03 12 0010 Deasy Natalie + 03 12 0048 Erlangga Hartawanf

i

TUGAS AKHIR

HUBUNGAN ANTARA

KAPASITAS KOLAM RETENSI DENGAN DEBIT BANJIR

(STUDI KASUS Daerah Aliran Sungai BERINGIN)

Merupakan Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan

Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1)

Pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil

Universitas Katolik Soegijapranata

Disusun Oleh :

Nama : Deasy Natalie

NIM : 03.12.0010

Nama : Erlangga Hartawan

NIM : 03.12.0048

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2008

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………………………………………………………. i HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………... ii LEMBAR ASISTENSI................................................................................. iii LEMBAR ASISTENSI……………………………………………………. vi KATA PENGANTAR……………………………………………………... vii DAFTAR ISI……………………………………………………………….. ix DAFTAR GAMBAR………………………………………………………. x DAFTAR TABEL…………………………………………………………. xi DAFTAR ISTILAH...................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………. xiv

BAB I PENDAHULUAN...................................................................... 1 1.1 Latar belakang...................................................................... 1

1.2 Permasalahan....................................................................... 1 1.3 Tujuan.................................................................................. 2 1.4 Batasan masalah................................................................... 2 1.5 Sistematika penyusunan....................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................ 4 2.1 Siklus hidrologi.................................................................... 4

2.2 Menentukan debit sungai berdasarkan hujan....................... 6 2.3 Inflow/ masukan................................................................... 6

2.3.1 Limpasan/ runoff...................................................... 6 2.4 Daerah aliran sungai (DAS)................................................. 9 2.5 Program EPA SWMM 5.0................................................... 12 2.6 Rumus Manning................................................................... 12

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................. 16 3.1 Umum................................................................................... 17

3.2 Perumusan masalah.............................................................. 18 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN................................................. 19 4.1 Penyusunan Data.................................................................. 19

4.1.1 Subcatchment........................................................... 19 4.1.2 Junction.................................................................... 28 4.1.3 Conduit..................................................................... 29 4.1.4 Raingage................................................................... 32 4.1.5 Outfall...................................................................... 33 4.1.6 Storage Units............................................................ 34

4.2 Pengolahan Data.................................................................. 36 4.3 Hasil..................................................................................... 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................. 57 5.1 Kesimpulan.......................................................................... 57

5.2 Saran..................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 58 LAMPIRAN...................................................................................................

Tugas Akhir 1 HUBUNGAN ANTARA KAPASITAS KOLAM RETENSI DENGAN DEBIT BANJIR

(STUDI KASUS DAERAH ALIRAN SUNGAI BERINGIN)

Deasy Natalie 03.12.0010 Erlangga Hartawan 03.12.0048

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Penanggulangan banjir merupakan salah satu usaha dalam rangka

pengendalian banjir, sedangkan pengendalian banjir merupakan salah satu

manfaat dari pengaturan sungai (Sudaryoko, 1987).

Pada musim penghujan intensitas curah hujan tinggi sehingga debit air

pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Beringin ini mengalami debit maksimum,

oleh karena itu jumlah air yang dapat ditangkap catchment area relatif banyak.

Pada tahun 1991 (Sumber Suara Merdeka 18 September 1991) terjadi banjir

yang sangat besar yang menggenangi wilayah Kecamatan Mangkang dan

Tugu, hal ini disebabkan jumlah air yang banyak di tangkap oleh catchment

area di daerah-daerah yang di lalui oleh DAS tersebut sehingga menyebabkan

banjir. Selain itu di indikasikan banjir disebabkan karena pada daerah hulu

(Kecamatan Mijen dan Ngaliyan) terjadi perubahan tata guna lahan, yang

seharusnya dapat berfungsi sebagai peresapan air menjadi daerah yang kurang

dapat meresapkan air. Sedangkan pada musim kemarau dimana curah hujan

yang relatif sangat kecil menyebabkan debit pada DAS Beringin mengalami

penurunan pada level minimum.

1.2 Permasalahan

Kawasan kota Semarang sering dilanda banjir. Hal tersebut terjadi

karena pada musim penghujan air hujan yang jatuh pada daerah tangkapan air

(catchments area) tidak banyak yang dapat meresap ke dalam tanah melainkan




lebih banyak melimpas sebagai debit air sungai. Jika debit sungai ini terlalu

besar dan melebihi kapasitas tampung sungai, maka akan meyebabkan banjir.

Peningkatan debit banjir juga dapat berdampak pada kegagalan bangunan

pengendali banjir (waduk, bendung, tanggul, saluran drainase, dll). Hal ini

disebabkan karena bangunan pengendali banjir tidak mampu menahan beban

gaya akibat debit banjir yang telah mengalami peningkatan akibat perubahan

tata guna lahan.

1.3 Tujuan

Membuat suatu persamaan baru hubungan antara kapasitas kolam

retensi dan debit aliran di daerah aliran sungai kali Beringin.

1.4 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini, hal-hal yang akan kami bahas hanya mengenai :

a. Penelitian ini hanya menggunakan program EPA-SWMM 5.0,

b. Studi kasus DAS Beringin..

1.5 Sistematika Penyusunan

Laporan tugas akhir ini sendiri terdiri dari 5 bab yang sistematika

penyusunan adalah sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan berisi tentang latar belakang, permasalahan,

maksud dan tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka menguraikan tentang tinjauan pustaka yang

terdiri dari pengetahuan-pengetahuan yang berhubungan dengan DAS

Beringin.

Bab III Metodologi yaitu cara pembuatan tugas akhir.




Bab IV Analisa Metode berisi tentang analisa penggunaan program

EPA-SWMM 5.0 dalam menganalisa jumlah debit air yang ada dalam sungai

kali Beringin.

Bab V Kesimpulan dan Saran menguraikan kesimpulan yang didapat

dari pembahasan dan saran-saran.




BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Siklus Hidrologi

Daur atau siklus hidrologi adalah gerakan air laut ke udara, kemudian

jatuh ke permukaan tanah, dan akhirnya mengalir ke laut (Soemarto, 1999).

Siklus peristiwa tersebut sebenarnya tidaklah sesederhana yang kita

bayangkan, karena ada beberapa penyebab antara lain:

Pertama, daur itu berupa daur pendek, yaitu hujan yang segera dapat mengalir

kembali ke laut.

Kedua, tidak adanya keseragaman waktu yang diperlukan oleh suatu daur.

Selama musim kemarau kelihatannya daur seolah-olah berhenti, sedangkan

dalam musim hujan berjalan kembali.

Ketiga, intensitas dan frekuensi daur tergantung kepada letak geografi dan

keadaan iklim suatu lokasi. Siklus ini berjalan karena sinar matahari. Posisi

matahari akan berubah setiap masa menurut meridiannya (meskipun

sebenarnya posisi bumi yang berubah).

Keempat, berbagai bagian daur dapat menjadi kompleks, sehingga kita hanya

dapat mengamati bagian akhir saja terhadap suatu curah hujan di atas

permukaan tanah yang kemudian mencari jalannya untuk kembali ke laut.

Meskipun konsep daur hidrologi itu telah disederhanakan, namun

masih dapat untuk memberikan gambaran mengenai proses-proses penting

dalam daur tersebut yang harus dimengerti oleh ahli-ahli hidrologi. Daur

hidrologi tersebut digambarkan secara skematik pada gambar 2.1




Gambar 2.1 Siklus Hidrologi

Sumber : Santosa, 2007

Air laut menguap karena radiasi matahari menjadi awan kemudian

awan yang terjadi oleh penguapan air bergerak di atas daratan karena tertiup

angin. Presipitasi yang terjadi karena adanya tabrakan antara butir-butir uap

air akibat desakan angin, dapat berbentuk hujan atau salju. Setelah jatuh ke

permukaan tanah, akan menimbulkan limpasan (runoff) yang mengalir

kembali ke laut. Dalam usahanya untuk mengalir kembali ke laut beberapa

diantaranya masuk kedalam tanah (infiltrasi) dan bergerak terus ke bawah

(perkolasi) ke dalam daerah jenuh (saturated zone) yang terdapat dibawah

permukaan air tanah atau yang juga dinamakan permukaan freatik. Air dalam

daerah ini bergerak perlahan-lahan melewati aquifer masuk ke sungai atau

kadang-kadang langsung masuk ke laut.

Air yang masuk ke dalam tanah (infiltrasi) memberi hidup kepada

tumbuhan namun ada diantaranya naik ke atas lewat aquifer diserap akar dan




batangnya, sehingga terjadi transpirasi, yaitu evaporasi (penguapan) lewat

tumbuh-tumbuhan melalui bagian bawah daun (stomata).

Air yang tertahan dipermukaan tanah (surface detention) sebagian

besar mengalir masuk ke sungai-sungai sebagai limpasan permukaan (surface

runoff) ke dalam palung sungai. Permukaan sungai dan danau juga mengalami

penguapan (evaporasi), sehingga masih ada lagi air yang dipindahkan menjadi

uap. Akhirnya air yang tidak menguap ataupun mengalami infiltrasi tiba

kembali ke laut lewat palung-palung sungai. Air tanah yang bergerak jauh

lebih lambat mencapai laut dengan jalan keluar melewati alur-alur masuk ke

sungai atau langsung merembes ke pantai-pantai. Dengan demikian seluruh

daur telah dijalani, kemudian akan berulang kembali.

2.2 Menentukan debit sungai berdasarkan hujan.

Untuk menentukan besarnya debit sungai berdasarkan hujan perlu kita

tinjau hubungan antara hujan dan aliran sungai. Besarnya aliran didalam

sungai ditentukan terutama oleh besarnya hujan, intensitas hujan, luas daerah

hujan, lama waktu hujan, luas daerah aliran sungai dan ciri-ciri daerah aliran

itu (Subarkah, 1980).

2.3 Inflow (Masukan)

Inflow atau Masukan adalah jumlah air yang masuk kedalam suatu

sistem DAS sebagai bagian penting dari proses hidrologi (Denny, 2007).

2.3.1 Limpasan (Runoff)

Dengan memperhatikan kembali siklus hidrologi dapat

diketahui bahwa air yang jatuh dipermukaan tanah sebagian mengalir




dipermukaan tanah dan menjadi aliran limpasan yang selanjutnya

menjadi limpasan yang nantinya akan mengalir ke laut setelah

melewati beberapa proses dengan keadaan yang berbeda setiap musim,

yang disebut sebagai daur limpasan.

Hoyte (Meizer, 1942) mengemukakan daur limpasan (runoff

cycle), yang dapat dijelaskan dengan menyederhanakannya empat

tahapan:

a. Tahap I (pada akhir musim kering)

Pada akhir musim kering dapat diamati bahwa sama sekali tidak

ada pasokan air hujan (kemungkinan adanya pasokan hanya lewat

bawah permukaan tanah diabaikan), sehingga yang terjadi hanya

keluaran berupa penguapan yang intensif dari permukaan dan

terjadi dalam waktu yang relatif lama. Kekurangan kelembaban

lapisan tanah dilapisan atas akan diganti oleh kelembaban

(moisture) yang berada dilapisan bawahnya sehingga lapisan-

lapisan tanah menjadi jauh lebih kering. Aliran yang terjadi pada

sungai-sungai hanya bersumber dari aliran air tanah pada akuifer

saja. Sampai dengan tahap ini tidak pernah ada masukan (hujan),

sehingga kandungan air dalam akuifer pun menjadi semakin turun

karena aliran yang terus menerus ke sungai.

b. Tahap II (awal musim hujan)

Akibat adanya hujan dengan jumlah air yang relatif sedikit maka

permukaan menjadi basah. Sebagian besar air hujan tertahan akibat




intersepsi. Apabila terjadi aliran maka akan tertampung dalam

tampungan permukaan misalnya sebagai tampungan-cekungan.

Jumlah air ini habis menguap atau terinfiltrasi, sehingga tidak

memberikansumbangan pada limpasan permukaan. Bagian air

yang terinfiltrasi, jumlahnya dipandang belum mencukupi karena

masih digunakan massa tanah untuk mengembalikan kandungan

airnya sampai maksimum, selama hal ini belum tercapai maka

belum terjadi perkolasi, yang berarti belum ada tambahan air

dalam akuifer, sehingga muka air dalam akuifer juga belum

berubah.

c. Tahap III (pada pertengahan musim hujan)

Pada tahap ini hujan sudah cukup banyak sehingga terjadi beberapa

perubahan pada proses hidrologi. Kapasitas intersepsi telah

terlampaui. Demikian pula aliran limpasan sudah cukup besar,

sehingga kapasitas tampungan pada cekungan telah terlampaui, dan

terjadi limpasan permukaan. Selanjutnya dapat terjadi perubahan

yang relatif cepat pada muka air sungai. Bagian air yang

terinfiltrasi, jumlahnya telah cukup dan terjadi perkolasi.

Akibatnya jumlah kandungan air dalam akuifer bertambah, dengan

ditandai berubahnya tinggi muka air dalam akuifer, keadaan ini

berlangsung sampai akhir musim hujan.




d. Tahap IV (pada awal musim kering)

Pada tahap ini hujan telah berhenti sama sekali, dan sekali lagi

prosesnya akan terjadi mirip tahap I hanya saja pada tahap ini

keadaan DAS masih dalam keadaan basah, jika keadaan ini

berlangsung terus-menerus dengan tanpa masukan sama sekali,

maka keadaan ini akan kembali seperti pada tahap I.

2.4 Daerah Aliran Sungai (DAS)

Daerah Aliran Sungai (DAS) (catchment area) atau Daerah Pengalisan

Sungai (DPS) merupakan daerah dimana semua airnya mengalir kedalam

suatu sungai yang dimaksudkan. Daerah ini umumnya dibatasi oleh topografi,

yang berarti ditetapkan berdasar aliran air permukaan. Luas daerah pengaliran,

topografi, tumbuh-tumbuhan dan geologi, sangat berpengaruh terhadap debit

air (Denny, 2007).

Nama sebuah DAS ditandai dengan nama sungai yang bersangkutan

dan dibatasi oleh titik kontrol, yang pada umumnya merupakan stasiun

hidrometri. Memperhatikan hal tersebut berarti sebuah DAS merupakan

bagian dari DAS lain yang membentuk satu kesatuan sistem DAS. Lazimnya,

apabila terdapat titik kontrol yang dianggap penting, maka DAS ditandai

dengan nama pada titik kontrol tersebut, sedangkan titik kontrol yang lain

yang terletak disebelah hulunya disebut sebagai sub-DAS.

Memperhatikan kembali daur hidrologi yang telah dijelaskan di atas,

maka dapat diketahui bahwa air yang berada di bumi ini, langsung maupun

tidak langsung berasal dariair hujan (precipitation). Hujan merupakan




komponen masukan yang paling penting dalam proses hidrologi, karena

jumlah kedalaman hujan (rainfall depth) ini yang dialih ragamkan menjadi

aliran sungai, baik melalui limpasan permukaan, aliran antara, maupun

sebagai aliran air tanah.

Untuk mendapatkan perkiraan besarnya banjir yang terjadi di suatu

penampang sungai tertentu, maka kedalaman hujan yang terjadi pun harus

dapat diketahui pula. Dalam hal ini perlu diketahui bahwa yang diperlukan

adalah besaran kedalaman hujan yang terjadi di seluruh DAS. Jadi, tidak

hanya besaran hujan yang terjadi di satu sstasiun pengukuran hujan. Data yang

diperlukan adalah data kedalaman hujan dari banyak stasiun hujan yang

tersebar di seluruh DAS. Oleh karena itu diperlukan sejumlah stasiun hujan

yang dipasang sedemikian rupa sehingga dapat mewakili besaran hujan DAS

tersebut. Terdapat dua faktor penting yang sangat menentukan ketelitian

pengukuran hujan, yaitu jumlah dan pola penyebaran stasiun hujan

(Wirastowo, 2007).

Untuk melakukan pengukuran hujan diperlukan alat pengukur hujan

(raingauge), yaitu:

1. Penakar hujan biasa (manual raingauge).

Merupakan alat ukur yang paling sering digunakan, yang terdiri

dari corong dan bejana, sedangkan jumlah air hujan diukur dengan

bilah ukur (graduated stick).




2. Penakar hujan otomatis (automatic raingauge).

Pengukuran yang dilakukan dengan cara-cara di atas adalah untuk

memperoleh data hujan yang terjadi pada satu tempat saja. Akan

tetapi dalam analisis umumnya yang diinginkan adalah data hujan

rata-rata DAS. Untuk menghitung besaran ini dapat ditempuh

dengan cara yang sampai saat ini sangat lazim digunakan, yaitu:

a. Rata-rata aljabar

Cara hitungan dengan aljabar ini adalah cara yang paling

sederhana, akan tetapi memberikan hasil yang kurang teliti

karena setiap stasiun hujan dianggap mempunyai bobot yang

sama.

b. Polygon Thiessen

Cara ini memberikan bobot tertentu pada setiap stasiun hujan

dengan pengertian bahwa setiap stasiun hujan dianggap

mewakili hujan dalam suatu daerah dengan luas tertentu, dan

luas tersebut merupakan faktor koreksi bagi hujan di stasiun

yang bersangkutan.

c. Isohyet

Cara lain yang diharapkan lebih baik (dengan coba

memasukkan pengaruh topografi) adalah isohyet. Isohyet

adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat yang

mempunyai kedalaman hujan sama pada saat yang bersamaan.




2.5 Program EPA SWMM 5.0

EPA SWMM “ Enviromental Protection Agency Strom Water

Management Model “ adalah suatu model simulasi yang dipergunakan untuk

memperkirakan banyaknya run off baik pada suatu DAS (Daerah Aliran

Sungai). EPA SWMM pertama kali dikembangkan pada tahun 1971 dan telah

dipergunakan secara meluas di seluruh dunia untuk perencanaan, analisa, dan

desain drainase, saluran pembuangan, dan sebagainya (Arif, 2007).

2.6 Rumus Manning

Pada tahun 1889 seorang insinyur Irlandia, Robert Manning

mengemukakan sebuah rumus yang akhirnya diperbaiki menjadi rumus yang

sangat dikenal sebagai

21

32

.49,1 SRn

V = ..............................................................................(2.1)

Keterangan:

V = kecepatan rata-rata (m/detik), R = jari-jari hidrolik (m), S = kemiringan energi, n = koefisien kekasaraan (nilai n dari Manning).




Tabel 2.1 nilai koefisien kekasaran angka manning

Sumber: ASCE (1982). Gravity Sanitary Sewer Design and Construction, ASCE Manual of Practice No. 60, New York, NY.




Tabel 2.2 Klasifikasi tanah

Sumber: www.water-research.net/waterlibrary/stromwater/greenamp.pdf




Tabel 2.3 nilai % impervious

Land Use or Surface Characteristics Percentage Imperviousness

Business: Commercial areas 95

Neighborhood areas 85 Residential:

Single-family * Multi-unit (detached) 60 Multi-unit (attached) 75 Half-acre lot or larger *

Apartments 80 Industrial:

Light areas 80 Heavy areas 90

Parks, cemeteries 5 Playgrounds 10

Schools 50 Railroad yard areas 15

Undeveloped Areas: Historic flow analysis 2

Greenbelts, agricultural 2 Off-site flow analysis

(when land use not defined) 45

Streets: Paved 100

Gravel (packed) 40 Drive and walks 90

Roofs 90 Lawns, sandy soil 0 Lawns, clayey soil 0

Sumber : Drainage criteria manual (2007)




BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Luasan area, koef. Manning (kekasaran saluran), kemiringan lahan, elevasi, curah hujan, infiltrasi, jarak, %slope, N-imperv, N-perv, Dstore-imperv, Dstore-perv, %zero imperv, %imperv, lebar dan

tinggi saluran, bentuk saluran

x › 30

YA

Tidak

YA

Tidak

Mulai

Pengumpulan data: curah hujan, tata guna lahan dan peta topografi

x = 0

x = x + 1

Masukkan gambar DAS ke program & masukan Parameter-parameter

Rencana kapasitas kolam retensi

Menjalankan program

Error › 5 %

Elevasi muka air/ profil muka air

Elevasi muka air › elevasi tanggul

Selesai

Tidak

YA

Persamaan hubungan antara kapasitas kolam retensi dengan debit aliran




3.1 Umum

Metodologi merupakan suatu cara atau langkah yang digunakan untuk

memecahkan suatu permasalahan dengan mengumpulkan, mencatat,

mempelajari, dan menganalisa data yang diperoleh. Untuk penelitian kasus

diperlukan adanya metodologi yang berfungsi sebagai panduan kegiatan yang

dilaksanakan dalam pengumpulan data di lapangan, baik data primer (data

yang diperoleh dari penelitian di lapangan) maupun data sekunder (studi

pustaka).

Pada pemodelan dengan menggunakan EPA SWMM ada parameter

yang digunakan dalam pengolahan data, dari parameter itu kami memiliki

tujuan untuk membandingkan parameter-parameter apa yang dapat

berpengaruh terhadap kapasitas kolam retensi dengan debitnya disekitar DAS

Beringin, adapun parameter itu adalah:

Parameter tetap :

1. Curah Hujan

2. Area

3. Elevasi

4. Infiltrasi

5. Width

6. % Slope

7. N – Imperv

8. N – Perv

9. Dstore – Imperv




10. Dstore – Perv

11. % Zero Imperv

Parameter bebas :

1. % Imperv

2. Lebar dan tinggi saluran

3. Bentuk saluran

Setelah memasukkan parameter-parameter di atas maka akan

mendapatkan suatu out put berupa:

1. Report status

2. Flooding

3. Grafik hidrograf aliran

4. Potongan melintang saluran

5. Statistical analysis report (system rainfall)

Adapun parameter tetap adalah parameter yang tidak diubah, dan

perameter bebas adalah parameter yang diubah-ubah dengan tujuan untuk

mendapatkan hubungan kapasitas tampungan kolam retensi dengan debitnya.

3.2 Perumusan Masalah

Permasalahan yang akan diteliti dalam Tugas Akhir ini adalah tentang

hubungan kapasitas tampungan kolam retensi dengan debitnya pada DAS

Beringin Terhadap Banjir.. Hasil akhir yang akan dicapai yaitu membuat suatu

persamaan baru hubungan antara kapasitas kolam retensi dan debit aliran.




BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data yang tersusun kemudian diolah dengan bantuan EPA SWMM 5.0.

tentunya dengan parameter dan variabel yang telah diketahui. Hasil dari

pengolahan data kemudian di anggap sebagai pedoman untuk data berikutnya.

Perubahan atau perbedaan dapat diketahui berupa grafik sehingga didapatkan

kesimpulan dari simulasi tersebut.

4.1 Penyusunan data

4.1.1 Subcatchment

Subcatchment adalah daerah unit hidrologi yang mempunyai topografi dan

elemen sistem drainase yang langsung mengalir ke muara. Pengguna

bertugas untuk membagi area studi menjadi beberapa subcatchment yang

sesuai dan menetapkan titik keluaran dari tiap subcatchment. Titik

pengeluaran tersebut bisa jadi keluar dari system drainase atau menuju

subcatchment yang lain. Subcatchment bisa dibagi menjadi daerah yang

kedap air dan yang tidak kedap air. Untuk DAS (Daerah Aliran Sungai)

Beringin yang diamati, dibagi sebanyak 19 subcatchment. Pembagian

subcatchment dilakukan dengan cara melihat kontur tanah elevasi tertinggi

(bagian punuk) yang dihubungkan menjadi suatu bentuk subcatchment.

Setelah terbagi menjadi 19 subcatchment, langkah selanjutnya adalah

mencari parameter-parameter untuk melengkapi data subcatchment.

Parameter-parameter tersebut antara lain:




1. Area

Adalah daerah subscatchment yang dipakai untuk pengukuran

daerah resapan air, area dapat juga disebut sebagai luas daerah.

Mencari luas dapat menggunakan rumus luasan subscacthments

pada data, kami mendapatkan nilai area dari peta autocad, dengan

cara sebagai berikut:

a. Klik subcatchment yang dikehendaki pada autocad (diblok),

Gambar 4.1 Tampilan autocad




b. Klik kanan pilih ”properties”,

Gambar 4.2 Tampilan properties autocad




c. Akan muncul tabel yang menunjukkan area subcatchment.

Gambar 4.3 Tampilan area di autocad

2. Width

Adalah lebar subcatchment. Width dapat dicari dengan autocad,

yaitu:

a. Klik ”linier” ,

b. Klik pada subcatchment, tentukan titik yang diinginkan, nilai

width dapat dilihat pada dimension text. Lakukan sebanyak 3

kali atau lebih, karena bentuknya tidak beraturan maka dicari

rata-ratanya, Contoh sebagai berikut:




Gambar 4.4 Tampilan width pada autocad

3. % Slope

Adalah kemiringan sungai disetiap subcatchment, menentukan

dengan cara, beda elevasi pada batas subcatchment dibagi panjang

sungai setiap subcatchment kemudian dikalikan 100 %,

4. % Impervious

Adalah daerah atau suatu bagian dari daerah yang kedap air, tidak

dapat menyerap air, misalnya jalan beraspal, rumah tinggal,

perkantoran, pabrik, pertokoan, dll. % Impervious ditentukan

berdasarkan persentase, (dapat dilihat pada tabel 2.5)

Titik 1Titik 2

Titik 1Titik 2

Titik 2Titik 1

Nilai width

1

2

3




5. N-impervious

Koefisien angka manning untuk daerah yang kedap air, contoh

pemukiman, jalan raya, dll, (dapat dilihat pada tabel 2.1)

6. N-pervious

Koefisien angka manning untuk daerah yang tidak kedap air,

contoh sawah, kebun dan hutan, (dapat dilihat pada tabel 2.1)

7. D-Store imperv

Adalah simpanan lekukan yang kedap air, contoh perumahan, jalan

raya, (menggunakan angka default pada EPA SWMM)

8. D-Store perv

Adalah simpanan lekukan yang tidak kedap air, (menggunakan

angka default pada EPA SWMM)

9. % Zero impervious

Adalah persentase area untuk daerah yang kedap air,

(menggunakan angka default pada EPA SWMM)

10. Method

Metode infiltrasi yang digunakan adalah Green Ampt

11. Section head, conductivity, initial defisit

Adalah suatu nilai yang didapat berdasarkan penggolongan jenis

tanah,

12. Node max depth

Adalah kedalaman dasar sampai sisi tanggul, diasumsikan 3,3 m




13. Flow unit

Sebuah aliran (debit), dipakai CMS (Cubic Meter per Second)

14. Shape

Bentuk saluran yang digunakan adalah trapesium,

15. Max depth

Kedalaman dasar hingga ke sisi tanggul, diasumsikan 3.3 m,

16. Bottom width

Lebar dasar saluran,

17. Left slope, Right slope

Kemiringan sisi kiri, sisi kanan

18. Conduit roughness

Nilai koefisien kekasaran saluran.

19. Routing Model

Routing model yang digunakan adalah Kinematic Wave.

Parameter-parameter diatas dapat dilihat nilainya pada tabel 4.1




Tabel 4.1 Kumpulan Data Subcatchment

Data Subcat 1 Subcat 2 Subcat 3 Subcat 4 Area 431,95875 97.5558842 158.393517 183.649788 Width 1417.7577 833.8478 989.1306 884.8997 % slope 1.75467 5.57872 4.65199 3.67488 % Impervius 20 20 70 20 N-Impervius 0,01 0,01 0,01 0,01 N-Pervius 0,1 0,1 0,1 0,1 Dstore-Imp 0,05 0,05 0,05 0,05 Dstore-Pervius 0,05 0,05 0,05 0,05 % zero impervius 25 25 25 25 Method green Amp green Amp green Amp green Amp Sution Head 6,57 6,57 10,75 6,57 Conductivity 0,27 0,27 0,08 0,27 Initial Deficit 0,368 0,368 0,263 0,368 Node max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Flow units CMS CMS CMS CMS Shape trapesium trapesium trapesium trapesium Max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Bottom width 28,8 28,8 28,8 28,8 Left slope 5,518 5,518 5,518 5,518 Right slope 3,836 3,836 3,836 3,836 Conduit roughness 0,01 0,01 0,01 0,01 Routing model KW KW KW KW

Table 4.1 kumpulan data subcatchment (lanjutan)

Data Subcat 5 Subcat 6 Subcat 7 Subcat 8 Area 144.982462 151.086835 199.012702 371.096499 Width 729.0369 1074.2171 811.9251 1485.1365 % slope 3.02137 16.74119 5.57465 5.45770 % Impervius 70 80 80 70 N-Impervius 0,01 0,01 0,01 0,01 N-Pervius 0,1 0,1 0,1 0,1 Dstore-Imp 0,05 0,05 0,05 0,05 Dstore-Pervius 0,05 0,05 0,05 0,05 % zero impervius 25 25 25 25 Method green Amp green Amp green Amp green Amp Sution Head 10,75 8,6 8,6 9,41 Conductivity 0,08 0,21 0,21 0,05 Initial Deficit 0,263 0,25 0,25 0,191 Node max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Flow units CMS CMS CMS CMS Shape trapesium trapesium trapesium trapesium Max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Bottom width 28,8 28,8 28,8 28,8 Left slope 5,518 5,518 5,518 5,518 Right slope 3,836 3,836 3,836 3,836 Conduit roughness 0,01 0,01 0,01 0,01 Routing model KW KW KW KW





Data Subcat 9 Subcat 10 Subcat 11 Subcat 12 Area 203.068974 190.590379 159.97660 141.24950 Width 1165.6851 608.1582 759.3970 916.8071 % slope 8.03733 5.93263 5.73808 7.87788 % Impervius 70 70 80 20 N-Impervius 0,01 0,01 0,01 0,01 N-Pervius 0,1 0,1 0,1 0,1 Dstore-Imp 0,05 0,05 0,05 0,05 Dstore-Pervius 0,05 0,05 0,05 0,05 % zero impervius 25 25 25 25 Method green Amp green Amp green Amp green Amp Sution Head 9,41 9,41 9,41 6,57 Conductivity 0,05 0,05 0,05 0,27 Initial Deficit 0,191 0,191 0,191 0,368 Node max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Flow units CMS CMS CMS CMS Shape trapesium trapesium trapesium trapesium Max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Bottom width 28,8 28,8 28,8 28,8 Left slope 5,518 5,518 5,518 5,518 Right slope 3,836 3,836 3,836 3,836 Conduit roughness 0,01 0,01 0,01 0,01 Routing model KW KW KW KW


Data Subcat 13 Subcat 14 Subcat 15 Subcat 16 Area 62.0499476 120.56956 109,187925 37.5350705 Width 1278.4247 658.4936 593.8415 941.0472 % slope 5.16219 8.81214 9.19635 5.47191 % Impervius 70 20 70 80 N-Impervius 0,01 0,01 0,01 0,01 N-Pervius 0,1 0,1 0,1 0,1 Dstore-Imp 0,05 0,05 0,05 0,05 Dstore-Pervius 0,05 0,05 0,05 0,05 % zero impervius 25 25 25 25 Method green Amp green Amp green Amp green Amp Sution Head 9,41 6,57 10,75 9,41 Conductivity 0,05 0,27 0,08 0,05 Initial Deficit 0,191 0,368 0,263 0,191 Node max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Flow units CMS CMS CMS CMS Shape trapesium trapesium trapesium trapesium Max depth 3,3 3,3 3,3 3,3 Bottom width 28,8 28,8 28,8 28,8 Left slope 5,518 5,518 5,518 5,518 Right slope 3,836 3,836 3,836 3,836 Conduit roughness 0,01 0,01 0,01 0,01 Routing model KW KW KW KW





Data Subcat 17 Subcat 18 Subcat 19 Area 108,789588 73,6209697 143.07478 Width 677.2369 501.0906 2681.4618 % slope 8.70841 6.03862 2.76841 % Impervius 80 70 20 N-Impervius 0,01 0,01 0,01 N-Pervius 0,1 0,1 0,1 Dstore-Imp 0,05 0,05 0,05 Dstore-Pervius 0,05 0,05 0,05 % zero impervius 25 25 25 Method green Amp green Amp green Amp Sution Head 8,6 9,41 6,57 Conductivity 0,21 0,05 0,27 Initial Deficit 0,25 0,191 0,368 Node max depth 3,3 3,3 3,3 Flow units CMS CMS CMS Shape trapesium trapesium trapesium Max depth 3,3 3,3 3,3 Bottom width 28,8 28,8 28,8 Left slope 5,518 5,518 5,518 Right slope 3,836 3,836 3,836 Conduit roughness 0,01 0,01 0,01 Routing model KW KW KW

Keterangan: KW = Kinematic Wave

CMS = Cubic Meter per Second

4.1.2 Junction

Junction adalah titik sistem drainse dimana saluran-saluran bergabung.

Secara fisik dapat mewakili pertemuan saluran air yang alami, lubang pada

sistem pembuangan, atau sambungan pipa-pipa. Aliran masuk dari luar

dapat memasuki aliran dari junction. Junction ditempatkan pada elevasi

terendah (sungai) yang berbatasan dengan subcatchment lain. Jumlah

junction ada 19 buah.

Parameter input untuk junction meliputi:

1. Elevasi ketinggian,

2. Kedalaman maksimum




Data yang ada kemudian disusun menjadi tabel 4.2, tujuannya untuk

mempermudah pengolahan data.

Tabel 4.2 Kumpulan Data Junction

Data Junction 1 Junction 2 Junction 3 Junction 4 Invert El. 205.1463 165.2242 160.6239 160 Max Depth 3.3 3.3 3.3 3.3

Data Junction 5 Junction 6 Junction 7 Junction 8 Invert El. 130 109.8807 104 92 Max Depth 3.3 3.3 3.3 3.3

Data Junction 9 Junction 10 Junction 11 Junction 12 Invert El. 54 48 32 14 Max Depth 3.3 3.3 3.3 3.3

Data Junction 13 Junction 14 Junction 15 Junction 16 Invert El. 12 11.5 10 8 Max Depth 3.3 3.3 3.3 3.3

Data Junction 17 Junction 18 Junction 19 Invert El. 7.5 6 5.5 Max Depth 3.3 3.3 3.3 4.1.3 Conduit

Conduit adalah pipa atau saluran yang memindahkan air dari satu junction

ke junction yang lain dalam sistem pengairan. Penampang saluran untuk

conduit dapat dipilih dari tipe saluran tertutup atau terbuka yang dapat

dilihat pada tabel 4.3. Bentuk saluran yang tidak beraturan juga dapat

dilihat pada tabel 4.3. Conduit dapat dihitung dengan mengukur panjang

alur sungai. Parameter-parameter yang digunakan meliputi:

1. Shape (bentuk saluran trapezium),

2. Max depth (kedalaman),




3. Length (panjang saluran),

4. Roughness (koefisien kekasaran saluran).

Data parameter-parameter conduit dapat dilihat pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Ragam bentuk penampang saluran

Sumber: Manual EPA SWMM, (2005)




Tabel 4.4 Kumpulan Data Conduit

Data Conduit 1 Conduit 2 Conduit 3 Conduit 4 Inlet Node J1 J3 J6 J9 Outlet Node J3 J6 J10 J10 Shape Trapezoidal Trapezoidal Trapezoidal Trapezoidal Max Depth 3.3 3.3 3.3 3.3 Length 2608.3741 1914.7193 5480.3724 586.8679 Roughness 0.01 0.01 0.01 0.01




Data Conduit 17 Conduit 18 Conduit 19 Inlet Node J17 J18 J19 Outlet Node J18 J19 Out1 Shape Trapezoidal Trapezoidal Trapezoidal Max Depth 3.3 3.3 3.3 Length 152.3572 727.2511 165.3895 Roughness 0.01 0.01 0.01




4.1.4 Rain gage

Data hujan didapat dari hasil simulasi sendiri atau data eksternal. Beberapa

data hujan yang berbeda dapat dipakai sebagaimana format standar yang

dibuat sendiri. Input data untuk raingage meliputi tipe data hujan ( contoh,

intensitas, volume, atau volume kumulatif). Interval waktu pendataan,

contoh, tiap jam, tiap 15 menit, dll. Pada tugas akhir ini, data hujan yang

kami gunakan berasal dari stasiun hujan A. Yani. Data tersebut mempunyai

interval waktu pendataan tiap 5 menit selama 2 jam pada tanggal 13 januari

2004. Alasan mengapa memilih bulan januari, karena pada bulan tersebut

memiliki intensitas hujan tertinggi dibandingkan bulan yang lain. Tabel 4.5

adalah data hujan yang digunakan.

Tabel 4.5 Data Hujan stasiun A. Yani

Waktu

(Jam:Menit)

Hujan

(mm)

0:00 0

0:05 10

0:10 10

0:15 10

0:20 10

0:25 10

0:30 10

0:35 5.6

0:40 5.7

0:45 5.7

0:50 1

0:55 1

1:00 1

1:05 0.14

1:10 0.14




Tabel 4.5 Data hujan (lanjutan)

Waktu

(Jam:Menit)

Hujan

(mm)

1:15 0.14

1:20 0.14

1:25 0.14

1:30 0.14

1:35 0.14

1:40 0.14

1:45 0.14

1:50 0.14

1:55 0.15

2:00 0.15

Gambar 4.5 Grafik hujan hasil output EPA SWMM

4.1.5 Outfall

Outfall adalah titik paling akhir dari sistem drainase. Untuk tipe flowrotting

yang lain bertingkah laku mirip junction. Hanya satu saluran yang bisa

tersambung ke titik outfall. Kondisi outfall bisa dijelaskan dengan salah

satu dari tahap-tahap berikut:

Rai

n (m

m)




1. Kedalaman aliran normal/kritikel pada saluran penghubung,

2. Tingkat Elevasi yang telah ditentukan,

3. Tingkat ketinggian air pasang yg di hubungkan dengan table ketinggian

air pasang dan waktu,

4. Data hujan yang sudah ditentukan sendiri dan waktu.

Parameter input outfall adalah elevasi ketinggian,

4.1.6 Storage Unit

Storage units adalah titik pada sistem drainase yang merupakan volume

penyimpanan. Secara fisik mewakili sarana penyimpanan seperti kolam

tampungan atau danau. Data volumetric dari unit tampungan dijelaskan

dengan rumus atau tabel perbandingan area permukaan dengan tinggi.

Parameter storage unit meliputi

1. Elevasi atau ketinggian

2. Kedalaman maksimum

3. Kedalaman air awal (initial depth)

4. Area genangan (ponded area)




Gambar 4.6 Skema jaringan antara Subcatchment, Junction, Outfall dan Conduit

Legend: Conduit atau Sungai

Hub. Antara Subcatchment dengan Junction

Junction

Subcatchment

Outfall

Storage

Gage 1

C19

C18

C17

C16

C14

C12

C11

C10

C3

C2

C1

C4

C9

C8

C7

C6 C5

C13

J2 J1

J3

J4

J5

J6

J10

J7

J8

J9

J12

J13 J14

J15

J16 J17

J18

J19

Out 1

C15

S1 S2

S3

S4

S5

S6 S7

S8

S9

S10 S11

S12

S13

S14

S15

S16

S17

S18

S19

J11




Gambar 4.6 menjelaskan tentang letak subcathment, junction, outfall dan

raingage. Subcathment berjumlah 19, junction berjumlah 19, dan conduit

berjumlah 19. Langkah selanjutnya adalah menghubungkan junction satu dengan

junction lainnya sehingga menghasilkan conduit. Pada junction 11 diubah menjadi

storage, karena di junction tersebut merupakan titik pertemuan antara 4 junction

yang lain.

4.2 Pengolahan Data

Pengolahan data dilakukan setelah semua data yang diperlukan terkumpul,

pengolahan data dilakukan untuk mengetahui hasil dari simulasi yang akan

dilakukan.

Langkah pertama untuk mengoperasikan EPA SWMM 5.0 yaitu:

1. File >> new

2. Project >> Defaults

untuk membuka data apa yang nantinya akan dimasukkan

Gambar 4.7 Project Default




Gambar 4.8 ID Label pada Project Default

Klik Subcatchment :

Gambar 4.9 Subcatchment pada Project Default




Nodes/Links :

Gambar 4.10 Nodes/Links pada Project Default

klik save >> Ok

3. view >> map options

a. Subcatchment

Gambar 4.11 Map option pada subcatchment




b. Nodes

Gambar 4.12 Map option pada nodes

c. Annotation

Gambar 4.13 Map option pada annotation




d. Flow arrows

Gambar 4.14 Map option pada flow arrows

Kemudian klik Ok

4. kemudian lihat pada monitor bagian kiri bawah paling ujung ada

keterangan “Auto-length on” diganti dengan “Auto-length off”

5. kemudian mulai membuat Subcatchment dengan cara sebagai berikut:

select view >> toolbars >> object

a. klik untuk menggambar Subcatchment,

b. klik untuk menggambar Joint atau titik Junction Sub DAS,

c. klik untuk membuat titik pembuangan (Out 1),

d. klik untuk membuat garis antara J1-J2-J3-J4-Out1 yang nantinya

akan menjadi garis conduit (C),

e. klik adalah tool untuk menggeser-geser apabila hasil gambar

yang diinginkan kurang sempurna,

f. klik untuk membuat gage1 atau simulasi hujan buatan.




Gambar 4.15 subcathment pada simulasi




6. memasukan data untuk proses selanjutnya yaitu:

a. double klik pada objek (S1) atau klik kanan pada (S1) kemudian

pilih “properties” kemudian mulai memasukkan data yang ada.

b. dilanjutkan pada subcatchment 2 (S2) dengan cara yang sama

seperti memasukkan data pada Subcatchment 1.

c. Select edit >> select all kemudian edit >> group edit

Kemudian klik “OK”, kemudian akan muncul sebuah pertanyaan

dan diminta menjawab “yes” or ”no”, pilihan diambil adalah ”No”.

Gambar 4.16 Group Editor




d. Dobel klik di Juntion dan Conduit kemudian di isi:

Gambar 4.17 Tampilan memasukkan data pada Junction dan Conduit

Lakukan dari Junction 1 sampai dengan Junction 19, Conduit 1

sampai dengan Conduit 19.

e. Kemudian di dobel klik pada Gage 1,

Gambar 4.18 Tampilan memasukkan data Raingage




f. Dari data categories

Pilih ”Time series” kemudian klik maka akan tampil

Gambar 4.19 Time series editor

g. Select Data Categories

Title/Notes lalu klik kemudian ketik ”Tutorial....” atau EPA

SWMM 5.0 . tujuan hanya untuk menamai hasil Running.

Kemudian klik ”Ok”.

h. Select File >> save as

i. Select Project >> Details

Untuk menampilkan hasil data dari Running.




j. Options >>

Gambar 4.20 Simulation Option

k. Select Project >> Run Simulation

Untuk mengetahui hasil dari simulasi subcatchment maka klik

Report >> Status. Hasil running dapat dilihat pada lampiran.




4.3 Hasil

Hasil akhir yang akan dicari adalah persamaan hubungan antara kapasitas

kolam retensi dengan debit banjir. Pada proses sebelumnya, hasil running

simulation telah didapat dan diteruskan dengan memasukkan storage unit

(unit tampungan)

Cara memasukkan storage unit sebagai berikut:

1. Klik kanan pada junction yang dikehendaki untuk mengubah junction

menjadi storage unit, kemudian pilih Convert to >> Storage Unit

dalam hal ini kami memilih J11 karena merupakan titik pertemuan dari 4

cabang junction.

Gambar 4.21 Convert junction to storage unit

2. Klik pada junction yang telah diubah menjadi storage unit untuk

memasukkan nilai Max Depth dan Ponded Area. Nilai max depth dapat

diubah-ubah (diasumsikan) dan ponded area dianggap tetap (asumsi

sebesar 20000 m2),




Gambar 4.22 Memasukkan data pada storage unit

3. Pilih Option >> klik Time Steps masukkan nilai Routing sebesar 60

detik,

Gambar 4.23 Time Steps




4. Langkah selanjutnya select Project >> Run Simulation

Untuk mengetahui hasil dari simulasi storage unit maka klik Report >>

Status. Hasil running dapat dilihat pada lampiran.

Hasil kemudian ditampilkan dalam bentuk tabel untuk memudahkan

dalam pembacaan,

5. Lakukan proses Run Simulation sampai n kali (diambil n = 30 kali), hal

ini bertujuan untuk mengetahui apakah terjadi banjir (flooded) atau tidak

dan jumlah masukan maksimum (total maximum inflow) pada outfall.

Agar lebih jelas dapat dilihat pada tabel 4.6,

6. Membuat grafik hubungan antara volume dan inflow pada outfall serta

ditampilkan trend analysis-nya.

Tabel 4.6 Hasil rekap Run Simulation

Max Depth

(m)

Ponded Area

(m2)

Flooded

(m3/s)

Inflow pada Outfall

(m3/s)

Volume

(m3)

3 20000 77.117 575.789 60000

3.5 20000 95.835 624.804 70000

4 20000 128.227 554.095 80000

4.5 20000 117.669 623.992 90000

5 20000 98.876 625.624 100000

5.5 20000 69.954 596.677 110000

6 20000 48.783 608.721 120000

6.5 20000 53.542 620.989 130000

7 20000 40.145 627.725 140000

7.5 20000 7.705 634.91 150000

8 20000 54.694 626.644 160000

8.5 20000 43.542 624.787 170000

9 20000 41.394 622.193 180000




Tabel 4.6 Hasil rekap Run Simulation (lanjutan)

Max Depth

(m)

Ponded Area

(m2)

Flooded

(m3/s)

Inflow pada Outfall

(m3/s)

Volume

(m3)

9.5 20000 22.497 640.144 190000

9.55 20000 21.021 635.901 191000

9.6 20000 0 641.237 192000

9.65 20000 0 640.713 193000

9.7 20000 0 639.19 194000

9.75 20000 0 628.482 195000

9.8 20000 0 631.359 196000

9.9 20000 0 636.399 198000

10 20000 0 641.773 200000

10.5 20000 0 641.336 210000

11 20000 0 640.856 220000

11.5 20000 0 640.492 230000

12 20000 0 640.492 240000

12.5 20000 0 640.492 250000

13 20000 0 640.492 260000

14 20000 0 640.492 280000

15 20000 0 640.492 300000




Gambar 4.24 Grafik hubungan antara Volume dengan Debit pada Outfall

Dari grafik hubungan antara volume dengan Debit pada outfall didapatkan

persamaan sebagai berikut:

612.00.549000.0091

2

2

=

++−Ε−=

Rxxy

Terlihat juga bentuk grafiknya naik-turun. Hal ini terjadi karena time steps

terlalu besar, maka perlu diulang kembali untuk Run Simulation dengan

memasukkan Routing sebesar 1 detik pada Time Steps (run simulation

sebelumnya memakai routing sebesar 60 detik) dengan langkah sebagai

berikut:




1. Pilih Option >> klik Time Steps masukkan nilai Routing sebesar 1

detik,

Gambar 4.25 Time Steps

2. Langkah selanjutnya select Project >> Run Simulation

Untuk mengetahui hasil dari simulasi storage unit maka klik Report >>

Status. Hasil running dapat dilihat pada lampiran.

Hasil kemudian ditampilkan dalam bentuk tabel untuk memudahkan

dalam pembacaan,

3. Lakukan proses Run Simulation sampai n kali (disini kami mengambil

n = 30 kali), hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah terjadi banjir

(flooded) atau tidak dan jumlah masukan maksimum (total maximum

inflow) pada outfall. Agar lebih jelas dapat dilihat pada tabel 4.7,




4. Membuat grafik hubungan antara volume dan inflow (debit) serta

ditampilkan trend analysis-nya.

Gambar 4.26 Grafik hubungan antara Volume dengan inflow (debit)

Pada grafik 4.26 terlihat hasil plotnya naik turun, hal ini disebabkan karena data

yang diplot ke dalam grafik masih bercampur antara data yang ada nilai flooded-

nya dan yang tidak terjadi flooded. Oleh karena itu, grafik diatas dipecah menjadi

dua tampilan yaitu pada gambar 4.27 dan gambar 4.28.




Gambar 4.27 Grafik hubungan antara Volume dengan inflow (debit) dengan memasukkan

nilai flooded

Dari trend analysis grafik 4.27 didapatkan dua persamaan sebagai berikut:

1. Inflow pada Outfall vs volume

989.0567357.38

2 =

+=

Rxy

Inflow pada outfall ialah aliran atau debit yang masuk ke outfall.




2. Inflow pada conduit 11 vs volume

996.0327497.42

2 =

−=

Rxy

Inflow pada conduit 11 ialah aliran atau debit yang masuk ke saluran 11.

Dari grafik 4.27 terlihat bahwa semakin besar volume, maka semakin besar

pula debitnya (inflow).

R2 adalah koefisien korelasi penentuan, besarnya R2 adalah 0 ≤ R2 ≤ 1.

Jika R2 = 1, maka dikatakan bahwa kedua variable mempunyai korelasi yang

sangat kuat. Jika R2 = 0, maka dikatakan bahwa kedua variable tidak

berkorelasi.

Gambar 4.28 Grafik hubungan antara Volume dengan inflow (debit) dengan nilai flooded = 0




Dari trend analysis grafik 4.28 didapatkan dua persamaan sebagai berikut:

1. Inflow pada Outfall vs volume

103.630

2 =

=

Ry

2. Inflow pada conduit 11 vs volume

1569.475

2 =

=

Ry

flooded = 0 berarti tidak terjadi banjir atau luapan.

R2 adalah koefisien korelasi penentuan, besarnya R2 adalah 0 ≤ R2 ≤ 1.

Jika R2 = 1, maka dikatakan bahwa kedua variable mempunyai korelasi yang

sangat kuat. Jika R2 = 0, maka dikatakan bahwa kedua variable tidak

berkorelasi.

Grafik-grafik tersebut diperoleh dari tabel 4.7 berikut ini:

Tabel 4.7 Hasil rekap Run Simulation

Max Depth

(m)

Ponded Area

(m2)

Flooded

(m3/s)

Inflow pada

C11 (m3/s)

Inflow pada

Outfall (m3/s)

Volume

(m3)

0.3 20000 430.050 46.096 239.49 6000

0.4 20000 401.364 74.918 268.728 8000

0.5 20000 367.105 109.413 303.414 10000

0.6 20000 327.540 149.225 343.252 12000

0.7 20000 282.851 194.199 387.947 14000

0.8 20000 233.165 244.092 436.97 16000

0.9 20000 178.571 298.916 489.087 18000

1 20000 119.130 358.451 541.442 20000

1.11 20000 48.195 428.311 593.711 22200

1.12 20000 41.459 435.123 598.505 22400




Tabel 4.7 Hasil rekap Run Simulation (lanjutan) Max Depth

(m)

Ponded Area

(m2)

Flooded

(m3/s)

Inflow pada

C11 (m3/s)

Inflow pada

Outfall (m3/s)

Volume

(m3)

1.13 20000 34.676 441.934 603.424 22600

1.14 20000 27.845 448.797 608.527 22800

1.15 20000 20.966 455.690 613.857 23000

1.16 20000 14.039 462.524 619.349 23200

1.17 20000 7.065 469.375 624.776 23400

1.18 20000 0.043 475.564 630.027 60000

1.19 20000 0 475.569 630.03 70000

1.20 20000 0 475.569 630.03 80000

1.21 20000 0 475.569 630.03 90000

1.22 20000 0 475.569 630.03 140000

1.23 20000 0 475.569 630.03 200000

1.24 20000 0 475.569 630.03 240000

1.25 20000 0 475.569 630.03 300000

1.26 20000 0 475.569 630.03 340000

1.27 20000 0 475.569 630.03 400000

1.28 20000 0 475.569 630.03 440000

1.29 20000 0 475.569 630.03 500000

1.30 20000 0 475.569 630.03 540000

1.31 20000 0 475.569 630.03 600000

1.32 20000 0 475.569 630.03 700000




BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisa DAS (Daerah Aliran Sungai) Beringin menggunakan EPA

SWMM, maka didapatkan:

1. Persamaan hubungan antara kapasitas kolam retensi dengan debit aliran

sungai kali Beringin.

989.0567357.38

2 =

+=

Rxy

y = Debit pada outfall (m3/dtk)

x = volume (m3)

R2 = koefisien korelasi penentuan

2. Dimensi kolam retensi supaya tidak terjadi banjir adalah sebagai

berikut:

Max depth minimum = 1.19 m

Ponded area = 20000 m2

5.2 Saran

Disarankan kepada penulis tugas akhir yang akan datang untuk

mencantumkan perhitungan perubahan ponded area.

58

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, (2007), manning coefficient, www. google. com/ manning coefficient/

wsp 2339 (didownload pada 28 Desember 2007) Anonim, (2008), runoff coefisient www. waterboards. ca. gov/ .../ programs/ stormwater/ muni/ nrdc/ chapterrunoff 2006-08 rev. pdf (didownload pada 16 Maret 2008) Anonim, (2008), stromwater, www.water-research. net/ waterlibrary/ stromwater/

greenamp. pdf (didownload pada 11 Januari 2008) Arcement G. J., Jr and Schneider V. R., (2008), Guide for Selecting Manning's

Roughness Coefficients for Natural Channels and Flood Plains, ASCE (1982). Gravity Sanitary Sewer Design and Construction, ASCE Manual

of Practice No. 60, New York, NY. Chow V. Te., (1989), Hidrolika Saluran Terbuka, Penerbit Erlangga, Jakarta. Diyanto, A., Wirastowo, B., (2007), Tugas Akhir, Unika Soegijapranata,

Semarang. Mustafa Zainal, (1995), Pengantar Statistik Terapan untuk Ekonomi, Bagian

Penerbitan Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Santosa Budi, (2007), Catatan Kuliah Hidrologi, Unika Soegijapranata,

Semarang. Soemarto C. D., (1999), Hidrologi Teknik, Penerbit Erlangga, Jakarta. Sosrodarsono Suyono., Takeda Kensaku, (1976), Hidrologi Untuk Pengairan, PT

Pradnya Paramita, Jakarta. Subarkah Imam, (1980), Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air, Penerbit

Idea Dharma, Bandung. Sudaryoko Y., (1987), Pedoman Penanggulangan Banjir, Badan Penerbit

Pekerjaan Umum, Jakarta. Tim Perguruan Tinggi Swasta, (1997), Irigasi dan Bangunan Air, Penerbit

Gunadarma, Jakarta.

L1

EPA STORM WATER MANAGEMENT MODEL - VERSION 5.0 (Build 5.0.011) -------------------------------------------------------------- DEASY ANGGA 19 **************** Analysis Options **************** Flow Units ............... CMS Infiltration Method ...... GREEN_AMPT Flow Routing Method ...... KINWAVE Starting Date ............ APR-10-2008 00:00:00 Ending Date .............. APR-10-2008 12:00:00 Antecedent Dry Days ...... 0.0 Report Time Step ......... 00:15:00 Wet Time Step ............ 00:05:00 Dry Time Step ............ 00:15:00 Routing Time Step ........ 1.00 sec ************************** Volume Depth Runoff Quantity Continuity hectare-m mm ************************** --------- ------- Total Precipitation ...... 252.245 81.700 Evaporation Loss ......... 0.000 0.000 Infiltration Loss ........ 9.569 3.099 Surface Runoff ........... 240.361 77.851 Final Surface Storage .... 3.384 1.096 Continuity Error (%) ..... -0.424 ************************** Volume Volume Flow Routing Continuity hectare-m Mliters ************************** --------- --------- Dry Weather Inflow ....... 0.000 0.000 Wet Weather Inflow ....... 240.348 2403.509 Groundwater Inflow ....... 0.000 0.000 RDII Inflow .............. 0.000 0.000 External Inflow .......... 0.000 0.000 External Outflow ......... 241.297 2412.996 Surface Flooding ......... 0.000 0.000 Evaporation Loss ......... 0.000 0.000 Initial Stored Volume .... 0.000 0.000 Final Stored Volume ...... 1.816 18.160 Continuity Error (%) ..... -1.150 *************************** Subcatchment Runoff Summary *************************** -------------------------------------------------------------------------------------- Total Total Total Total Total Peak Runoff Precip Runon Evap Infil Runoff Runoff Coeff Subcatchment mm mm mm mm mm CMS -------------------------------------------------------------------------------------- S1 81.700 0.000 0.000 6.413 68.795 43.696 0.842 S2 81.700 0.000 0.000 5.557 76.436 18.634 0.936 S3 81.700 0.000 0.000 1.623 80.398 46.271 0.984 S4 81.700 0.000 0.000 6.413 73.833 24.921 0.904 S5 81.700 0.000 0.000 1.955 79.924 38.665 0.978 S6 81.700 0.000 0.000 0.698 81.573 49.560 0.998 S7 81.700 0.000 0.000 1.051 80.834 57.665 0.989 S8 81.700 0.000 0.000 1.898 80.005 100.637 0.979 S9 81.700 0.000 0.000 1.501 80.578 61.082 0.986 S10 81.700 0.000 0.000 2.060 79.778 49.243 0.976 S11 81.700 0.000 0.000 0.982 80.966 47.936 0.991 S12 81.700 0.000 0.000 5.818 76.162 25.801 0.932

L2

-------------------------------------------------------------------------------------- Total Total Total Total Total Peak Runoff Precip Runon Evap Infil Runoff Runoff Coeff Subcatchment mm mm mm mm mm CMS -------------------------------------------------------------------------------------- S13 81.700 0.000 0.000 1.024 81.380 20.321 0.996

S14 81.700 0.000 0.000 6.132 75.832 20.921 0.928 S15 81.700 0.000 0.000 1.493 80.591 32.904 0.986

S16 81.700 0.000 0.000 0.579 81.922 12.467 1.003 S17 81.700 0.000 0.000 0.816 81.299 34.722 0.995 S18 81.700 0.000 0.000 1.484 80.603 22.229 0.987 S19 81.700 0.000 0.000 4.595 77.450 32.666 0.948 -------------------------------------------------------------------------------------- System 81.700 0.000 0.000 3.099 77.851 740.341 0.953 ****************** Node Depth Summary ****************** ---------------------------------------------------------------------------------------- Average Maximum Maximum Time of Max Max Vol. Total Depth Depth HGL Occurrence Ponded Minutes Node Type Meters Meters Meters days hr:min ha-mm Flooded ---------------------------------------------------------------------------------------- J1 JUNCTION 0.08 0.27 205.42 0 00:35 0 0 J2 JUNCTION 0.03 0.17 165.39 0 00:35 0 0 J3 JUNCTION 0.08 0.35 160.98 0 00:35 0 0 J4 JUNCTION 0.04 0.20 160.20 0 00:35 0 0 J5 JUNCTION 0.07 0.38 130.38 0 00:36 0 0 J6 JUNCTION 0.11 0.59 110.47 0 00:35 0 0 J7 JUNCTION 0.07 0.41 104.41 0 00:36 0 0 J8 JUNCTION 0.11 0.75 92.75 0 00:35 0 0 J9 JUNCTION 0.04 0.39 54.39 0 00:35 0 0 J10 JUNCTION 0.15 0.82 48.82 0 00:39 0 0 J12 JUNCTION 0.32 1.87 15.87 0 00:40 0 0 J13 JUNCTION 0.42 2.45 14.45 0 00:41 0 0 J14 JUNCTION 0.42 2.45 13.95 0 00:42 0 0 J15 JUNCTION 0.34 1.96 11.96 0 00:43 0 0 J16 JUNCTION 0.31 1.85 9.85 0 00:43 0 0 J17 JUNCTION 0.31 1.85 9.35 0 00:44 0 0 J18 JUNCTION 0.53 3.08 9.08 0 00:43 0 0 J19 JUNCTION 0.53 3.07 8.57 0 00:45 0 0 Out1 OUTFALL 0.26 1.55 5.55 0 00:45 0 0 Sto1 STORAGE 0.19 1.18 33.18 0 00:39 0 0 ***************** Node Flow Summary ***************** ------------------------------------------------------------------------------------ Maximum Maximum Maximum Lateral Total Time of Max Flooding Time of Max Inflow Inflow Occurrence Overflow Occurrence Node Type CMS CMS days hr:min CMS days hr:min ------------------------------------------------------------------------------------ J1 JUNCTION 43.696 43.696 0 00:35 0.000 J2 JUNCTION 18.634 18.634 0 00:35 0.000 J3 JUNCTION 46.271 84.955 0 00:35 0.000 J4 JUNCTION 24.921 24.921 0 00:35 0.000 J5 JUNCTION 38.665 77.352 0 00:36 0.000 J6 JUNCTION 49.560 129.832 0 00:35 0.000 J7 JUNCTION 57.665 130.043 0 00:36 0.000 J8 JUNCTION 100.637 229.246 0 00:35 0.000 J9 JUNCTION 61.082 61.082 0 00:35 0.000 J10 JUNCTION 49.243 213.843 0 00:39 0.000 J12 JUNCTION 25.801 498.598 0 00:40 0.000 J13 JUNCTION 20.321 511.896 0 00:41 0.000

L3

------------------------------------------------------------------------------------ Maximum Maximum Maximum Lateral Total Time of Max Flooding Time of Max Inflow Inflow Occurrence Overflow Occurrence Node Type CMS CMS days hr:min CMS days hr:min ------------------------------------------------------------------------------------ J14 JUNCTION 20.921 530.376 0 00:42 0.000

J15 JUNCTION 32.904 554.596 0 00:43 0.000 J16 JUNCTION 12.467 562.268 0 00:43 0.000 J17 JUNCTION 34.722 586.998 0 00:43 0.000 J18 JUNCTION 22.229 603.415 0 00:43 0.000

J19 JUNCTION 32.666 630.038 0 00:45 0.000 Out1 OUTFALL 0.000 630.030 0 00:45 0.000 Sto1 STORAGE 47.936 475.979 0 00:39 0.000 ********************** Storage Volume Summary ********************** -------------------------------------------------------------------------------------- Average Avg Maximum Max Time of Max Maximum Volume Pcnt Volume Pcnt Occurrence Outflow Storage Unit 1000 m3 Full 1000 m3 Full days hr:min CMS -------------------------------------------------------------------------------------- Sto1 0.194 6 1.180 39 0 00:39 475.979 *********************** Outfall Loading Summary *********************** ----------------------------------------------- Flow Avg. Max. Freq. Flow Flow Outfall Node Pcnt. CMS CMS ----------------------------------------------- Out1 99.22 56.303 630.030 ----------------------------------------------- System 99.22 56.303 630.030 ******************** Link Flow Summary ******************** ----------------------------------------------------------------------------------------- Maximum Time of Max Maximum Max/ Max/ Total Flow Occurrence Velocity Full Full Minutes Link Type CMS days hr:min m/sec Flow Depth Surcharged ------------------------------------------------------------------------------------------ C1 CONDUIT 42.016 0 00:38 5.36 0.01 0.08 0 C2 CONDUIT 84.359 0 00:38 7.91 0.02 0.11 0 C3 CONDUIT 120.657 0 00:43 7.16 0.04 0.17 0 C4 CONDUIT 60.962 0 00:35 5.20 0.02 0.12 0 C5 CONDUIT 17.555 0 00:40 3.85 0.01 0.05 0 C6 CONDUIT 24.084 0 00:38 4.32 0.01 0.06 0 C7 CONDUIT 76.954 0 00:39 6.73 0.02 0.11 0 C8 CONDUIT 130.037 0 00:36 10.37 0.03 0.12 0 C9 CONDUIT 223.685 0 00:39 9.59 0.07 0.22 0 C10 CONDUIT 213.065 0 00:41 8.01 0.08 0.25 0 C11 CONDUIT 475.569 0 00:40 11.77 0.15 0.36 0 C12 CONDUIT 498.190 0 00:42 7.10 0.35 0.57 0 C13 CONDUIT 511.599 0 00:42 5.20 0.57 0.74 0 C14 CONDUIT 530.146 0 00:43 7.12 0.38 0.59 0 C15 CONDUIT 554.568 0 00:43 10.01 0.25 0.47 0 C16 CONDUIT 562.259 0 00:44 8.14 0.34 0.56 0 C17 CONDUIT 586.991 0 00:43 11.30 0.22 0.44 0 C18 CONDUIT 602.170 0 00:45 4.55 0.87 0.93 0 C19 CONDUIT 630.030 0 00:45 11.24 0.25 0.47 0

L4

******************************** Highest Flow Instability Indexes ******************************** All links are stable. ************************* Routing Time Step Summary ************************* Minimum Time Step : 1.00 sec Average Time Step : 1.00 sec Maximum Time Step : 1.00 sec Percent in Steady State : 0.00 Average Iterations per Step : 1.00 Analysis begun on: Mon Apr 21 14:45:39 2008 Analysis ended on: Mon Apr 21 14:45:42 2008 Total elapsed time: 00:00:03

L5


L6


S14 81.700 0.000 0.000 6.132 75.832 20.921 0.928 S15 81.700 0.000 0.000 1.493 80.591 32.904 0.986


L7



J19 JUNCTION 32.666 624.779 0 00:44 0.000 Out1 OUTFALL 0.000 624.776 0 00:45 0.000 Sto1 STORAGE 47.936 475.979 0 00:39 7.065 0 00:39 ********************** Storage Volume Summary ********************** -------------------------------------------------------------------------------------- Average Avg Maximum Max Time of Max Maximum Volume Pcnt Volume Pcnt Occurrence Outflow Storage Unit 1000 m3 Full 1000 m3 Full days hr:min CMS -------------------------------------------------------------------------------------- Sto1 0.194 17 1.170 100 0 00:37 468.914 *********************** Outfall Loading Summary *********************** ----------------------------------------------- Flow Avg. Max. Freq. Flow Flow Outfall Node Pcnt. CMS CMS ----------------------------------------------- Out1 99.22 56.270 624.776 ----------------------------------------------- System 99.22 56.270 624.776 ******************** Link Flow Summary ******************** ----------------------------------------------------------------------------------------- Maximum Time of Max Maximum Max/ Max/ Total Flow Occurrence Velocity Full Full Minutes Link Type CMS days hr:min m/sec Flow Depth Surcharged ------------------------------------------------------------------------------------------ C1 CONDUIT 42.016 0 00:38 5.36 0.01 0.08 0 C2 CONDUIT 84.359 0 00:38 7.91 0.02 0.11 0 C3 CONDUIT 120.657 0 00:43 7.16 0.04 0.17 0 C4 CONDUIT 60.962 0 00:35 5.20 0.02 0.12 0 C5 CONDUIT 17.555 0 00:40 3.85 0.01 0.05 0 C6 CONDUIT 24.084 0 00:38 4.32 0.01 0.06 0 C7 CONDUIT 76.954 0 00:39 6.73 0.02 0.11 0 C8 CONDUIT 130.037 0 00:36 10.37 0.03 0.12 0 C9 CONDUIT 223.685 0 00:39 9.59 0.07 0.22 0 C10 CONDUIT 213.065 0 00:41 8.01 0.08 0.25 0 C11 CONDUIT 469.375 0 00:42 11.72 0.15 0.35 0 C12 CONDUIT 492.411 0 00:43 7.08 0.35 0.56 0 C13 CONDUIT 505.620 0 00:44 5.19 0.56 0.74 0 C14 CONDUIT 524.418 0 00:45 7.09 0.38 0.59 0 C15 CONDUIT 548.588 0 00:43 9.97 0.24 0.46 0 C16 CONDUIT 556.378 0 00:43 8.11 0.34 0.56 0 C17 CONDUIT 581.498 0 00:43 11.26 0.22 0.44 0 C18 CONDUIT 596.877 0 00:44 4.54 0.87 0.93 0 C19 CONDUIT 624.776 0 00:45 11.21 0.25 0.47 0

L8

******************************** Highest Flow Instability Indexes ******************************** All links are stable. ************************* Routing Time Step Summary ************************* Minimum Time Step : 1.00 sec Average Time Step : 1.00 sec Maximum Time Step : 1.00 sec Percent in Steady State : 0.00 Average Iterations per Step : 1.00 Analysis begun on: Mon Apr 21 15:32:28 2008 Analysis ended on: Mon Apr 21 15:32:31 2008 Total elapsed time: 00:00:03

L9


L10


S14 81.700 0.000 0.000 6.132 75.832 20.921 0.928 S15 81.700 0.000 0.000 1.493 80.591 32.904 0.986


L11



J19 JUNCTION 32.666 239.503 0 00:36 0.000 Out1 OUTFALL 0.000 239.490 0 00:36 0.000 Sto1 STORAGE 47.936 475.979 0 00:39 430.050 0 00:39 ********************** Storage Volume Summary ********************** -------------------------------------------------------------------------------------- Average Avg Maximum Max Time of Max Maximum Volume Pcnt Volume Pcnt Occurrence Outflow Storage Unit 1000 m3 Full 1000 m3 Full days hr:min CMS -------------------------------------------------------------------------------------- Sto1 0.131 44 0.300 100 0 00:15 45.930 *********************** Outfall Loading Summary *********************** ----------------------------------------------- Flow Avg. Max. Freq. Flow Flow Outfall Node Pcnt. CMS CMS ----------------------------------------------- Out1 99.22 29.452 239.490 ----------------------------------------------- System 99.22 29.452 239.490 ******************** Link Flow Summary ******************** ----------------------------------------------------------------------------------------- Maximum Time of Max Maximum Max/ Max/ Total Flow Occurrence Velocity Full Full Minutes Link Type CMS days hr:min m/sec Flow Depth Surcharged ------------------------------------------------------------------------------------------ C1 CONDUIT 42.016 0 00:38 5.36 0.01 0.08 0 C2 CONDUIT 84.359 0 00:38 7.91 0.02 0.11 0 C3 CONDUIT 120.657 0 00:43 7.16 0.04 0.17 0 C4 CONDUIT 60.962 0 00:35 5.20 0.02 0.12 0 C5 CONDUIT 17.555 0 00:40 3.85 0.01 0.05 0 C6 CONDUIT 24.084 0 00:38 4.32 0.01 0.06 0 C7 CONDUIT 76.954 0 00:39 6.73 0.02 0.11 0 C8 CONDUIT 130.037 0 00:36 10.37 0.03 0.12 0 C9 CONDUIT 223.685 0 00:39 9.59 0.07 0.22 0 C10 CONDUIT 213.065 0 00:41 8.01 0.08 0.25 0 C11 CONDUIT 46.096 0 02:19 5.11 0.02 0.09 0 C12 CONDUIT 71.315 0 00:36 3.68 0.05 0.19 0 C13 CONDUIT 90.576 0 00:36 2.98 0.10 0.28 0 C14 CONDUIT 110.791 0 00:37 4.24 0.08 0.24 0 C15 CONDUIT 141.720 0 00:36 6.29 0.06 0.21 0 C16 CONDUIT 153.622 0 00:35 5.29 0.09 0.27 0 C17 CONDUIT 187.690 0 00:35 7.67 0.07 0.23 0 C18 CONDUIT 208.479 0 00:37 3.32 0.30 0.52 0 C19 CONDUIT 239.490 0 00:36 8.13 0.10 0.27 0

L12

******************************** Highest Flow Instability Indexes ******************************** All links are stable. ************************* Routing Time Step Summary ************************* Minimum Time Step : 1.00 sec Average Time Step : 1.00 sec Maximum Time Step : 1.00 sec Percent in Steady State : 0.00 Average Iterations per Step : 1.00 Analysis begun on: Fri May 09 14:28:19 2008 Analysis ended on: Fri May 09 14:28:22 2008 Total elapsed time: 00:00:03

03 12 0010 Deasy Natalie + 03 12 0048 Erlangga Hartawanf

Documents

Transcript of 03 12 0010 Deasy Natalie + 03 12 0048 Erlangga Hartawanf