BAB IV
ANALISIS HIDROLOGI DAN HIDROLIKA
4.1. Data Hidrologi Yang Digunakan
Dalam studi dan perencanaan pengendalian banjir, analisis hidrologinya terutama dititik beratkan untuk menentukan debit banjir rancangan/ hidrograf banjir rancangan. Hidrograf banjir rancangan digunakan untuk perencanaan bangunan pengendali banjir maupun studi yang dilakukan. Sedangkan dalam perencanaan drainase analisis hidrologi ditujukan untuk menghitung intensitas hujan dari curah rancangan. Data hidrologi yang digunakan dalam analisis seperti diuraikan berikut ini.
Data klimatologi dari stasiun meteorologi hanya digunakan untuk mengetahui kondisi klimatologi yang ada. Untuk analisis hidrologi yang diperlukan bagi perencanaan pengendalian banjir secara khusus tidak diperlukan data klimatologi selain data hujan. Kondisi klimatologi pada daerah studi dapat dilihat pada Tabel A.2.2., yaitu dari data klimatologi Stasiun Hasanuddin di Kab. Maros dan Stasiun Bonto Bili di Kabupaten Gowa.
Stasiun hujan yang digunakan datanya untuk analisis hidrologi ditunjukkan pada Tabel A.4.1. di bawah ini.
Tabel A.4.1. Daftar Stasiun Hidrologi Yang Digunakan
No. Nama Stasiun Posisi Periode
Pencatatan
Keterangan
LS BT
1. Panakkukang (27H) 05009’ 119026’ 1979 s/d 2003
2. Tamangapa Kassi (96OP) 05011’ 119029’ 1975 s/d 2003
3. Senre (24 OP) 05012’ 119032’ 1975 s/d 2003 4. Sungguminasa (106OP) 05013’ 119027’ 1975 s/d 1984 1987 s/d 2003 5. Malino (22H) 05015’ 119055’ 1986 s/d 2000 2002 s/d 2003 6. Panaikang (19532) 05008’ 119027’ 1986 s/d 2003 7. Hasanuddin (19161) 05004’ 119033’ 1983 s/d 2003
Lokasi stasiun curah hujan pada DPS Tallo dan di sekitarnya yang digunakan untuk analisis hidrologi seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.1.
4.2. Pembagian Sub DPS
Pembagian sub DPS pada DPS Tallo untuk analisis hidrologi seperti disajikan pada Gambar B.4.2. Sistem pembagian sub DPS ini didasarkan pada sistem sungai dan anak-anak sungai yang ada yang dikaitkan dengan kebutuhan untuk analisis hidrolika sungai. Sedangkan pemilihan stasiun hujan yang akan digunakan datanya untuk masing-masing sub DPS sebagaimana disajikan pada Tabel B.4.1.
4.3. Analisis Data Hujan
4.3.1. Pemeriksaan Konsistensi Data Hujan
Sebelum data hujan digunakan dalam analisis hidrologi, terlebih dahulu diperiksa untuk mengetahui konsistensinya. Pemeriksaan ini menggunakan metode lengkung massa ganda (double mass curve). Cara pemeriksaan adalah dengan menggambarkan hujan kumulatif tahunan suatu stasiun hujan terhadap hujan tahunan komulatif rata-rata dari stasiun hujan di sekitarnya. Apabila data hujan konsisten maka grafik hubungan yang dihasilkan berupa suatu garis lurus. Sebaliknya apabila datanya tidak konsisten, maka akan diperoleh grafik garis patah. Ketidak konsistenan data ini dapat dikoreksi dengan suatu faktor pengali yang merupakan perbandingan antara kemiringan kedua garis tersebut.
Grafik uji konsistensi data hujan dari stasiun hujan yang digunakan untuk analisis hidrologi seperti disajikan pada Gambar B.4.3. Perhitungan selengkapnya disajikan pada laporan penunjang Analisis Hidrologi. Dari hasil pengujian tersebut, dapat dilihat bahwa secara umum data hujan yang diperoleh dari hasil pencatatan stasiun hujan yang ada cukup konsisten, di mana masing-masing mengikuti tren tertentu sepanjang tahun dan tidak mengalami perubahan tren yang signifikan, dan jika dilihat nilai r²-nya sekitar 0.99. Sehingga secara umum data yang ada dapat digunakan untuk analisis hidrologi tanpa dilakukan koreksi terlebih dahulu.
4.3.2. Data Hujan Harian Maksimum
Data hujan harian maksimum dari masing-masing stasiun yang digunakan untuk analisis selanjutnya direkapitulasi, demikian juga data yang kosong (tidak tercatat). Dalam hal ini dilakukan rekapitulasi untuk maksimum di satu stasiun sebagai acuan dan pada hari yang sama selanjutnya dicari curah hujan harian masing-masing stasiun yang ada disekitarnya. Hal ini dilakukan terhadap semua stasiun hujan yang dipakai. Contoh hasil rekapitulasi curah hujan harian maksimum untuk kondisi maksimum di stasiun Panakkukang seperti disajikan pada Tabel B.4.2. Terhadap stasiun hujan yang terdapat kekosongan data, maka akan dilakukan pengisian data hujan sebagaimana diuraikan pada sub bab 4.3.3. di bawah ini.
4.3.3. Pengisian Data Hujan Yang Hilang
Dari data hujan yang diperoleh terdapat beberapa stasiun hujan datanya kosong pada satu atau beberapa tahun. Kekosongan antara lain disebabkan oleh karena alat pencatatnya rusak. Terhadap data yang kosong ini perlu dilengkapi data hujannya. Prosedur yang digunakan adalah menghitung data hujan yang kosong (hilang) dari pengamatan dari stasiun di sekitarnya.
Pengisian kekosongan data hujan tersebut dilakukan dengan metode sebagai berikut : A. Jika hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun terdekat tidak berbeda 10%,
terhadap stasiun yang datanya kosong, curah hujan pada stasiun yang datanya kosong dapat diperkirakan dengan cara rata-rata aritmetrik sederhana.
P1 + P2 + ….. + Pn
Px =
n Dimana :
P1, P2, .., Pn = curah hujan masing-masing stasiun terdekat (datanya lengkap)
Px = curah hujan yang diperkirakan pada stasiun yang datanya tidak lengkap.
B. Jika hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun terdekat berbeda lebih 10%, terhadap stasiun yang datanya kosong, curah hujan pada stasiun yang datanya kosong dapat diperkirakan dengan cara rasio normal.
Px = 1/n {( Nx/N1).P1 + (Nx/N2).P2 + ……… + (Nx/Nn).Pn}
Dimana :
P1, P2, .., Pn = curah hujan masing-masing stasiun terdekat yang datanya lengkap Px = curah hujan yang diperkirakan pada stasiun yang datanya tidak
lengkap.
Nx = Hujan tahunan rata-rata di stasiun yang datanya hilang
N1, N2, …Nn = Hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun terdekat. Setelah dilakukan pengisian data pada stasiun yang mengalami kekosongan data dengan metode A atau B sebagaimana persyaratan diatas. Contoh pengisian data yang telah dilakukan pada kondisi maksimum di stasiun Panakkukang adalah seperti pada Tabel B.4.3., untuk perhitungan selengkapnya disajikan pada Laporan Penunjang Analisis Hidrologi. Maka untuk selanjutnya dapat dilakukan analisis curah hujan rata-rata daerah atau curah hujan wilayah.
4.4. Analisis Curah Hujan Rancangan
4.4.1. Curah Hujan Maksimum Rata-rata Daerah
Curah hujan harian maksimum wilayah (rata-rata daerah) dihitung dengan mengambil nilai rata-rata curah hujan harian maksimum pada hari dan tahun yang sama dari masing-masing stasiun yang digunakan. Curah hujan rata-rata daerah pada studi ini dihitung dengan metode rata-rata Poligon Thiessen. Peta Daerah pengaruh Thiessen dari stasiun hujan yang ada seperti disajikan pada Gambar B.4.4. Contoh perhitungan curah hujan harian maksimum rata-rata daerah (curah hujan wilayah) untuk Sub DPS Mangalarang seperti disajikan pada Tabel B.4.4. Rekapitulasi hasil perhitungan curah hujan harian maksimum rata-rata daerah untuk masing-masing DPS seperti disajikan pada Tabel A.4.2.:
Tabel A.4.2.
Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata Tiap Sub DPS pada DPS Tallo
Tahun SDPS DPS Tallo DPS Bone Tanjore
Mangalarang SDPS TalloHulu TaccerekangSDPS BangkalaSDPS SDPS TalloHilir PampangSDPS BonetanjoreHulu BonetanjoreHilir
1975 70 67 96 73 67 40 1976 171 259 240 171 258 248 1977 167 236 210 185 222 214 1978 77 120 103 85 104 89 1979 90 154 125 111 137 139 1980 80 131 113 97 158 159 1981 89 116 125 94 86 109 1982 117 101 143 119 129 114 1983 102 131 150 117 137 90 151 151 1984 80 121 110 79 122 147 209 209 1985 59 97 75 70 77 77 125 125 1986 69 93 73 85 119 81 178 178 1987 77 64 100 104 213 172 175 175 1988 109 47 125 111 120 76 235 235 1989 74 91 75 76 89 96 124 124 1990 68 127 75 62 76 110 158 158 1991 40 17 40 51 58 46 110 110 1992 36 65 40 61 96 113 135 135 1993 107 134 75 84 80 142 160 160 1994 38 63 52 62 79 62 90 90 1995 73 132 79 136 113 189 385 385 1996 103 160 142 128 154 140 153 153 1997 71 70 68 72 69 89 109 109 1998 59 61 66 68 37 59 106 106 1999 79 65 108 95 125 100 222 222 2000 131 215 193 128 233 316 197 197 2001 95 137 123 155 165 122 270 270 2002 133 153 183 171 179 132 148 148 2003 98 98 138 122 151 127 128 128
Dari curah hujan rata-rata daerah selanjutnya dapat dihitung curah hujan rencana dengan metode Gumbell dan Log Pearson Type III dengan periode ulang tertentu.
4.4.2. Curah Hujan Rancangan
Dari hasil curah hujan harian maksimum tahunan dapat dihitung curah hujan rancangan, dalam studi ini digunakan metode Log Pearson Type III dan metode Gumbell.
Langkah-langkah perhitungan curah hujan rencana dengan metode Log Pearson Type III adalah sebagai berikut :
1. Urutkan data dari kecil ke besar dan ubah data (X1, X2, …., Xn) dalam bentuk logaritma (log X1, log X2, …., log Xn).
2. Hitung nilai rerata, dengan persamaan :
1 i = n
log X = (log Xi)
n i = 1
3. Hitung standart deviasi, dengan persamaan :
i = n
(log Xi - log X)2
i = 1 S12 =
n - 1
4. Hitung koefisien kepencengan, dengan persamaan :
i = n
n (log Xi - log X)3
i = 1 Cs =
(n - 1) (n - 2) (S1)3
5. Hitung logaritma curah hujan dengan persamaan :
Log X = log X + G . S1
6. Hitung anti log X
X = anti log X
Dimana :
log X = logaritma data yang dicari log X = logaritma rerata data log Xi= logaritma data tahun ke -i
G = konstanta Log Pearson Type III, berdasarkan Cs S1 = simpangan baku
Cs = koefisien kepencengan
n = jumlah data
Contoh perhitungan curah hujan rancangan metode Log Pearson Type III seperti disajikan pada Tabel B.3.5.
B. Metode Gumbell
menggunakan kurva asimetris kerapatan dan dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Xt = X + S . K K = (Yt - Yn)/Sn Di mana :
Xt : Besarnya curah hujan rencana X : Harga Rata-rata dari data curah hujan S : Simpangan baku
K : Faktor frekuensi
Yn : Reduced mean sebagai fungsi dari banyak data (n)
Sn : Reduced standart deviasi sebagai fungsi dari banyaknya data (n) Yt : Reduced Variate
Contoh perhitungan curah hujan rancangan metode Gumbell seperti disajikan pada Tabel B.4.6.
Rekapitulasi hasil perhitungan curah hujan rancangan untuk masing-masing sub DPS seperti ditunjukkan pada Tabel A.4.3. berikut :
Tabel A.4.3.
Rekapitulasi Hasil Perhitungan Hujan Rancangan
1. DPS Tallo (Metode Gumbell)
Periode Sub DPS
No. Ulang Mangalarang Tallo Hulu Taccerekang Bangkala Tallo Hilir Pampang
1 2 82,3 106,1 103,2 95,4 116,7 113,7 2 5 114,6 159,5 152,1 131,1 170,7 173,5 3 10 135,9 194,8 184,4 154,7 206,5 213,2 4 20 156,4 228,7 215,4 177,4 240,8 251,2 5 25 163,0 239,4 225,3 184,6 251,7 263,2 6 50 183,0 272,5 255,6 206,7 285,2 300,4 7 100 202,9 305,4 285,7 228,7 318,5 337,2
2. DPS Tallo (Metode Log Pearson Type III)
Periode Sub DPS
No. Ulang Mangalarang Tallo Hulu Taccerekang Bangkala Tallo Hilir Pampang
1 2 84,3 111,0 103,5 95,9 117,0 112,1 2 5 114,3 161,0 149,6 128,9 168,6 165,9 3 10 132,6 186,6 179,6 151,2 201,7 203,1 4 20 146,5 203,1 203,7 169,8 227,9 234,2 5 25 154,0 211,8 216,9 180,0 242,2 251,5 6 50 169,0 226,4 244,0 201,8 271,5 288,5 7 100 183,1 238,1 270,5 224,0 299,8 326,0
3. DPS Bone Tanjore (Metode Gumbell)
Periode Sub DPS
1 2 159,9 159,9 2 5 231,7 231,7 3 10 279,2 279,2 4 20 324,8 324,8 5 25 339,3 339,3 6 50 383,8 383,8 7 100 428,0 428,0
4. DPS Bonetanjore (Metode Log Pearson Type III)
Periode Sub DPS
No. Ulang Bontenjore Hulu Bonetanjore Hilir
1 2 153,3 153,3 2 5 210,3 210,3 3 10 254,2 254,2 4 20 294,7 294,7 5 25 317,3 317,3 6 50 370,1 370,1 7 100 428,2 428,2
4.4.3. Uji Distribusi Frekuensi
Perhitungan curah hujan rencana dengan kedua metode tersebut (Gumbell dan Log Pearson Type III) di atas akan memberikan hasil yang berbeda, sehingga diperlukan pengujian kesesuaian hasil. Uji kesesuaian dilakukan dengan metode Uji Chi-Kuadrat.
Uji kesesuaian Chi-Kuadrat merupakan suatu ukuran mengenai perbedaan yang terdapat antara frekuensi yang diamati dan yang diharapkan. Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara tegak lurus, yang ditentukan dengan rumus :
(Ef - Of)2
X2hit =
Of
Dimana :
X2hit = Harga uji statistik
Ef = Frekuensi yang diharapkan
Of = Frekuensi pengamatan
Adapun langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut : a. Memplot data hujan dengan persamaan Weibull.
b. Tarik garis dengan bantuan titik data hujan yang mempunyai periode ulang tertentu.
c. Harga X²cr dicari dari tabel, dengan menentukan taraf signifikan () dan derajat kebebasannya (DK), sedangkan derajat kebebasan dapat dihitung dengan persamaan :
Dimana :
DK= Harga derajat bebas
n = Jumlah data
m = Jumlah parameter untuk X2hit (m = 2).
d. Bila harga X2hit < X2cr (sesuai tabel) maka dapat disimpulkan bahwa
penyimpangan yang terjadi masih dalam batas-batas yang diijinkan.
Contoh perhitungan uji distribusi dengan metode Chi-Kuadrat untuk Sub DPS Mangalarang seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.7. dan Tabel B.4.8.
Tabel A.4.4. Rekapitulasi Hasil Uji Distribusi metode Chi-Kuadrat
1. Distribusi Log Pearson Type III
Parameter Sub DPS
Mangalarang Tallo Hulu Taccerekang Bangkala Tallo Hilir Pampang
DK 26,0 26,0 26,0 26,0 26,0 26,0
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
X² cr 38,89 38,89 38,89 38,89 38,89 38,89
X² 15,80 40,1 17,2 9,8 15,2 23,7
Hasil akhir Diterima Tidak diterima Diterima Diterima Diterima Diterima 2. Distribusi Gumbell
Parameter Sub DPS
Mangalarang Tallo Hulu Taccerekang Bangkala Tallo Hilir Pampang
DK 26 26 26 26 26 26
0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
X² cr 38,89 38,89 38,89 38,89 38,89 38,89
X² 10,14 32,1 10,4 5,6 8,3 22,9
Hasil akhir Diterima Diterima Diterima Diterima Diterima Diterima 3. Distribusi Log Pearson Type III
Parameter Sub DPS
Bontenjore Hulu Bonetanjore hilir
DK 18 18
0,05 0,05
X² cr 28,87 28,87
X² 22,30 22,30
Hasil akhir Diterima Diterima
4. Distribusi Gumbell
Parameter Sub DPS
Bonetanjore Hulu Bonetanjore hilir
DK 18 18
0,05 0,05
X² cr 28,87 28,87
X² 36,42 36,42
Hasil akhir Tidak Diterima Tidak Diterima
Dari hasil uji tersebut dapat dilihat bahwa terdapat tiga hasil yang tidak diterima yaitu Distribusi Log Pearson Type III untuk sub DPS Tallo Hulu, dan Distribusi
Gumbel untuk sub DPS Bonetanjore Hulu dan Sub DPS Bonetanjore Hilir, sehingga untuk DPS Tallo distribusi Gumbell diterima, sedang untuk DPS Bonetanjore Distribusi Log Pearson Type III dapat diterima. Untuk selanjutnya kedua Metode tersebut digunakan untuk menghitung curah hujan rancangan untuk masing-masing DPS dan dijadikan dasar perhitungan hidrograf banjir rancangan.
4.5. Intensitas Hujan dan Hujan Efektif 4.5.1. Intensitas Curah Hujan
Dalam menentukan debit banjir rancangan, perlu diketahui terlebih dahulu harga Intensitas Curah Hujan. Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi dalam suatu kurun waktu, dimana air tersebut terkonsentrasi. Intensitas hujan jam-jaman ditentukan berdasarkan catatan hujan jam-jaman dari stasiun hujan otomatis. Apabila tidak diperoleh data pencatatan hujan jam-jaman, maka intensitas curah hujan dapat dihitung berdasarkan formula dari Dr. Mononobe (Sosrodarsono-Takeda, 1983), yaitu :
3 2 24 t 24 24 R Rt Dimana :Rt = Intensitas curah hujan jam-jaman (mm/jam)
R24 = Tinggi hujan maksimum dalam 24 jam (mm/jam)
t = Waktu hujan dari awal sampai jam ke t (jam)
4.5.2. Hujan Efektif
Hujan efektif ditentukan dengan formula (Sosrodarsono-Takeda, 1983) yaitu :
Rn = C . Rt
Dimana :
Rt = Intensitas curah hujan jam-jaman (mm/jam) Rn = Curah hujan efektif (mm/jam)
C = Koefisien pengaliran, untuk DPS Tallo diambil C = 0.65
4.6. Analisis Hidrograf Satuan
4.6.1. Data Daerah Pengaliran Sungai
Data daerah pengaliran sungai yang diperlukan untuk analisa debit banjir adalah sebagai berikut :
Tabel A.4.5.
1. DPS Tallo
Luas (A) Panjang
Sungai Elevasi
No. Sub DPS/TitikTinjauan Utama H1 H2
(ha) (km²) (km) (+m) (+m)
2 Manjaling 3214,0 32,1 19,4 180 5 3 Sabeng 2073,8 20,7 12,8 38 5 4 Mangalarang Hilir 696,7 7,0 4,4 8 5 5 Tamangapa 151,6 1,5 1,8 5 5 6 Nipa-Nipa 377,3 3,8 3,4 5 3 7 Taccerekang 3789,0 37,9 13,6 332 3 8 Bangkala 3825,0 38,3 12,1 265 3 9 Tambasa 998,1 10,0 6,9 3 2 10 Kera-Kera 765,0 7,6 5,6 2 1 11 SP. Daya 1281,7 12,8 4,3 7 1 12 SP. Biringkassi 1598,3 16,0 2,4 4 1 13 Lakkang 580,0 5,8 3,0 1 0 14 Pampang Hulu 2031,7 20,3 4,8 11 3 15 SP. Gowa 721,1 7,2 4,4 15 3 16 SP. Perumnas 652,7 6,5 2,8 4 3 17 Patunuang 1479,9 14,8 5,8 3 2 18 Sinrijala 634,7 6,3 6,4 2 0
Sumber : Hasil Identifikasi Dari Peta Topografi Bakosurtanal 1 : 50000 2. DPS. Bonetanjore
Luas (A) Panjang
Sungai Elevasi
No. Sub DPS/TitikTinjauan Utama H1 H2
(ha) (km²) (km) (+m) (+m)
1 Sub DPS Bonetanjore Hulu 2571,2 25,7 6,0 10 5
2 Sub DPS Bonetanjore Hilir 1063,3 10,6 4,8 5 0
Sumber : Hasil Identifikasi Dari Peta Topografi Bakosurtanal 1 : 50000
4.6.2. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu (UH)
- Debit puncak menggunakan persamaan : A . Rn
Qmaks =
3,6 . 0,30 . Tp + T0,3
Dimana :
Qmaks = debit puncak banjir (m3/dt)
Rn = hujan satuan (mm/jam)
A = luas daerah pengaliran sungai (km2)
Tp = waktu permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)
T0,3 = waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak banjir (jam)
- Bagian lengkung naik (rising limb) hidrograf satuan mempunyai persamaan : Qa = Qp ( t/Tp )2.4
Dimana :
t = waktu (jam) - Bagian lengkung turun : Untuk Qd > 0.3 Qp : Qp = Qp . 0.3 pangkat ((t-Tp)/T 0.3) Untuk 0.3 Qp > Qd > 0.3² Qp : Qp = Qp . 0.3 pangkat ((t-Tp+0.5T0.3)/(1.5 T 0.3)) Untuk 0.3² Qp > Qd : Qp = Qp . 0.3 pangkat ((t-Tp+1.5T0.3)/(2 T 0.3)) Dimana : Tp = Tg + 0,8 Tr T0,3 = . Tg Tg = 0,4 + 0,058 L untuk L < 15 km Tg = 0,21 . L0,27 untuk L > 15 km
Tg = waktu kosentrasi pada daerah alirah (jam)
Tr = satuan waktu dari curah hujan (0,5 - 1,0) . Tg
= koefisien ( 1,5 - 3,0)
L = ruas sungai terpanjang (km)
4.7. Analisis Hidrograf Banjir Rancangan
Banjir rencana dihitung dengan prinsip superposisi yaitu sebagai berikut : Q1 = Rn1 . UH1
Q2 = Rn1 . UH2 + Rn2 . UH1
Q3 = Rn1 . UH3 + Rn2 . UH2 + Rn3 . UH1
Qn = Rn1 . UHn + Rn2 . UH(n-1) + Rn3 . UH(n-2) + …. + Rn . UH1
Dimana :
Qn = debit pada saat jam ke n (m3/dt)
Rn1= hujan rencana efektif jam ke I (mm/jam)
UH1 = ordinat hidrograf satuan
Qi = total debit banjir pada jam ke i akibat limpasan hujan efektif (m3/dt).
Contoh Perhitungan hidrograf satuan dan hidrograf banjir pada Sub DPS Mangalarang seperti disajikan pada Tabel B.4.9. Perhitungan selengkapnya disajikan pada laporan Analisis Hidrologi. Lokasi titik tinjauan hidrograf banjir pada DPS Tallo seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.5. Hasil hidrograf banjir dari masing-masing sub DPS Seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.6.
4.8. Analisis Intensitas Hujan Untuk Perencanaan Drainase 4.8.1. Curah Hujan Rancangan
Untuk menentukan debit rencana saluran drainase dibutuhkan data intensitas curah hujan dalam bentuk grafik Intensitas Durasi Frekuensi (IDF). Untuk itu diperlukan analisis curah intensitas hujan jam-jaman rata-rata pada lokasi areal drainase.
Lokasi areal drainase kota yang direncanakan adalah pada wilayah Drainase Area-V, dimana dalam pembagian sub DPS sesuai Gambar B.4.2. berada pada Sub DPS Tallo Hilir dan Sub DPS Bone Tanjore. Sehingga untuk analisis intensitas hujan digunakan hasil analisis curah hujan rancangan pada kedua sub DPS tersebut sebagaimana tercantum pada Tabel A.4.2. dengan analisis curah hujan rancangan metode Log Pearson Type III.
4.8.2. Analisis Intensitas Hujan
Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya. Hubungan antara intensitas, lama hujan, dan frekuensi hujan biasanya dinyatakan dengan lengkung Intensitas Durasi Frekuensi (IDF = Intensity Duration Frequency Curve). Diperlukan curah hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 10 menit, 30 menit, dan 60 menit, dan jam-jaman untuk membentuk lengkung IDF. Data jenis ini hanya didapat dari data penakar hujan otomatis. Sedangkan pendekatan empiris yang dapat digunakan antara lain adalah dengan menggunakan Rumus BELL.
a. Analisis Ketinggian Curah Hujan Jangka Pendek Metode BELL
Ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu periode waktu adalah ketinggian pada saat dimana air hujan tersebut terkonsentrasi (mencapai ketinggian yang maksimum lalu menurun). Besarnya ketinggian hujan tersebut diperoleh berdasarkan periode ulang tertentu dengan hasil curah hujan harian maksimum. Dengan merubah curah hujan harian menjadi curah hujan 60 menit pada periode N tahun (P60
(T)), maka intensitas curah hujan yang berhubungan dengan lama
kejadian hujan (durasi) dapat dihitung dengan menggunakan rumus BELL : Pi = (0.21 ln T + 0.52) ( 0.54t0.25 – 0.50) P60 (T) P60 (T) = 199 X 2 19 93 Tr Dimana :
Pi = Presipitasi/intensitas curah hujan t menit dalam periode ulang T tahun P60
(T) = Perkiraan curah hujan jangka waktu 60 menit dengan periode ulang T
Hasil perhitungan ketinggian curah hujan rancangan jangka pendek (metode BELL) untuk Sub DPS Tallo Hilir dan Sub DPS Bone Tanjore seperti disajikan pada Tabel A.4.6. berikut :
Tabel A.4.6. Ketinggian Curah Hujan Jangka Pendek
Durasi (menit)
Periode Ulang (Tahun)
2 5 10 25 50
A. Sub DPS Tallo Hilir
5 81,3 155,2 220,6 321,6 409,7 10 60,8 116,2 165,1 240,7 306,6 20 42,4 81,0 115,1 167,9 213,8 30 33,7 64,3 91,3 133,2 169,6 40 28,4 54,1 76,9 112,2 142,9 60 22,1 42,2 59,9 87,4 111,4 80 18,4 35,2 50,0 72,9 92,8 120 14,2 27,1 38,5 56,1 71,5
B. Sub DPS Bone Tanjore
5 105,9 187,4 264,9 366,0 442,0 10 79,3 140,2 198,3 273,9 330,8 20 55,3 97,8 138,3 191,0 230,7 30 43,9 77,6 109,7 151,5 183,0 40 36,9 65,4 92,4 127,7 154,2 60 28,8 50,9 72,0 99,5 120,1 80 24,0 42,5 60,0 82,9 100,2 120 18,5 32,7 46,2 63,8 77,1
b. Analisis Intensitas Hujan Metode Talbot
b t a I (i)(i) ) N(i t)(i) (i ) (it)(i a 2 2 2 (i)(i) ) N(i t) (N)(i (i)(it) b 2 2
c. Analisis Intensitas Hujan Metode Sherman
n t a I t) t)(log (log ) t N(log t) i)(log log t (log ) t i)(log (log a Log 2 2
t) t)(log (log ) t N(log i) log t (N)(log t) i)(log (log n 2
d. Analisis Intensitas Hujan Metode Ishiguro
b t a I (i)(i) ) N(i )(i) t (i ) )(i t (i a 22 (i)(i) ) N(i ) t (N)(i ) t (i)(i b 2 2
e. Analisis Intensitas Hujan Metode Dr. Mononobe 3 2 24 t 24 24 R I Di mana : I = Intensitas hujan t = waktu hujan / durasi
a,b,n = konstanta ketergantungan hujan terhadap lamanya hujan
L = curah hujan dalam waktu t menit dengan periode ulang T tahun R24 = Curah hujan maksimum dengan T tahun
Perhitungan konstanta intensitas hujan beberapa metode tersebut seperti disajikan pada Tabel B.4.10. dan rekapitulasinya pada Tabel B.4.11.
Sedangkan perhitungan intensitas hujan dengan persamaan dari masing-masing metode yang diperoleh seperti disajikan pada Tabel B.4.12. dan grafik intensitas durasi seperti pada Gambar B.4.7.
4.9. Analisis Hidrolika 4.1. Kondisi Analisis Hidrolika
Analisis hidrolika profil muka air banjir Sungai Tallo dilakukan dengan tipe aliran tidak lunak (Unsteady Flow), sebagaimana yang terjadi sebenarnya pada sungai alam. Analisis profil muka air banjir dilakukan dengan kondisi dan batasan-batasan disesuaikan dengan alternatif rencana pengendalian banjir yang diusulkan, sebagaimana diuraikan pada Bab V dari laporan ini. Rincian kondisi analisis hidrolika tersebut seperti diuraikan pada Tabel A.4.7. berikut ini:
Tabel A.4.7.
Kondisi Analisis Hidrolika Profil Muka Air Banjir Sungai Tallo
No. Data Geometri Sungai Unsteady Flow Data
1. Penampang Sungai yang ada Hidrograf banjir
periode ulang
2,5,10,25,dan 50 tahun. 2. Penampungan sungai yang ada ditambah rencana
tanggul (levee) Untuk semua ruas sungai (Alternatif-1).
Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun. 3. Penampang sungai yang ada ditambah rencana
tanggul (km 0.0-29.0), dan rencana waduk tunggu (storage area) seluas 84 ha, dengan elevasi dasar + 0.0, dan storage connection berupa lateral spillway, 200 m, elevasi crest + 3.30 (Alternatif-2)
Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun.
4. Penampang sungai yang ada ditambah tanggul (levee) sampai Km. 20.1, rencana normalisasi sungai (channel modification) pada
Km. 20.1-22.3: B= 55m, h = 5.5m. Km. 22.3-23.7: B= 35m, h = 5.1m.
Km. 23.7-29.0: B= 25m, h = 4.5m. (Alternatif-3)
Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun.
5. Samadengan kondisi (4) diatas ditambah rencana retarding basin (storage area), dengan luas 200 ha, dengan elevasi dasar +1.00, dan storage area connection berupa spillway panjang 200 m, dan elevasi crest + 4.0 (Alternatif-4)
Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun.
4.2. Model Skematik Sungai
Skematik Sungai Tallo dan anak-anak sungainya yang menggambarkan titik-titik percabangan sungai, pembagian ruas sungai, dan pembagian cathment areanya seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.5a. dan Gambar B.4.5b. pada analisis hidrologi.
4.3. Data Geometri Sungai
Untuk input data geometri sungai, data-data yang diperlukan antara lain adalah:
a. Skema pembagian ruas sungai, yang berupa data koordinat as sungai yang ditinjau, dari hasil pengukuran topografi.
b. Pembagian Sta berdasarkan titik pengukuran profil melintang sungai. c. Jarak antar profil melintang sungai.
d. Data profil melintang sungai dari hasil pengukuran topografi.
e. Koefisien kekasaran Manning digunakan 0.025 untuk palang sungai dan untuk bantaran sungai diambil 0.035
f. Data posisi rencana tanggul dan elevasi puncak tanggul rencana, untuk alternatif yang ada perencanaan tanggul.
g. Data “Storage Area” untuk alternatif rencana waduk tunggu Nipa-Nipa dan retarding basin Tamangapa. Data yang dimasukkan antara lain meliputi :
- Koordinat batas keliling rencana tampungan.
- Elevasi dasar rencana tampungan dan luas tampungan
o Waduk tunggu Nipa-Nipa (A=84 ha, el. + 0.00)
o Retarding basin Tamangapa (A = 200 ha; el + 1.00)
- Bangunan inlet ke dalam rencana tampungan (storage area connection), direncanakan lateral spillway (pelimpah samping) dengan data:
o Spillway WT Nipa-Nipa
L = 200m
El. Crest = + 3.30 m. (dari hasil coba-coba)
o Spillway RB Tamangapa
L = 200m
El. Crest = + 4.00m.
4.9.4. Data Aliran Sungai (1). Hidrograf Aliran Masuk
Hidrograf aliran masuk pada masing-masing sub basin sebagaimana tercantum dalam skema model sungai untuk analisis hidrology adalah seperti pada Tabel B.4.13. sampai dengan Tabel B.4.17.
(2). Hidrograf Muka Air Pasang Surut
Hidrograf muka air pasang surut dimuara Sungai Tallo diambil dari data peramalan pasang surut dari Pelabuhan Makassar dengan data seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.18. dan Gambar B.4.13.
4.9.5. Profil Muka Air Banjir
Profil muka air banjir Sungai Tallo pada kondisi penampang sungai yang ada dari hasil analisis hidrolika seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.20. dan Gambar B.4.14. Sedangkan hasil analisis hidrolika untuk beberapa alternatif rencana pengendalian banjir seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.21. dan Gambar B.4.15.
