Jenis Data yang Diperlukan untuk Rekayasa Teknik Sipil Keairan

(1)

Nama : Maria S. Padakari NIM : 202131004

Mat. Ujian : Pengembang Sumber Daya Air UTS

Penyelesain

1. Berikut adalah beberapa jenis data yang perlu dikumpulkan untuk keperluan rekayasa teknik sipil keairan, selain data debit sungai:

• Data Iklim: Termasuk data curah hujan, suhu udara, kelembaban, dan kecepatan angin. Data ini penting untuk memahami pola iklim dan memprediksi aliran air.

• Data Topografi: Informasi tentang bentuk dan fitur permukaan daerah, seperti ketinggian, kemiringan, dan orientasi lereng. Data ini digunakan untuk

merencanakan dan merancang struktur keairan.

• Data Geologi dan Tanah: Informasi tentang jenis tanah, struktur geologi, dan sifat fisik dan kimia tanah. Ini penting untuk merencanakan fondasi struktur dan memahami bagaimana air bergerak melalui tanah.

• Data Hidrologi: Data tentang aliran air di daerah tersebut, termasuk data tentang banjir dan kekeringan sejarah.

• Data Kualitas Air: Informasi tentang kualitas air, termasuk tingkat polusi, kandungan mineral, dan parameter lainnya.

• Data Demografis dan Sosial: Informasi tentang populasi daerah, penggunaan lahan, dan aktivitas manusia yang dapat mempengaruhi sumber daya air 2. Debit Andalan dan Debit Banjir Rancangan adalah dua konsep penting dalam

hidrologi dan manajemen sumber daya air.

• Debit Andalan adalah debit maksimum yang dapat digunakan secara berkelanjutan untuk keperluan seperti irigasi. Debit andalan biasanya dihitung berdasarkan data historis debit sungai dan digunakan untuk merencanakan pemanfaatan air sungai.

• Debit Banjir Rancangan adalah debit rata-rata yang diharapkan terjadi pada suatu sungai dalam periode ulang tertentu. Debit ini digunakan dalam perencanaan dan desain struktur hidrologi, seperti bendungan dan saluran drainase, untuk memastikan bahwa mereka dapat menahan banjir tanpa merusak lingkungan sekitar atau stabilitas sungai.

3. Kala ulang atau return period adalah istilah statistik yang digunakan untuk mengukur frekuensi atau probabilitas kejadian tertentu dalam hidrologi. Dalam konteks debit banjir, kala ulang mengacu pada periode waktu rata-rata antara banjir dengan debit tertentu.

Berikut adalah penjelasan tentang kala ulang Q2, Q5, Q10, dan Q25:

(2)

• Q2: Ini merujuk pada debit banjir yang diharapkan terjadi sekali setiap dua

tahun. Dengan kata lain, ada probabilitas 50% bahwa banjir dengan debit ini akan terjadi dalam satu tahun.

• Q5: Ini merujuk pada debit banjir yang diharapkan terjadi sekali setiap lima tahun. Dengan kata lain, ada probabilitas 20% bahwa banjir dengan debit ini akan terjadi dalam satu tahun.

• Q10: Ini merujuk pada debit banjir yang diharapkan terjadi sekali setiap sepuluh tahun. Dengan kata lain, ada probabilitas 10% bahwa banjir dengan debit ini akan terjadi dalam satu tahun.

• Q25: Ini merujuk pada debit banjir yang diharapkan terjadi sekali setiap dua puluh lima tahun. Dengan kata lain, ada probabilitas 4% bahwa banjir dengan debit ini akan terjadi dalam satu tahun.

4. Untuk menghitung debit sungai menggunakan rumus rasional, kita membutuhkan nilai intensitas hujan (I) dan luas daerah aliran (A). Intensitas hujan dapat dihitung menggunakan rumus intensitas hujan rancangan I = R / T, di mana R adalah curah hujan (mm) dan T adalah durasi hujan (jam). Untuk kasus ini, kita akan menggunakan nilai Rt2, Rt5, Rt10, dan Rt25.

Kemudian, kita perlu menghitung luas daerah aliran (A). Luas daerah aliran (A) dapat dihitung dengan rumus A = L * K, di mana L adalah panjang aliran sungai (km) dan K adalah koefisien limpasan.

Setelah mendapatkan nilai I dan A, kita dapat menghitung debit menggunakan rumus rasional Q = C * I * A.

Mari kita mulai dengan menghitung nilai I dan A untuk setiap curah hujan:

1. Untuk Rt2:

• I2 = Rt2 / T = 68.65 mm / 2 jam = 34.325 mm/jam 2. Untuk Rt5:

• I25 = Rt25 / T = 95.08 mm / 2 jam = 47.54 mm/jam Sekarang, kita akan menghitung luas daerah aliran (A):

A = L * K

(3)

Kita sudah diberikan L = 23.45 km dan C = 0.70. Kita akan menghitung A untuk setiap curah hujan.

1. Untuk Rt2:

• A2 = L * K = 23.45 km * 0.70 = 16.415 km² 2. Untuk Rt5:

• A5 = L * K = 23.45 km * 0.70 = 16.415 km² 3. Untuk Rt10:

• A10 = L * K = 23.45 km * 0.70 = 16.415 km² 4. Untuk Rt25:

• A25 = L * K = 23.45 km * 0.70 = 16.415 km²

Setelah mendapatkan nilai I dan A, kita dapat menghitung debit untuk setiap curah hujan menggunakan rumus rasional:

Q = C * I * A 1. Untuk Rt2:

• Q2 = 0.70 * 34.325 mm/jam * 16.415 km² = 0.70 * 0.034325 m/jam * 16.415 * 10^6 m² = 0.70 * 0.034325 * 16.415 * 10^6 m³/jam = 0.40569375 * 10^6 m³/jam ≈ 405,694 m³/jam

2. Untuk Rt5:

3. Untuk Rt10:

• Q10 = 0.70 * 44.965 mm/jam * 16.415 km² = 0.70 * 0.044965 m/jam * 16.415 * 10^6 m² = 0.70 * 0.044965 * 16.415 * 10^6 m³/jam =

0.51970825 * 10^6 m³/jam ≈ 519,708 m³/jam 4. Untuk Rt25:

Jadi, debit sungai untuk curah hujan dengan kejadian 2 tahunan (Q2), 5 tahunan (Q5), 10 tahunan (Q10), dan 25 tahunan (Q25) berturut-turut adalah:

• Q2 ≈ 405,694 m³/jam

• Q5 ≈ 488,296 m³/jam

• Q10 ≈ 519,708 m³/jam

• Q25 ≈ 553,352 m³/jam

•

(4)

5. Untuk menghitung dimensi saluran terbuka segiempat dengan lapisan beton, kami perlu menggunakan persamaan Q = A * V, dimana Q adalah debit, A adalah luas aliran, dan V adalah kecepatan alir.Kita diberikan debit Q5 = 10 m3/detik. Untuk menghitung luas aliran A, kami perlu menghitung kecepatan alir V.Dari informasi yang diberikan, kemiringan dasar saluran yang akan disirencanakan adalah 0,0016. Tebal lapisan beton adalah 0,010 m.

Dengan menggunakan persamaan Q = A * V, kami dapat menghitung kecepatan alir V sebagai:

V = T / A

V = 10 m3/detik / A

Untuk menghitung luas aliran A, kami perlu menghitung kecepatan alir V.

V = 10 m3/detik / A V = 10 / A

Menggunakan persamaan V = Q / A, kami dapat menghitung luas aliran A sebagai:

A= Q / VA = 10 m3/detik / (10 / A) A = 10 / (10 / A)

A = 10 * A A = 100/1 A = 100 m2

Jadi, dimensi saluran terbuka segiempat dengan lapisan beton adalah 100 m2.