S TB 1004608 Chapter3

(1)

Evi Nurlely, 2014

Perencanaan pengendalian banjir kali krukut Jakarta

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III

ANALISIS HIDROLOGI

3.1 Data Hidrologi

Dalam perencanaan pengendalian banjir, perencana memerlukan data-data

selengkap mungkin yang berkaitan dengan perencanaan tersebut. Data-data yang

tersebut biasa disebut istilah data hidrologi. Berikut ini adalah macam-macam data

hidrologi, yaitu:

1. Peta Rupabumi

Peta Rupabumi yang digunakan dalam perencanaan ini mempunyai skala

1:25000

2. Daerah Aliran Sungai (DAS)

Merupakan batas daerah aliran sungai (catchmen area). DAS ini dipakai untuk menentukan debit banjir rencana yang dipengaruhi oleh luas dan

bentuk daerah.

3. Lokasi Stasiun Pengamat Hujan

Apabila data curah hujan pada masing-masing stasiun telah lengkap, maka

dapat dilakukan analisa hidrologi untuk mengetahui besarnya debit banjir

pada periode ulang tertentu.

Banyaknya stasiun pengamatan yang diperlukan agar memadai dan

memberikan informasi yang benar serta cukup mengenai intensitas dan waktu

berlangsungnya hujan adalah seperti telah ditetapkan oleh World Meteorogical

(2)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.1 Hubungan luas catchmen area dengan jumlah stasiun pengamat hujan. Luas Cathmen Area

(km2)

Jumlah Stasiun Pengamat Hujan (Minimum)

0 - 75 75 – 150 150 – 300 300 – 550 550 – 800 800 – 1200

1 2 3 4 5 6

Luas DAS pada Kali Krukut yang didapat dari hasil perhitungan adalah

79.7488 km2. Oleh karena itu jumlah stasiun pengamatan hujan minimal adalah 2

buah stasiun.

Curah hujan wilayah/daerah (areal rainfall) dapat diperoleh dengan

beberapa cara antara lain :

1. Rata-rata Aritmatik

2. Rata-rata Polygon Thiessen

3. Garis Ishoyet

4. Depth Duration Curve, dan

5. Mass Duration Curve

Pada perhitungan curah hujan pada DAS Krukut dipakai cara Rata-rata

Aritmatik. Hal ini dilakukan karena jumlah stasiun pengamatan hujan yang

digunakan ada 2 buah dan letak stasiun pengamatan hujan yang digunakan cukup

(3)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.1 Peta letak stasiun pengamat hujan.

3.2 Pehitungan Hujan Wilayah Metoda Aritmatik

Untuk menghitung rata-rata curah hujan pada catchment area dapat

menggunakan beberapa cara. Namun untuk cara Isohyet tidak dapat digunakan

karena tidak adanya data yang menunjukan tempat-tempat yang mempunyai

(4)

Krukut dipakai cara metode aritmatik. Perhitungan hujan wilayah metode

aritmatik (rata-rata aljabar) dihitung dengan rumus :

Berikut hasil perhitungan hujan wilayah metode aritmatik berdasarkan

data curah hujan harian tahunan maksimum Stasiun Hujan Depok dan Stasiun

Hujan Pakubuwono disajikan dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Hujan Wilayah Metode Aritmatik

Tahun

Curah Hujan Rata-rata

(mm) Aritmatika

Depok Pakubuwono (mm)

1989 75.00 77.00 76.00

1990 87.00 78.00 82.50

1991 96.00 72.00 84.00

1992 90.00 268.00 179.00

1993 112.00 134.00 123.00

1994 86.00 107.00 96.50

1995 134.00 134.00

1996 99.00 99.00

1997 76.00 76.00

1998 126.00 114.00 120.00

1999 66.00 74.00 70.00

2000 72.00 74.00 73.00

2001 69.00 76.00 72.50

2002 72.00 90.00 81.00

2003 87.00 95.00 91.00

(5)

3.3 Analisis Frekuensi

Kala ulang (return period) didefinisikan sebagai waktu hipotetik di mana hujan atau debit dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui

sekali dalam jangka waktu tersebut. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat

statistik data yang tersedia untuk memperoleh probabilitas besaran hujan

(debit) di masa yang akan datang.

3.3.1 Pemilihan Distribusi

Untuk memperkirakan besarnya debit banjir dengan kala ulang tertentu,

terlebih dahulu data-data hujan didekatkan dengan suatu sebaran distribusi, agar

dalam memperkiraan besarnya debit banjir tidak sampai jauh melenceng dari

kenyataan banjir yang terjadi. Adapun rumus-rumus yang dipakai dalam

penentuan distribusi tersebut antara lain :

1

= Koefisien Kepencengan





Tabel 3.3 Syarat Pemilihan Distribusi

No Sebaran Syarat Keterangan

1 Normal Cs  0 Jika analisis ekstrim tidak ada

yang memenuhi syarat

(6)

3 Gumbel Type I Cs  1,1396 tersebut, maka digunakan sebaran Log Pearson Type III.

Ck  5,4002

Sumber : Sriharto, 1993:245

Berikut ini adalah perhitungan analisis frekuensi yang disajikan ke dalam

tabel sebagai berikut:

Tabel 3.4 Perhitungan Analisis Frekuensi

Dari hitungan diatas, analisis ekstrim tidak ada yang memenuhi syarat

pemilihan distribusi, maka digunakan sebaran Log Pearson Type III.

Curah Hujan (Xi) (mm)

1 1989 76.00 -21.17 448.03 -9483.25 200728.89

2 1990 82.50 -14.67 215.11 -3154.96 46272.79

3 1991 84.00 -13.17 173.36 -2282.59 30054.07

4 1992 179.00 81.83 6696.69 548012.83 44845716.48

5 1993 123.00 25.83 667.36 17240.16 445370.85

6 1994 96.50 -0.67 0.44 -0.30 0.20

7 1995 134.00 36.83 1356.69 49971.58 1840619.82

8 1996 99.00 1.83 3.36 6.16 11.30

9 1997 76.00 -21.17 448.03 -9483.25 200728.89

10 1998 120.00 22.83 521.36 11904.41 271817.41

11 1999 70.00 -27.17 738.03 -20049.75 544685.00

12 2000 73.00 -24.17 584.03 -14114.00 341088.45

13 2001 72.50 -24.67 608.44 -15008.30 370204.64

14 2002 81.00 -16.17 261.36 -4225.34 68309.63

15 2003 91.00 -6.17 38.03 -234.50 1446.11

Jumlah 1457.500 0.00 12760.33 549098.89 49207054.53

Rerata 97.167

Maksimum 179.000

Minimum 70.000

Standar Deviasi (Stdev) 30.190 Skewness (Cs) 1.645 Koefisien Kurtosis (Ck) 2.740

(7)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.3.1.1Metode Log Pearson Type III

Prosedur distribusi log pearson III berupa mentransformasikan data asli

kedalam nilai logaritmik (ln atau log x10), menghitung nilai-nilai kuadrat

parameter statistic dari data yang sudah di transformasikan, dan menghitung

besarnya logaritma hujan rencana untuk kala ulang yang dipilih. Berikut ini

adalah tabel hasil perhitungan sebaran distribusi log pearson III.

Tabel 3.5 Perhitungan Log Pearson Tipe III

Curah Hujan (Xi) (mm)

1 1992 179.00 2.253 0.2817 0.0793 0.0223 6.25

2 1995 134.00 2.127 0.1559 0.0243 0.0038 12.50

3 1993 123.00 2.090 0.1187 0.0141 0.0017 18.75

4 1998 120.00 2.079 0.1080 0.0117 0.0013 25.00

5 1996 99.00 1.996 0.0244 0.0006 0.0000 31.25

6 1994 96.50 1.985 0.0133 0.0002 0.0000 37.50

7 2003 91.00 1.959 -0.0121 0.0001 0.0000 43.75

8 1991 84.00 1.924 -0.0469 0.0022 -0.0001 50.00

9 1990 82.50 1.916 -0.0547 0.0030 -0.0002 56.25

10 2002 81.00 1.908 -0.0627 0.0039 -0.0002 62.50

11 1989 76.00 1.881 -0.0904 0.0082 -0.0007 68.75

12 1997 76.00 1.881 -0.0904 0.0082 -0.0007 75.00

13 2000 73.00 1.863 -0.1079 0.0116 -0.0013 81.25

14 2001 72.50 1.860 -0.1109 0.0123 -0.0014 87.50

15 1999 70.00 1.845 -0.1261 0.0159 -0.0020 93.75

Jumlah 29.568 0.000 0.196 0.022

Rerata 1.971

Maksimum 2.253

Minimum 1.845

Standar Deviasi (Stdev) 0.118 Skewness (Cs) 1.121 Koefisien Kurtosis (Ck) 0.690

(8)

Dari tabel tersebut, dapat disimpulkan bahwa data berjumlah 15, Cs =

1.121, Log X rt =1.971, StDev = 0.118, dan selanjutnya menghitung Log X = Log

Xrt + G.S.

Setelah menghitung besarnya logaritma hujan rencana untuk kala ulang

yang dipilih, maka selanjutnya adalah menghitung probabilitas hujan maksimum

untuk digunakan dalam analisa curah hujan maksimum.

Tabel 3.6 Hujan rencana dan Probabilitas hujan maksimum metode Log Pearson III

Periode

Ulang G Xt

( tahun ) (tabel) (mm)

1 1.01 -1.503 1.794 62.16 99.01 2 2 -0.183 1.950 89.03 50.00 3 5 0.742 2.059 114.53 20.00 4 10 1.341 2.130 134.80 10.00 5 20 1.796 2.183 152.57 5.00 6 25 2.023 2.210 162.31 4.00 7 50 2.594 2.278 189.58 2.00 8 100 3.100 2.338 217.60 1.00 9 200 3.593 2.396 248.85 0.50 10 1000 4.710 2.528 337.23 0.10

(9)

Maka rekapitulasi hasil perhitungan hujan rancangan disajikan tabel

berikut ini:

Tabel 3.7 Rekapitulasi hasil perhitungan hujan rancangan

3.3.2 Uji Kesesuaian Pemilihan Distribusi

Untuk mengetahui apakah data tersebut benar sesuai dengan jenis sebaran

teoritis yang dipilih maka perlu dilakukan pengujian lebih lanjut. Untuk keperluan

analisis uji kesesuaian dipakai dua metode statistik yaitu Uji

Smirnov-Kolmogorov dan Uji Chi Kuadrat.

3.3.2.1Uji Smirnov-Kolmogorov

Uji Smirnov-Kolmogorov diperoleh dengan memplot data dan

probabilitasnya dari data yang bersangkutan, serta hasil perhitungan empiris

dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan, dapat diketahui

penyimpangan terbesar ( maksimum). Penyimpangan tersebut kemudian

dibandingkan dengan penyimpangan kritis yang masih diijinkan ( cr), pada

proyek ini digunakan nilai kritis (significant level)  = 5 %. Nilai kritis  untuk

pengujian ini tergantung pada jumlah data dan  .

Periode Ulang Log Pearson Type III

( tahun ) (mm)

1 1.01 62.159

2 2 89.030

3 5 114.531

4 10 134.796

5 20 152.567

6 25 162.313

7 50 189.576

8 100 217.596

9 200 248.852

10 1.000 337.226

(10)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tabel 3.8 Harga Kritis ( Cr ) Untuk Smirnov Kolmogorov Test  (dalam Laporan Penunjang Hidrologi, PT.Kwarsa Hexagon, 2011)

(11)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

Hasil perhitungan tes distribusi Smirnov Kolmogorov pada DAS Kali

(12)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tabel 3.10 Tes distribusi Smirnov Kolmogorov DAS Kali Krukut

Jumlah = 29.568

Rerata = 1.971

Standar Deviasi (Stdev) = 0.118

Skewness (Cs) = 1.121

Jumlah data (n) = 15

Level of Significant(α) = 5%

D kritis = 0.34 (Tabel Smirnov)

D maks = 0.079

Kesimpulan = Hipotesa Log Pearson Diterima

No Tahun Xi P (Xi) Log Xi G P (Xm) [P(Xi) - P(Xm)]

1 1992 179.000 6.25 2.253 2.383 2.739 3.511

2 1995 134.000 12.50 2.127 1.319 10.363 2.137

3 1993 123.000 18.75 2.090 1.004 15.621 3.129

4 1998 120.000 25.00 2.079 0.914 17.137 7.863

5 1996 99.000 31.25 1.996 0.207 37.357 6.107

6 1994 96.500 37.50 1.985 0.113 40.403 2.903

7 2003 91.000 43.75 1.959 -0.103 47.393 3.643

8 1991 84.000 50.00 1.924 -0.397 56.926 6.926

9 1990 82.500 56.25 1.916 -0.463 62.645 6.395

10 2002 81.000 62.50 1.908 -0.530 65.692 3.192

11 1989 76.000 68.75 1.881 -0.765 76.270 7.520

12 1997 76.000 75.00 1.881 -0.765 76.270 1.270

13 2000 73.000 81.25 1.863 -0.913 82.561 1.311

14 2001 72.500 87.50 1.860 -0.938 83.550 3.950

15 1999 70.000 93.75 1.845 -1.067 88.599 5.151

(13)

Gambar 3.2 Grafik Uji Distribusi Smirnov-Kolmogorof DAS Kali Krukut

3.3.2.2Uji Chi Kuadrat

Metode ini sama dengan Metode Smirnov-Kolmogorov, yaitu untuk

menguji kebenaran distribusi yang dipergunakan pada perhitungan

frekuensi analisis. Distribusi dinyatakan benar jika nilai X2 dari hasil perhitungan

lebih kecil dari X2 kritis yang masih diizinkan. Metode chi Kuadrat diperoleh

berdasarkan rumus:









 k

1

2 2

Ef Of Ef cal

X

dengan:

X2 cal = nilai kritis hasil perhitungan

k = jumlah data

(14)

Batas kritis X2 tergantung pada derajat kebebasan dan . Untuk kasus ini

derajat kebebasan mempunyai nilai yang didapat dari perhitungan sebagai berikut:

DK = JK - ( P + 1)

dengan

DK = Derajat Kebebasan

JK = Jumlah Kelas

P = Faktor Keterikatan (pengujian chi kuadrat mempunyai keterikatan 2)

Untuk perhitungan Chi Kuadrat, diketahui:

 Jumlah data (n) = 15

 Penentuan jumlah kelas (k) = 1 + 3,22 Log n

= 4.8

= 5

 Derajat bebas ( g ) = k - h - 1 ; h = 2

= 2.00

 Level of Significant (α) = 5%

 X2 Kritis = 5.99 (Tabel Chi Square)

 Expected Frequency (Ef) = 3.00

Maka hasil perhitungan disajikan dalam tabel sebagai berikut:

(15)

Dari tabel tersebut, terlihat bahwa X2 kritis = 5.99 < X2 hitung = 6.00. Maka kesimpulannya, hipotesa log pearson tidak diterima.

3.4 Perhitungan Q Base Flow

Perhitungan Q base flow atau kondisi awal debit banjir saat t=0

berdasarkan data tinggi muka air Kali Krukut Stasiun Benhil (sumber Balai

Hidrologi, Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air) tahun

1998-2011 yang kemudian data tinggi muka air tersebut dikonversi menjadi besarnya

aliran berdasarkan metoda Hymos Manning Q = 9.954(h-0.210)1.868

Tabel 3.12 Data debit Stasiun Benhil Kali Krukut

DATA DEBIT STASIUN BENHIL - S. KRUKUT TAHUN 1998-2011 (m3/detik)

Tahun Rata-rata Maksimum Minimum

1998 7.06394082 14.31013 3.3801744

1999 5.25061876 11.13336 2.8456675

2000 6.21751483 13.97932 3.0961213

2001 5.40703909 13.75251 3.153377

2002 6.84790686 17.50296 3.6524672

2003 4.49259738 11.42852 2.5752687

2004 5.50984764 13.93672 2.429718

Expected Observed Frekuensi Frekuensi

(% ) (Ef) (Of)

1 0 < P < 20 3.0 4 1 1

2 20 < P < 40 3.0 1 2 4

3 40 < P < 60 3.0 3 0 0

4 60 < P < 80 3.0 4 1 1

5 80 < P < 100 3.0 3 0 0

15 15 6.00

Ef - Of _{(Ef - Of)}2

Jumlah

(16)

2005 8.48891131 15.74653 3.1097845

2007 7.62935977 16.67125 4.1917092

2008 8.95596767 17.58684 6.0707862

2009 2.73720775 10.29166 0.9792605

2010 2.99285627 10.33265 1.0796586

2011 1.09642176 3.778881 0.5207198

Gambar 3.3 Grafik debit Stasiun Benhil Kali Krukut

Kondisi awal debit banjir yang dipakai untuk perhitungan selanjutnya yaitu diambil kondisi debit awal yang paling minimum yaitu 0.5207198 m3/detik.

3.5 Perhitungan Unit Hidrograf

Hidrograf merupakan penyajian grafis antara salah satu unsur aliran

dengan waktu. Unsur aliran terdiri dari ketinggian air (H), debit (Q) dan debit

sedimen (Qs). 0

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2007 2008 2009 2010 2011

DATA DEBIT STASIUN BENHIL - S. KRUKUT TAHUN 1998-2011 (m3_/detik)

(17)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.5.1 Metode HSS Nakayasu

Persamaan umum hidrograf satuan sintetik Nakayasu adalah sebagai

berikut (Soemarto, 1987), dan dikoreksi untuk nilai waktu puncak banjir

dikalikan 0,75 dan debit puncak banjir dikalikan 1,2 untuk menyesuaikan dengan

kondisi di Indonesia.

dengan :

Qp = debit puncak banjir (m3 /dt)

R0 = hujan satuan (mm)

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

T0.3=waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai menjadi 30 % dari debit puncak

Tp = Tg + 0.8 Tr

Persamaan hidrograf satuannya adalah:

(18)

2. Pada kurva turun

Gambar 3.4 Hidrograf Satuan Nakayasu

3.5.1.1 HSS Nakayasu Distribusi 6 Jam

Perhitungan rasio hujan jam-jaman, distribusi hujan jam-jaman dari hujan

terpusat selama 6 jam menggunakan rumus sebagai berikut:

Rt = R24/6.(6/t)(2/3) , dan

(19)

Berikut ini adalah hasil perhitungan rasio jam-jaman dari hujan terpusat

selama 6 jam.

Tabel 3.13 Rasio hujan jam-jaman selama 6 jam

Jam ke- (t)

Distribusi hujan (Rt) Curah hujan Rasio Kumulatif

0,5 jam-an jam ke- (%) [%]

0.50 0.87 R24 0.44 R24 43.68 43.68

1.00 0.55 R24 0.11 R24 11.35 55.03

1.50 0.42 R24 0.08 R24 7.96 63.00

2.00 0.35 R24 0.06 R24 6.34 69.34

2.50 0.30 R24 0.05 R24 5.35 74.69

3.00 0.26 R24 0.05 R24 4.68 79.37

3.50 0.24 R24 0.04 R24 4.18 83.55

4.00 0.22 R24 0.04 R24 3.80 87.36

4.50 0.20 R24 0.03 R24 3.50 90.86

5.00 0.19 R24 0.03 R24 3.25 94.10

5.50 0.18 R24 0.03 R24 3.04 97.14

6.00 0.17 R24 0.03 R24 2.86 100.00

(20)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.5 Pola distribusi hujan selama 6 jam

Sedangkan perhitungan nisbah hujan jam-jaman disajikan dalam tabel

sebagai berikut:

Tabel 3.14 Perhitungan nisbah hujan jam-jaman selama 6 jam

43,68 55,03

63,00

69,34 74,69

79,37 83,55

87,36 90,86

94,10 97,14 100,00

0 20 40 60 80 100 120

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0

Prosentase

Kumulatif(

%)

Waktu (Jam)

Pola Distribusi Hujan

Kala

(21)

Parameter untuk perhitungan unit hidrogaf HSS Nakayasu itu sendiri

disajikan dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 3.15 Parameter DAS pada perhitungan banir rancangan metode Nakayasu

R Rancangan (mm) 62.16 89.03 114.53 134.80 152.57 162.31 189.58 217.60 248.85 337.23

Koef. Pengaliran

( C ) 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700

Rn (mm) 43.511 62.321 80.172 94.357 106.797 113.619 132.703 152.317 174.196 236.058

Jam ke- Nisbah ( % )

(22)

Parameter DAS

Mencari Ordinat Hidrograf

(23)

Untuk mencari ordinat hidrogaf, selanjutnya melakukan perhitungan yang

sebagai berikut:

(24)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.6 Pola ordinat Nakayasu distribusi 6 jam

Tabel 3.16 Rekapitulasi banjir rancangan HSS Nakayasu distribusi 6 jam

(25)

(26)

(27)

(28)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.5.1.2 HSS Nakayasu Distribusi 12 Jam

Perhitungan rasio hujan jam-jaman, distribusi hujan jam-jaman dari hujan

terpusat selama 12 jam menggunakan rumus sebagai berikut:

Rt = R24/12.(12/t)(2/3) , dan

Curah Hujan jam ke T, Rt = t . Rt - (t - 0,5). R(t-1)

Berikut ini adalah hasil perhitungan rasio jam-jaman dari hujan terpusat

selama 12 jam.

Tabel 3.17 Rasio hujan jam-jaman HSS Nakayasu selama 12 jam

Rasio Kumulatif

Distribusi hujan (Rt) Curah hujan

(29)

ke-Evi Nurlely, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.8 Pola distribusi hujan selama 12 jam

Sedangkan perhitungan nisbah hujan jam-jaman disajikan dalam tabel

sebagai berikut:

Tabel 3.18 Perhitungan nisbah hujan jam-jaman selama 12 jam

Kala Ulang (Tr) (tahun) 1.01 2 5 10 20 25 50 100 200 1000

R Rancangan (mm) 62.16 89.03 114.53 134.80 152.57 162.31 189.58 217.60 248.85 337.23

Koef. Pengaliran ( C ) 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700

Rn (mm) 43.511 62.321 80.172 94.357 106.797 113.619 132.703 152.317 174.196 236.058

Jam

ke-1 0.437 19.005 27.221 35.018 41.214 46.648 49.628 57.963 66.531 76.087 103.108 2 0.275 11.973 17.148 22.060 25.963 29.386 31.264 36.515 41.912 47.932 64.954 3 0.210 9.137 13.087 16.835 19.814 22.426 23.859 27.866 31.985 36.579 49.569 4 0.173 7.542 10.803 13.897 16.356 18.512 19.695 23.003 26.403 30.195 40.918 5 0.149 6.500 9.309 11.976 14.095 15.953 16.972 19.823 22.753 26.021 35.262 6 0.132 5.756 8.244 10.605 12.482 14.127 15.030 17.554 20.149 23.043 31.227 7 0.119 5.194 7.439 9.570 11.263 12.748 13.562 15.840 18.181 20.793 28.177 8 0.109 4.751 6.805 8.755 10.304 11.662 12.407 14.491 16.633 19.022 25.777 9 0.101 4.392 6.291 8.093 9.525 10.781 11.470 13.397 15.377 17.585 23.830 10 0.094 4.095 5.865 7.544 8.879 10.050 10.692 12.488 14.334 16.393 22.214 11 0.088 3.842 5.504 7.080 8.333 9.431 10.034 11.719 13.451 15.383 20.846 12 0.083 3.626 5.193 6.681 7.863 8.900 9.468 11.059 12.693 14.516 19.672

(30)

Parameter untuk perhitungan unit hidrogaf HSS Nakayasu itu sendiri

disajikan dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 3.19 Parameter DAS pada perhitungan banir rancangan metode Nakayasu

Parameter DAS

Mencari Ordinat Hidrograf

(31)

Qt = Qmax (0.3)^((t- Tp) + 1.5 T0.3)/(2 T0.3))

Untuk mencari ordinat hidrogaf, selanjutnya melakukan perhitungan yang

sebagai berikut:

Mencari Ordinat Hidrograf

1. 0 < t < Tp ---> 0 < t < 8.04

Qt = Q max (t/Tp)^2.4

2. Tp < t < (Tp + T0.3) ---> 8.04 < t < 18.09

Qt = Q max (0.3)^(t-Tp/(T0.3))

3. (Tp + T0.3) < t < (Tp + 2.5T0.3) ----> 18.09 < t < 33.17

Qt = Qmax (0.3)^((t-Tp) + 0.5 T0.3) / 1.5 T0.3)

4. t > (Tp + 2.5 T0.3) ---> t > 33.17

(32)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.9 Pola ordinat Nakayasu distribusi 12 jam

Tabel 3.20 Rekapitulasi banjir rancangan HSS Nakayasu distribusi 12 jam

(33)

(34)

(35)

3.5.2 Metode HSS Snyder

Dalam permulaan tahun 1938, F.F. Snyder dari Amerika Serikat telah

membuat persamaan empiris dengan koefisien-koefisien empiris yang

menghubungkan unsur-unsur hidrograf satuan dengan karakteristik daerah

pengaliran. Hidrograf satuan tersebut ditentukan secara cukup baik dengan

hubungan ketiga unsur yang lain yaitu Qp (m3/dt ), Tb serta Tr ( jam ). Sumber :

dalam Laporan Penunjang Hidrologi, PT.Kwarsa Hexagon, 2011.

Gambar 3.11 Hidrograf Satuan Sintetik Snyder

Unsur-unsur hidrograf tersebut dihubungkan dengan :

A = luas daerah pengaliran (km2)

L = panjang aliran utama (km)

Lc = jarak antara titik berat daerah pengaliran dengan pelepasan (outlet)

yang diukur sepanjang aliran utama

Dengan unsur-unsur tersebut di atas Snyder membuat rumus-rumusnya

seperti berikut:

(36)

te = tp / 5.5 ; tr = 1 jam

Qp = 2.78 * ( cp.A / tp )

Tb = 72 + 3 tp

Dimana :

Cp = koefisien (0.9 – 1.4 ; sumber: Sri Harto Br: Analisis Hidrologi, 1993)

SE = Elevasi mercu

ST = Elevasi puncak

3.5.2.1 HSS Snyder Distribusi 6 Jam

Perhitungan HSS Snyder distribusi 6 jam menggunakan parameter sebagai berikut:

 Parameter HSS Snyder

1. Luas DAS, A = 79.749 km2

2. Panjang sungai utama, L = 32.105 km

3. Panjang sungai dari bagian hilir ke titik berat, Lc =24.079 km

4. Kemiringan sungai, S=0.025

5. Koefisien n, n=0.250

6. Koefisien Ct (koef. snyder => 1.1 - 2.2), Ct =1.10

7. Koefisien Cp (Peaking Coeficient => 0.4 - 0.8), Cp=0.400

8. Q base flow, Qb = 3.779 m3/dt

 Parameter bentuk hidrograf

1. Menghitung waktu dari titik berat hujan ke debit puncak (tp)

(37)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2. Menghitung curah hujan efektif (te)

te = tp / 5,5 = 1.676 jam

3. Menghitung waktu untuk mencapai puncak (Tp)

tr = 1 jam,

o _{Jika te > tr}

tp' = tp + 0,25(te-tr) = 9.388 jam

Tp = tp' + 0,5 = 9.888 jam

o _{Jika te < tr}

Tp = tp + 0,5tr = 9.719 jam

o _{Jika te = tr}

Tp = tp = 9.219 jam

4. Menghitung debit maksimum hidrograf satuan (Qp)

qp = 0,278 (Cp/tp) = 0.011 m3/dt/km2

Qp = qp . A = 0.912 m3/dt

5. Perhitungan absis (nilai x)

x = t / tp

6. Penghitungan koefisien l dan a

l = Qp.Tp/(A.h) = 0.111

a = 1,32I2 + 0,15I + 0,045 = 0.078

7. Perhitungan besarnya ordinat y

y = 10-α(1-x)^2/x)

8. Perhitungan besarnya Qt

(38)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Berikut ini adalah tabel hasil perhitungan ordinat HSS Snyder

Tabel 3.21 Ordinat HSS Snyder

t x y Qt

(jam) (m3/dt/mm)

0.0 0.00 0.00 0.00

0.5 0.05 0.04 0.04

1.0 0.10 0.25 0.22

1.5 0.15 0.44 0.40

2.0 0.21 0.58 0.53

2.5 0.26 0.68 0.62

3.0 0.31 0.76 0.69

3.5 0.36 0.82 0.74

4.0 0.41 0.86 0.78

4.5 0.46 0.89 0.82

5.0 0.51 0.92 0.84

5.5 0.57 0.94 0.86

6.0 0.62 0.96 0.87

6.5 0.67 0.97 0.89

7.0 0.72 0.98 0.89

7.5 0.77 0.99 0.90

8.0 0.82 0.99 0.91

(39)

9.0 0.93 1.00 0.91

9.5 0.98 1.00 0.91

10.0 1.03 1.00 0.91

10.5 1.08 1.00 0.91

11.0 1.13 1.00 0.91

11.5 1.18 0.99 0.91

12.0 1.23 0.99 0.91

12.5 1.29 0.99 0.90

13.0 1.34 0.98 0.90

t x y Qt

(jam) (m3/dt/mm)

14.0 1.44 0.98 0.89

14.5 1.49 0.97 0.89

15.0 1.54 0.97 0.88

15.5 1.59 0.96 0.88

16.0 1.65 0.96 0.87

16.5 1.70 0.95 0.87

17.0 1.75 0.94 0.86

17.5 1.80 0.94 0.86

18.0 1.85 0.93 0.85

18.5 1.90 0.93 0.84

19.0 1.95 0.92 0.84

19.5 2.01 0.91 0.83

20.0 2.06 0.91 0.83

20.5 2.11 0.90 0.82

21.0 2.16 0.89 0.82

21.5 2.21 0.89 0.81

22.0 2.26 0.88 0.80

22.5 2.32 0.87 0.80

(40)

23.5 2.42 0.86 0.79

24.0 2.47 0.85 0.78

Sedangkan rekapitulasi banjir rancangan dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

(41)

(42)

(43)

(44)

Tabel 3.23 Perbandingan Perhitungan Debit Banjir Rencana dengan Berbagai Metode

Kala Ulang

Q banjir (m3/detik) Metode HSS

Nakayasu

Metode HSS Nakayasu

Metode HSS Snyder

(tahun) Distribusi 6 Jam Distribusi 12 Jam Distribusi 6 Jam

1.01 103.329 90.344 129.851

2 147.772 129.174 185.760

5 189.950 166.026 238.820

10 223.467 195.309 280.983

20 252.860 220.990 317.959

25 268.980 235.074 338.237

50 314.071 274.470 394.961

100 360.416 314.962 453.262

1000 558.278 487.834 702.169

Berdasarkan perhitungan Debit Banjir rancangan, maka metode yang tepat

untuk perhitungan debit Banjir rancangan adalah HSS Nakayasu dengan distribusi

hujan 12 jam dengan pertimbangan sebagai nilai terkecil dari beberapa metoda

dan sebagai dasar desain dimensi konstruksi dimensi normalisasi sungai, dengan