7. banjir rancangan

BANJIR RANCANGAN

DASAR-DASAR ANALISADANHIDROGRAF SATUAN SINTETIK

DEFINISI

Banjir rancangan (design flood) adalah besaran debit yang secara statistik akan disamai atau dilampui sekali dalam kala ulang tertentu

Contoh : Q100 (banjir rancangan 100 tahun) artinya debit yang secara statistik akan terjadi sekali dalam 100 tahun dengan peluang kejadian

Kala ulang (return period) merupakan waktu hipotetik, dimana hujan atau debit dengan besaran tertentu akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tertentu. jadi tidak ada pengertian bahwa kejadian tersebut akan berulang secara teratur setiap kala ulang tertentu.

1001

DATA

Terdapat 2 jenis data yang secara umum bisa digunakan untuk menentukan banjir rancangan yaitu : (1). data debit dan (2) data hujan

Data debit : Input data berupa data debit maksimum tahunan Output berupa debit puncak banjir (Qp) Proses analisa menggunakan analisa frekuensi

Data hujan : Input data berupa data hujan rancangan dan data

hujan jam-jaman Output berupa hidrograf banjir Proses analisa menggunakan hidrograf satuan

sintetik (HSS) Snyder, Nakayasu, Gama I

SKEMA ANALISA BANJIR RANCANGAN(DATA DEBIT)

INPUT• Qannual

maximum

PROSES•Analisa Frekuensi

•Metode Normal, log Normal, Gumbel dan log Pearson III

OUTPUT• Debit banjir

puncak (Qp)

SKEMA ANALISA BANJIR RANCANGAN(DATA HUJAN)

INPUT•Hujan rancangan

•Hujan jam-jaman

PROSES•HSS Snyder•HSS Nakayasu

•HSS Gama I•dll

OUTPUT•Hidrograf

UNIT HYDROGRAPH(HIDROGRAF SATUAN)

The unit hydrograph is the unit pulse response function of a linear hydrologic system (see pic. 1)

First proposed by Sherman (1932), the unit hydrograph (originally named unit-graph) of a watershed is defined as a direct runoff hydrograph (DRH) resulting from 1 in (usually taken as 1 cm in SI units) of excess rainfall generated uniformly over the drainage area at a constant rate for an effective duration.

Sherman originally used the word “unit” to denote a unit of time. But since that time it has often been interpreted as a unit depth of excess rainfall.

Sherman classified runoff into surface runoff and groundwater runoff and defined the unit hydrograph for use only with surface runoff.

UNIT HYDROGRAPH(HIDROGRAF SATUAN)The unit hydrograph is a simple linear model that can be used to derive the hydrograph resulting from any amount of excess rainfall. The following basic assumptions are inherent in this model;

The excess rainfall has a constant intensity within the effective duration.

The excess rainfall is uniformly distributed throughout the whole drainage area.

The base time of the DRH (the duration of direct runoff) resulting from an excess rainfall of given duration is constant.

The ordinates of all DRH’s of a common base time are directly proportional to the total amount of direct runoff represented by each hydrograph.

For a given watershed, the hydrograph resulting from a given excess rainfall reflects the unchanging characteristics of the watershed.

input•Excess rainfall•(hujan efektif)

process[system]

•Black box system

output•Limpasan•(aliran langsung)

t

i

Qt

HIDROGRAF SATUAN SINTETIS SNYDER

Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) Snyder berasal dari USA tahun 1938

Parameter dalam analisa : Luas DAS Panjang Sungai Utama Jarak antara titik berat DAS dengan outlet (titik

keluaran)


tr

Tr

Qp

Tb

Q

i

t

t


Rumus

Dimana :L = panjang sungai utama (km)Lc = panjang dari outlet ke titik berat DAS (km)

tp = waktu dari titik berat hujan efektif tr sampai debit puncak (jam)

Ct= koefisien bergantung pada karakteristik DAS

n = 0,30

nctp LLCt .


Lily Montarcih

•1,10~1,40•Unit SI (mks)

Bambang Triatmdojo

•1,40~1,70•Unit SI (mks)

Nilai Ct

CD Soemarto

•0,75~3,00•Unit SI (mks)

Arora (2004)

•1,00~2,20•Unit SI (mks)

Arora K.R. Irrigation, water power and waterResources Engineering. Standard PublishersDistributions, 1705-B, NAI SARAK, Delhi, 2004,79-106


Rumus

Dimana :Qp = debit puncak (m3/dt)A = luas DAS (km2)tp = waktu dari titik berat hujan

efektif tr sampai debit puncak (jam)

Cp = koefisien bergantung pada karakteristik DAS

p

pp t

ACQ

.78,2


Lily Montarcih

•0,58~0,69•Unit SI (mks)

Bambang Triatmdojo

•0,15~0,19•Unit SI (mks)

Nilai Cp

CD Soemarto

•0,90~1,40•Unit SI (mks)

Arora (2004)

•0,30~0,93•Unit SI (mks)

Arora K.R. Irrigation, water power and waterResources Engineering. Standard PublishersDistributions, 1705-B, NAI SARAK, Delhi, 2004,79-106


Rumus

Dimana :Tb = waktu dasar hidrograf satuan (jam)tp = waktu dari titik berat hujan

efektif tr sampai debit puncak (jam)

tr = durasi standar hujan efektif (jam)

83 p

b

tT

5,5p

r

tt


Jika hujan efektif tidak sama dengan tr , maka :

Dimana : = waktu dari titik berat hujan efektif sampai debit puncak

(jam)tp = waktu dari titik berat hujan efektif tr sampai debit puncak (jam)

4

'' rr

pp

tttt

'pt

'rt

'rt

''

p

ppp t

tQQ

DISCHARGE PER UNIT AREA

A

Qq pp

A

Qq p

p

'

'


Menggunakan hasil perhitungan dari persamaan di atas maka dapat digambarkan hidrograf HSS Snyder sbb :

W50 dan W75 adalah lebar unit hidrograf pada debit 50% dan 75% dari debit puncak Qp

08.1'

08.1

50

23,0

pQ

AW 08.1'

08.1

75

13,0

pQ

AW

BENTUK HIDROGRAF HSS SNYDER

7. banjir rancangan

Documents