Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Andronikus Riansi Lumembang, Ulfah Musyfah dan Dwina Miranti selaku asisten pembimbing penulis dalam pengerjaan laporan ini. Tulisan ini ditulis berdasarkan data yang dimiliki BMKG berupa data iklim, data curah hujan, dan data debit sungai.
Penulis menyadari bahwa laporan ini tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan karena keterbatasan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca demi penyempurnaan laporan ini.
- Latar Belakang
- Tujuan
- Lokasi Studi
- Sistematika Penulisan
- Alur Kerja
Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengamati daerah aliran sungai (DAS) di Indonesia dan seberapa besar curah hujan yang mengalir pada daerah aliran sungai (DAS) tersebut. Bagian ini terdiri dari latar belakang, tujuan, tempat penelitian, sistematika penulisan laporan dan alur kerja. Bagian teori dasar terdiri dari teori Daerah Aliran Sungai (DAS), curah hujan bulanan, evapotranspirasi, limpasan hujan, debit sintetik, curah hujan maksimum, hidrograf sintetik, penelusuran waduk dan penelusuran saluran 3) Bab III.
Bagian ini terdiri dari deliniasi DAS, analisa curah hujan bulanan, data curah hujan bulanan 10 tahun, pengisian data curah hujan yang hilang, curah hujan rata-rata regional dengan metode poligon Thiessen, pengecekan konsistensi data, analisa evatranspirasi, kalibrasi NRECA, pengolahan limpasan sintetik 10 tahun dan limpasan yang dapat diandalkan, curah hujan maksimum, perhitungan hidrograf sintetik, perhitungan routing reservoir dan perhitungan routing saluran. Stasiun curah hujan memiliki data curah hujan maksimum dan luas daerah tangkapan air dibagi untuk memberikan data curah hujan rata-rata di daerah tangkapan air.
Deliniasi DAS (Daerah Aliran Sungai)
Ciri-ciri DAS bagian hilir adalah kemiringan yang kecil hingga sangat kecil (<8%), merupakan zona sedimentasi dan beberapa tempat merupakan dataran banjir atau dataran banjir (Effendi, 2008). Pengerjaan dengan metode persegi melibatkan pembuatan kotak di daerah tangkapan air, setelah itu jumlah kotak dihitung. Pengukuran dengan metode ini dilakukan dengan membagi DAS menjadi garis-garis horizontal, kemudian membuat garis keseimbangan, kemudian menghitung luas daerah hasil garis dan garis keseimbangan tersebut.
Pengukuran dengan cara ini adalah dengan membuat segitiga di dalam daerah aliran sungai, kemudian pada daerah di luar segitiga tersebut ditarik garis-garis yang tegak lurus dengan garis alas (sisi segitiga). Cara yang digunakan dalam pengukuran ini adalah dengan menggunakan planimeter, dengan syarat luasnya berbentuk poligon.
Curah Hujan Bulanan Rata-Rata DAS
- Metode Perhitungan Curah Hujan yang Hilang
- Konsistensi Data Curah Hujan
- Metode Perhitungan Curah Hujan Rata-rata DAS
Penggunaan curah hujan dimaksudkan untuk menentukan limpasan dan debit banjir yang dapat diandalkan dalam proses desain. NA, NB, NC = rata-rata curah hujan tahunan pada setiap stasiun (A, B, C) ND = rata-rata curah hujan tahunan pada stasiun D. Gambarlah grafik dengan absis rata-rata curah hujan kumulatif (mm) dengan ordinat dari curah hujan kumulatif yang diuji stasiun (mm), atau antara curah hujan kumulatif stasiun pembanding sebagai absis dan curah hujan kumulatif stasiun uji sebagai ordinat.
Cara ini digunakan dengan cara menjumlahkan curah hujan dari seluruh lokasi pengukuran selama periode tertentu dan membaginya dengan jumlah lokasi pengukuran. Dalam metode ini, luas wilayah yang diwakili oleh stasiun dimasukkan dalam penghitungan curah hujan rata-rata.
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi potensial (PET) didasarkan pada suhu udara rata-rata bulanan dengan standar 1 bulan 30 hari, dan lama penyinaran matahari 12 jam per hari. Metode ini menggunakan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energi panas untuk proses ET, dengan asumsi bahwa suhu udara berhubungan dengan efek radiasi matahari dan elemen lain yang mengontrol proses ET. Cara ini digunakan untuk mengetahui besarnya evapotranspirasi dari tumbuhan (edible use), yang perkembangannya didasarkan pada kenyataan bahwa evapotranspirasi bervariasi menurut kondisi suhu, lama penyinaran/hari, kelembaban udara dan kebutuhan tanaman.
K = koefisien empiris yang bergantung pada jenis dan lokasi tanaman P = persentase jumlah jam penyinaran matahari per bulan dalam 1 (satu) tahun. Turc telah mengembangkan metode untuk menentukan potensi penguapan, berdasarkan penggunaan faktor iklim yang paling umum diukur, yaitu kelembaban relatif dan suhu udara.
Hujan Limpasan
Kapasitas ini biasanya dinyatakan dengan tingkat kelembaban tanah. 18 2) Zona bawah dianggap sebagai tempat penampungan air yang terjadi karena kemampuan tanah menahan air pada saat tanah jenuh (air tanah). Data yang diperlukan untuk menghitung emisi dengan metode Mock adalah data klimatologi, luas dan penggunaan lahan dari daerah tangkapan air. Pada prinsipnya metode Mock memperhitungkan jumlah air yang masuk, keluar dan disimpan di dalam tanah (soil storage).
Sedangkan simpanan tanah adalah volume air yang tersimpan dalam pori-pori tanah hingga tanah menjadi jenuh. Secara umum perhitungan debit dengan metode Mock mengacu pada neraca air, dimana total volume air dalam tanah adalah tetap, hanya sirkulasi dan distribusinya saja yang berbeda-beda.
Debit Sintesis
K1 = perbandingan antara evapotranspirasi aktual dan evapotranspirasi potensial SMOLD = kelembaban tanah akhir periode sebelumnya (mm) SMNOM = (nominal) kapasitas kelembaban tanah (mm). RECH = laju pengisian air tanah dengan asumsi sistem linier (mm) KRECH = koefisien pengisian air tanah. Sacramento merupakan model konseptual yang mempertimbangkan pengaruh parameter tanah terhadap kadar air atau kapasitas penyimpanan tanah pada aliran air permukaan.
Debit sungai terdiri atas aliran dari daerah kedap air, aliran permukaan kedap air, aliran antar aliran, aliran dasar.
Curah Hujan Maksimum
24 Nilai YN dan SN diperoleh dari tabel hubungan mean variasi tereduksi (YN) dengan simpangan baku variasi tereduksi (SN) dan dengan jumlah tahun pengamatan (N).
Hidrograf Sintetis
- Debit Banjir Rencana
- Perhitungan Debit Sintetis
Dengan demikian, berdasarkan metode ini akan diperoleh hidrograf satuan sintetik yang sama untuk DAS yang mempunyai sifat fisik yang sama. Namun jika data curah hujan yang diperlukan untuk menyusun hidrograf satuan tidak tersedia, maka digunakan analisis hidrograf satuan sintetik. Jika diketahui nilai waktu puncak dan waktu dasar, maka debit puncak hidrograf satuan sintetik akibat ketinggian satuan curah hujan Re = 1 mm yang jatuh selama durasi satuan curah hujan Tr = 1 jam, dapat dihitung sebagai berikut.
Selanjutnya berdasarkan koordinat tak berdimensi hidrograf satuan SCS, Waktu Dasar Hidrograf Satuan (Tb) didefinisikan sebagai berikut. Jika diketahui nilai waktu puncak dan waktu dasar, maka debit puncak hidrograf satuan sintetik akibat tinggi satu satuan hujan Re = 1 mm yang jatuh selama durasi satu satuan hujan Tr = 1 jam, dapat dihitung sebagai berikut.
Routing
- Reservoir Routing (Storage Indicator Method)
- Channel Routing (Muskingmun Method)
Kapasitas tampungan waduk merupakan data yang menggambarkan banyaknya air yang tersimpan di dalam waduk pada setiap ketinggian muka air. Penyimpanan banjir adalah volume antara tinggi muka air banjir yang direncanakan dengan tinggi bendungan. Steady flow routing merupakan teknik routing yang paling sederhana dan menggunakan asumsi aliran seragam dan tunak.
Dalam teknik pelacakan banjir, hidrograf banjir yang masuk ke saluran bagian hulu dipindahkan begitu saja ke saluran hilir tanpa ada jeda waktu atau perubahan bentuk. Kinematic Wave Routing merupakan teknik penelusuran banjir yang memanfaatkan rumus momentum dimana kemiringan dasar saluran sama dengan. Teknik pelacakan banjir ini memungkinkan adanya penundaan waktu dan pengurangan besarnya puncak banjir, namun tidak dapat menganalisis dampak pembendungan, arus balik, aliran tekanan, dan hilangnya energi di ujung saluran.
Dynamic Wave Routing menggunakan rumus “Saint Venant” dalam analisisnya, sehingga secara teori teknik pelacakan banjir ini lebih teliti. Teknik pelacakan banjir ini dapat digunakan untuk menganalisis simpanan yang ada di saluran, dampak pembendungan dan hilangnya energi di ujung saluran. Sifat waduk diketahui yaitu hubungan antara ketinggian muka air, luas kolam dan volume waduk. dapat dipermudah dengan menyajikannya dalam bentuk grafik fungsi).
Debit masuk dan keluar pada bagian sungai yang ditinjau dinyatakan dalam persamaan kontinuitas pada persamaan di bawah ini. Hubungan aliran masuk dan aliran keluar pada tapak suatu bagian sungai dapat dilihat pada grafik di bawah ini. Setelah diperoleh ukuran input dan output, maka dapat dibuat grafik untuk keduanya, seperti pada gambar di atas.
Delineasi DAS
- Pencarian Outlet Sungai
- Penentuan Daerah Aliran Sungai
- Penghitungan Luas Daerah Sungai
42 3) Ubah konfigurasi titik dari Geographics ke UTM untuk dapat .. menentukan titik-titik DAS yang akan ditangkap di WMS. Selanjutnya, ubah format file dengan "Ekspor data kasus dan elevasi" ke format .dem. 44 8) Simpan hasilnya ke lokasi penyimpanan dengan ketik .shp agar dapat dibaca kembali oleh global mapper lalu klik simpan.
Setelah itu, cari stasiun dari data yang tersedia dan gambarkan pada gambar menggunakan Lingkaran. Dari gambar DAS di atas dapat ditentukan wilayah pengaruh masing-masing stasiun, yaitu sebagai berikut.
Perhitungan Curah Hujan
- Pengisian Data Hujan yang Hilang
- Perhitungan Curah Hujan Rata-Rata DAS
- Konsistensi Hujan
Data curah hujan yang diperoleh penulis lengkap dan tidak terdapat gap pada tabel pada bulan-bulan tertentu. HI,HII,HIII,HIV = curah hujan pada tiap stasiun pada kuadran I, II, II dan IV RI,RII,RIII,RIV = jarak tiap stasiun ke stasiun penilaian. RH = Curah hujan rata-rata (rata-rata curah hujan yang digunakan tergantung dengan memperhitungkan kesalahan aritmatika atau Thiessen).
Berikut tabel data curah hujan dengan perbandingan mean kumulatif Theissen dengan kesalahan kecil menggunakan perhitungan metode analitik.
Evapotranspirasi
- Data Klimatologi
- Perhitungan Evatranspirasi
12. Radiasi matahari luar bumi berasal dari data tabel yang tersedia 13. Radiasi gelombang pendek yang diterima.
Hujan Limpasan (Kalibrasi NRECA)
- Pemodelan Hujan Limpasan
74 Grafik di atas menunjukkan bahwa tren debit sintetik sama dengan debit aktual yang diperoleh dari data yang ada. Nilai korelasi ini diperoleh dari selisih debit yang dihitung dengan data lapangan yang ada.
Debit Sintesis 10 tahun
- Debit Andalan
Dari grafik di atas, kita dapat mencari penghapusan yang andal dengan mencari penghapusan sintetis yang probabilitasnya 90%. Cara perhitungannya adalah dengan melakukan interpolasi terhadap 2 data, misal 75%, lalu cari data antara Probability di s74.380 dan 75.206, pada nilai tersebut akan didapat nilai 45.355 dan 45.180.
Analisis Curah Hujan Maksimum
- Metode Gumbel
- Metode Log Pearson III
Setelah diperoleh curah hujan regional selama 10 tahun, maka dicari curah hujan maksimum pada periode ulang tertentu dengan menggunakan metode Gumbel dan Log Pearson III. Sebelumnya harus dicari persamaan regresi dari data sebenarnya untuk nantinya menentukan kesalahan distribusi Gumbel dan Log Pearson III. 89 Berdasarkan kedua metode tersebut dapat disimpulkan bahwa nilai error metode log person lebih besar dari nilai gumbel yaitu 10 dan 3,32 sehingga persamaan gumbel digunakan pada perhitungan selanjutnya karena menyebabkan error yang lebih kecil dan lebih baik. mewakili nilai sebenarnya.
Perhitungan Hidrograf Sintetis
- Debit Banjir Rencana
- Perhitungan Debit Sintesis
Setelah debit banjir yang direncanakan telah diperoleh untuk setiap periode ulang tertentu, langkah selanjutnya adalah memetakan debit pada suatu waktu.
Perhitungan Routing
- Perhitungan Reversoir Routing
- Perhitungan Channel Routing
94 Bentuk pelimpah setengah lingkaran ini memungkinkan penghitungan air yang keluar melalui dinding, juga menggunakan metode indikator penyimpanan. Dari data di atas dibuat grafik inflow dan outflow untuk masing-masing inflow dan outflow untuk membantu Anda melihat perbedaannya. Dalam analisis hidrologi ini, variabel-variabel yang diperlukan untuk menghitung pengaruh saluran terhadap aliran diasumsikan sejak awal karena keterbatasan data.
Setelah diperoleh koefisien C, selanjutnya akan dijadikan nilai perhitungan untuk mencari debit yang keluar dari saluran.
Kesimpulan
Saran
