STUDI PENGENDALIAN BANJIR DENGAN MENGGUNAKAN POMPA PADA DAERAH PENGALIRAN KALI KANDANGAN KOTAMADYA SURABAYA.

(1)

TUGAS AKHIR

untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam memperoleh Gelar Sarjana Teknik Sipil ( S-1 )

Disusun Oleh :

YOHANES GUNTUR TJAHYADI 0753010020

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”

(2)

STUDI PENGENDALIAN BANJIR DENGAN MENGGUNAKAN

POMPA PADA DAERAH PENGALIRAN KALI KANDANGAN

KOTAMADYA SURABAYA

Disusun Oleh :

YOHANES GUNTUR TJAHYADI NPM. 0753010020

Telah diuji, dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Pada hari Rabu 1 Juni 2011

Pembimbing : Tim Penguji :

1. Pembimbing I, 1. Penguji I,

Donny Hary Agustiawan, ST Ir. Sumadiman, MT

2. Pembimbing II, 2. Penguji II,

Novie Handajani, ST, MT DR.Ir. Minarni Nur Trilita,MT

NPT. 3 6711 95 0037 1 NIP. 19690208 199403 2 00 1

3. Penguji III,

Iwan Wahjudijanto, ST

NPT. 3 7102 99 0168 1 Mengetahui :

Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

(3)

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penyusunan

tugas akhir ini dengan judul ”STUDY PENGENDALIAN BANJIR DENGAN

MENGGUNAKAN POMPA PADA DAERAH PENGALIRAN KALI KANDANGAN

KOTAMADYA SURABAYA”.

Penyusunan tugas akhir ini dilakukan guna melengkapi dan memenuhi salah satu

persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Strata Satu ( S1 ) di Fakultas Teknik Sipil

dan Perencanaan UPN ” Veteran ” Jawa Timur.

Dalam menyesaikan Tugas ini penulis banyak mendapat bimbingan serta bantuan

yang sangat bermanfaat untuk menyelesaikannya. Oleh karena itu pada kesempatan ini

penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ibu Ir. Naniek Ratni Jar.,M.Kes selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan

Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur.

2. Ibu Ir.Wahyu Kartini.,MT selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil

Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur. Dan selaku

dosen pembimbing akademik

3. Bapak Donny Hary Agustiawan, ST selaku dosen pembimbing pertama

tugas akhir.

4. Ibu Novie Handajani, ST,. MT selaku dosen pembimbing kedua tugas

akhir.

(4)

7. Bapak Iwan Wahjudijanto, ST selaku dosen penguji ketiga tugas akhir.

8. Para dosen dan staf pengajar yang telah memberikan bekal ilmu dan

pengetahuan yang amat berguna.

9. Bapak FX Yulianto dan Ibu Maria Pariatmi selaku orang tua kandung

yang telah memberikan doa, waktu, tenaga dalam memberikan semagat

sehingga terselesaikannya tugas akhir ini dan memperoleh gelar S1.

10.Segenap civitas akademik dan mahasiswa Teknik Sipil ( khususnya

angkatan 2007 ) Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa

Timur, yang telah memberikan bantuan tenaga, pikiran dan dukungan

sehingga penyusunan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Dan sebagai akhir kata diharapkan agar tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

penulis pada khususnya dan para pembaca pada umumnya.

Surabaya, Juni 2011

(5)

iv

Abstrak...iii

Daftar Isi ...iv

Daftar Tabel ...vii

Daftar Gambar ...x

BAB I Pendahuluan ...1

1.1 Latar Belakang Masalah...1

1.2 Perumusan Masalah...2

1.3 Tujuan...2

1.4 Batasan Masalah...3

1.5 Lokasi Penelitian ...4

BAB II Tinjauan Pustaka...6

2.1 Umum...6

2.2 Analisa Hidrologi ...7

2.2.1 Distribusi Curah Hujan...7

2.2.2 Distribusi Curah Hujan Rencana...8

2.2.3 Uji Distribusi Frekuensi ...16

2.2.4 Distribusi Curah Hujan Jam-jaman ...20

2.2.5 Koefisien Pengaliran ...22

2.3 Hidograf Satuan Sintesis ...22

(6)

v

2.5 Perhitungan Kapasitas Pompa ...31

2.6 Perhitungan Kapasitas Pompa Dengan Model Optimasi ...31

2.6.1. Langkah-langkah Perhitungan Optimasi Dinamik ...32

BAB III Metodologi Penelitian ...34

3.1 Pengumpulan Data...34

3.2 Analisa Perhitungan Hidrologi dan Hidrolika ...36

3.3 Langkah-langkah Pelaksanaan Penelitian Secara Sistematis...37

BAB IV Analisa dan Perhitungan...39

4.1 Analisa Hidrologi...39

4.1.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata...39

4.1.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana...44

4.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi...48

4.1.4 Perhitungan Distribusi Hujan Jam-jaman ...53

4.2 Perhitungan Debit Banjir Metode Nakayasu ...57

4.3 Analisa Kapasitas Kali Kandangan...68

4.3.1 Analisa Kapasitas Kali Kandangan Pada Kondisi Eksisting ....68

4.3.2 Mencari Elevasi Muka Air Pada Kondisi Banjir ...72

(7)

vi BAB V Kesimpulan ...90

Daftar Pustaka...91

(8)

Tabel 2.1 Hasil Cv, Ck, Cs ...10

Tabel 2.2 Reduced Variate Sebagai Fungsi Waktu Balik...12

Tabel 2.3 Hubungan Reduced Mean ( Yn ) Dengan Jumlah Data ( n ) ...13

Tabel 2.4 Nilai K Distribusi Log Pearson Type III ...15

Tabel 2.5 Nilai Kritis D0 Untuk Smirnov-Kolmogorov ...17

Tabel 2.6 Nilai Kritis Untuk Uji Chi-Kuadrat ...19

Tabel 2.7 Koefisien Pengaliran...22

Tabel 2.8 Nilai Koefisien Kekasaran Manning ...29

Tabel 4.1 Prosentase Luas Daerah Pengaruh Stasiun Hujan DAS Kali Kandangan...41

Tabel 4.2 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Dengan Metode Thiessen Polygon ...42

Tabel 4.3 Perhitungan Cv, Cs, Ck Pada DAS Kali Kandangan...44

Tabel 4.4 Perhitungan Distribusi Log Pearson Type III...45

Tabel 4.5 Besarnya Curah Hujan Rencana Pada DAS Kali Kandangan ...47

Tabel 4.6 Besarnya Probabilitas Data Curah Hujan Pada DAS Kali Kandangan...49

Tabel 4.7 Perhitungan Uji Distribusi Chi-Kuadrat ...51

Tabel 4.8 Rata-rata Hujan Harian Sampai Jam ke t...54

(9)

Tabel 4.12 Waktu Lengkung Hidrograf Nakayasu DAS Kali Kandangan...59

Tabel 4.13 Persamaan Lengkung Hidograf Nakayasu...59

Tabel 4.14 Unit Hidograf Satuan Sintetik Nakayasu...60

Tabel 4.15 Hidograf Banjir Q2th DAS Kali Kandangan ...62

Tabel 4.19 Rekapitulasi Debit Banjir Metode Nakayasu Untuk DAS Kali Kandangan ...66

Tabel 4.20 Perhitungan Kapasitas Pompa Dengan Optimasi Dinamik Pada Stage 1...77

Tabel 4.23 Lanjutan Perhitungan Kapasitas Pompa Dengan Optimasi Dinamik Pada Stage 3...82

(10)

Tabel 4.26 Lanjutan Perhitungan Kapasitas Pompa Dengan Optimasi Dinamik

Pada Stage 3...85

Pada Stage 3...86

(11)

Gambar 1.1 Lokasi Sub Sistim Drainase West Low Level (WLL)...5

Gambar 2.1 Unit Hidograf Nakayasu...26

Gambar 2.2 Potongan Melintang Dengan Bermacam-macam Kekasaran Manning...28

Gambar 2.3 Skema Progama Dinamik ...33

Gambar 3.1 Diagram Alur Pelaksanaan Penelitian ...38

Gambar 4.1 Peta DAS Kali Kandangan ...40

Gambar 4.2 Grafik Uji Kesesuaian Distribusi...52

Gambar 4.3 Grafik Hidrograf Banjir Dengan Periode Ulang Q2th –Q20th ...67

Gambar 4.4 Kali Kandangan Pada Kondisi Eksisting...71

Gambar 4.5 Muka Air Banjir Kali Kandangan Pada Q20th...73

(12)

iii

STUDI PENGENDALIAN BANJIR DENGAN MENGGUNAKAN POMPA PADA DAERAH PENGALIRAN KALI KANDANGAN KOTAMADYA

SURABAYA

Oleh :

Yohanes Guntur Tjahyadi 0753010020

ABSTRAK

Surabaya merupakan daerah yang sering sekali terjadi banjir, seperti halnya wilayah Surabaya Barat yaitu wilayah kali Kandangan dan sekitarnya. Hal ini terjadi dikarenakan perubahan tata guna lahan serta sistem saluran drainase yang tidak berjalan lancar. Disamping itu juga adanya pengaruh Back Water dimana bersamaan hujan tinggi yang menyebabkan kali Kandangan dengan daya tampung sebesar 40,242 m3/det dan debit banjir sebesar 110,138 m3/det tidak mampu menampungnya, sehingga kelebihan air yang menggenangi kawasan tersebut tidak dapat mengalir secara gravitasi menuju ke laut. Untuk itu dilakukan sistem pemompaan pada kali Kandangan tersebut. Agar pompa dapat bekerja dengan mengalirkan air dari kali Kandangan ke laut bebas, maka untuk itu dilakukan perencanaan kapasitas pompa dengan menggunakan optimasi terhadap kapasitas pompa dengan progama dinamik. Dari hasil analisa tersebut didapat volume 1900 m3 dan 1600 m3 sehingga membutuhkan kapasitas pompa sebesar 1,05 m3/det dan 0,89 m3/det yang masing-masing berjumlah 1 buah.

(13)

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Masalah

Sebagai ibu kota Propinsi Jawa Timur, Kota Surabaya berkembang sangat

pesat menjadi pusat industri dan perdagangan yang sangat berperan dalam

pembangunan nasional. Perkembangan ini menarik minat penduduk untuk bermigrasi

ke kota Surabaya sehingga mengakibatkan perkembangan penduduk kota meningkat

sangat pesat serta menuntut perluasan lahan terbangun untuk perumahan dan fasilitas

penunjang lainnya. Wilayah perkotaan yang dulu menempati pusat kota berkembang

ke arah barat, timur dan selatan dengan pengalihan fungsi lahan-lahan pertanian

menjadi perumahan, perdagangan, jasa maupun industri, sehingga mengurangi

daerah-daerah konservasi sebagai tempat resapan air dan penampungan air hujan.

Akibat perubahan tersebut mengakibatkan aliran pada daerah resapan air

sangat berkurang. Dari pengalaman yang ada inilah dapat diketahui, bahwa daerah

resapan air hujan berubah menjadi sitem drainase perkotaan. Yang mana perubahan

seperti ini akan berakibat pada wilayah DAS kali Kandangan tidak mampu

menampung air hujan yang datang dalam kurun waktu yang cukup lama ditambah

lagi adanya pengaruh backwater dimana bersamaan dengan hujan tinggi di wilayah

kali Kandangan. Disamping itu juga mengingat kota Surabaya memiliki daerah

topografi relatif datar, maka tidak semua limpasan air hujan dapat dialirkan secara

gravitasi menuju laut. Maka dari itu untuk dapat mengalirkan air dari dalam kali

(14)

Rencana pemasangan pompa yang terletak di kelurahan Kandangan

kecamatan Benowo dengan luas DAS sebesar 23,699 Km2 dan panjang 9,368 km. Dengan pemasangan pompa banjir atau menyesuaikan kapasitas pompa banjir, maka

debit banjir rencana dapat dialirkan tanpa harus menimbulkan genangan didaerah

tersebut.

1.2 Perumusan Masalah

Dengan memperhatikan latar belakang masalah tersebut diatas, maka

perumusan masalah yang akan disajikan pada tugas akhir ini adalah:

1. Berapa debit banjir pada daerah pengaliran kali Kandangan Kotamadya

Surabaya sesuai kondisi eksisting pada Q20 tahun ?

2. Agar memperoleh kapasitas yang maksimal pada Q20 tahun, maka berapa

besar kapasitas dan jumlah pompa yang dibutuhkan untuk dapat

mengendalikan banjir pada daerah pengaliran kali Kandangan Kotamadya

Surabaya ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Agar dapat megetahui debit banjir pada Q20 tahun pada sub sistem

drainase daerah pengaliran kali Kandangan Kotamadya Surabaya.

2. Mengendalikan banjir pada sub sistem drainase daerah pengaliran kali

(15)

1.4 Batasan Masalah

Dengan melihat permasalahan di atas dan agar pokok pembahasan tidak

melebar dan menyimpang dari topik utamanya, maka dalam penyusunan tugas akhir

ini, lingkup pembahasannya meliputi :

1. Lingkup wilayah penelitian

Wilayah penelitian dibatasi pada daerah Sub Sistem Drainase West Low

Level ( WLL ) di Surabaya Barat daerah aliran kali Kandangan Hulu yang

secara administratif meliputi Kelurahan Kandangan, Kelurahan Bringin,

Kelurahan Banjar sugihan, Kelurahan Buntaran, Kelurahan Tambak

langon, Kelurahan Tambak Osowilangun.

2. Lingkup materi penelitian

a. Melakukan evaluasi bagaimana kondisi Daerah Aliran Sungai

( DAS ) kali Kandangan.

b. Perhitungan Analisa hidrologi menggunakan 3 stasiun hujan yaitu

stasiun hujan Kandangan, stasiun hujan Gunung Sari, dan stasiun

hujan Simo.

c. Tidak memperhitungkan karakteristik pompa secara menyeluruh.

d. Melakukan evaluasi sistem drainase yang ada di wilayah

penelitian dan menghitung debit banjir pada kali Kandngan saja,

dengan tidak menghitung debit air pembuangan dari

masing-masing penduduk dan kawasan industri di sekitar lokasi

penelitian.

(16)

f. Tidak memperhitungkan profil aliran yang disebabkan adanya

pengaruh backwater pasang surut air laut, karena dengan asumsi

didaerah hilir terdapat pintu air yang menghalangi air laut masuk

ke daerah kali Kandangan.

g. Pola dan analisis hanya meninjau dari aspek segi hidrologi dan

hidrolika, tidak mempertimbangkan dari aspek konstruksi, sosial

maupun ekonominya.

1.5 Lokasi Penelitian

Sungai kali Kandangan direncanakan masuk dalam Sub Sistim Drainase West

Low Level (WLL) di Surabaya Barat, terletak 50 m dari hilir Jembatan Jl. Raya

(17)

(18)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1Umum

Drainase adalah istilah yang digunakan untuk sistem bagi penanganan air

yang kelebihan. Drainase sering diabaikan oleh ahli hidraulik dan sering kali

direncanakan seolah-olah bukan pekerjaan penting, atau paling tidak dianggap kecil

dibandingkan dengan pekerjaan-pekerjaan pengendalian banjir. Padahal pekerjaan

drainase merupakan pekerjaan yang rumit dan kompleks, bisa jadi memerlukan

biaya, tenaga dan waktu yang lebih besar dibandingkan dengan pekerjaan

pengendalian banjir. ( Dr. Ir. Suripin, 2003 )

Prinsip drainase yang berkaitan dengan saluran mengikuti pola drainase alam,

yaitu sungai. Air buangan yang mengalir di saluran-saluran kecil bergabung dengan

saluran lain yang lebih besar demikian seterusnya, kemudian aliran dibuang ke

pembuangan akhir ( laut ).

Saat ini sistem drainase sudah menjadi salah satu infrastruktur perkotaan

yang sangat penting. Kualitas manajemen kota dapat dilihat dari kualitas sistem

drainase yang ada. Sistem drainase yang baik dapat membebaskan kota dari

genangan air. Genangan air menyebabkan lingkungan menjadi kotor dan jorok,

menjadi sarang nyamuk, dan sumber penyakit lainnya, sehingga dapat menurunkan

(19)

)

...

(

1

2

1

R

n

R

n

R







R

2.2 Analisa Hidrologi 2.2.1 Distribusi Curah Hujan

Curah hujan untuk mendapatkan debit banjir rencana di suatu penampang

sungai atau pada seluruh daerah yang bersangkutan. Curah hujan pada suatu daerah

atau wilayah dinyatakan dalam mm.

Curah hujan dapat diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan.

Berikut metode-metode untuk perhitungan curah hujan dari pengamatan di beberapa

titik : ( Ir. Suyono Sosrodarsono, “Hidrologi untuk pengairan” )

1. Metode rata-rata aljabar

Metode ini adalah perhitungan rata-rata aljabar curah hujan di dalam sekitar

daerah bersangkutan.

……….……(2.1)

Dimana :

= curah hujan daerah ( mm ).

n = jumlah titik-titik pos pengamatan.

R1, R2,…….. Rn = curah hujan di titik pengamatan

2. Metode Theisen Poligon

Jika titik pengamatan di dalam daerah itu tidak tersebar merata, maka cara

perhitungan curah hujan rata-rata dilakukan dengan memperhitungkan daerah

pengaruh pada titik-titik pengamatan, dimana dapat dihitung dengan

(20)

n n n

A

R

A

R

A

R

A

R

...

2 1 2 2 1 1





 

R

n 2 1 n n 2 2 1 1

...A

A

R

A

...

R

A

R

A

R





 

R

……….(2.2) Dimana :

= curah hujan daerah

R1, R2, …….. Rn = curah hujan di titik pengamatan dan n adalah jumlah

titik- titik pengamatan

A1, A2, …….. An = bagian daerah yang melewati titik pengamatan

3. Metode Isohiet

Metode ini diperoleh dengan cara interpolasi harga-harga tinggi hujan local.

Curah hujan dapat dihitung dengan rumus berikut :

……… (2.3)

Dimana :

= curah hujan daerah

R1, R2, …….. Rn = curah hujan rata-rata pada bagian-bagian A1, A2, ..An

A1, A2, …….. An = luas-luas antara garis-garis isohietn

2.2.2 Distribusi Curah Hujan Rencana

Curah hujan rencana yaitu curah hujan tersebar dengan periode ulang

tertentu. Untuk menganalisa jenis sebaran data hujan dan besarnya hujan dengan

frekuensi kejadian ( periode berulang ) yaitu dengan analisa statistic. Analisa ini

(21)

X

S

_x

1)

(n

X)

(X

2



4 X

4 i

n.S

)

X

.

(X



Ada empat jenis metode distribusi frekuensi yang paling banyak digunakan

dalam analisa hidrologi yaitu :

1. Distribusi Normal

2. Distribusi Log - Normal

3. Distribusi Gumbel

4. Distribusi Log – Person type III

Untuk masing-masing jenis distribusi diatas yang sesuai dalam perhitungan

curah hujan didasarkan pada cirri khas dan nilai-nilai koefisien yang didapat dari

parameter statistik ( Soewarno, 1995 )

1. Koefisien Variasi ( Cv )

Cv =

………. (2.4)

SX = ……….

(2.5)

2. Koefisien Ketajaman ( Ck )

Ck = ...………..

(2.6)

Dimana :

(22)



X

3 X 3 i

2).S

1)(n

(n

)

X

.

(X

n.







X

Xi = Data hujan ( mm ).

= Data Hujan Rata-rata.

SX = Simpangan baku.

3. Koefisien Simetris ( Cs )

Cs = ………...……… (2.7)

Dimana :

n = Jumlah data.

Xi = Data hujan ( mm ).

= Data Hujan Rata-rata.

SX = Simpangan baku.

Tabel 2.1 Hasil Cv, Ck, Cs dipilih setelah diuji kesesuaiannya mana hasil kriteria dan parameter statistik

Jenis Distribusi Syarat Distribusi

1. Distribusi Normal Cs = 0 dan Ck = 3

2. Distribusi Log-Normal Cs > 0 dan Ck = 3

3. Distribusi Gumbel Cs = 1,139 dan Ck = 5,402

4. Distribusi Log – person Type III Cs dan Ck bebas

(23)



X



X



Y



Y

Berikut perumusan untuk menentukan besar tinggi hujan rencana berdasarkan

distribusi frekuensinya adalah :

1. Distribusi Normal

XT = + SX . k ……… (2.8)

Dimana :

XT = Perkiraan tinggi hujan yang diharapkan terjadi dengan periode ulang

tertentu.

= Nilai rata-rata varian.

SX = Deviasi standart varian.

K = Faktor frekuensi merupakan fungsi dari pada periode ulang dan tipe model

matematik dan distribusi peluang yang digunakan untuk analisa peluang.

( tabel 2.1 )

2. Distribusi Log – Normal

= Y + K . S ………..…..

(2.9)

Dimana :

Y = Nilai logaritmik nilai X, atau ln X.

= Rata-rata hitung logaritmik dari Y.

(24)



X

.S n S n Y T Y           X                  _ _  2 X n 2 X 1 n n

K = Karekteristik distribusi peluang log – normal ( tabel 2.1 )

3. Distribusi Gumbel

XT = + ………...…

(2.10)

Dimana :

XT = Debit banjir dengan waktu balik T tahun

= Nilai rata-rata

YT = Reduced variate ( tabel 2.2 )

Yn = Reduced mean yang tergantung dari jumlah data n ( tabel 2.3 )

Sn = Reduced standart deviasi yang tergantung dari jumlah data n.

S = Standart deviasi

= ...……….. ….(2.11)

Tabel 2.2 Reduced Variate Sebagai Fungsi Waktu Balik

(25)

2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 20000 50000 100000 0,3665 1,9940 2,25037 2,97019 3,90194 4,60015 5,29561 6,21361 6,90726 7,60065 8,51709 9,21029 9,90346 10,81977 11,51292

Sumber : C.D SOEMARTO ”Hodrologi Teknik” hal 148

Tabel 2.3 Hubungan Reduced Mean ( Yn ) dengan Jumlah Data ( n )

N Yn n Yn n Yn N Yn

10 0,4952 34 0,5396 58 0,5515 82 0,5572

11 0,4996 35 0,5402 59 0,5518 83 0,5574

12 0,5035 36 0,5410 60 0,5521 84 0,5576

13 0,5070 37 0,5418 61 0,5524 85 0,5578

14 0,5100 38 0,5424 62 0,5527 86 0,5580

15 0,5128 39 0,5430 63 0,5530 87 0,5581

16 0,5157 40 0,5436 64 0,5533 88 0,5583

17 0,5181 41 0,5442 65 0,5535 89 0,5585

18 0,5202 42 0,5448 66 0,5538 90 0,5586

19 0,5220 43 0,5453 67 0,5540 91 0,5587

20 0,5236 44 0,5458 68 0,5543 92 0,5589

21 0,5252 45 0,5463 69 0,5545 93 0,5591

(26)

n

logX

X

Log





23 0,5283 47 0,5473 71 0,5550 95 0,5593

24 0,5296 48 0,5477 72 0,5552 96 0,5595

25 0,5309 49 0,5481 73 0,5555 97 0,5596

26 0,5320 50 0,5485 74 0,5557 98 0,5598

27 0,5332 51 0,5489 75 0,5559 99 0,5599

28 0,5343 52 0,5493 76 0,5561 100 0,5600

29 0,5353 53 0,5497 77 0,5563

30 0,5362 54 0,5501 78 0,5565

31 0,5371 55 0,5504 79 0,5567

32 0,5380 56 0,5508 80 0,5569

33 0,5388 57 0,5511 81 0,5570

Sumber : C.D SOEMARTO ”Hodrologi Teknik” hal 148

4. Distribusi Log Pearson Type III

Distribusi Log Pearson Type III banyak digunakan dalam analisa Hidrologi

data maksimum dan minimum dengan nilai ekstrim. Bentuk distribusi Log Pearson

Type III ini dapat menggantikan varian menjadi nilai logaritma.

( C.D. SOEMARTO, 1993 )

Log XT = Log



X + K . S log x ……….. (2.12)

(27)

Sd = 1) -(n LogXi) -(Log 2

∑

X ………...(2.14)

Cs = 2

d 3 2)S -1)(n -(n LogXi) -X (Log n.

∑

………...(2.15) Dimana :

XT = Curah dengan kala ulang T tahun ( mm ).

Log X = Harga Rata-rata.

S log x = Standart deviasi.

Cs = Koefisien keplencengan

K = Koefisien yang harganya tergantung pada nilai koefisien

Kepencengan dan waktu balik ( T ). ( tabel 2.4 )

Tabel 2.4 Nilai K Distribusi Log Pearson type III

Periode Ulang ( Tahun )

2 5 10 25 50 100 200 1000

Peluang ( % ) Cs

50 20 10 4 2 1 0,5 0,1

(28)

0,6 -0,099 0,800 1,328 1,939 2,359 2,755 3,132 3,960 0,5 -0,083 0,808 1,323 1,910 2,311 2,686 3,041 3,815 0,4 -0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 2,615 2,949 3,670 0,3 -0,050 0,824 1,309 1,849 2,211 2,544 2,856 3,525 0,2 -0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 2,472 2,763 3,380 0,1 -0,017 0,836 1,292 1,785 2,107 2,400 2,670 3,235 0,0 0,000 0,842 1,282 1,751 2,054 2,326 2,576 3,090 -0,1 0,017 0,836 1,270 1,716 2,000 2,252 2,482 2,950 -0,2 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178 2,388 2,810 -0,3 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104 2,294 2,675 -0,4 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029 2,294 2,675 -0,5 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955 2,201 2,540 -0,6 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880 2,016 2,275 -0,7 0,166 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,926 2,150 -0,8 0,132 0,856 1,166 1,448 1,606 1,733 1,837 2,035 -0,9 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749 1,910 -1,0 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588 1,664 1,800 -1,2 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449 1,501 1,625 -1,4 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 1,318 1,351 1,465 -1,6 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,197 1,216 1,280 -1,8 0,282 0,799 0,945 1,035 1,069 1,087 1,097 1,130 -2,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990 0,995 1,000 -2,2 0,330 0,752 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0,910 -2,5 0,360 0,711 0,771 0,793 0,798 0,799 0,800 0,802 -3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,67 Sumber : C.D SOEMARTO ”Hodrologi Teknik” hal 153

2.2.3 Uji Distribusi Frekuensi

Uji distribusi frekuensi dimaksud untuk menentukan apakah persamaan distribusi

yang dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik data yang dianalisis. Dengan

pemeriksaan uji ini akan diketahui beberapa hal :

A. Kebenaran akan hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan

atau yang akan diperoleh secara teoritis.

B. Kebenaran hipotesa ( diterima atau ditolak )

Pengujian Distribusi Frekuensi antara lain :

(29)

Uji kecocokan Smirnov-Kolmogorov sering disebut uji kecocokan non pramatik,

karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Langkah-langkah

uji Smirnov-Kolmogorov adalah sebagai berikut :

( Ir. Soewarno, Hidrologi Aplikasi Metode untuk Analisa Data 1995 )

a. Urutkan data ( dari yang besar ke data yang kecil atau sebaliknya ) dan tentukan

besarnya peluang dari masing-masing data berikut :

X1 p’ ( X1 )

X2 p’ ( X2 )

Xm p’ ( Xm )

Xn p’ ( Xn )

b. Tentukan nilai masing-masing toritis dari hasil penggambaran data :

X1 p’ ( X1 )

X2 p’ ( X2 )

Xm p’ ( Xm )

Xn p’ ( Xn )

c. Dari kedua nilai peluang tersebut tentukan nilai selisih terbesar antara peluang

(30)

Dmax = p( Xm )-p1( Xm )

d. Berdasarkan tabel nilai kritis ( Smirnov-Kolmogorov ) tentukan harga D0 apabila

niali D lebih besar dari D0 maka persamaan distribusi yang digunakan dapat

diterima, apabila nilai D lebih kecil daripada D0 maka persamaan distribusi yang

[image:30.595.103.509.234.525.2]

digunakan tidak dapat diterima.

Tabel 2.5 Nilai Kritis D0 Untuk Uji Smirnov-Kolmogorov

Α

N 0,2 0,1 0,05 0,01

5 0,45 0,51 0,56 0,67 10 0,32 0,37 0,41 0,49 15 0,27 0,30 0,34 0,40 20 0,23 0,26 0,29 0,36 25 0,21 0,24 0,27 0,32 30 0,19 0,22 0,24 0,29 35 0,18 0,2 0,23 0,27 40 0,17 0,19 0,21 0,25 45 0,16 0,18 0,2 0,24 50 0,15 0,17 0,19 0,23 N > 50 107 1,22 1,36 1,63

N0,5 N0,5 N0,5 N0,5

Sumber : Bonnier, 1990 dalam buku SOEWARNO “Hidrologi “Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data”

2. Uji Chi-Kuadrat

Uji Chi-Kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi

yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi sampel yang telah dianalisis. Uji

Chi-Kuadrat dapat dilakukan dengan rumus :

………..(2.16)

Dimana :

X h2 = parameter Chi – Kuadrat terhitung

G = jumlah sub – kelompok





(31)

Oi = jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke – i

Ei = jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke – i

Prosedur uji Chi – Square adalah :

1. Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya)

2. Kelompokkan data menjadi G sub – grup, tiap – tiap sub grup minimal 4 data

pengamatan.

3. Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap – tiap sub – grup

4. Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei

Interpretasi hasilnya adalah :

1. Apabila peluang lebih besar dari 5 %, maka persamaan distribusi teoritis yang

digunakan dapat diterima.

2. Apabila peluang lebih kecil dari 1 %, maka persamaan distribusi teoritis yang

digunakan tidak dapat diterima.

3. Apabila peluang berada diantara 1 sampai 5 %, adalah tidak mungkin mengambil

[image:31.595.98.518.263.757.2]

keputusan, maka perlu penambahan data.

Tabel 2.6 Nilai Kritis Untuk Uji Chi - Kuadrat

α derajat kepercayaan

dk _0,995 _0,99 _0,975 _{0,95 0,05 0,025 0,01 0,005} 1 0,0000393 0,000157 0,000982 0,00393 3,841 5,024 6,635 7,879 2 0,010 0,0201 0,0506 0,103 5,991 7,378 9,210 10,597 3 0,0717 0,115 0,216 0,352 7,815 9,348 11,345 12,838 4 0,207 0,297 0,484 0,711 9,488 11,143 13,277 14,860 5 0,412 0,554 0,831 1,145 11,07 12,832 15,086 16,750

6 0,676 0,872 1,237 1,635 12,592 14,449 16,812 18,548 7 0,989 1,239 1,690 2,167 14,067 16,013 18,475 20,278 8 1,344 1,646 2,180 2,733 15,507 17,535 20,090 21,955 9 1,735 2,088 2,700 3,325 16,919 19,023 21,666 23,589 10 2,156 2,558 3,247 3,940 18,307 20,484 23,209 25,188

(32)

11 2,603 3,053 3,186 4,575 19,675 21,920 24,725 26,757 12 3,074 3,571 4,404 5,226 21,026 23,337 26,217 28,300 13 3,565 4,107 5,009 5,892 22,363 24,736 27,688 29,819 14 4,075 4,660 5,629 6,571 23,685 26,119 29,141 31,319 15 4,601 5,229 6,262 7,261 24,996 27,488 30,578 32,801

16 5,142 5,812 6,908 7,962 26,296 28,845 32,000 34,267 17 5,697 6,408 7,564 8,672 27,587 30,191 33,409 35,718 18 6,265 7,015 8,231 9,390 28,869 31,526 34,805 37,156 19 6,844 7,633 8,907 10,117 30,144 32,852 36,191 38,583 20 7,434 8,260 9,591 10,851 31,410 34,170 37,566 39,997

21 8,034 8,897 10,283 11,591 32,671 35,479 38,932 41,401 22 8,643 9,542 10,982 12,338 33,924 36,781 40,289 42,796 23 9,260 10,196 11,689 13,091 36,172 38,076 41,638 44,181 24 9,886 10,856 12,401 13,848 36,415 39,364 42,980 45,558 25 10,520 11,524 13,120 14,611 37,652 40,646 44,314 46,928

26 11,160 12,198 13,844 15,379 38,885 41,923 45,642 48,290 27 11,808 12,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49,645 28 12,461 13,565 15,308 16,928 41,337 44,461 48,278 50,993 29 13,121 14,256 16,047 17,708 42,557 45,772 49,588 52,336 30 13,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,892 53,672

Sumber : SOEWARNO “Hidrologi “Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data”

2.2.4 Distribusi Curah Hujan Jam – Jaman

Hal terpenting dalam pembuatan rancangan dan rencana adalah distribusi curah

hujan. Distribusi curah hujan adalah berbeda-beda sesuai dengan jangka waktu yang

ditinjau yakni curah hujan tahunan (jumlah curah hujan dalam setahun), curah hujan

bulanan (jumlah curah hujan dalam sebulan), curah hujan harian (jumlah curah hujan

dalam 24 jam).

Harga-harga yang diperoleh ini dapat digunakan untuk menentukan prospek

(33)

m

T 24 . 24 R 24

   

Dalam pembahasan data hujan ada 5 buah unsur yang harus ditinjau, yaitu :

a. Intensitas i, adalah laju hujan = tinggi air persatuan waktu misalnya, mm/menit,

mm/jam, mm/hari.

b. Lama waktu (duration) t, adalah lamanya curah hujan (durasi) dalam menit atau

jam.

c. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau banyaknya hujan yang dinyatakan dalam

ketebalan air di atas permukaan datar, dalam mm

d. Frekuensi, adalah frekuensi kejadian, biasanya dinyatakan dengan waktu ulang

( return periode ) T, misalnya sekali dalam T (tahun)

e. Luas, adalah luas geografis curah hujan Untuk menghitung intensitas hujan

digunakan rumus Mononobe.

I = ………(2.17)

Dimana :

I = Intensitas curah hujan ( mm/jam ).

R24 = Curah hujan harian (24 jam)

t = waktu konsentrasi hujan (jam)

m = sesuai dengan angka Van Breen diambil m = 2/3

Perhitungan rata-rata hujan pada jam ke t, persamaan rumus yang dipakai adalah :

Rt =

………...(2.18)

(34)

R’t = t . Rt – ( t-1 ).R( t-1 ) ……….. …(2.19)

Dimana :

Rt = Rata-rata hujan harian sampai jam ke t ( mm )

R24 = Tinggi hujan dalam 24 jam ( mm )

t = Waktu hujan ( jam )

Untuk mencari tinggi hujan efektif, persamaan rumus yang dipakai adalah :

Reff = C x Xt ………..(2.20)

Dimana :

Reff = Curah hujan efektif ( mm )

C = Koefisien pengaliran

Xt = Tinggi hujan rencana ( mm )

2.2.5 Koefisien Pengaliran

Koefisien pengaliran (C) adalah perbandingan antara air yang mengalir

dipermukaan tanah (surface run off) dengan air hujan yang terjadi. Besar debit banjir

rencana dipengaruhi oleh besar nilai koefisien pengaliran atau koefisien limpasan

yang tergantung pada penggunaan lahan (land use), jenis tanah dan juga topografi

[image:34.595.101.439.271.536.2]

daerah pengaliran.

Tabel 2.7 Koefisien Pengaliran

No Kondisi dearah Pengaliran dan Sungai Harga C

(35)

2 Daerah pegunungan tersier 0,70 - 0,80

3 Tanah bergelombang dan hutan 0,50 - 0,75

4 Tanah dataran yang ditanami 0,45 - 0,60

5 Persawahan yang diairi 0,70 - 0,80

6 Sungai didaerah pegunungan 0,75 - 0,80

7 Sungai kecil didataran 0,45 - 0,75

8 Sungai besar yang lebih dari setengah 0,50 - 0,75

daerah pengalirannya terdiri dari daratan

Sumber : Suyono Sosrodarsono “Hidrologi untuk Pengairan” hal 145

2.3 Hidograf Satuan Sintesis

Daerah dengan drainase alamiah yang relatif bagus akan membutuhkan

perlindungan yang lebih sedikit dari pada daerah yang rendah dan bertindak sebagai

kolam penampungan bagi aliran dari daerah anak sungai yang lain. Dalam

perencanaan sistem drainase diperlukan debit rencana untuk mendimensi bangunan

yang ada dalam prencanaan tersebut, seperti normalisasi dan sudetan. Debit ini

biasanya merupakan debit maksimum dari suatu banjir rencana akibat hujan pada

daerah aliran.

Untuk mengetahui besarnya debit banjir rancangan akan digunakan metode

Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu. Penggunaan berbagai metode ini disesuaikan

dengan ketersediaan data curah hujan, iklim, jenis tanah, karakteristik daerah, luas

daerah dan sebagainya.

Debit rencana dihitung dengan menggunakan pendekatan Hidrograf satuan

sintetis Nakayasu dengan langkah – langkah sebagai berikut. Nakayasu menurunkan

rumus hidrograf satuan sintetik berdasarkan hasil pengamatan dan penelitian pada

beberapa sungai di Jepang. Besarnya nilai debit puncak hidrograf satuan dihitung

(36)

Q

P

=

………..…..(2.21)

Dimana :

Qp = debit puncak banjir ( m3/det )

C = koefisien pengaliran, tergantung penggunaan lahannya

A = luas daerah aliran sungai ( km2 )

R0 = hujan satuan ( mm )

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

T 0.3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak

sampai menjadi 30% dari debit puncak (jam)

Nakayasu membagi bentuk hidrograf satuan dalam dua bagian, yaitu

lengkung naik dan lengkung turun. Pada bagian lengkung naik, besarnya nilai

hidrograf satuan dihitung dengan persamaan :

2,4 Tp t Qp. = Qa _      …...……….(2.22) Dimana :

Qa = limpasan sebelum mencapai debit puncak dan dinyatakan dalam

m3 /detik.

Pada bagian lengkung turun yang terdiri dari tiga bagian, hitungan limpasan

permukaannya adalah:

(37)

0,3 T Tp t Qp.0,30 = Qd  ………..………….(2.23)

2. untuk 0,30.Qp > Qd > 0,302 Qp,

0,3 0,3 1,5.T ) 0,5.T + Tp (t Qp.0,3 = Qd  ……….(2.24)

3. untuk 0,302 Qp > Qd,

0,3 0,3 2.T ) 1,5T + Tp (t Qp.0,3 = Qd  …...………(2.25) Dimana :

Qp = debit puncak (m3/det)

t = satuan waktu (jam)

Menurut Nakayasu, waktu naik hidrograf bergantung dari waktu konsentrasi, dan

dihitung dengan persamaan :

0,8.tr + tg = Tp _{………....(2.26)} Dimana :

tg = waktu konsentrasi (jam)

tr = satuan waktu hujan ( diambil 1 jam )

dimana persamaan rumus untuk tr adalah:

(38)

Waktu konsentrasi dipengaruhi oleh panjang sungai utama (L) :

Jika L < 15 km : tg=0,21.L0,70

Jika L > 15 km : tg=0,4+0,058.L

Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai debit

menjadi 30% dari debit puncak hidrograf satuan dihitung T0,3=α.tg _{, dimana}α

adalah koefisien yang bergantung pada karakteristik DAS:

 Untuk daerah pengaliran biasa α = 2

 Untuk bagian naik hidrograf yang lambat dan bagian menurun yang

cepat α = 1,5

 Untuk bagian naik hidrograf yang cepat dan bagian menurun yang

[image:38.595.120.512.268.741.2]

lambat α = 3

Gambar Hidrograf Nakayasu dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

0,8 Tr

Tg

Tr

T

0,3

1,5

0,3

D

e

b

it ( M

3

/d

t )

(39)

2.4 Analisa Kapasitas Sungai

Kapasitas saluran didefinisikan sebagai debit maksimum yang mampu

dilewatkan oleh setiap penampang sepanjang saluran. Kapasitas saluran ini,

digunakan sebagai acuan untuk menyatakan apakah debit yang direncanakan tersebut

mampu untuk ditampung oleh saluran pada kondisi existing tanpa terjadi peluapan

air. Kapasitas saluran dihitung berdasarkan rumus :

1/2 2/3

.I .A.R n 1 =

Q _{...………...(2.27)}

dimana :

Q = debit saluran (m3/dtk)

N = koefisien kekasaran manning

R = jari-jari hidrolis

R = A/P, P = keliling basah

I = kemiringan energi

A = luas penampang basah (m2)

Pada saluran sederhana,kekasaran sepanjang keliling basah dapat dibedakan

dengan jelas pada setiap bagian keliling basah, tetapi kecepatan rata-rata deapat

dihitung dengan rumus aliran seragam tanpa harus membagi-bagi penampang

tersebut. Misalnya suatu saluran persegi panjang dengan dasar kayu dan dinding kaca

(40)

Manning untuk saluran semacam ini, kadang-kadang perlu menghitung nilai n

ekivalen untuk keseluruhan keliling basah dan memasukan nilai ekivalen ini untuk

menghitung aliran bagi seluruh penampang.

Untuk penentuan kekasaran ekivalen, luas basah dimisalkan dibagi menjadi N

bagian dengan keliling basah masing-masing P1,P2,P3,…..,PN dan koefisien

kekasaran n1,n2,n3,…nN yang telah diketahui Horton (6) dan Einstein (7,8)

menganggap bahwa setiap bagian dari luas memiliki kecepatan rata-rata yang

sama,yang juga sama dengan kecepatan rata-rata untuk penampang keseluruhan,

yaitu V1 = V2 = …= VN = V.

Berdasarkan anggapan ini , koefisien kekasaran ekivalen dapat diperoleh dengan

persamaan berikut ini :

n = ….…...(2.28)

n = ...………...(2.29)

dimana :

P1, P2,…,PN= keliling basah seksion 1, seksion 2 dan seksion N

P = Keling basah total = P1 + P2 + P3 +…..+PN

n = koefisien Manning ekivalen

n1,n2, ……,nN= koefisien kekasaran Manning seksion1,2,….. dan N

P1 P7

P6 n1

n2 _n5

n6

n7 

   

 





P PN.nN

N 1

(41)

[image:41.595.240.434.96.152.2]

Tabel 2.8 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n)

Tipe Saluran dan deskripsinya Min Normal Maks

P5 P3

P4

[image:41.595.102.517.284.549.2]

n3 _n4

(42)

Saluran Alam

Saluran kecil, lebar atas pada taraf banjir< 100 kaki

a. Saluran didataran.

- Bersih lurus

- Bersih lurus, banyak batu-batu,tanaman

pengganggu

- Bersih, berkelok-kelok, bertebing

- Seperti diatas,dengan tanaman

pengganggu, batu-batu

- Seperti diatas, tidak terisi penuh, banyak

kemiringan dan penampang yang kurang

efektif

- S pendeeperti no4 berbatu lebih banyak

- Tenang pada bagian lutrus,tanaman

pengganggu

- Banyak tanaman pengganggu, alur

sungai penuh kayu dan ranting

b. Saluran dipegunungan tanpa tetumbuhan

disaluran tebing umumnya terjal, pohon dan

semak-semak sepanjang tebing

- Dasar: kerikil,kerakal dan sedikit batu

besar

- Dasar: kerakal dengan batu besar

Dataran banjir

a. Padang rumput tanpa belukar

- Rumput pendek

- Rumput tinggi

b. Daerah pertanian

- Tanpa tanaman

- Tanaman dibariskan

- Tanaman tidak dibariskan

(43)

c. Belukar

- Belukar terpencar, banyak tanaman

pengganggu

- Belukar jarang dan pohon, musim dingin

- Belukar jarang dan pohon, musim semi

- Belukar sedang sampai rapat, musim

dingin

- Belukar sedang sampai rapat, musim

semi

d. Pohon-pohon

- Willow rapat, musim semi lurus

- Tanah telah dibersihkan, batang kayu

tanpa tunas

- Seperti diatas dengan tunas-tunas lebat

- Banyak batang kayu, beberapa tumbang,

ranting-ranting, taraf banjir dibawah

cabang pohon

- Seperti diatas taraf banjir mencapai

cabang pohon

Saluran besar (lebar atas pada taraf banjir > 100

kaki). Nilai n lebih kecil dari saluran kecil dengan

perincian sama, sebab tebing memberikan

hambatan efektif yang lebih kecil

- Penampang beraturan tanpa batu besar

atau belukar

- Penampang tidak beraturan dan kasar

0,035 0,035 0,040 0,045 0,070 0,110 0,030 0,050 0,080 0,100 0,025 0,035 0,050 0,050 0,060 0,070 0,100 0,150 0,040 0,060 0,100 0,120 ……….. ……….. 0,070 0,060 0,080 0,110 0,160 0,200 0,050 0,080 0,120 0,160 0,060 0,100

Sumber : Ven Te Chow “ Saluran terbuka” halaman 101-102

(44)

Sistem drainase yang tidak sepenuhnya mengandalkan gravitasi sebagai

faktor pendorong, maka perlu dilengkapi dengan stasiun pompa. Pompa ini berfungsi

untuk membantu mengeluarkan air dari kolam penampung banjir maupun langsung

dari saluran drainase pada saat air tidak dapat mengalir secara gravitasi karena air di

muaranya / pengurasnya lebih tinggi baik akibat pasang surut maupun banjir.

Dalam perencanaan hidraulik sistem pompa, perlu dipelajari hal-hal sebagai

berikut :

1. Aliran masuk ( inflow ) ke kolam penampung

2. Kolam penampung dan Volume tampungan

3. Kapasitas pompa yang diperlukan

2.6 Perhitungan Kapasitas Pompa dengan Model Optimasi

Pemakaian model optimasi progama dinamik dalam hal ini merupakan salah satu

usaha untuk mengatasi masalah banjir. Disamping itu juga ditujukan untuk

mempelancar sistem drainase yang ada, dimana diharapakan mampu mengatasi

masalah genangan yang sering terjadi di kali Kandangan. Sedangkan tujuan dari

optimasi ini adalah untuk mengetahui kapasitas pompa yang akan digunakan

sehingga tidak menimbulkan kerugian yang besar.

Pemecahan masalah-masalah yang berhubungan dengan kegiatan-kegiatan untuk

memperoleh hasil yang optimal dapat diselesaikan dengan menggunakan cara

(45)

Optimasi adalah suatu usaha untuk memilih atau mencari nilai-nilai variabel agar

didapatkan nilai optimal dari fungsi tujuan serta memenuhi kendala-kendala yang

ada.

Optimasi yang dipakai dalam perencanaan ini menggunakan progama dinamik.

2.6.1 Langkah –Langkah Perhitungan Optimasi Progama Dinamik Stage I.

Perhitungan :

1. = Volume Tampungan awal ( m3 ) St0

2. = Inflow

3. = Release, dimana step statenya didapat dari perencanaan pompa

4. = Debit/volume yang akan dipompa

= St0 + In – R = St1

Stage II.

Perhitungan :

2. = Inflow

(46)

Stage III

Perhitungan :

2. = Inflow

= St2 + In – R = St3

Dari perhitungan optimasi dinamik diatas maka didapatkan volume air yang akan

dipompa, sehingga didapat kapasitas pompa dengan rumus :

Air yang dipompa

Alternatif Waktu Kuras ………(2.30)

Sehingga jika digambarkan skema progama dinamik tersebut adalah :

Stage I Stage II Stage III

Kapasitas Pompa =

Sto R2

R1 R1

R2

R1

R2

t1 t2 t3

St0+In-R=St1

St2+In-R=St3 St1+In-R=St2

Rn Rn Rn

[image:46.595.99.539.330.671.2]

Sto

(47)

3.1 Pengumpulan Data

Semua data pendukung dalam kegiatan penelitian ini diperoleh dari Dinas

Pekerjaan Umum Pengairan Kota Surabaya dan Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga

Pemasutan Kota Surabaya. Data yang diperlukan untuk melakukan pemodelan

merupakan data sekunder.

Data - data akan dikumpulkan melalui salinan data (copy) dari instansi yang

terkait, dan pengadaan/pembelian data/peta.

Agar pelaksanaan kegiatan ini dapat berjalan dengan lancar, penulis akan

melakukan koordinasi terlebih dahulu dengan instansi yang terkait untuk

menjelaskan maksud dan tujuan kegiatan ini. Selain itu surat pengantar dari direksi

Pekerjaan sangat diperlukan guna mengantisipasi adanya kendala administrasi dan

birokrasi.

Kegiatan pengumpulan data dan langkah-langkah dalam menyusun penelitian

ini meliputi :

a. Peta topografi

Peta topografi sangat penting dalam studi ini, peta yang telah di dapatkan

(48)

terdapat peta yang lebih detail dengan skala lebih besar maka akan digunakan

sebagai masukan.

b. Data Curah Hujan

Data hujan diperlukan dari 3 stasiun pencatat curah hujan yaitu stasiun hujan

Kandangan, stasiun hujan Simo, stasiun hujan Gunung sari, dengan periode tahun

pengukuran dari tahun 1990 sampai dengan tahun 2009. Data curah hujan yang telah

di dapat kemudian di analisis hidrologinya dengan menggunakan rumus Thiessen

Polygon, dari hasil analisa hidrologi tersebut maka didapat nilai R rata-ratanya.

c. Data Gambar Potongan Melintang dari Kali Kandangan

Data potongan melintang dari kali Kandangan ini berfungsi untuk mengetahui

penampang melintang dari kali Kandangan itu sendiri. Selain itu data ini berfungsi

sebagai dasar dalam menghitung luasan dari kali Kandangan, keliling basah, jari-jari

hidrauliknya dan debit tampungan dari kali Kandangan itu sendiri.

d. Data Genangan dari Kali Kandangan

Data Genangan dari Kali Kandangan merupakan data air hujan yang tidak

terserap oleh tanah dan masuk ke saluran primer dan sekunder, yang mengakibatkan

daerah aliran tersebut tergenang dan banjir. Data ini berguna untuk data volume air

(49)

e. Data Pasang Surut Air Laut

Data pasang surut air laut diperlukan karena untuk menghitung profil muka

air sebagai akibat terjadinya pasang surut air laut dan backwater.

3.2 Analisa Perhitungan Hidrologi dan Hidrolika.

1. Curah Hujan

Dalam penganalisaan ini menggunakan data-data maksimum per tahun.

Dimana data-data maksimum per tahun yang diambil dari stasiun hujan,

yaitu :

- Stasiun hujan Kandangan

- Stasiun hujan Gunung sari

- Stasiun hujan Simo.

Kemudian dilanjutkan dengan perhitungan hujan rencana.

2. Perhitungan Hidrogaf Satuan Sintesis

Dimana bertujuan mengetahui berapa waktu yang dibutuhkan agar dapat

mengalirkan air tanpa menimbulkan genangan.

3. Perhitungan Kapasitas Pompa

Dilakukan untuk mengetahui jumlah dan kapasitas pompa yang

(50)

4. Perhitungan Profil Aliran

Dilakukan untuk mengetahui profil aliran yang terjadi di kali Kandangan

karena terjadinya banjir dan backwater air pasang surut laut.

3.3 Langkah - Langkah Pelaksanaan Penelitian Secara Sistimatis

Dari semua penjelasan diatas maka secara sistematis dapat diringkas dan

(51)

No

YES

[image:51.595.174.479.77.703.2]

Gambar 3.1 Diagram Alur Pelaksanaan Penelitian Mulai

Data Sekunder: -Peta topografi -Data curah hujan

-Data gambar cross section

-Data Genangan

- Data Pasang Surut Air Laut Pengumpulan data:

Cek Kapasitas Penampang Sungai

Desain Pompa Banjir

Kesimpulan :

Selesai Banjir ?

Menghitung Curah Hujan Rata-Rata - Metode Thiessen Poligon

(52)

BAB IV

ANALISA DAN PERHITUNGAN

4.1 Analisa Hidrologi

Pada analisa ini terdapat 3 stasiun hujan yaitu stasiun hujan Kandangan,

stasiun hujan Gunung Sari dan stasiun hujan Simo. Untuk memperoleh data curah

hujan area yaitu dengan mengambil harga rata-ratanya. Tujuan dari analisa hidrologi

ini adalah untuk mengetahui berapa besar debit yang akan di pompa, sehingga air

dapat dialirkan langsung tanpa harus menimbulkan genangan. Debit banjir yang akan

dianalisa adalah berkala ulang 2, 5, 10 dan 20.

4.1.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-Rata

Curah hujan yang diperlukan untuk menyusun suatu rancangan pemanfaatan

air dan pengendalian banjir adalah curah hujan merata daerah ( area rainfall ).

Dalam analisa ini menggunakan metode Poligon Thiessen, hal ini disebabkan kondisi

daerah dan stasiun pengamatan tidak merata.

Untuk analisa curah hujan diambil dari 3 ( tiga ) stasiun hujan, antara lain :

1. Stasiun hujan Kandangan.

2. Stasiun hujan Gunung Sari.

(53)

KANDANGAN

SIMO

GUNUNG SARI

[image:53.595.96.520.96.707.2]

Skala 1:25.000

(54)

Perhitungan prosentase luas daerah pengaruh curah hujan DAS kali

Kandangan dengan rumus :

tot i i

A

=

W

Luas Daerah Kandangan = 9,074 km2

Luas Daerah Gunung Sari = 6,750 km2

Luas Daerah Simo = 7,875 km2 +

Luas DAS kali Kandangan = 23,699 km2

Luas daerah pengaruh stasiun hujan Kandangan :

tot Kandangan Kandangan

A

W



=

23,699

9,074

= 0,383

Luas daerah pengaruh stasiun hujan Gunung Sari :

tot GunungSari GunungSari

A

W



=

23,699 6,750

= 0,285

Luas daerah pengaruh stasiun hujan Simo :

tot Simo Simo

A

W



₌

23,699 7,875

[image:54.595.96.436.141.584.2]

= 0,332

Tabel 4.1 Prosentase luas daerah pengaruh stasiun hujan DAS kali Kandangan

No

Stasiun Curah

Hujan Luas Daerah Pengaruh

Koefisien Curah Hujan Daerah

( Km2 )

1 Kandangan 9,074 0,383

2 Gunung Sari 6,750 0,285

3 Simo 7,875 0,332

(55)

[image:55.842.96.780.111.450.2]

Tabel 4.2 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata dengan Metode Thiessen Polygon

Sumber : Hasil Perhitungan

Tahun

Tinggi Hujan Stasiun Hujan ( mm )

Luas Stasiun Hujan ( Km2₎

Luas Total

( Km2 ₎

R

_Kandangan

R

_GunungSari

R

_Simo

R

_Total

Kandangan Gunung Sari Simo Kandangan Gunung Sari Simo ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm )

1990 83 93 115 9,074 6,750 7,875 23,699 31,789 26,505 38,180 96,474

1991 73 107 175 9,074 6,750 7,875 23,699 27,959 30,495 58,100 116,554

1992 133 109 135 9,074 6,750 7,875 23,699 50,939 31,065 44,820 126,824

1993 109 91 165 9,074 6,750 7,875 23,699 41,747 25,935 54,780 122,462

1994 135 116 74 9,074 6,750 7,875 23,699 51,705 33,060 24,568 109,333

1995 125 196 120 9,074 6,750 7,875 23,699 47,875 55,860 39,840 143,575

1996 254 70 100 9,074 6,750 7,875 23,699 97,282 19,950 33,200 150,432

1997 93 95 154 9,074 6,750 7,875 23,699 35,619 27,075 51,128 113,822

1998 73 83 83 9,074 6,750 7,875 23,699 27,959 23,655 27,556 79,170

1999 95 0 84 9,074 6.750 7,875 23,699 36,385 0 27,888 64,273

2000 110 84 90 9,074 6,750 7,875 23,699 42,130 23,940 29,880 95,950

2001 124 90 172 9,074 6,750 7,875 23,699 47,492 25,650 57,104 130,246

2002 205 113 135 9,074 6,750 7,875 23,699 78,515 32,205 44,820 155,540

2003 117 98 174 9,074 6,750 7,875 23,699 44,811 27,930 57,768 130,509

2004 79 103 152 9,074 6,750 7,875 23,699 30,257 29,355 50,464 110,076

2005 90 114 138 9,074 6,750 7,875 23,699 34,470 32,490 45,816 112,776

2006 130 110 132 9,074 6,750 7,875 23,699 49,790 31,350 43,824 124,964

2007 97 96 107 9,074 6,750 7,875 23,699 37,151 27,360 35,524 100,035

2008 120 81 87 9,074 6,750 7,875 23,699 45,960 23,085 28,884 97,929

2009 78 78 107 9,074 6,750 7,875 23,699 29,874 22,230 35,524 87,628

(56)

113.429 20

2268.572 n

R

R



 

Contoh Cara perhitungan R pada tahun 1990:

Kandangan

R

=

W

_Kandangan

.

R

_Kandangan

= 0.383 . 83

= 31.789 mm

GunungSari

R

=

W

_GunungSari

.

R

_GunungSari

= 0.285. 93

= 26.505 mm

Simo

R

=

W

_Simo

.

R

_Simo

= 0.332. 115

(57)

[image:57.595.112.539.140.761.2]

4.1.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana

Tabel 4.3 Perhitungan Cs, Cv dan Ck pada DAS Kali Kandangan

No Tahun R R R-R ( R-R )2 ( R-R )3 ( R-R )4

1 1990 96,474 113,429 -16,955 287,458 -4873,743 82632,367 2 1991 116,554 113,429 3,125 9,768 30,529 95,416 3 1992 126,824 113,429 13,395 179,437 2403,627 32197,544 4 1993 122,462 113,429 9,033 81,602 737,146 6658,938 5 1994 109,333 113,429 -4,096 16,774 -68,699 281,365 6 1995 143,575 113,429 30,146 908,805 27397,212 825927,315 7 1996 150,432 113,429 37,003 1369,252 50666,965 1874849,976 8 1997 113,822 113,429 0,393 0,155 0,061 0,024 9 1998 79,170 113,429 -34,259 1173,652 -40207,663 1377458,252 10 1999 64,273 113,429 -49,156 2416,273 -118773,350 5838375,265 11 2000 95,950 113,429 -17,479 305,501 -5339,738 93331,141 12 2001 130,246 113,429 16,817 282,825 4756,380 79989,948 13 2002 155,540 113,429 42,111 1773,370 74679,094 3144841,192 14 2003 130,509 113,429 17,080 291,740 4983,037 85112,265 15 2004 110,076 113,429 -3,353 11,240 -37,683 126,336 16 2005 112,776 113,429 -0,653 0,426 -0,278 0,181 17 2006 124,964 113,429 11,535 133,065 1534,963 17706,415 18 2007 100,035 113,429 -13,394 179,389 -2402,658 32180,241 19 2008 97,929 113,429 -15,500 240,238 -3723,587 57714,105 20 2009 87,628 113,429 -25,801 665,671 -17174,710 443117,827 Jumlah 2268,572 10326,641 -25413,094 13992596,114

Dari perhitungan Tabel 4.3 maka dapat dicari :

X =

n R



₌ 20 572 , 2268 = 113,429

SX =

1 -n ) R -(R

∑

2 = 1 -20 10326,641 = 23,313

CV =

X S X = 113,429 23,313 = 0,21

CS = 3

(58)

= ) 3)(23,313 -2)(20 -1)(20 -(20 ,094) 20.(-25413 3 = -0,007

Ck = 4

4 2 ) 4 )( 3 )( 2 )( 1 ( ) ( . X S n n n n R R n     



= ) 313 , 21 )( 4 20 )( 3 20 )( 2 20 )( 1 20 ( ) 114 , 13992596 .( 20 4 2    

= 0,20

Dari perhitungan diatas, nilai CV, CS, Ck maka distribusi yang dipilih adalah

Log Pearson Type III dimana untuk penentuan CS dan Ck adalah bebas. Untuk

perhitungan distribusi Log Pearson Type III dapat dilihat pada tabel 4.4

Tabel 4.4 Perhitungan Distribusi Log Pearson Type III

N

o Tahun Xi Log Xi Log X ( Log X - Log Xi )2 ( Log X - Log Xi )3

1 1990 96,474 1,984 2,045 0,004 0,000

2 1991 116,554 2,067 2,045 0,000 0,000

3 1992 126,824 2,103 2,045 0,003 0,000

4 1993 122,462 2,088 2,045 0,002 0,000

5 1994 109,333 2,039 2,045 0,000 0,000

6 1995 143,575 2,157 2,045 0,012 -0,001 7 1996 150,432 2,177 2,045 0,017 -0,002

8 1997 113,822 2,056 2,045 0,000 0,000

9 1998 79,170 1,899 2,045 0,022 0,003

10 1999 64,273 1,808 2,045 0,056 0,013

11 2000 95,950 1,982 2,045 0,004 0,000

12 2001 130,246 2,115 2,045 0,005 0,000

13 2002 155,540 2,192 2,045 0,021 -0,003

14 2003 130,509 2,116 2,045 0,005 0,000

15 2004 110,076 2,042 2,045 0,000 0,000

16 2005 112,776 2,052 2,045 0,000 0,000

17 2006 124,964 2,097 2,045 0,003 0,000

18 2007 100,035 2,000 2,045 0,002 0,000

19 2008 97,929 1,991 2,045 0,003 0,000

20 2009 87,628 1,943 2,045 0,011 0,001

Jumlah

2268,57

2 40,907 0,171 0,010

(59)

LogX = n LogXi

∑

₌ 20 907 , 40 = 2,045

Sd =

1) -(n LogXi) -(Log 2

∑

X = 1 -20 0,171 = 0,095

Cs = 2

d 3 2)S -1)(n -(n LogXi) -X (Log n.

∑

= ) 2)(0,095 -1)(20 -(20 20.(0,010) 2 = 0,068

Pada T = 2 Tahun

Nilai K = -0,012( lihat tabel 2.4 )

Jadi persamaannya adalah :

Log XT = LogX + K .S log X

Log X2 = 2,045 + ( -0,012 . 0,095 )

= 2,044

X2 = 110,662 mm

Nilai K = 0,840 ( lihat tabel 2.4 )

Log X5 = 2,045 + ( 0,838 . 0,095 )

(60)

X5 = 133,352 mm

Log XT = Log X + K .S log X

Log X10 = 2,045 + ( 1,289 . 0,095 )

= 2,167

X10 = 146,893 mm

Pada T = 20 Tahun

Log X2 0 = 2,045 +( 1,605. 0,095 )

= 2,197

X20 = 157,398 mm

Tabel 4.5. Besarnya Curah Hujan Rencana pada DAS Kali Kandangan

T ( tahun )

Log X S log X K Log X XT

( mm )

2 2,045 0,095 -0,012 2,044 110,662

5 2,045 0,095 0,838 2,125 133,352

10 2,045 0,095 1,289 2,167 146,893

20 2,045 0,095 1,605 2,197 157,398

(61)

4.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi

Selain didasarkan pada persyaratan pemakaian distribusi frekuensi yang

sesuai juga akan dilakukan uji konsistensi data. Hal tersebut dilakuakan untuk

mengetahui apakah data hujan yang tersedia betul – betul sesuai dengan jenis

sebaran distribusi yang dipilih dan apakah hujan rencana dapat diterima, maka

perlu dilakukan pengujian kecocokan dengan menggunakan uji Chi-Square dan

Uji Smirnov-Kolmogorov.

Dalam perhitungan uji kesesuaian distribusi frekuensi ini saya menggunakan

2 cara, yaitu uji Chi Kuadrat dan uji Kolomogorov-Smirnov.

1. Uji Smirnov Kolmogorov

Maksud dari uji kesesuaian terhadap data curah hujan adalah untuk

mengetahui suatu kebenaran hipotesa, dalam hal ini distribusi hujan tersebut

mengikuti pola distribusi Log Pearson Type III. Dengan tes uji

Smirnov-Kolmogorov dapat diketahui :

1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan metode distribusi yang

diperoleh secara teoritis.

2. Kebenaran hipotesa diterima atau ditolak.

Untuk mengadakan uji tersebut terlebih dahulu diadakan ploting dari hasil

pengamatan pada probabilitas Log Pearson Type III.

Hasil Ploting data dan garis pada probabilitas Log Pearson Type III dapat

(62)

Tabel 4.6. Besarnya Probabilitas data Curah Hujan pada DAS Kali Kandangan

No Xi P (%) Pteoritis (%) P - Pteoritis

1 64,273 4,762 4,80 -0,038

2 79,170 9,524 14,10 -4,576

3 87,628 14,286 26,25 -11,964

4 95,950 19,048 36,50 -17,452

5 96,474 23,810 40,00 -16,190

6 97,929 28,571 40,50 -11,929

7 100,035 33,333 44,30 -10,967

8 109,333 38,095 54,40 -16,305

9 110,076 42,857 57,35 -14,493

10 112,776 47,619 59,50 -11,881

11 113,822 52,381 61,35 -8,969

12 116,554 57,143 64,45 -7,307

13 122,462 61,905 66,35 -4,445

14 124,964 66,667 68,55 -1,883

15 126,824 71,429 70,85 0,579

16 130,246 76,190 74,95 1,240

17 130,509 80,952 77,95 3,002

18 143,575 85,714 83,35 2,364

19 150,432 90,476 86,45 4,026

20 155,540 95,238 92,80 2,438

Dmax 4,026

Sumber : Hasil Ploting dan Perhitungan

Keterangan :

P ( % ) =

1 + n m x 100 = 1 + 20 1 x 100

= 4,762

Pteoritis (%) = hasil dari ploting data dan garis pada probabilitas Log Pearson Type III,

(63)

Dari tabel critical value ( ∆α ) yaitu pada Tabel 2.5 Nilai Kritis D0 Untuk Uji

Smirnov-Kolmogorov, maka didapat :

n = 20

α = 5 %

harga ∆α = 0,29.

Hasil perhitungan yang disusun seperti pada tabel 4.6, maka didapat

perbedaan atau selisih antara distribusi empiris dan distribusi tteoritis. dari perbedaan

antara distribusi empiris dan distribusi teoritis, maka didapat ∆max = 4,026%

sehingga = ∆max < ∆α

= 0,04026 < 0,29

Jadi distribusi Log Pearson Type III dapat diterima.

2. Uji Chi – Kuadrat ( Chi – Square )

Uji Chi – Kuadrat ( Chi – Square ) ini dimasudkan untuk menentukan

apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili

distribusi statistik sample data yang dianalisis. pengambilan uji ini

menggunakan parameter X2, oleh karena itu disebut uji Chi – Kuadrat.

Dari hasil data yang telah diplotkan di kertas semilog pada gambar 4.2 maka

(64)

[image:64.595.94.434.106.546.2]

Tabel 4.7 Perhitungan Uji Distribusi Chi – Kuadrat

No Xi Xt ( Xi - Xt )2

T 2 T i X ) X -(X

1 64,273 73,50 85,138 1,158

2 79,170 79,90 0,533 0,007

3 87,628 82,95 21,884 0,264

4 95,950 83,75 148,840 1,777

5 96,474 84,85 135,117 1,592

6 97,929 90,35 57,441 0,636

7 100,035 92,85 51,624 0,556

8 109,333 94,75 212,664 2,244

9 110,076 109,35 0,527 0,005

10 112,776 111,75 1,053 0,009

11 113,822 112,95 0,760 0,007

12 116,554 120,35 14,410 0,120

13 122,462 122,55 0,008 0,000

14 124,964 126,35 1,921 0,015

15 126,824 131,75 24,265 0,184 16 130,246 133,55 10,916 0,082 17 130,509 136,65 37,712 0,276

18 143,575 142,67 0,819 0,006

19 150,432 156,15 32,696 0,209 20 155,540 165,00 89,492 0,542

Jumlah 9,690

Sumber : Hasil Perhitungan.

Hasil perhitungan:

Derajat Kebebasan = n – 1 = 20 -1 = 19

Taraf Significant (α ) = 5 %

Harga X2cr dari tabel 2.6 Nilai Kritis untuk Distribusi Chi – Kuadrat = 30,144

Harga X2Hitung = 9,690

Karena Harga X2Hitung < X2cr, sehingga distribusi Log Pearson Type III dapat

(65)

(66)

4.1.4 Perhitungan Distribusi Hujan Jam-Jaman

Untuk menghitung hidrograf banjir rancangan dengan cara hidrogaf satuan

perlu diketahui sebaran hujan jam-jaman dengan satu interval tertentu.

1. Perhitungan Rata-rata Jam ke t :

Persamaan umum yang dipakai adalah :

Rt =

Maka dapat dihituung intensitas hujan rata-rata sampai jam ke t ( dengan

interval waktu 1-5 jam ) sebagai berikut :

 t = 1 ; Rt = = 0,584 . R24

 t = 2 ; Rt = = 0,368 . R24

 t = 3 ; Rt = = 0,281 . R24

 t = 4 ; Rt = = 0,232 . R24

 t = 5 ; Rt = = 0,200 . R24

Berdasarkan pengamatan maka curah hujan jam ke t, dapat ditabelkan sebagai

(67)

[image:67.595.92.344.113.228.2]

Tabel 4.8 Rata-rata Hujan Harian Sampai Jam ke t.

No t ( jam ) Rt ( mm )

1 1 0,584

2 2 0,368

3 3 0,281

4 4 0,232

5 5 0,200

2. Perhitungan Tinggi Hujan Pada Jam ke t :

Persamaan umum yang dipakai adalah :

R’t = t . Rt – ( t-1 ).R( t-1 )

Curah hujan pada jam ke t :

 t = 1, maka R1 = 1 . – 0 . = 0,584 . R24

 t = 2, maka R2 = 2 . – 1 . = 2.( 0,368R24 ) – 1.( 0,584R24) = 0,152 R24

 t = 3, maka R3 = 3 . – 2 . = 3.( 0,281R24 ) – 2.( 0,368R24) = 0,107 R24

 t = 4, maka R4 = 4 . – 3 . = 4.( 0,232R24 ) - 3.( 0,281R24 ) = 0,085 R24

 t = 5, maka R5 = 5 . – 4 . = 5.( 0,200 R24 ) - 4.( 0,232R24 ) = 0,072 R24

Dari hasil perhitungan daerah jam-jaman dapat dilihat dalam tabel 4.9 berikut :

[image:67.595.98.487.280.534.2]

(68)

No t ( jam ) Rt ( mm ) t x Rt ( t - 1 ).R (t-1) R’t ( mm )

1 1 0,584 0,584 0 0,584

2 2 0,368 0,736 0,584 0,152 3 3 0,281 0,843 0,736 0,107 4 4 0,232 0,928 0,843 0,085

5 5 0,200 1 0,928 0,072

3. Tinggi Hujan Efektif

Besarnya curah hujan efektif dinyatakan dalam rumus :

Reff = C x Xt

Maka besarnya curah hujan effektif dapat ditentukan lewat perhitungan sebagai

berikut :

Diketahui

 Daerah Pengaliran adalah daerah sungai kecil di dataran, maka

koefisien pengaliran ( C ) = 0,60 ( lihat tabel 2.7)

 Hujan jam-jaman untuk periode ulang 2 tahun

 Waktu 0 – 1 jam

 Curah hujan rencana ( Xt ) = 110,662

Maka curah hujan efektif adalah :

Reff = C x Xt

Reff = 0,60 x 110,662

= 66,397

Perhitungan tinggi curah hujan efektif masing-masing periode, untuk

(69)

Tabel 4.10 Tinggi Curah Hujan Efektif untuk Curah Hujan Rencana dengan Periode

Ulang T Tahun Metode Log Pearson Type III.

T

( tahun ) Curah Hujan Rencana C

Curah Hujan Efektif ( mm )

2 110,662 0,60 66,397

5 133,352 0,60 80,011

10 146,893 0,60 88,136

20 157,398 0,60 94,439

[image:69.595.92.510.168.541.2]

Tabel 4.11 Distribusi Curah Hujan Rencana Efektif Jam – Jaman

No Waktu Hujan Rasio ( Rt ) Hujan Jam-Jaman

( Jam ) ( % ) 2 th 5 th 10 th 20 th

1 1 0,584 38,776 46,727 51,471 55,152

2 2 0,152 10,092 12,162 13,397 14,355

3 3 0,107 7,105 8,561 9,431 10,105

4 4 0,085 5,644 6,801 7,492 8,027

5 5 0,072 4,781 5,761 6,346 6,800

Hujan Efektif ( mm ) 66,397 80,011 88,136 94,439

4.2Perhitungan Debit Banjir Metode Nakayasu

(70)

Diketahui :

 Panjang sungai ( L ) = 9,368 km

 Luas DAS ( A ) = 23,699 km2

 Cext = 0,60

 Hujan Satuan ( R0 ) = 1 mm

 α = 2, karena untuk daerah pengaliran biasa.

1 Tenggang waktu antara hujan sampai debit puncak ( tg ) dikarenakan L < 15,

maka:

tg = 0,21 x L0,7

= 0,21 x ( 9,368 )0,7

= 1,005 jam

2 Satuan waktu hujan ( tr ) karena 0 < tr < 1, maka diasumsikan tr = 0,75 tg

tr = 0,75 . tg

= 0,75 . 1,005

= 0,754 jam

3 Waktu awal hujan sampai puncak banjir.

Tp = tg + 0,8 ( tr )

= 1,005 + 0,8 ( 0,754 )

= 1,609 jam

4 Penurunan debit puncak menjadi 30% ( T0,3 ):

(71)

= 2 . 1,005

= 2,011 jam

5 Debit Puncak ( QP )

QP =

=

= 1,584 m3/detik

Syarat untuk persama