Departemen Teknik Sipil Program Studi Teknik Sipil
Ujian Akhir Semester Semester Genap 2020/2021
Mata Kuliah (Kode) : Perancangan Infrastruktur Keairan 02 (ENCV 606006) Dosen : Toha Saleh, ST., MSc. dan Dr. Evi Anggraheni, ST., MT.
Hari, Tanggal : Rabu, 30 Juni 2021 Waktu : 09.00-11.00 (120 menit) Kompetensi (CPL) : CPL05 dan CPL07 Sifat Ujian : Buku Tertutup, Daring
PETUNJUK UJIAN
Ujian terdiri atas 3 soal yang dapat dikerjakan sesuai urutan soal yang menurut Anda mudah dikerjakan terlebih dahulu, namun tetap memperhatikan alokasi waktu yang diberikan. Bacalah setiap soal dengan seksama, soal tidak perlu ditulis ulang, kecuali dalam bentuk tabel dan gambar hasil kerja. Jawaban ditulis lengkap dengan perhitungan dan cara pengerjaan, serta tulisan dan angka harus mudah terbaca.
Kemudian lembar jawaban (yang di-pdf-kan/di-foto/di-scan) lalu diunggah (upload) ke EMAS sebagai satu kesatuan dan tetap harus disampaikan sesuai urutan soal.
Jika terjadi gangguan/error di EMAS, silakan melakukan screen-shoot error tersebut dan email jawaban Anda ke [email protected] dan [email protected] sebelum pukul 11.10
SOAL A. SKEMATIK DTA & MATRIKS PARAMETER
Sub. Kompetensi: Mahasiswa mampu menguraikan elemen model hidrologi (deterministik) dan elemen model geospasial dan model hidrologi Win-TR20.
(CPL 5, bobot total 40%, estimasi waktu 45 menit)
1. (10%): Berdasarkan skematik DAS M, pada Gambar 1, buatlah pembagian DAS M di gambar 2.
Gambar 1. Skematik DAS M.
Gambar 2. DAS M
2. (5%): Hitung waktu konsentrasi (TC) pada DAS M (jika diketahui beda elevasi DAS sebesar tiga digit akhir NPM anda) dan panjang sungai berdasarkan informasi yang terbaca pada Gambar 2.
Gunakan rumus pada referensi (skala 1 kotak = 1 km2 ) x 2, ditambahkan dengan 4 digit akhir NPM Anda.
Contoh 4 digit akhir NPM adalah 2345 (m) dan berdasarkan hasil pengukuran peta, panjang sungai adalah 3 km maka panjang sungai untuk perhitungan TC adalah 2345 m + (3x2) km = 8345 m.
Jawaban A2:
Beda Elevasi: 664 m
Panjang Sungai: 2500 x 2 + 2664 = 7664 m S = 664/7664 = 0.087
Tc = 48.90 menit = 0.82 jam
# Waktu konsentrasi (Tc)
(menit)
3. (25%): Lengkapi data/informasi pada Tabel 1 dan Tabel 2 berikut ini dan buatlah screen shoot alur Win-TR 20 hingga tebentuk gambar 1. (Nilai CN silakan diasumsikan, nilai TC berdasarkan ketentuan soal nomor 2 demikian pula untuk perhitungan reach. Heading tabel silakan dilengkapi sendiri).
Tabel 1: Matriks Parameter Sub-area
Parameter Sub-area 1 Sub-area 2 Sub-area 3 Sub-area 4 Sub-area 5 Receiving
Reach Number
Reach 1 Reach 1 Reach 3 Reach 2 Outlet
Tabel 2: Matriks Parameter Reach
Parameter Reach 1 Reach 2 Reach 3
Receiving Reach Reach 2 Reach 3 Outlet
Reach Type Channel Channel Channel
SUBDAS 1
SUBDAS 2
SUBDAS 3
SUBDAS 4
SUBDAS 5
REACH 1
REACH 2
REACH 3
SKEMATIK DAS
SOAL B. PERENCANAAN PELIMPAH
Sub. Kompetensi: Mahasiswa mampu mengevaluasi implikasi perubahan tata ruang wilayah hipotetik terhadap besaran banjir rencana dan terhadap dimensi infrastruktur keairan terkait DTA Kasus.
(CPL 7, bobot total 30%, estimasi waktu 35 menit)
Dalam perencanaan suatu pelimpah bendungan, telah dipilh desain pelimpah Ogee serta ditentukan Elevasi Puncak Pelimpah adalah +225 DPL, Ketinggian bendungan (P) antara 8 – 12 meter dengan design head maksimum 1/3 (sepertiga) P. Lebar rencana pelimpah adalah 10 m ditambah digit terakhir NPM Anda (jika digit terakhir NPM Anda adalah 3, maka L = 10+3 = 13 m. Jika 0, maka tetap 10 m).
Freeboard dapat Anda tentukan sesuai kaidah yang berlaku.
1. (10%): Gunakan aplikasi PONCE [Calculation of ogee spillway rating, Victor Miguel Ponce, San Diego State University (sdsu.edu)], untuk menghitung besarnya debit maksimum yang dapat dilalui pelimpah dengan aman. Tampilkan (screen-shoot) data entry dan hasil running PONCE serta berapa besar debit maksimum tersebut?
Diketahui:
Panjang Spillway = 10 + 4 = 14 m
Tinggi Pelimpas (P) = 9 m (Asumsi nilai antara 8 – 12 m) Design Head (Hd) = 1/3 x P = 3 m
Freeboard (Fb) = 1/3 x Hd = 1 m
Debit hingga design head = 158.825 m3/s Debit aman (hingga freeboard) = 244.007 m3/s
2. (10%): Buatlah sketsa desain pelimpah Ogee dari informasi yang Anda dapatkan pada poin 1 (cantumkan keterangan, ukuran, dan satuan walaupun tidak harus skala)
SKETSA PELIMPAH OGEE
3. (10%): Jika luas genangan waduk/bendungan tersebut adalah sebesar 300 ha. Buatlah Rating- Curve untuk waduk/bendungan dimaksud pada tabel 3 berikut.
Tabel 3. Data Structure Rating Waduk/Bendungan
Elevation Discharge Storagem m3 ha.m
+225 0 0
+225.3 4.073 90
+225.6 11.961 180
+225.9 22.666 270
+226.2 35.961 360
+226.5 51.38 450
+226.8 69.017 540
+227.1 88.46 630
+227.4 109.895 720
+227.7 133.369 810
+228 158.825 900
+228.3 185.525 990
+228.6 214 1080
+228.9 244.007 1170
SOAL C. OPERASI WADUK
Sub. Kompetensi: Mahasiswa mampu mengevaluasi implikasi perubahan tata ruang wilayah hipotetik terhadap besaran banjir rencana dan terhadap dimensi infrastruktur keairan terkait DTA Kasus.
(CPL 7, bobot total 30%, estimasi waktu 40 menit)
DAS X memiliki inflow seperti yang terlihat pada table 4 berikut ini:
Tabel 4. Aliran Masuk pada DAS X
Oktober 907.200 November 1.166.400 Desember 2.073.600 Januari 1.555.200 Februari 1.814.400 Maret 1.036.800 April 777.600 Mei 673.920 Juni 596.160 Juli 570.240 Agustus 544.320 September 518.400 Bulan Volume Aliran
Masuk (m3)
Jika dalam DAS X terdapat sebuah waduk dengan ketentuan sebagai berikut:
Silahkan memilih nama waduk sesuai angka terakhir NPM anda; contoh angka terakhir NPM 0 maka Nama Waduk A, demikian seterusnya hingga NPM 9 Nama Waduk J.
Lengkapilah Tabel Pola Operasi Waduk berikut berdasarkan data yang anda miliki.
(Asumsikan bahwa luas genangan waduk berbanding linear dengan kedalaman waduk)
Untuk menemukan elevasi dan luas genangan dibuat terlebih dahulu table berikut:
Luas Genangan
(m2) Elevasi Volume (m3)
220000 664 0
280000 671 980000
280000 679 3220000
Nama Waduk
Luas Genangan
Total (ha)
Elevasi Dasar Waduk
Kedalaman Waduk (m)
Tinggi Pelimpah
(m)
Luas Dasar Genangan
(ha)
A 35 15 10 31
B 37 15 10 30
C 45 15 12 40
D 31 15 7,5 25
E 28 15 7 22
F 27 15 7 21
G 42 15 10 35
H 34 15 8 30
I 29 15 8 26
J 41 15 10 34
Sesuai 3 Angka Terakhir
NPM
11 dari 6
Bulan
Awal Periode
Volume Aliran Masuk (m
3)
Volume Air di Dalam
Waduk Total (m
3)
Kebutuhan Air Selama Periode (m
3/bln) Akhir Periode
Volume Melimpas
(m
3) Elevasi MA
Waduk (m)
Volume Tampungan
(m
3)
Luas Genangan
(m
2)
Air Rumah
Tangga Peternakan Penguapan Irigasi Total Elevasi MA Waduk
(m)
Volume Tampungan
(m
3)
Luas Genangan
(m
2) Oktober 664.0 - 220,000 907,200 907,200 45,000 1,250 2,283
777,600
826,133 664.6 81,067 224,963 0 November 664.6 81,067 224,963 1,166,400 1,247,467 45,000 1,250 2,097
777,600
825,947 667.0 421,520 245,807 0 Desember 667.0 421,520 245,807 2,073,600 2,495,120 45,000 1,250 1,839
777,600
825,689 671.0 980,000 280,000 689,431 Januari 671.0 980,000 280,000 1,555,200 2,535,200 45,000 1,250 1,729
777,600
825,579 671.0 980,000 280,000 729,621 Februari 671.0 980,000 280,000 1,814,400 2,794,400 45,000 1,250 1,749
777,600
825,599 671.0 980,000 280,000 988,801 Maret 671.0 980,000 280,000 1,036,800 2,016,800 45,000 1,250 1,784
777,600
825,634 671.0 980,000 280,000 211,166 April 671.0 980,000 280,000 777,600 1,757,600 45,000 1,250 1,824
777,600
825,674 670.7 931,926 277,057 0 Mei 670.7 931,926 277,057 673,920 1,605,846 45,000 1,250 1,772
777,600
825,622 669.6 780,224 267,769 0 Juni 669.6 780,224 267,769 596,160 1,376,384 45,000 1,250 1,712
777,600
825,562 667.9 550,822 253,724 0 Juli 667.9 550,822 253,724 570,240 1,121,062 45,000 1,250 1,816
777,600
825,666 666.1 295,396 238,085 0 Agustus 666.1 295,396 238,085 544,320 839,716 45,000 1,250 2,057
777,600
825,907 664.1 13,809 220,845 0 September 664.1 13,809 220,845 518,400 532,209 45,000 1,250 2,203
777,600
826,053 661.9 -293844 202,010 0
Menunjukkan terjadinya defisit. Defisit terjadi akibat desain dari waduk tidak mampu mencukupi kebutuhan air yang telah dijabarkan.
Solusi dari defisit adalah dengan memperbesar dimensi dan kapasitas tampungan dari waduk, melihat pada beberapa bulan terdapat volume limpasan yang dapat dimanfaatkan
