Kesetimbangan Air
E.8.1.6 Analisis Debit Banjir
I. Analisis Frekuensi
Metode analisis hujan rancangan pemilihannya sangat tergantung dari kesesuaian parameter statistik dari data yang bersangkutan atau dip
jenis distribusi dalam analisis frekuensi yaitu : 1. Distribusi Normal
2. Distribusi Log Normal
3. Distribusi Log Pearson Type III 4. Distribusi Gumbel Type I
Dalam studi ini distribusi frekuensi yang Pearson Type III.
A Metode E.J Gumbel Type I
Metode pendekatan untuk analisis frekuensi dalam studi ini menggunakan metode E.J Gumbel Type I, dengan persamaan sebagai berikut :
Xt = Xr + K. St Dimana :
Xt = Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang T tahun
Xr = Harga rerata dari data
Xr =
St = Standard deviasi
St =
K = Faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang (
Untuk menghitung faktor frekuensi E.J Gumbel Type I digunakan rumus :
K = Yt
---Dengan :
Yt = Reduced variate sebagai fungsi periode ulang T
Analisis Debit Banjir
Metode analisis hujan rancangan pemilihannya sangat tergantung dari kesesuaian parameter statistik dari data yang bersangkutan atau dipilih berdasarkan pertimbangan teknis lainnya. Ada beberapa jenis distribusi dalam analisis frekuensi yaitu :
Distribusi Log Pearson Type III
Dalam studi ini distribusi frekuensi yang digunakan adalah distribusi E.J Gumbel Type I dan Log
Metode E.J Gumbel Type I
Metode pendekatan untuk analisis frekuensi dalam studi ini menggunakan metode E.J Gumbel Type I, dengan persamaan sebagai berikut :
Xr + K. St
Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode
Harga rerata dari data
1 n Xi --- Σ n i = 1 Standard deviasi
√
n Xi2 n Xi Σ - Σ i = 1 i = 1Faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang ( return period
Untuk menghitung faktor frekuensi E.J Gumbel Type I digunakan rumus : Yt – Yn
--- Sn
Reduced variate sebagai fungsi periode ulang T
Metode analisis hujan rancangan pemilihannya sangat tergantung dari kesesuaian parameter statistik ilih berdasarkan pertimbangan teknis lainnya. Ada beberapa
digunakan adalah distribusi E.J Gumbel Type I dan Log
Metode pendekatan untuk analisis frekuensi dalam studi ini menggunakan metode E.J Gumbel Type
Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode
= -Ln (-Ln (T-1)/T)
Yn = Reduced mean sebagai fungsi dari banyaknya data n ( Tabel
Sn = Reduced standard deviasi sebagai fungsi dari banyaknya data n (Tabel Dengan mensubstitusikan ketiga persamaan di atas diperoleh :
Xt = Xr + ( Sx / Sn ) ( Jika : 1 = Sx --- ---a Sn b = Xr
Persamaan di atas menjadi : Xt = b + ( 1/a ) . Yt
B. Metode Log Pearson Type III
Metode yang dianjurkan dalam pemakaian distribusi Log Pearson Type III adalah dengan mengkonversikan rangkaian datanya menjadi bentuk logaritmis.
Secara garis besar prosedur dari distribusi Log Pearson tipe III adalah sebagai berikut : - Mengubah data curah hujan rata
logaritma.
- Menghitung harga rata-rata logaritma dengan rumus :
Log Xrata = i = 1
--- Menghitung simpangan baku dengan rumus :
S =
√
- Menghitung koefisien kemiringan dengan rumus :
Cs = n x 1)/T)
Reduced mean sebagai fungsi dari banyaknya data n ( Tabel 5 -Reduced standard deviasi sebagai fungsi dari banyaknya data n (Tabel Dengan mensubstitusikan ketiga persamaan di atas diperoleh :
Xr + ( Sx / Sn ) ( Yt – Yn ) Sx --- Sn - Sx Yn --- Sn
Metode Log Pearson Type III
Metode yang dianjurkan dalam pemakaian distribusi Log Pearson Type III adalah dengan mengkonversikan rangkaian datanya menjadi bentuk logaritmis.
Secara garis besar prosedur dari distribusi Log Pearson tipe III adalah sebagai berikut :
Mengubah data curah hujan rata-rata maksimum tahunan sebanyak n buah kedalam bentuk
rata logaritma dengan rumus : n Log X Σ i = 1 --- N
Menghitung simpangan baku dengan rumus :
√
n
( Log Xi – Log Xrata )2
Σ i = 1
--- n – 1
Menghitung koefisien kemiringan dengan rumus :
n x n
( Log Xi - Log Xrata )3
Σ i = 1
--- ( n – 1 ) . ( n – 2 ) . S3
- 14)
Reduced standard deviasi sebagai fungsi dari banyaknya data n (Tabel 5 - 15)
Metode yang dianjurkan dalam pemakaian distribusi Log Pearson Type III adalah dengan
Secara garis besar prosedur dari distribusi Log Pearson tipe III adalah sebagai berikut :
- Menghitung logaritma curah hujan rancangan dengan kala ulangnya Log Xt = Log Xrata
Dengan harga G diperoleh dari Cs dan tingkat probabilitasnya - Cari antilog dari logaritma X
Dimana :
S = Simpangan baku
Log Xt = Logaritma curah hujan rancangan dengan kala ulang T tahun Log Xrata = Logaritma curah hujan rata
G = Koefisien frekuensi ( Tabel
n = Jumlah data
Cs = Koefisien kemiringan
III. Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi A. Metode Smirnov Kolmogorov
Pemeriksaan uji ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu kebenaran hipotesa distribusi frekuensi. Dengan pemeriksaan uji ini akan diketahui beberapa hal, diantaranya :
• Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang diperoleh secara teoritis
• Kebenaran hipotesa (diterima/ditolak)
Hipotesa suatu rancangan awal adalah merupakan perumusan sementara mengenai sesuatu hal yang dibuat dan untuk menjelaskan hal itu diperlukan adanya penyelidikan. Untuk mengadakan pemeriksaan uji tersebut terlebih dahulu harus diadakan plotting data dari hasil pengamatan di kertas probabilitas dan garis durasi yang sesuai.
Sebelum melakukan uji kesesuaian, maka dilakukan plotting data pengamatan pada kertas probabilitas dan garis durasi yang sesuai
1. Data curah hujan maksimum harian rerata tiap tahun disusun dari kecil ke besar Propbabilias dihitung dengan persamaan Weibull sebaga berikut :
P = [ m / ( n +1) ] x 100 % Dimana :
P = probabilitas ( % ) m = nomor urut n = banyaknya data 2. Plot data hujan Xi dan probalitas
3. Plot persamaan analisis frekuensi yang sesuai
curah hujan rancangan dengan kala ulangnya
rata + G. S
G diperoleh dari Cs dan tingkat probabilitasnya
Cari antilog dari logaritma Xt untuk mendapatkan curah hujan rancangan
Simpangan baku
Logaritma curah hujan rancangan dengan kala ulang T tahun Logaritma curah hujan rata-rata (mm)
Koefisien frekuensi ( Tabel 5 – 16 dan Tabel 5 – 17 Jumlah data
Koefisien kemiringan
Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi Metode Smirnov Kolmogorov
Pemeriksaan uji ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu kebenaran hipotesa distribusi frekuensi. Dengan pemeriksaan uji ini akan diketahui beberapa hal, diantaranya :
Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang
Kebenaran hipotesa (diterima/ditolak)
Hipotesa suatu rancangan awal adalah merupakan perumusan sementara mengenai sesuatu hal yang dibuat dan untuk menjelaskan hal itu diperlukan adanya penyelidikan. Untuk mengadakan ersebut terlebih dahulu harus diadakan plotting data dari hasil pengamatan di kertas probabilitas dan garis durasi yang sesuai.
Sebelum melakukan uji kesesuaian, maka dilakukan plotting data pengamatan pada kertas probabilitas dan garis durasi yang sesuai, dengan tahapan sebagai berikut :
Data curah hujan maksimum harian rerata tiap tahun disusun dari kecil ke besar Propbabilias dihitung dengan persamaan Weibull sebaga berikut :
P = [ m / ( n +1) ] x 100 %
probabilitas ( % )
nomor urut data dari seri yang telah diurutkan banyaknya data
Plot data hujan Xi dan probalitas
Plot persamaan analisis frekuensi yang sesuai
Logaritma curah hujan rancangan dengan kala ulang T tahun (mm)
17 )
Pemeriksaan uji ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu kebenaran hipotesa distribusi frekuensi.
Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang
Hipotesa suatu rancangan awal adalah merupakan perumusan sementara mengenai sesuatu hal yang dibuat dan untuk menjelaskan hal itu diperlukan adanya penyelidikan. Untuk mengadakan ersebut terlebih dahulu harus diadakan plotting data dari hasil pengamatan di
Sebelum melakukan uji kesesuaian, maka dilakukan plotting data pengamatan pada kertas
4. Nilai delta kritis untuk uji smirnov kolmogorov dapat dilihat pada Tabel Nilai Kritis ( n 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 n > 50
Sumber : M.M.A. Shahin, Statistical Analysis in Hydrology, Volume 2 , 1976 , hal. 280
B Metode Kai - Kuadrat
Uji ini diterapkan untuk menguji simpangan dalam arah vertikal, agar distribusi frekuensi yang dipilih bisa diterapkan :
X2 = Σ (Ef – Of)2 / Ef Dimana :
X2 = Harga kai-kuadrat
Ef = Frekuensi (banyaknya pengamatan) yang diharapkan, sesuai dengan pembagian Of = Frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama
Nilai X2 yang terdapat ini harus lebih dari harga X suatu derajat nyata tertentu (
Derajat kebebasan ini secara umum dapat dihitung dengan persamaan : DK = K – ( P + 1 )
Dimana :
DK = Derajat Kebebasan K = Banyaknya kelas
P = Banyaknya keterikatan atau sama dengan banyaknya parameter, yang untuk sebaran Nilai delta kritis untuk uji smirnov kolmogorov dapat dilihat pada Tabel 5 -18
Tabel E - 18
Nilai Kritis (∆∆∆∆cr) dari Smirnov-Kolmogorov α αα α 0,20 0,10 0,05 0,45 0,51 0,56 0,32 0,37 0,41 0,27 0,30 0,34 0,23 0,26 0,29 0,21 0,24 0,27 0,19 0,22 0,24 0,18 0,20 0,23 0,17 0,19 0,21 0,16 0,18 0,20 0,15 0,17 0,19 1,07 1,22 1,36 --- --- --- √n √n √n
Sumber : M.M.A. Shahin, Statistical Analysis in Hydrology, Volume 2 , 1976 , hal. 280
untuk menguji simpangan dalam arah vertikal, agar distribusi frekuensi yang dipilih
kuadrat
Frekuensi (banyaknya pengamatan) yang diharapkan, sesuai dengan pembagian yang terbaca pada kelas yang sama
yang terdapat ini harus lebih dari harga X2 cr ( Kai – Kuadrat Kritis ) pada Tabel suatu derajat nyata tertentu (level of significance), yang sering diambil sebesar 5 %.
a umum dapat dihitung dengan persamaan :
Derajat Kebebasan Banyaknya kelas
Banyaknya keterikatan atau sama dengan banyaknya parameter, yang untuk sebaran 18 0,01 0,67 0,49 0,40 0,36 0,32 0,29 0,27 0,25 0,24 0,23 1,63 --- √n Sumber : M.M.A. Shahin, Statistical Analysis in Hydrology, Volume 2 , 1976 , hal. 280
untuk menguji simpangan dalam arah vertikal, agar distribusi frekuensi yang dipilih
Frekuensi (banyaknya pengamatan) yang diharapkan, sesuai dengan pembagian
Kuadrat Kritis ) pada Tabel 5 - 19, untuk ), yang sering diambil sebesar 5 %.
Kai-Kuadrat adalah sama dengan dua (2). DK 0,950 10 3,940 11 4,575 12 5,226 13 5,892 14 6,571 15 7,962 16 7,962 17 8,672 18 9,390 19 10,117 20 10,851 21 11,501 22 12,338 23 13,910 24 13,848 25 14,611 26 15,379 27 16,151 28 16,928 29 17,708 30 18,493
Sumber : M.M.A Shahin, Statistical Analysis in Hydrology, Volume 2 , 1976, hal. 283 Kuadrat adalah sama dengan dua (2).
Tabel E - 19
Nilai ( X2 cr ) dari Chi – Kuadrat Probabilitas dari X2 0,950 0,800 0,500 0,200 0,050 3,940 6,179 9,342 13,442 18,307 4,575 6,989 10,341 14,631 19,975 5,226 7,807 11,350 15,812 21,026 5,892 8,634 12,340 16,985 22,362 6,571 9,467 13,339 18,151 23,685 7,962 10,307 14,339 19,311 24,996 7,962 11,152 15,338 20,465 26,296 8,672 12,002 16,338 21,615 27,587 9,390 12,857 17,338 22,760 28,869 10,117 13,716 18,338 23,900 30,144 10,851 14,578 19.377 25,038 31,410 11,501 15,445 20,377 26,171 32,671 12,338 16,314 21,337 27,301 33,924 13,910 17,187 22,337 28,429 35,175 13,848 18,062 23,377 29,553 36,415 14,611 18,940 24,337 30,675 37,652 15,379 19,820 25,336 31,795 38,885 16,151 20,703 26,336 32,912 40,113 16,928 21,588 27,336 34,027 41,337 17,708 22,475 28,336 35,139 42,557 18,493 23,364 29,336 36,250 43,773 Sumber : M.M.A Shahin, Statistical Analysis in Hydrology, Volume 2 , 1976, hal. 283
0,050 0,001 18,307 29,588 19,975 31,264 21,026 32,909 22,362 34,528 23,685 36,123 24,996 37,697 26,296 39,252 27,587 40,790 28,869 42,312 30,144 43,820 31,410 45,315 32,671 46,797 33,924 48,268 35,175 49,728 36,415 51,179 37,652 52,620 38,885 54,052 40,113 55,476 41,337 56,893 42,557 58,302 43,773 59,703 Sumber : M.M.A Shahin, Statistical Analysis in Hydrology, Volume 2 , 1976, hal. 283
IV. Analisis Debit Banjir Rancangan (
Guna menunjang pelaksanaan pekerjaan SID Embung Bojo di Kabupaten Barru maka diperlukan analisis debit banjir rancangan.
perencanaan bangunan pengairan. Informasi dan nilai besaran yang dip merupakan masukan penting terhadap faktor
terhadap tipe dan jenis konstruksi pengaman banjir sebagai langkah konservasi, faktor kelayakan ekonomis dan lingkungan dalam tinja
analisis yang memadai beberapa aspek yang perlu diperhatikan :
1. Aspek pemahaman terhadap jenis, sifat dan karakteristik Daerah Aliran Sungai 2. Pemilihan model dan metode analisis yang digunakan
3. Tingkat resiko yang di tanggung.
Bangunan embung seperti pada bangunan waduk lainnya. Harus dilengkapi dengan pelimpah (spillway) yang memerlukan besaran banjir rencana untuk perencanaannya. Karena luas daerah tangkapan hujan untuk embung ini kecil, maka kapasi
kala ulang paling besar 50 tahun (Q
area kecil (A < 100 km2) akan dihitung dengan beberapa metode antara lain metode Rasional Singapura, metode Weduwen dan
A Metode Rasional Singapura
Dalam menentukan debit puncat banjir dengan metode Rasional Singapura, dipergunakan Gambar - 10 dan Gambar 5 - 11. Gambar
hujan (u), dengan intensitas hujan efektif (i
Sedangkan Gambar 5 – 11 menunjukkan hubungan antara intensitas hujan (i) dan waktu (durasi) untuk berbagai kata ulang. Dalam metode ini karateristik hujan/banjir dengan kata ulang 5 tahun dipakai sebagai dasar perhitungan untuk menentukan puncak banjir pada berbagai kala ulang.
Prosedur perhitungan menentukan debit puncak banjir dengan Metode Rasional Singapur sebagai berikut :
1. Parameter daerah tadah hujan (u) dengan rumus:
u =
n . L ---
S0,5
Dimana :
u = Parameter daerah tadah hujan n = Koefisien kekasaran Manning L = Panjang daerah Overland (m)
Analisis Debit Banjir Rancangan (Design Flood)
Guna menunjang pelaksanaan pekerjaan SID Embung Bojo di Kabupaten Barru maka diperlukan analisis debit banjir rancangan. Analisis ini merupakan satu bagian analisis awal dalam perencanaan perencanaan bangunan pengairan. Informasi dan nilai besaran yang diperoleh dalam analisis ini merupakan masukan penting terhadap faktor-faktor perekayasaan seperti kelayakan teknis, pemilihan terhadap tipe dan jenis konstruksi pengaman banjir sebagai langkah konservasi, faktor kelayakan ekonomis dan lingkungan dalam tinjauannya terhadap faktor pembiayaan. Untuk mendapatkan hasil analisis yang memadai beberapa aspek yang perlu diperhatikan :
Aspek pemahaman terhadap jenis, sifat dan karakteristik Daerah Aliran Sungai Pemilihan model dan metode analisis yang digunakan
t resiko yang di tanggung.
Bangunan embung seperti pada bangunan waduk lainnya. Harus dilengkapi dengan pelimpah yang memerlukan besaran banjir rencana untuk perencanaannya. Karena luas daerah tangkapan hujan untuk embung ini kecil, maka kapasitas bangunan pelimpahan direncana dengan kala ulang paling besar 50 tahun (Q50). Design flood untuk perencanaan embung dengan catchment ) akan dihitung dengan beberapa metode antara lain metode Rasional Singapura, metode Weduwen dan analisis hidrograf satuan.
Rasional Singapura
Dalam menentukan debit puncat banjir dengan metode Rasional Singapura, dipergunakan Gambar . Gambar 5 - 10 menunjukkan hubungan antara parameter daerah tadah hujan (u), dengan intensitas hujan efektif (ie5) semuanya untuk hujan dengan kata ulang 5 tahun. menunjukkan hubungan antara intensitas hujan (i) dan waktu (durasi) kata ulang. Dalam metode ini karateristik hujan/banjir dengan kata ulang 5 tahun dipakai sebagai dasar perhitungan untuk menentukan puncak banjir pada berbagai kala ulang.
Prosedur perhitungan menentukan debit puncak banjir dengan Metode Rasional Singapur
Parameter daerah tadah hujan (u) dengan rumus:
Parameter daerah tadah hujan Koefisien kekasaran Manning Panjang daerah Overland (m)
Guna menunjang pelaksanaan pekerjaan SID Embung Bojo di Kabupaten Barru maka diperlukan Analisis ini merupakan satu bagian analisis awal dalam
perencanaan-eroleh dalam analisis ini faktor perekayasaan seperti kelayakan teknis, pemilihan terhadap tipe dan jenis konstruksi pengaman banjir sebagai langkah konservasi, faktor kelayakan Untuk mendapatkan hasil
Aspek pemahaman terhadap jenis, sifat dan karakteristik Daerah Aliran Sungai
Bangunan embung seperti pada bangunan waduk lainnya. Harus dilengkapi dengan pelimpah yang memerlukan besaran banjir rencana untuk perencanaannya. Karena luas daerah tas bangunan pelimpahan direncana dengan untuk perencanaan embung dengan catchment ) akan dihitung dengan beberapa metode antara lain metode Rasional
Dalam menentukan debit puncat banjir dengan metode Rasional Singapura, dipergunakan Gambar 5 menunjukkan hubungan antara parameter daerah tadah ) semuanya untuk hujan dengan kata ulang 5 tahun. menunjukkan hubungan antara intensitas hujan (i) dan waktu (durasi) kata ulang. Dalam metode ini karateristik hujan/banjir dengan kata ulang 5 tahun dipakai sebagai dasar perhitungan untuk menentukan puncak banjir pada berbagai kala ulang.
S = Kemiringan daerah Oeverland (m,m)
Sedangkan besarnya koefisien kekasaran Manning dapat dilihat pada Tabel
Grafik hubungan antara parameter daerah tadah hujan (u), dengan intensitas hujan efektif (ie5) semuanya untuk hujan dengan kata ulang 5 tahun
Grafik hubungan antara intensitas hujan (i) dan waktu (durasi) untuk berbagai kata ulang Kemiringan daerah Oeverland (m,m)
Sedangkan besarnya koefisien kekasaran Manning dapat dilihat pada Tabel
Gambar E - 10
Grafik hubungan antara parameter daerah tadah hujan (u), dengan intensitas hujan efektif ) semuanya untuk hujan dengan kata ulang 5 tahun
Gambar E - 11
Grafik hubungan antara intensitas hujan (i) dan waktu (durasi) untuk berbagai kata ulang Sedangkan besarnya koefisien kekasaran Manning dapat dilihat pada Tabel 5 -20
Grafik hubungan antara parameter daerah tadah hujan (u), dengan intensitas hujan efektif ) semuanya untuk hujan dengan kata ulang 5 tahun
Rumput pendek Rumput tinggi
Daerah tanpa tanaman
Daerah dengan tanaman yang
Daerah dengan tanaman beraneka ragam Semak yang sangat jarang
Semak dan pohon yang jarang Semak yang sedang sampai lebat Pohon-pohon kecil yang lebat Daerah tandus dengan tunggul Daerah tandus dengan tunggul
Hutan kayu yang lebat & tanaman selingan
Sumber : Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994
2. Dengan memplot parameter (u) pada Gambar
tahunan (ie5) untuk kecepatan resapan 0, 10, 20, dan 30 mm/jam. Nilai f menggambarkan sifat lulus air lahan seperti Tabel
1. Kedap air 2. Semi lulus air 3. Lulus air
Sumber :Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994
3. Dari nilai ie5 untuk periode 5 tahun dapat intensitas hujan (i i5 = ie5 + f
Dimana :
i5 = Intensitas hujan selama waktu konsentrasi pada kala ulang 5 tahun (mm/jam). ie5 = Intensitas hujan efekti 5 tahun (mm/jam)
f = Kecepatan inflitrasi (mm/jam) yang nilainya bergantung sifat lulus air lahan. 4. Dengan intensitas hujan kala ulang 5 tahun
dengan menggunakan persamaan berikut : te = (an/i5)1bn
dimana :
te = Durasi hujan atau waktu konsentrasi (menit),
sedangkan an dan bn untuk kala 5, 50 dan 100 tahun seperti pada tabel Tabel E -20
Koefisien Kekasaran Manning n Jenis Penutup Lahan
Daerah tanpa tanaman
Daerah dengan tanaman yang berjajar Daerah dengan tanaman beraneka ragam Semak yang sangat jarang
Semak dan pohon yang jarang Semak yang sedang sampai lebat
pohon kecil yang lebat
Daerah tandus dengan tunggul-tunggul kayu
tandus dengan tunggul-tunggul kayu & tanaman selingan Hutan kayu yang lebat & tanaman selingan
Sumber : Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994 Dengan memplot parameter (u) pada Gambar 5 – 103 dapat diperoleh intensitas hujan efektif 5
) untuk kecepatan resapan 0, 10, 20, dan 30 mm/jam. Nilai f menggambarkan sifat lulus air lahan seperti Tabel 5 - 21
Tabel E - 21 Kecepatan Infiltrasi (f) Sifat lulus air lahan
(mm/jam) Kedap air
Semi lulus air 10
Lulus air
:Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994
untuk periode 5 tahun dapat intensitas hujan (i5) dengan rumus :
Intensitas hujan selama waktu konsentrasi pada kala ulang 5 tahun (mm/jam). Intensitas hujan efekti 5 tahun (mm/jam)
Kecepatan inflitrasi (mm/jam) yang nilainya bergantung sifat lulus air lahan.
Dengan intensitas hujan kala ulang 5 tahun (i5) dapat diperoleh durasi atau waktu konsentrasi dengan menggunakan persamaan berikut :
Durasi hujan atau waktu konsentrasi (menit),
sedangkan an dan bn untuk kala 5, 50 dan 100 tahun seperti pada tabel E
N 0.035 0.050 0.040 0.045 0.050 0.070 0.080 0.160 0.200 0.050 tunggul kayu & tanaman selingan 0.080 0.120 Sumber : Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994
dapat diperoleh intensitas hujan efektif 5 ) untuk kecepatan resapan 0, 10, 20, dan 30 mm/jam. Nilai f menggambarkan sifat
f (mm/jam)
0 10 - 20
30 :Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering
) dengan rumus :
Intensitas hujan selama waktu konsentrasi pada kala ulang 5 tahun (mm/jam).
Kecepatan inflitrasi (mm/jam) yang nilainya bergantung sifat lulus air lahan.
) dapat diperoleh durasi atau waktu konsentrasi
Durasi hujan (menit) tc 5 - 19 20 - 49 50 - 99 100 - 399 > 400
Sumber : Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994
5. Koefisien limpasan C yang berlaku untuk semuan kala ulang dapat dihitung dengan rumus : C = ie5/i5
Dimana :
C = koefisien limpasan
i5 = intensitas hujan selama waktu konsentrasi pada kala ulang 5 tahun (mm/jam) ie5 = intensitas hujan efektif 5 tahunan ( mm/jam)
6. Untuk menghitung intensitas hujan (I
konsentrasi te diplot pada sumbu x pada Gambar iT = an tebn
Dimana :
iT = intensitas hujan pada kala ulang T (mm/jam) te = durasi hujan (menit)
an dan bn parameter
7. Debit puncak banjir dengan kala ulang T dapat dihitung
Q =
C . It . A ---
360
Dimana :
Q = Debit puncak banjir untuk kala ulang T (mm/jam) C = Koefisien limpasan
iT = Intensitas hujan kala hujan untuk ulang T tahun(mm/jam) A = Luas daerah tadah hujan (Ha).
Tabel E - 22 Parameter an dan bn
Kala ulang (tahun)
5 50 an bn an bn 384 0,35 489 0,35 563 0,48 721 0,48 1.331 0,70 1.810 0,70 2.147 0,80 2.982 0,80 6.600 1,00 10.200 1,00
Sumber : Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994 Koefisien limpasan C yang berlaku untuk semuan kala ulang dapat dihitung dengan rumus :
koefisien limpasan
intensitas hujan selama waktu konsentrasi pada kala ulang 5 tahun (mm/jam) intensitas hujan efektif 5 tahunan ( mm/jam)
Untuk menghitung intensitas hujan (IT) dengan kala ulang tertentu, maka durasi hujan/waktu diplot pada sumbu x pada Gambar 5 - 11aatau dengan persamaan di bawah ini :
intensitas hujan pada kala ulang T (mm/jam) durasi hujan (menit)
Debit puncak banjir dengan kala ulang T dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Debit puncak banjir untuk kala ulang T (mm/jam) Koefisien limpasan
Intensitas hujan kala hujan untuk ulang T tahun(mm/jam) Luas daerah tadah hujan (Ha).
100 An bn 542 0,35 800 0,48 2.050 0,70 3.400 0,80 12.000 1,00 Sumber : Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering Di Indonesia , 1994 Koefisien limpasan C yang berlaku untuk semuan kala ulang dapat dihitung dengan rumus :
intensitas hujan selama waktu konsentrasi pada kala ulang 5 tahun (mm/jam)
) dengan kala ulang tertentu, maka durasi hujan/waktu aatau dengan persamaan di bawah ini :
B Metode Weduwen
Dasar perhitungan debit banjir rencana dengan metode Weduwen adalah dengan mencoba harga t, dengan persamaan sebagai berikut :
Q = α . β. qn. A 1 = 1 - ( β. Qn + 7) 120 + {( t +1)/(t+9)} A β = 120 + A Rn 67.65 qn = 240 (t + 1.45)
Harga t tersebut dicek dengan persamaan : t = 0.25 . L. Q0-125 . 10.25
Dimana :
Qn = Debit banjir dengan periode ulang n tahun (m
Rn = Curah hujan maksimum dengan periode ulang n tahun (mm), yang diperoleh dari analisis frekuensi dengan metode Gumbell terpilih.
α = Koefisien limpasan air hujan
β = Koefisien pengurangan luas untuk curah hujan di daerah aliran sungai qn = Luasan curah hujan dengan periode ulang n tahun (m
L = Panjang sungai (Km) A = Luas DAS sampai 100 Km 1 = Kemiringan medan
C Hidrograf Satuan Nakayasu Metode Hidrograf Satuan Nakyasu
menggunakan hujan efektif(bagian dari hujan total yang menghasilkan limpasan langsung). Parameter-parameter yang mempengaruhi analisis banjir dengan metode Hidrograf Satuan Nakayasu ini adalah :
1. Intensitas Curah Hujan
Untuk analisis intensitas curah hujan digunakan formula dari DR. Mononobe yaitu : Rt = R24/24. (24/T)(2-3)
Dimana :
Rt = Rerata hujan dari awal sampai jam ke T (mm/jam)
Dasar perhitungan debit banjir rencana dengan metode Weduwen adalah dengan mencoba harga t, dengan persamaan sebagai berikut :
120 + {( t +1)/(t+9)} A =
67.65 qn =
Harga t tersebut dicek dengan persamaan :
Debit banjir dengan periode ulang n tahun (m3/dt)
Curah hujan maksimum dengan periode ulang n tahun (mm), yang diperoleh dari analisis frekuensi dengan metode Gumbell terpilih.
Koefisien limpasan air hujan
rangan luas untuk curah hujan di daerah aliran sungai Luasan curah hujan dengan periode ulang n tahun (m3/dt.km2)
Luas DAS sampai 100 Km2
Hidrograf Satuan Nakayasu
Metode Hidrograf Satuan Nakyasu adalah metode yang berdasarkan teori hidrograf satuan yang menggunakan hujan efektif(bagian dari hujan total yang menghasilkan limpasan langsung). parameter yang mempengaruhi analisis banjir dengan metode Hidrograf Satuan Nakayasu
Intensitas Curah Hujan
Untuk analisis intensitas curah hujan digunakan formula dari DR. Mononobe yaitu :
3)
Rerata hujan dari awal sampai jam ke T (mm/jam)
Dasar perhitungan debit banjir rencana dengan metode Weduwen adalah dengan mencoba – coba
Curah hujan maksimum dengan periode ulang n tahun (mm), yang diperoleh dari analisis
adalah metode yang berdasarkan teori hidrograf satuan yang menggunakan hujan efektif(bagian dari hujan total yang menghasilkan limpasan langsung). parameter yang mempengaruhi analisis banjir dengan metode Hidrograf Satuan Nakayasu
T = Waktu hujan dari awal sampai jam ke T (jam) R24 = Tinggi hujan maksimum dalam 24 jam (mm/jam) RT = T. Rt – ( T – 1 ). R
Dimana :
RT = Intensitas curah hujan pada jam T (mm/jam) R(T+1) = Rerata cura hujan dari awal sampai jam ke (T
2. Hujan Efektif