 0.20 1.60 2.58 15.09 4.18 2.49 1.96 15,9 2

    34.0 0.17 1.36 2.39 14.14 3.92 2.34 1.84 15,9 2

    40.9 0.12 0.97 2.03 13.08 3.68 2.19 1.72 15,9 2

    45.0 0.10 0.80 1.45 11.11 3.40 2.05 1.62 15,9 2

    50.0 0.08 0.63 1.19 7.95 2.89 1.90 1.52 15,9 1

    55.0 0.06 0.49 0.93 6.51 2.07 1.61 1.40 15,9 1

    60.0 0.05 0.39 0.73 5.11 1.69 1.15 1.19 15,9 165.0 0.04 0.30 0.57 4.01 1.33 0.95 0.85 15,9 8

    70.0 0.03 0.24 0.45 3.14 1.04 0.74 0.70 15,9 6

    75.0 0.02 0.19 0.35 2.47 0.82 0.58 0.55 15,9 4

    80.0 0.02 0.15 0.28 1.93 0.64 0.46 0.43 15,9 3

    85.0 0.01 0.11 0.22 1.52 0.50 0.36 0.34 15,9 3

    90.0 0.01 0.09 0.17 1.19 0.39 0.28 0.26 15,9 2

    95.0 0.01 0.07 0.13 0.93 0.31 0.22 0.21 15,9 1

    100.0 0.01 0.06 0.10 0.73 0.24 0.17 0.16 15,9 1

    105.0 0.01 0.04 0.08 0.57 0.19 0.14 0.13 15,9 1

    110.0 0.00 0.03 0.06 0.45 0.15 0.11 0.10 15,9 0

    115.0 0.00 0.03 0.05 0.35 0.12 0.08 0.08 15,9 0

    120.0 0.00 0.02 0.04 0.28 0.09 0.07 0.06 15,9 0

    125.0 0.00 0.02 0.03 0.22 0.07 0.05 0.05 15,9 0

    130.0 0.00 0.01 0.02 0.17 0.06 0.04 0.04 15,9 0

    135.0 0.00 0.01 0.02 0.13 0.04 0.03 0.03 15,9 0

    140.0 0.00 0.01 0.02 0.11 0.03 0.02 0.02 15,9 0

    145.0 0.00 0.01 0.01 0.08 0.03 0.02 0.02 15,9 0

    150.0 0.00 0.00 0.01 0.06 0.02 0.02 0.01 15,9 0

    155.0 0.00 0.00 0.01 0.05 0.02 0.01 0.01 15,9 0

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    39/43

    REKAYASA SUNGAI 39

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    160.0 0.00 0.00 0.01 0.04 0.01 0.01 0.01 15,9 0

    165.0 0.00 0.00 0.00 0.03 0.01 0.01 0.01 15,9 2

    170.0 0.00 0.00 0.00 0.02 0.01 0.01 0.01 15,9 2

    175.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 15,9 2

    180.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 2185.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 2

    190.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 2

    195.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 2

    200.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15,9 2

    Sumber: Hasil Perhitungan

    Contoh Perhitungan :

    Q dengan kala ulang 5 tahun, dan T = 2,6

    7. T : jam ke- n

    T = 2,6

    8. Hujan jam-jaman: Data hujan jam-jaman sesuai dengan kala ulang 5 tahun,

    berdasarkan perhitungan Mononobe

    R1 = 104,52 mm

    R2 = 27,17 mm

    R3 = 19,06 mm

    R4 = 15,17 mm

    9. Perhitungan Qt : Data perhitungan Nakayasu

    10.a. R1 pada jam ke 2,6 = R1 x Qt

    = 123,91 m3/dt

    b. R2 pada jam ke 2,6 = R2 x Qt

    = 52,61 m3/dt

    c. R3 pada jam ke 2,6 = R3 x Qt

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    40/43

    REKAYASA SUNGAI 40

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    = 72,29 m3/dt

    d. R4 pada jam ke 2,6 = R4 x Qt

    = 15,17 x 2,56

    = 38,87 m3/dt

    11. Base Flow = 15,90 (Diketahui)

    12. Perhitungan QTotal = Jumlah R + Base Flow

    = R1 + R2 + R3 + R4 + Base Flow

    = 123,91 + 52,61 + 72,29 + 38,87 + 150,90

    = 307,97 m3/dt

    Tabel 1.11 Rekapitulasi Hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu

    Waktu Debit Banjir Rancangan (m/dt)

    (jam) Q 5 th Q 10 th Base Flow

    0.0 0.00 0.00 15.90

    1.0 1.50 1.64 15.90

    2.0 10.13 11.11 15.90

    3.0 44.90 49.22 15.90

    4.0 140.52 154.03 15.90

    5.0 322.57 353.58 15.90

    6.0 611.92 670.74 15.90

    7.0 1025.85 1124.46 15.90

    8.0 1577.72 1729.38 15.90

    9.9 2355.83 2582.30 15.90

    10.0 3244.03 3555.88 15.90

    11.0 4640.90 5087.03 15.90

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    41/43

    REKAYASA SUNGAI 41

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    12.0 4966.77 5444.22 15.90

    13.0 4839.64 5304.88 15.90

    14.0 4576.80 5016.77 15.90

    15.0 4180.66 4582.55 15.90

    16.0 3793.83 4158.53 15.90

    17.0 3442.79 3773.74 15.90

    18.0 3124.22 3424.56 15.90

    19.0 2835.14 3107.68 15.90

    20.0 2562.77 2809.13 15.90

    21.0 2314.56 2537.06 15.90

    22.3 2025.68 2220.41 15.90

    23.0 1855.77 2034.17 15.90

    24.0 1703.07 1866.79 15.90

    25.0 1595.58 1748.96 15.90

    26.0 1497.32 1641.25 15.90

    27.0 1403.98 1538.94 15.90

    28.0 1317.76 1444.44 15.90

    29.0 1235.16 1353.90 15.90

    30.0 1157.74 1269.04 15.90

    31.0 1085.18 1189.50 15.90

    32.0 1017.16 1114.94 15.90

    33.2 952.69 1044.27 15.90

    34.0 887.08 972.35 15.90

    40.9 808.14 885.83 15.90

    45.0 697.24 764.26 15.90

    50.0 548.27 600.98 15.90

    55.0 444.26 486.97 15.90

    60.0 350.26 383.93 15.90

    65.0 273.34 299.62 15.90

    70.0 215.45 236.16 15.90

    75.0 169.02 185.26 15.90

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    42/43

    REKAYASA SUNGAI 42

    AULIYA NURIRRASYIDA ( 115060400111032)

    80.0 132.59 145.34 15.90

    85.0 104.01 114.01 15.90

    90.0 81.60 89.44 15.90

    95.0 64.01 70.16 15.90

    100.0 50.22 55.04 15.90

    105.0 39.39 43.18 15.90

    110.0 30.90 33.87 15.90

    115.0 24.24 26.57 15.90

    120.0 19.02 20.85 15.90

    125.0 14.92 16.35 15.90

    130.0 11.70 12.83 15.90135.0 9.18 10.06 15.90

    140.0 7.20 7.89 15.90

    145.0 5.65 6.19 15.90

    150.0 4.43 4.86 15.90

    155.0 3.48 3.81 15.90

    160.0 2.73 2.99 15.90

    165.0 20.20 20.20 15.90

    Qmaksimum 4966.77 5444.22 15.90

    Sumber: Hasil Perhitungan

  • 7/22/2019 Tugas II Nakayasu Ulik

    43/43

    REKAYASA SUNGAI 43

    Gambar 1.9 Hidrograf Banjir Rancangan

    0

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    6000

    0 20 40 60 80 100 120 140 160

    Qt(m3/dt)

    Waktu t ( jam )

    Q 5 th

    Q 10 th

    Q 20 th

    Q 50 th

    Base Flow