Tugas II Nakayasu Ulik
-
Upload
auliya-nurirrasyida -
Category
Documents
-
view
257 -
download
0
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