720 likes | 1.43k Views
Bab 3 D ebit Banjir. Bila Q salah, semua salah!. 3.1. Pengujian data curah hujan. bertujuan untuk mengetahui mutu data curah hujan yang diperoleh Data yang hilang dan analisis konsistensi Ketidakadaan Trend Kestabilan Data Persistensi Data.
E N D
Bab 3 • DebitBanjir Suhardjono 2014
Bila Q salah, semua salah! suhardjon 2014
3.1. Pengujian data curahhujan • bertujuanuntukmengetahuimutu data curahhujan yang diperoleh • Data yang hilangdananalisiskonsistensi • Ketidakadaan Trend • Kestabilan Data • Persistensi Data suhardjon 2014
3.3. Debit BanjirRancangan (Q) suhardjon 2014
Debit banjirrancangan • dapatberupa debit air hujansaja • atauperjumlahanantaradebit air hujan dan debit air kotor suhardjon 2014
Debit banjirdipengaruhioleh • Luasan • Bentuk • Kemiringan • Jenistanah • Tata gunalahan DAS • DAS : daerahdimana air hujan yang jatuh (didaerahtersebut) mengalirmenujumuara yang sama suhardjon 2014
MetodeRasional berfungsiuntukmenghitung debit banjirrancangan, yang berupadebit puncakbanjir (Qp),jaditermasukbanjirrancangan non hidrograf • Untukkawasanpemukimancukupakuratbilaluasnyakurangdari 500 Ha suhardjon 2014
RumusRasional Q p = 0,278 C.I.A (satuan A dalamkm2) Q p = 0,00278 C.I.A (satuan A dalam Ha) Adapun, Q = kapasitas pengaliran (m3/ detik ). C = KoefisienPengaliran i = Intensitas hujan (mm/jam) A =Luasdaerahpengaliran (Haataukm2 ) * 0,00278adalahfaktorkonversi agar satuanjadi m3/det. Hujanselama 1 jamdengan intensitas 1 mm/jam di daerahseluas1 km2, makadebitbanjirnya0,278 m3/dtk, dan akanmelimpasmerataselama 1 jam. suhardjon 2014
Analisissatuan, bila I dalammm/jam Qp = k. C.I.A bilaA dalamsatuanHa (m3/det) = (mm/jam)* (Ha) = (0,001 m/ 3.600 det) * (10.000 m2) k = 0,00278 (m3/det) Bila A dalam Km2 =(0,001 m/ 3.600 det) (1.000.000 m2) k = 0,278 (m3/det) suhardjon 2014
Analisissatuan: 1 mm/jam berapa l/det/Ha? (mm/jam) x Ha = (0,001dm/ 3.600det) x 1.000.000 dm2 = 0, 278 dm3/det/Ha Atau 1 mm/jam = 0,278 liter/det/Ha suhardjon 2014
RumusRasional • Metoderasional yang telahdimodifikasiadalahsebagaiberikut (Hindarko, 2000) • Qp = Cs.C.I.A • A luasdalamhektar • I intensitashujandalamliter/det/Ha • Qp debit puncakdalam liter/det • C koefisienpengaliran • Cs = koefisienretensiuntukdaerahpemukimandanperkotaan 0,80. Sumber: Hindarko, 2000, DrainasePerkotaan, Jakarta: PenerbitEsha suhardjon 2014
Rumus penghitung banjirrancangan non hidrografyang lain • DerWeduwenuntukluasdaerahaliransungaisampai 100 km², • Melchior untukluasdaerahaliransungailebihdari 100 km² • Haspersuntuklebihdari 5000 ha suhardjon 2014
Contoh 1a QT = 0,00278 C.I.A A = 0,26 km2 C = 0,70 I10 = 139 mm/jam Q10 = 0,00278 . 0,70 . 139 . 0,26 = 0,0703 m3/dtk. suhardjon 2014
Contoh 1b • Bila I dalamsatuan l/det/Ha, luasdalamsatuan Ha maka Q = C.Cs.A.idalamsatuan l/det • intensitashujan 575 liter/detik/ha.; koefisienretensi Cs = 0,8; Luas A = 30 m2 = 0,003 ha; koefpengaliran C = 0,78 • Debit banjir = C.Cs.A.i • = 0,78 x 0,8 x 0,003 x 575 • = 1,07 liter/detik • = 0,00107 m3/det suhardjon 2014
IntensitasHujan (I) adalahtinggihujandibagilamanyahujandalamsatuan mm/jam atau l/det/ha. suhardjon 2014
Intesitashujan • merupakanfaktorpenentu debit banjir. • hasilanalisisintensitashujanumumnyaberupalengkungintensitas. • Lengkunghubunganintensitashujandurasi suhardjon 2014
Durasi Intensitas Tinggi air hujandalamsatuanwaktutertentu, dalamsatuanmm/jam atau l/det/ha • Lamanyahujan (durasiwaktuhujan), mis: 5, 10, 30, 60, 120 menit (ataudalamsatuan jam) • Durasibanjiruntuklingkunanperumahanantara 5 menitsampai 24 jam suhardjon 2014
Contoh: KurveIntensitasHujan Jakarta Sumber: Hindarko (2000) suhardjon 2014
RumusIntensitasHujan • RumusMonotobe i = • mm/jam • Bila R24= 81,48 mm/jam, • tc = jam • Makai = (81,48/24)*(24/6) 2/3 = 8,55 mm/jam suhardjon 2014
RumusIntensitas Hujan yang lain… Tablot I = Sherman I = Ishiguro I = Adapun • I = Intensitas curah hujan maksimum ( mm/jam ) • t = Durasi curah hujan ( menit ) • a, b, n, m = Ketetapan • R24 = Curah hujan maksimum dalam 24 jam ( mm ) suhardjon 2014
Waktukonsentrasi (tc) tc = to + td (menit) • to =waktulimpaspermukaan • Jarakaliransampaisaluranterdekat • Koefisienpengaliran DAS (C) • Semakinbesarresapan DAS semakinbesar to • Kemiringanpermukaan DAS • Semakincuram DAS semakinkecil to • td =waktulimpassaluran = L / v • L panjangsaluran, v kecepatan rata-rata • Semakinjauhjaraklimpasan, semakinbesar td suhardjon 2014
tc = to + td (menit) Daerah pengaliran: tempat curah hujan mengalir, menujuketitiktinjautertentu. A : titikterjauh B : titiktinjau to : inlet time td : conduit time A B to td suhardjon 2014
to =waktulimpaspermukaan Rumus lain... to = to = waktu limpas permukaan (menit) L0 = jarak dari titik terjauh ke fasilitas drainase (m) s = kemiringan daerah pengaliran (0,005 – 0,02) suhardjon 2014
A Luasdaerah 100 x 400 meter = 4 Ha = 0,04 km2 B C lua Jarakdari A ke B = 50 meter Jarakdari B ketitiktinjau C = 400 meter Kemiringanlahan 1% Salurandrainasesekunderdaribeton, kecepatan 0,2 m/det to suhardjon 2014
jaraklimpasan 125 m, kemiringan DAS 3%, Koef. pengaliran 0,30 Denganmenarikgaris Maka to = 23 menit Sumber : Hindarko (2000) suhardjon 2014
Waktukonsentrasi (tc) • Dapatjugadihitungdenganrumus RumusKinematik Bransby William Dan rumustcyang lainnya…. suhardjon 2014
KoefisienPengaliran c perbandingan antara jumlah air yang mengalir (melimpas) di permukaan dengan jumlah air hujan yang turun di kawasan tersebut Dipengaruhioleh: Kemiringan, tatagunalahan, jenistanah, kebahasantanah suhardjon 2014
Sumber : Hindarko (2000) suhardjon 2014
Peta (topografi) daerah Tataguna lahan Jenis Tanah Data hujan Luas daerah A Koef Pengaliran dan Retensi C dan Cs Intensitas hujan dengan kala ulang tertentu I Debit rancangan Q = 0,278 . Cs. C . I . A Langkahmenghitung Q suhardjon 2014
KoefisienRetensics Akibatadanyaberbagaihambatandalampengaliran air limpasan, makabesar debit puncakbanjirdapatberkurang Untukdaerahpemukimandanperkotaanadalah 0,80 Untukluasdaerah yang kecilbesarkoefisienretensiiniadalah 1 suhardjon 2014
Contoh 2 Hindarkohlm 57 • Talangrumah • UkuranataprumahP = 6 m dan L = 4 m • dipasangtalangukuranbasah 0,15 m x 0,15 m. • Hitungukurantalang PVC vertikalnya Sudutmiring gentengrumah450 Jarak miring 5,648 m, diperoleh 1 menitpadakoefisienpengaliran 0,9 (lihattabel) Kcepatandidalamtalangadalah0,05 m/dt, maka : td= (PanjangTalang) / (kecepatan) = 6/0,05 = 2 menit • WaktuKonsentrasi = to + td = 3 menit, • denganmembacaKurvaIntensitasHujandenganPeriode 10 tahundiperoleh I = 420 liter/dt/ha suhardjon 2014
Contoh2 (lanjutan) • Luasatap 6 x 5,648 = 33,8 m2= 0,00338 ha • kawasanpermukiman Cs = 0,8, • besarnyadebit diperkirakansebesar: Q = C.Cs.A.I = 0,9*0,8 *0,00338*420 = 1,15 liter/dt= 0,00115 m3/dt Kecepatan air lewatpipa PVC, V= c √(2gH) = 0,6 √ ( 2x10x0,1) = 0,85 m/det Luaspipa PVC = Q/V = 0,00115/ 0,85 = 0014 m2 Dipakai diameter 5 cm , luasnya 0,0019 m2 OK suhardjon 2014
Contoh 3 • Hitungluaslubangtali air… suhardjon 2014
Contoh 3 (Hindarko, hlm 60 – 63) • LuasaspalAasp = 6 x 4 = 24 m2: C aspal = 0,9, • LuasrumputArmp = 6 x 1 = 6 m2 : C rumput = 0,3 • Cgab = (Aasp x C asp + Armp x Crmp)/A asp+Armp = (24 x 0,9 + 6 x 0,3)/(24+6) = 0,78 • Jarak A ke B = √(25+9) = 5,83 m, kemiringan 2%, Cgab=0,78 maka to = 1 menit (tidakadawaktulimpas, tidakadasaluran, langsungkelubang, td = o) sehinggawaktukonsentrasi = 1 menit suhardjon 2014
Contoh 3 (lanjutan) • Dari kurveintensitashujanuntukkalaulang 5 tahundidapat I = 575 liter/detik/ha.; • untukperkotaan Cs = 0,8; luas (A) 24 + 6 = 30 m2 = 0,003 ha • Debit banjir = C.Cs.A.i • = 0,78 x 0,8 x 0,003 x 575 • = 1,07 liter/detik • = 0,00107 m3/det suhardjon 2014
Contoh 3 (lanjutan) • Kecepatan air dilubangtali air: V = c √(2gH) = 0,6 √(2x10x0,05) = 0,6 m/det (koefkontraksi c = 0,6) • Luaslubangtali air = Q/A = 0,00107/0,6 = 0,00018 m2 biladipakailubangukuran 0,10 x 0,05 = 0,005 m2 telahmemenuhi. (umumnyalubangtali air berukuran 0,20 x 0, 15 karenaadanyasampahdanpenyumbatanlainnya) suhardjon 2014
Tinjauantitik Q Luasjalanaspal = (160+40) X3x10 = 6000m2 Luaskavelingrumah = (160x40) x 3 = 19200 m2 C aspal= 0,9 C kaveling = 0,6 C gabungan = = (6000 x 0,9 + 19200 x 0,6)/(6000 + 19200) = 0,68 suhardjon 2014
Waktutempuhpermukaan to= 1 menit Jaraklimpasterpanjang O-P-Q (80+ 3x40+2x10) = 220 m, bila v = 0,2 m/det td = 220/0,2 = 1100 det= 18,3 menit Waktukonsentrasi = to +td = 19,3 menit suhardjon 2014
t = 19,3 menit Periodeulang 5 tahun Makadiperoleh I = 335 liter/det/Ha Kawasanperkotaan Cs = 0,8 Luas DAS = (6000+ 19200) = 25200 meter2 = 2,52 Ha Q = C.Cs.A.I = 0,68 . 0,8 . 2,52,x 335 = 0,46 m3/det suhardjon 2014
Rencanakompleksperumahan , tergambarsepertisketsaberikut Tugas Kelompok 3 suhardjon 2014
Tugas Kelompok 3, lanjutan suhardjon 2014
Tugas Kelompok 3, lanjutan Keterangan : • tiapkaplingrumah 65% akanberupabangunandan 35% berupahalaman, jalanterdiridari 80% aspaldan 20% tepianjalanberupahamparanrumput • jarakterjauhkemuaradrainasi840 meter, kecepatan aliran 0,2 m/det, waktulimpaskejalan to = 3 menit, • TinggicurahhujanmaksimumR24dengankalaulang 5 tahun, sebesar 67,51 mm, danuntukkalaulang 10 tahun, sebesar 84,32 mm. • koefisienretensi Cs = 0,80, besaran C untukbangunanrumah = 0,90, halamanrumah 0,30, aspal = 0,95, tepianjalan = 0,40, taman = 0,20 suhardjon 2014
Tugas Kelompok 3, lanjutan • Hitunglahbesar debit rancangandititikX • Salurandrainasidititik X , berbentuksaluranpersegi, dankecepatanalirandidalamsaluran 0,85 m/detik, rencanakanukuransalurantersebut. • Bila debit air limbahrumahtanggasebesar= 0,0041 m3/dtk/km2. Hitunglah besar debit air limbah buangan di areal tsb. Berapa perbandingan antara debit akibat air limbah dengan debit akibat air hujan. Bagaimana pendapat Anda tentang hal tersebut. suhardjon 2014
Tugas Kelompok 3 Sketsaperumahanbaru A A C A B A Sungai, sebagaisaluran primer drainase C B Muarasaluransekunder suhardjon 2014
Terdiridaridelapanblok, terdiriempatbuahblok A sebagaiperumahankelasmenengahmasing-masingseluas 12.000 m2 (luasbangunan 80% danhalaman 20%)., duablokperumahankelas elite yakniblok B masing-masingseluas 23.000 m2 (luasbangunan 60% danhalaman 40%). Dan duablokrukoyakniblok C, masing-masingseluas 8.200 m2 (luasbangunan 75% halaman 25%). • Total luasjalanmasing-masingblok A danblok B adalah 1.200 m2 yang terdiridaribagian yang diaspal 80%, danbagianrumputtepijalan 20%. Sedangkanjalankawasanrukodiblok C jalanaspalseluas 600m2, denganlapanganparkirseluas 400m2. suhardjon 2014
Koefesienlimpasan (C) untukaspal 0,90; rumputtepijalan 0,30, rumah/ bangunan 0,80, halamanrumah 0,35, lapangan parker 0,65. • Luastaman yang beradadiblok C adalah 4000 m2 danmemakaibeberapasumurresapan, sehinggakoefisienlimpasanuntuktamanditetapkan C= 0,20. • Untuksetiapblok A, jaraksaluranterjauhsampaititiktinjausalurandimuarasaluransekunderblok A adalah 300 meter, diblok B sejauh 400 dandiblok C 250 meter. Jaraklimpasan air untuksemuabloksekitar 20 meter. suhardjon 2014
Biladitinjaudarikeseluruhanluas, jarakterjauhsalurandrainasimenujuketitiktinjaudimuara yang akanmasukkesungai, adalah 820 meter. • Kecepatansaluranpembuang rata-rata 0,3 m/det, waktukoefisienretensi (Cs) = 0,80, • TinggicurahhujanmaksimumR24dengankalaulang 5 tahun, sebesar 81,48 mm, danuntukkalaulang 10 tahun, sebesar 90,00 mm. suhardjon 2014
Hitunglah: • Debit banjirrencanadititiktinjauujungsaluran drainase dimasing-masingblok. • Debit banjirrencanadititiktinjauujungakhirsalurandrainasesebelummasukkesungai. suhardjon 2014
Mari kitadiskusikan suhardjon 2014