Standar Nasional Indonesia tentang “Tata Cara Penghitungan Debit Banjir Terencana” merupakan revisi dari SNI Metode Penghitungan Debit Banjir dengan penyempurnaan pada beberapa pasal berdasarkan standar yang ada dan pengalaman lapangan, serta beberapa penambahan termasuk pengembangan metode perbaikan drainase air. yang lama, tambahan penjelasan dan contoh perhitungan debit banjir, sehingga mengikuti aturan baru yang berlaku. Standar ini dimaksudkan untuk memberikan pedoman dalam melakukan perhitungan debit banjir terencana dalam berbagai cara, antara lain perhitungan debit banjir, hidrograf banjir, kriteria ketersediaan data, persyaratan dan contoh perhitungan. Menghitung debit banjir merupakan bagian penting dalam melakukan berbagai analisis, termasuk analisis untuk desain infrastruktur seperti struktur air, kapasitas sungai, pembangunan bendungan, jembatan, saluran drainase dan lain sebagainya.
Revisi standar ini dilakukan karena pada standar lama terdapat beberapa penambahan, antara lain pengembangan metode penyempurnaan yang lama, penambahan penjelasan dan contoh perhitungan debit banjir agar mengikuti aturan baru yang berlaku. Standar ini dimaksudkan sebagai pedoman dalam melakukan perhitungan debit banjir terencana dalam berbagai cara, dan juga membahas cara menghitung debit banjir, hidrograf banjir, kriteria ketersediaan data, persyaratan dan contoh perhitungan. Standar ini menetapkan metode dan metode perhitungan debit banjir rencana pada kanal atau sungai untuk keperluan perencanaan rekayasa pengairan yang mencakup berbagai ketersediaan data, persyaratan dan metode yang umum digunakan, terutama untuk aliran yang tidak terpengaruh oleh arus balik.
Ketentuan
- Data karakteristik DAS
- Data hujan
- Data debit sungai
- Data hidrograf banjir
- Data Morfologi sungai
Hak Cipta oleh Badan Standardisasi Nasional, salinan standar ini dibuat untuk PT 91-01 Bahan Konstruksi Bangunan & Teknik Sipil, dan bukan untuk penggunaan komersial” SNI 2415:2016.
Persyaratan
- Data
- Pengujian data
- Penentuan metode perhitungan
- Kalibrasi
Berdasarkan keadaan data yang ada, metode penghitungan debit banjir rencana dapat diklasifikasikan dan diuraikan sebagai berikut. Ketersediaan data observasi debit banjir (daerah tangkapan air yang diukur). a) Tersedianya data debit maksimum sesaat untuk jangka waktu > 20 tahun, metode yang dapat digunakan adalah. Metode analisis probabilitas frekuensi debit banjir, jika data debit banjir sesaat maksimum tersedia cukup lama (> 20 tahun), analisis dapat menggunakan fungsi distribusi yang paling sesuai seperti distribusi Gumbel, Log Pearson atau Log Normal, baik untuk metode grafis maupun analitik. ;
Tidak tersedianya data debit banjir observasi (unauged catchment) a) Penggunaan data curah hujan jika data debit sesaat sangat minim/tidak tersedia. Persamaan regresi dihasilkan oleh Institut Hidrologi (IOH) dan Direktorat Penelitian Perairan untuk dapat menghubungkan data curah hujan dan karakteristik daerah tangkapan air dengan periode ulang tertentu menggunakan kurva analisis regional (GF, faktor pertumbuhan); . c) Perhitungan debit banjir sintetik, diperoleh dari hasil simulasi curah hujan dan debit untuk jangka waktu ≥ 20 tahun sebagai masukan analisis frekuensi. Perlu dilakukan verifikasi tingkat kewajaran besaran debit banjir yang dihitung tanpa menggunakan kalibrasi dengan data observasi.
Ketersediaan data debit maksimum sesaat untuk periode waktu ≥ 20 tahun
- Analisis frekuensi debit banjir rencana
- Pemilihan fungsi distribusi
- Pengujian kecocokan fungsi distribusi (goodness of fit)
- Pendekatan grafis untuk menghitung besarnya banjir rencana
- Cara analitis
Untuk kondisi aliran banjir yang dihitung dari data curah hujan, parameter model harus dikalibrasi secara trial and error atau kalibrasi otomatis hingga tercapai hubungan yang baik antara hidrograf yang dihitung dan diamati. Data debit banjir saat ini hasil pengamatan > 20 tahun diubah menjadi histogram yang membentuk kurva dan dicoba didekati dengan salah satu fungsi distribusi seperti: Distribusi normal, Log Normal, Gamma, Pearson, Log Pearson, Gumbel dan lain-lain. fungsi distribusi terdekat dengan data observasi yang digunakan untuk menghitung besaran banjir/. Data debit banjir saat ini hasil pengamatan > 20 tahun diurutkan dari besar ke kecil, kemudian dihitung distribusi frekuensinya menggunakan Persamaan (5).
Dengan menggunakan rumus pada tabel 2 kolom 5, besar kecilnya debit banjir yang direncanakan dapat ditentukan dengan prosedur sebagai berikut. 1 (Tabel 3 dan Tabel 4) untuk mendapatkan w atau y; . 3) Hitung debit banjir rencana dari parameter dan nilai model (y atau w). Tata cara penghitungan debit banjir rencana dengan menggunakan distribusi Pearson 1) Pilih puncak banjir setiap tahun > 20 tahun;
Ketersediaan data debit maksimum sesaat untuk periode waktu < 20 tahun
Metode puncak banjir di atas ambang (Peaks Over a Threshold)
Metode MAF menggunakan data Karakteristik DAS
Jika kurva frekuensi banjir dibagi dengan rata-rata besaran banjir tahunan, maka akan dihasilkan kurva frekuensi banjir yang tidak berdimensi. Dengan menggabungkan seluruh data dan perkiraan air di suatu wilayah, yang dibagi dengan rata-rata indeks banjir tahunan (Q), maka diperoleh kurva frekuensi banjir regional yang baru. Untuk memperoleh peluang terlampauinya puncak banjir setiap tahunnya, maka Q/Q dari N tahun data harus diurutkan dari harga yang terendah (Q1) hingga yang tertinggi (Qn), kemudian m ditentukan oleh barisan Q1 dan yang terbesar . nilainya Qn.
Jika kertas Gumbel tidak tersedia sehingga harganya tidak dinyatakan secara langsung, maka harus dihitung terlebih dahulu faktor pengurang Y dari harga p. 27) Sedangkan harga faktor pengurang Y dihitung dari faktor payback period. Untuk memperkirakan debit puncak banjir pada periode ulang tertentu (Qp), ditentukan dengan mengalikan faktor pertumbuhan (GF) dan MAF. Untuk memudahkan penggunaannya, disajikan dalam bentuk grafik lengkung gabungan frekuensi banjir yang dikumpulkan dari 92 publikasi penilaian air di Jawa dan Sumatera dari periode ulang 2 tahun hingga periode ulang hingga 1000 tahun.
CATATAN Metode POT dan karakteristik DAS hanya berlaku untuk perhitungan perencanaan banjir di Jawa dan Sumatera.
Kondisi tidak tersedia/sangat kurang data debit banjir sesaat
Ketersediaan data maksimum sesaat tidak tersedia / sangat kurang
Metode rasional praktis
V adalah kecepatan aliran rata-rata (m/s). 6) koefisien limpasan C, diperkirakan berdasarkan penggunaan lahan (Tabel 11) dan kondisi permukaan tanah (Tabel 12). Metode rasional Melchior, der Weduwen dan Haspers secara umum dapat diterapkan pada DAS yang luasnya mencapai 5.000 Ha, khusus untuk wilayah Jakarta, asumsi yang digunakan dalam penerapan metode rasional pada DAS yang luasnya mencapai 5.000 hektar. lebih dari 5.000 hektar, adalah: intensitas curah hujan merata di seluruh DAS selama waktu hujan tertentu, waktu hujan sama dengan waktu konsentrasi DAS, puncak banjir dan intensitas hujan mempunyai kala ulang yang sama; Persamaan (43) digunakan. H adalah beda ketinggian dasar sungai pada muara (outlet) DAS dengan dasar sungai pada titik 0,9L di hilir. 47) (4) Curah hujan maksimum (q) dihitung dari grafik hubungan persentase curah hujan dengan t.
Metode empiris
BSN 2016 30 dari 80 . Intensitas hujan mempunyai pengaruh langsung terhadap hidrograf), sehingga dengan hidrograf satuan dapat dijelaskan hubungan dan besarnya pengaruh hujan efektif terhadap limpasan permukaan. Cara praktis untuk memperoleh besarnya aliran permukaan adalah sebagai berikut: (a) debit aliran dasar tersebar merata dari awal hujan hingga akhir hidrograf aliran. Penguasaan teknik hidrograf satuan dijadikan landasan penting dalam metode pendugaan hidrograf banjir dari curah hujan rencana.
Hidrograf satuan merupakan fungsi respon linier dari masukan hujan efektif ke keluaran langsung limpasan. Untuk suatu luas aliran tertentu, dapat ditentukan bahwa 1 satuan curah hujan efektif (mm atau cm atau inci) yang berlangsung selama 1 jam akan menghasilkan karakteristik hidrograf limpasan langsung yang disebut hidrograf satuan t-jam. Volume suatu satuan hidrograf sama dengan volume 1 satuan ketebalan air yang tersebar merata pada luas aliran.
Dalam metode ini dinyatakan bahwa hidrograf satuan hasil pengolahan data observasi merupakan alat untuk memperkirakan hidrograf banjir jika diketahui data curah hujan dan sifat fisik daerah aliran tidak banyak mengalami perubahan. QBF adalah debit saluran dasar; ..heff adalah tinggi aliran dalam m atau mm. 6) Hitung ordinat hidrograf satuan menggunakan persamaan. Hidrograf satuan tak berdimensi SCS merupakan hidrograf sintetik yang dinyatakan dalam bentuk perbandingan antara debit q dengan debit puncak qp serta waktu t dengan waktu naik Tp seperti terlihat pada Gambar 16 hidrograf satuan sintetik a-SCS dan Tabel 13 pengambilan memperhitungkan koordinat hidrograf ini.
Nilai qp dan Tp dapat diperkirakan dengan menggunakan model hidrograf satuan segitiga yang disederhanakan seperti pada Gambar 17 hidrograf satuan sintetik b-SCS dengan satuan waktu dalam jam dan debit dalam m3/s. D adalah kepadatan jaringan sungai (km/km2). 4) Besar kecilnya hidrograf banjir dihitung dengan mengalikan curah hujan efektif dengan periode ulang tertentu dengan hidrograf satuan yang diperoleh dari persamaan pada 5.4.2.2, kemudian dijumlahkan dengan aliran dasar.
Perbandingan parameter dari metode perhitungan hidrograf banjir
Hak Cipta oleh Badan Standardisasi Nasional, salinan standar ini dibuat untuk PT 91-01 Bahan Konstruksi Bangunan & Teknik Sipil dan tidak untuk komersial." A= Luas daerah aliran sungai L = Panjang sungai terpanjang S = Kemiringan sungai sungai J1 = Jumlah sungai pada tingkat 1 Js = Jumlah sungai pada semua tingkat L1 = Panjang sungai pada tingkat 1 Ls = Panjang sungai pada semua tingkat WL = Lebar DAS 0,25 L WU = Lebar DAS pada 0,75 L AU = Daerah DAS bagian hulu pusat gravitasi A= Luas daerah aliran sungai L = Panjang sungai terpanjang DAS non fisik Input R = Satuan curah hujan R = Satuan curah hujan R = Satuan curah hujan R = Satuan curah hujan Tr = Baku Durasi Hujan Ct = Coef. waktu beban puncak Cp = Coef.
ParameterSnyder – Alekseev**) Nakayasu LimantaraGAMA-1 ITB Sifat kurva Beberapa kurva berubah sesuai karakteristik DAS Beberapa kurva berubah sesuai karakteristik DAS. Perubahan kurva tunggal dengan karakteristik daerah tangkapan air Perubahan kurva tunggal dengan karakteristik daerah tangkapan air Perubahan kurva tunggal atau ganda dengan karakteristik daerah tangkapan air Coef. Tidak disebutkan secara eksplisit, namun mengikuti bentuk kurva HSS. Tidak disebutkan secara eksplisit, namun mengikuti bentuk kurva HSS.
Kurva komposit (4 kurva) Kurva ganda 1) Kurva naik (0 ≤ t ≤ Tp) 2) Kurva turun (Tp ≤ t ≤ Tb) Kurva ganda 1) Kurva naik (0 ≤ t ≤ Tp) 2) Kurva turun (Tp ≤ t ≤ Tb) . Kurva tunggal atau ganda 1) Kurva tunggal HSSIIB-1 2) Atau kurva ganda HSSIIB-2**) adalah yang terbaik karena dapat dikalibrasi, selebihnya tidak akurat kecuali dikalibrasi dengan kondisi Indonesia.
Model matematik
Resume dan rekomendasi perhitungan debit banjir
Data curah hujan sangat diperlukan dalam setiap analisis hidrologi, terutama untuk menghitung debit banjir rencana baik secara empiris maupun menggunakan model matematika. Hasil penghitungan curah hujan lebat menggunakan persamaan Talbot, Sherman dan Ishiguro dapat dilihat pada Gambar LA.1. Dalam persamaan Bell ini, data yang digunakan adalah rata-rata curah hujan harian maksimum tahunan di wilayah yang dipertimbangkan dan rata-rata jumlah hari hujan tahunan dengan tingkat curah hujan lebih dari 10 mm.
itas adalah intensitas hujan dengan periode curah hujan t jam dan periode ulang y tahun, dinyatakan dalam mm/jam. Dengan menggunakan persamaan tersebut, dapat dihitung intensitas hujan dengan periode curah hujan 1 jam - 12 jam dan berdasarkan data curah hujan selama 12 jam. Hubungan lengkung antara frekuensi, intensitas curah hujan dan waktu curah hujan digunakan untuk memperoleh intensitas curah hujan menurut waktu konsentrasi (lihat Gambar LA.2).
Metode yang digunakan untuk menghitung rata-rata curah hujan pada suatu daerah aliran sungai adalah metode Aritmatika, Thiessen dan Isohiet, yang dijelaskan di bawah ini. Alat pengukur hujan terkadang tidak berfungsi dengan baik sehingga data curah hujan tidak lengkap. Xp adalah rata-rata dari n rangkaian data curah hujan harian maksimum tahunan yang dikalikan dengan faktor penyesuaian;
Nilai Km pada persamaan (A29) diperoleh dari Gambar LA.8, dimana nilai Km bergantung pada durasi dan rata-rata curah hujan harian maksimum tahunan. Xn-m adalah curah hujan harian rata-rata tahunan maksimum tanpa nilai maksimum Faktor penyesuaian Xn (dalam persen) adalah f1.
