bab i dan ii bangunan air tugas besar teknik sipil 2011

Tugas Besar Bangunan Air

Archeilia Dwianca/ 15011083 Page 1

Bab I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Air adalah kebutuhan pokok bagi masyarakat. Air digunakan dalam pertanian, peternakan,

makanan, sanitasi, drainase, energi, listrik, bahkan hampir semua aspek kehidupan membutuhkan air.

Keberadaan air sangat esensial dalam kehidupan manusia. Oleh karena itu, kebutuhan akan air mutlak

harus dipenuhi.

Selain itu, Indonesia adalah negara dengan jumlah penduduk yang tinggi, sehingga

infrastruktur di Indonesia diharapkan dalam kondisi yang baik untuk memenuhi kebutuhan

masyarakatnya.

Oleh karena itu, air harus diolah dengan baik, karena air perlu digunakan untuk mendukung

kelangsungan hidup masyarakat. Namun air tersebut harus ditempatkan dengan benar dan tidak

megganggu keberjalanan hidup masyarakat. Karena itu lah mata kuliah Bangunan Air ini diharapkan

dapat dipelajari dan dikembangkan, sehingga kita bisa menjawab tantangan alam dan kebutuhan di

Indonesia.

1.2 Tujuan

Tujuan tugas besar ini adalah :

1. Merencanakan bangunan air dalam jaringan irigasi yang telah ditentukan

2. Memenuhi syarat kelulusan mata kuliah Bangunan Air

3. Mempelajari langkah-langkah yang dibutuhkan dalam pembangunan bangunan utama yang baik

dan benar



1.3 Lokasi Studi

Sungai Cibeusi merupakan salah satu sungai yang terletak di propinsi Jawa Barat dan merupakan

anak sungai dari sungai

Wilayah Sungai Cibeusi terletak pada posisi 107o 3500 BT dan antara 6o 54 00 LS. Suhu udara di

Wilayah Sungai Pemali-Juana berkisar antara 22o C sampai dengan 24o C, dengan kelembapan udara

berkisar antara 67% sampai dengan 86%.

Curah hujan tahunan rata-rata berkisar antara 100 450 mm/bulan. Jumlah Penduduk 10.806

jiwa.

Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat didefinisikan sebagai kawasan yang dibatasi oleh pemisah

topografis yang menampung, menyimpan dan mengalirkan air hujan yang jatuh di atasnya ke

sungai yang akhirnya bermuara ke danau/laut. Luas daerah aliran Sungai Cibeusi adalah 11937,17

ha. Luas daerah aliran sungai ini didapatkan dengan menggunakan metoda DOT.

1.4 Ruang Lingkup

Ruang lingkup dalam penyusunan karya tulis ini adalah perencanaan bendung di suatu wilayah

studi, yaitu Sungai Cibeusi, Jawa Barat. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah:

1. Analisis hidrologi

2. Perhitungan debit banjir

3. Perencanaan konstruksi bendung dan bangunan pelengkapnya

4. Perhitungan stabilitas bendung

5. Gambar rencana konstruksi bendung dan pelengkapnya

1.5 Sistematika Penulisan

BAB I Pendahuluan

Berisi latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup, serta sistematika penulisan.



BAB II Perhitungan Debit Rencana

Data-data untuk bab ini diambil dari tugas besar irigasi, seperti data hidrologi, klimatologi,

dan penentuan curah hujan maksimum. Selanjutnya dilakukan perhitungan debit rencana

dengan metode Haspers atau Weduwen.

BAB III Perhitungan dan Perencanaan Konstruksi Bendung

Dari data topografi, tanah, dan data-data sebelumnya dibuat perhitungan bendung, seperti tinggi,

lebar, lebar pintu, dll.

BAB IV Perhitungan Perencanaan Stabilitas Bendung

Untuk merencanakan stabilitas bendung, perlu diketahui terlebih dahulu gaya-gaya yang bekerja di

bendung. Oleh karena itu, di bab ini, gaya-gaya yang bekerja di bendung diuraikan terlebih dahulu

sebelum disatukan dan dihitung. Setelah itu, ditinjau apakah pada saat debit air rendah bendung

bisa bertahan dari bahaya guling, geser, eksentrisitas dan tegangan tanah.

BAB V Kesimpulan dan Saran

Berisi kesimpulan yang dapat diambil setelah pengerjaan tugas besar ini dan saran-saran yang dapat

dilaksanakan agar perencanaan bangunan air dapat lebih maksimal.

Daftar Pustaka

Lampiran



Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des Jumlah setaun

1987 236 250 232 217 132 80 113 50 121 142 290 355

1986 236 250 232 217 132 170 113 50 121 142 290 355

1985 126 250 232 217 35 65 36 12 121 107 62 163

1984 188 250 143 85 20 65 47 50 282 91 100 152

1983 252 265 316 258 166 0 56 0 0 151 127 339 1930

1982 284 250 232 217 6 0 7 5 13 142 13 355

1981 148 186 267 168 197 68 84 42 86 86 184 157

1980 227 83 260 363 73 24 196 107 111 265 443 229 2401

1979 247 512 93 341 339 127 0 12 139 89 239 637 2775

1978 259 206 310 86 216 169 332 128 107 153 352 604 2922

Stasiun Tanjungsari (wedana) (195d)Tahun

Bab II

Perhitungan Debit Rencana

2.1 Data Hidrologi dan Hidrometri

Pada tugas besar ini, diambil data curah hujan dari tiga stasiun hujan yang berada di sekitar DAS

Sungai Cibeusi. Stasiun hujan yang dipilih adalah stasiun hujan yang dekat dengan DAS Sungai

Cibeusi dan memiliki data curah hujan yang cukup lengkap supaya data curah hujan yang didapat

cukup representatif dan tidak memiliki perbedaan yang jauh dengan curah hujan sebenarnya.

Berdasarkan pertimbangan yang telah disebutkan, stasiun hujan yang dipilih adalah :

1. Stasiun Cijambu

2. Stasiun Tanjungsari

3. Stasiun Gunung Kasur

Data dari ketiga stasiun ini dipilih dari tahun 1978 sampai dengan 1987 karena data-data yang

lengkap tersedia di beberapa sumber yang sudah dicari adalah data untuk 10 tahun tersebut.

Tabel 2.1 Data curah hujan stasiun Tanjung Sari




1987 317 225 431 293 235 187 124 59 237 223 237 341

1986 355 207 584 293 235 712 124 59 398 223 237 341

1985 378 299 435 293 114 165 131 15 200 194 207 341

1984 426 402 435 358 269 75 124 124 452 262 237 311

1983 330 505 384 294 238 187 124 0 237 268 338 217

1982 317 543 540 531 20 81 40 8 3 103 32 454

1981 208 98 414 158 132 91 200 67 237 200 237 239

1980 317 207 435 131 225 77 124 108 156 247 419 335

1979 205 475 360 526 525 108 51 39 174 189 187 489

1978 317 207 435 293 235 187 124 59 237 223 237 341

Stasiun Cijambu (195c)tahun


1987 365 296 303 288 260 120 88 56 181 207 344 316

1986 297 151 303 288 260 152 144 165 182 207 213 316

1985 470 863 946 780 260 305 88 42 181 449 191 698

1984 427 296 326 301 174 119 88 129 310 143 213 379

1983 326 420 369 283 256 76 49 0 181 207 357 224

1982 127 296 303 238 5 171 12 2 11 12 0 169

1981 156 135 296 193 131 104 146 56 134 207 213 172

1980 365 296 303 288 260 120 88 56 181 207 213 316

1979 266 318 214 387 393 51 88 56 220 224 173 346

1978 365 296 303 288 260 120 88 56 181 207 213 316

Stasiun Gunung Kasur (159)Tahun

Tabel 2.2 Data curah hujan stasiun Cijambu

Tabel 2.3 Data curah hujan Stasiun Gunung Kasur

Tabel 2.4 Data temperatur udara rata-rata

tahun Temperatur Udara Rata-Rata

Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

1989 23 22,9 22,5 23,5 23,4 23,5 22,8

1988 23,6 23,3 22,9 23,7 23,4 23,3

1987 22,8 22,5 22,9 23,3 23,2 23,1 22,7 22,8 23,9 24,3 23,3 23

1986 22,3 22,3 - 25,2 24,7 22,6 21,9 22,2 22,5 23 22,8 23,1

1985 22,3 22,6 23 23,2 28,6 22,5 21,8 22,8 22,6 22,8 23,2 22,9

1984 22 22,3 22,6 22,9 22,5 22,1 22,2 22,6 21,8 23 22,8 22,5

1983 22,9 23 23,4 23,2 23 23,2 22,3 22,9 24,4 23,4 22,9 22,7

1982 21,9 21,3 22,6 22,6 23,1 22,9 21,8 21,9 22,7 22,8 23,9 23,7

1981 22 22,9 22,3 22,6 23 22,9 22,4 23,1 23 22,8

1980 22,6 23 23,1 22,6 22,3 22,7 22,9 22,6

1979 22,8 22,6 22,6 22,7 23,1 22,3 22 22,5 22,9 23,3 23

1978 23,1 23,5 23,4 23,15 23,85 23,05 22,55 22,9 22,65 23,25 23,15 23,3



Tabel 2.5 Data kecepatan angin rata-rata

Tabel 2.6 Data kelembaban udara rata-rata

tahun Kecepatan Angin Rata-Rata (dalam knots)


1989 2 6 6 7 6 7 7

1988 2 2 1 2 2 2

1987 11 8 7 5 8 6 6 6 6 7 7 7

1986 10 8 7 8 6 8 9 8 8 8 9

1985 7 8 8 7 11 7 6 9 7 7 7 8

1984 7 7 6 5 6 6 5 6 5 6 6 7

1983 6 5 6 6 5 5 6 8 7 6 6 7

1982 5 7 4 6 5 5 6 6 6 6 6 6

1981 4 4 2 2 2 2 2 3 3 2

1980 3 3 5 6 5 5 6 5

1979

1978 6 6 5 5 5 5 5 5 5 4 5 5

tahun Kelembaban Udara Rata-Rata (dalam %)


1989 78 84 72 69 75 79 85

1988 84 81 86 81 85 77

1987 82 83 83 83 78 78 73 67 67 70 81 83

1986 85 80 84 80 82 78 74 79 81 79 82

1985 84 84 80 83 81 81 86 74 77 80 77 81

1984 85 83 83 84 84 75 78 78 82 77 82 80

1983 84 83 84 83 86 76 72 69 63 76 84 78

1982 21,9 21,3 22,6 22,6 23,1 22,9 21,8 21,9 22,7 22,8 23,9 23,7

1981 81 76 84 83 80 79 79 74 74 82

1980 80 76 78 76 75 75 78 83

1979 82 85 83 87 84 76 71 73 74 72 82

1978 83 82 86 81 83 83 80 76 78 79 79 85



Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

Tanjungsari 236 250 232 217 132 80 113 50 121 142 290 355

Cijambu 317 225 431 293 235 187 124 59 237 223 237 341

Gunung Kasur 365 296 303 288 260 120 88 56 181 207 344 316

Tabel 2.7 Data Penyinaran Matahari

2.2. Analisa Hidrologi

2.2.1 Hujan Rata-Rata untuk Sungai Cibeusi

Tabel 2.8 Curah Hujan tahun 1987

Dengan persamaan sebagai berikut :

(

)

R1 = Data curah hujan stasiun 1 = rerata curah hujan stasiun 1



n = Jumlah stasiun hujan

tahun Sinar Matahari (dalam %)


1989 66

1988 48 58 45 68 54 63

1987 - - - - - - - - - - - -

1986 36 47 45

1985 56 51 63 57 58 65 65 75 65 7 58 60

1984 40 46 45 52 53 48

1983 34 45 53 51 45 79 81 81 70 56 50 58

1982 - - - - - - - - - - - -

1981 39 56 47 52 39 59 61 52 57 44

1980 39 58

1979 49 48 40 58 57 65 76 70 60 69 50

1978 45 65 44 63 61 49 55 70 52 59 51 42



Tahun 1987

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

Tanjungsari 236 250 232 217 132 80 113 50 121 142 290 355

Cijambu 317 225 431 293 235 187 124 59 237 223 237 341

Gunung Kasur 365 296 303 288 260 120 88 56 181 207 344 316

Thiessen 333.23 266.65 337.73 281.08 236.01 137.56 102.89 56.11 192.44 204.57 301.17 329.26

Aritmatika 306.06 257.24 321.83 265.97 208.78 128.74 107.97 54.91 179.39 190.61 290.28 337.33 Total

Error Thiessen 0.125067 0.04995 0.119021 0.077129 0.235808 0.204157 0.026958 0.026399 0.156903 0.11598 0.061991 0.021708 0.101756

Error Aritmatika0.033305 0.012911 0.066359 0.01922 0.093234 0.126913 0.021099 0.004361 0.078454 0.039831 0.023619 0.002266 0.043464

2.2.1.1 Metode Aritmatik

Rumus Rerata Regional Aritmatik :

= rerata stasiun

= Curah hujan stasiun 1



Contoh Perhitungan:

Error metode aritmatik

|

|

|

| |

| |

|)

Tabel 2.9 Data Curah Hujan Rerata Aritmatika dan Thiessen



Tabel 2.10 Luas DAS Stasiun dan total

2.2.1.2 Metode Thiessen

Selanjutnya, menentukan curah hujan rata-rata bulanan untuk tiga stasiun dengan

menggunakan metode rata-rata poligon Thiesen.

Persamaan hujan rata-rata thiessen

= rerata stasiun



= Luas daerah 1

= Luas daerah 2

Contoh Perhitungan:

hitung error metode thiessen

|

|

|

| |

| |

|)

5

A Tanjungsari 14.375 km2

A Cijambu 40.42 km2

A Gn. Kasur 64.58 km2

A total 119.375 km2



2.2.2. Penentuan Curah Hujan Maksimum (Hujan Rencana)

2.2.2.1. Metode Gumbel

Menentukan debit rencana dengan Metode Gumbel dapat dilakukan langkah-langkah sebagai

berikut :

1. Tinggi hujan regional (Rregional) selama 10 tahun ditentukan sesuai dengan data.

2. Tinggi hujan maksimum (Rmax) tiap tahun ditentukan.

3. Rmax tiap tahun diurutkan dari data terbesar hingga terkecil.

4. Menghitung nilai peluang (P) tiap tahun dihitung dengan menggunakan rumus:

dengan m= urutan data dan n= jumlah data

5. Menghitung periode (Tr)

Periode ulang (Tr) tiap tahun dicari dengan rumus berikut:

6. Menghitung nilai Yt tiap tahun dicari dengan rumus berikut:

7. Menghitung nilai Kt tiap tahun dicari dengan rumus berikut:

Dengan :

Yn = nilai Y sesuai jumlah data (tabel) untuk n=10, Yn=0,4952

n = nilai sesuai jumlah data (tabel) untuk n=10, n=0,9496

8. Menghitung nilai mean dan standar deviasi dari rerata curah hujan. Nilai mean dari curah

hujan dihitung dengan menghitung rata-rata dari 10 tahun curah hujan. Nilai standar

deviasi dihitung dihitung dari 10 tahun curah hujan.

9. Menghitung distribusi gumbel curah hujan banjir (X) dengan rumus berikut:

Distribus Gumbel () = + ( tandar Deviasi )

Contoh perhitungan distribusi gumbel sebagai berikut :

Contoh perhitungan yang ditampilkan adalah perhitungan tahun 1978.



Curah

Hujan

Rerata

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agus Sept Okt Nov Des Remax

1978 170,66 139,71 222,33 173,00 10,40 73,50 19,67 0,00 9,00 85,55 15,01 189,43 222,33

1979 239,33 195,56 301,20 222,36 136,18 84,00 46,27 5,13 139,12 164,33 153,26 260,00 301,20

1980 242,53 202,91 321,83 248,01 153,33 86,26 76,22 23,00 149,25 165,29 183,06 280,53 321,83

1981 296,06 236,56 325,61 260,56 154,24 87,67 84,77 35,67 152,12 167,33 199,67 293,44 325,61

1982 302,76 257,24 332,53 265,97 186,00 87,75 86,18 54,91 167,11 190,61 211,08 326,00 332,53

1983 303,00 316,24 349,20 265,97 208,78 95,33 107,97 55,00 174,78 190,61 246,62 337,33 349,20

1984 306,06 363,32 356,33 278,33 208,78 128,74 126,72 80,85 177,67 194,33 267,20 337,33 363,32

1985 313,67 396,61 358,30 328,74 220,00 158,50 135,81 90,25 179,39 208,61 274,00 400,70 400,70

1986 324,61 435,03 372,83 418,00 236,94 178,15 143,33 91,32 233,61 239,67 290,28 420,39 435,03

1987 347,13 470,90 537,23 429,98 419,00 344,67 181,14 101,08 348,00 250,00 358,33 490,67 537,23

PERHITUNGAN GUMBEL

1. Mengumpulkan data-data yang dibutuhkan.

- Data Yn (reduced mean), didapat dari tabel berikut.

Tabel 2.11 Nilai Yn

- Data Sn (reduced standard deviation), didapat dari tabel berikut.

Tabel 2.12 Nilai Sn

2. Data curah hujan dalam 10 tahun, lalu dicari nilai maksimum curah hujan (Remax) DAS setiap

tahun.

Tabel 2.13 curah hujan rerata metode Gumbel

3. Mengurutkan nilai maksimum curah hujan setiap tahun. Nilai maksimum diurutkan dari nilai yang terbesar ke terkecil dan hasilnya adalah sebaga berikut:

4. Menghitung nilai probablitas (P) setiap tahun.

5. Menghitung periode (Tr).



6. Menghitung Yt.

7. Menghitung Kt

8. Menghitung nilai mean dan standard deviasi dari curah hujan.

Nilai mean = 365,28 mm/hari

Nilai St. Deviasi = 135,134 mm/hari

9. Menghitung distribusi gumbel curah hujan.

Distribus Gumbel () = + ( tandar Deviasi )

Distribus Gumbel () = 365,28 + ( 1,95 135,134 )

Distribus Gumbel () = 629,3202 mm/hari

Kemudian, untuk hasil dari perhitungan seluruhnya diatas untuk setiap tahun ditampilkan dalam

bentuk tabel .

Tabel 2.14 Perhitungan debit banjir dengan metode Gumbel

mRemax

SortedP Tr Yt Kt Xtr

1 129.333 0.09 11.00 2.35 1.953689 139.9261

2 128 0.18 5.50 1.61 1.169727 118.2736

3 103.6667 0.27 3.67 1.14 0.683456 104.8432

4 89.33333 0.36 2.75 0.79 0.314737 94.65944

5 81.66667 0.45 2.20 0.50 0.00574 86.12517

6 79 0.55 1.83 0.24 -0.27116 78.47733

7 74 0.64 1.57 -0.01 -0.53357 71.22975

8 73.66667 0.727273 1.38 -0.26 -0.79711 63.95114

9 53.33333 0.818182 1.22 -0.53 -1.0831 56.05231

10 47.66667 0.909091 1.10 -0.87 -1.44234 46.13026

Mean 85.97

Sd 27.61925

Yn 0.4952

sn 0.9497



n 10

SlogX 19.13696

logX 1.913696

S(log Xi - log X)2 0.183143

S logX 0.142651

S(log Xi - log X)3 -0.003635

Cs -0.173935

Jumlah data yang dipergunakan

Jumlah nilai 'log X'

Jumlah selisih dengan mean pangkat 3

koefisien kemencengan

Nilai rata-rata 'log X' (mean)

Jumlah selisih dengan mean pangkat 2

Standard deviasi 'log X'

2.2.2.2 Metode Log Pearson III

1. Kumpulkan seri data tahunan xi

2. Hitung yi=log xi

3. Hitung mean y (y), standard deviation sd, dan skew coefficien Csy

4. Hitung logaritmik dari Xtri

dimana Kj frekuensi faktor (lihat tabel)

5. Hitung Xtr untuk setiap Pj dengan operasi anti logaritmik

Contoh perhitungan :

Mengambil contoh saat periode ulang Tr = 50 tahun

Tabel 2.15 Data Metode Log Pearson III

No. Tahun X log X (log X1 - log X)2 (log X1 - log X)

3

1 1978 128.00 2.1072 0.037448 0.007247

2 1979 89.33 1.9510 0.001393 0.000052

3 1980 74.00 1.8692 0.001977 -0.000088

4 1981 81.67 1.9120 0.000003 0.000000

5 1982 47.67 1.6782 0.055451 -0.013058

6 1983 103.67 2.0156 0.010392 0.001059

7 1984 79.00 1.8976 0.000258 -0.000004

8 1985 73.67 1.8673 0.002155 -0.000100

9 1986 129.33 2.1117 0.039210 0.007764

10 1987 53.33 1.7270 0.034856 -0.006508



Tr (tahun) KTr log XTr XTr (mm)

2 0.029 1.917809 82.8

5 0.849 2.0348 108.3

10 1.261 2.093597 124.1

25 1.689 2.154688 142.8

50 1.959 2.193197 156.0

100 2.197 2.227141 168.7

Tabel 2.16 XTr Metode Log Pearson

1. Hal pertama yang harus dilakukan ialah memilih data hujan R24 (baik hasil perhitungan

Aritmatik maupun Thiessen) maksimum dalam 10 tahun.

2. Tentukan periode ulang debit banjir yang diinginkan yakni 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25

tahun, 50 tahun, 100 tahun, dan 500 tahun.

3. Hitung Ktr

Nilai Ktr didapat dari interpolasi berdasarkan nilai Cs



Tabel 2.17 Data Nilai Ktr Berdasarkan Nilai Cs

Nilai Cs yang didapat yaitu -0.174 berada pada range -0.2 dan -0.1, kemudian interpolasi

sehingga untuk nilai Cs sebesar -0.174 dengan periode ulang 50 tahun, nilai Ktr yaitu 1.959

Skew RETURN PERIODE(YEAR)

Coef. 2 5 10 25 50 100 200

C' EXCEEDENCE PROBABILITY

Cs' 0.500 0.200 0.100 0.040 0.020 0.010 0.005

-3.0 0.396 0.636 0.666 0.666 0.666 0.667 0.667

-2.9 0.390 0.651 0.681 0.683 0.689 0.690 0.690

-2.8 0.384 0.666 0.702 0.712 0.714 0.714 0.714

-2.7 0.376 0.681 0.747 0.738 0.740 0.740 0.741

-2.6 0.368 0.696 0.771 0.764 0.768 0.769 0.769

-2.5 0.360 0.711 0.795 0.793 0.798 0.799 0.800

-2.4 0.351 0.725 0.819 0.823 0.830 0.832 0.833

-2.3 0.341 0.739 0.844 0.855 0.864 0.867 1.869

-2.2 0.330 0.752 0.869 0.888 0.900 0.905 0.907

-2.1 0.319 0.765 0.895 0.923 0.939 0.946 0.949

-2.0 0.307 0.777 0.920 0.959 0.980 0.990 0.995

-1.9 0.294 0.788 0.945 0.996 1.023 1.038 1.044

-1.8 0.282 0.799 0.970 1.035 1.069 1.087 1.097

-1.7 0.268 0.808 0.884 1.075 1.116 1.140 1.155

-1.6 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166 1.197 1.216

-1.5 0.240 0.825 1.018 1.157 1.217 1.256 1.282

-1.4 0.225 0.832 1.041 1.198 1.270 1.318 1.351

-1.3 0.210 0.838 1.064 1.240 1.324 1.383 1.424

-1.2 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379 1.449 1.501

-1.1 0.180 0.848 1.107 1.324 1.435 1.518 1.581

-1.0 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492 1.588 1.664

-0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549 1.660 1.749

-0.8 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606 1.733 1.837

-0.7 0.116 0.857 1.183 1.488 1.663 1.806 1.926

-0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.720 1.880 2.016

-0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.770 1.955 2.108

-0.4 0.066 0.855 1.231 1.606 1.834 2.029 2.201

-0.3 0.500 0.853 1.245 1.643 1.890 2.104 2.294

-0.2 0.033 0.850 1.258 1.680 1.945 2.178 2.388

-0.1 0.017 0.846 1.270 1.716 2.000 2.252 2.482

0.0 0.000 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576

0.1 -0.017 0.836 1.292 1.785 2.107 2.400 2.670

0.2 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159 2.472 2.763

0.3 -0.050 0.824 1.309 1.849 2.211 2.544 2.856

0.4 -0.066 0.816 1.317 1.880 2.261 2.615 2.949

0.5 -0.083 0.808 1.323 1.910 2.311 2.686 3.041

0.6 -0.099 0.800 1.328 1.939 2.359 2.755 3.132

0.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407 2.824 3.223

0.8 -0.132 0.780 1.336 1.993 2.453 2.891 3.301

0.9 -0.148 0.769 1.339 2.018 2.498 2.957 3.401

1.0 -0.164 0.758 1.340 2.043 2.542 3.022 3.489

1.1 -0.180 0.745 1.341 2.066 2.585 3.087 3.575

1.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626 3.149 3.661

1.3 -0.210 0.719 1.339 2.108 2.666 3.211 3.745

1.4 -0.225 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271 3.828

1.5 -0.240 0.690 1.333 2.146 2.743 3.330 3.910

1.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780 3.388 3.990

1.7 -0.268 0.660 1.324 2.179 2.815 3.444 4.069

1.8 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.828 3.499 4.147

1.9 -0.282 0.627 1.310 2.207 2.881 3.553 4.223

2.0 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912 3.605 4.298

2.1 -0.319 0.592 1.294 2.230 2.942 3.656 4.372

2.2 -0.330 0.574 1.284 2.240 2.970 3.705 4.444

2.3 -0.341 0.555 1.274 2.248 3.997 3.753 4.515

2.4 -0.351 0.537 1.262 2.256 3.023 3.800 4.584

2.5 -0.360 0.518 1.250 2.262 3.048 3.845 4.652

2.6 -0.368 0.799 1.238 2.267 3.017 3.899 4.718

2.8 -0.384 0.460 1.210 2.275 3.114 3.937 4.847

2.8 -0.376 0.479 1.224 2.272 3.093 3.932 4.783

2.9 -0.390 0.440 1.195 2.277 3.134 4.013 4.909

3.0 -0.396 0.420 1.180 2.278 3.152 4.051 4.970



4. Hitung Xtr

Nilai dari yakni 1.914 dengan Sd = 0.142

Perhitungan yang sama dilakukan untuk periode ulang yang telah ditentukan.

2.3. Pernitungan Debit Banjir Rencana

Dalam hidrologi, analisis debit dilakukan untuk memperoleh debit banjir rencana atau debit

andalan rencana. Debit banjir rencana diperlukan untuk memperhitungkan tingkat keamanan bangunan

yang ingin direncanakan, dalam hal ini tinggi rendahnya tingkat keamanan yang diinginkan ditunjukan

dengan besar kecilnya periode ulang yang dipakai. Sementara itu debit andalan rencana diperlukan

untuk memperhitungkan tingkat kepercayaan yang dapat dipegang dalam merencanakan fasilitas suplai

air untuk memenuhi kebutuhan akan air. Dalam hal ini tinggi rendahnya tingkat kepercayaan

digambarkan pada tinggi rendahnya probabilitas yang harus diperhitungkan dalam menghitung debit

andalan tersebut.

2.3.1. Metode Haspers

Dalam penggunaannya, metoda ini tidak mensyaratkan adanya batasan luas DAS. Menurut Haspers,

besarnya debit dapat dihitung dengan menggunakan formulasi sbb.

Q = . . q . f




Mengambil contoh saat periode ulang Tr = 2 tahun dengan data curah hujan maksimum

rencana diambil dari metode Log Pearson IIl.



Tabel 2.18 Data Debit Banjir Metode Haspers Log Pearson III

Diketahui : L 2.25 km, I = 0.0837, f = 119.3747km2

1. Hitung nilai

2. Hitung besarnya waktu konsentrasi t

3. Tentukan T

Karena didapat nilai t = 10.61 jam (2jam < t < 19 jam), maka digunakan rumus T dibawah ini

42.929

4. Hitung nilai q

Tr Xtr T q Q

2.00 82.75775 26.6791 15.5774 0.143 64.37188

5.00 108.3429 34.92714 20.39327 0.143 84.27291

10.00 124.05 39.99073 23.3498 0.143 96.49046

25.00 142.7867 46.03099 26.87659 0.143 111.0645

50.00 156.0259 50.29898 29.36859 0.143 121.3624

100.00 168.71 54.38802 31.7561 0.143 131.2285



5. Tentukan nilai

sehingga

6. Hitung debit banjir rencana Q dengan periode ulang 2 tahun

Dengan cara yang sama, hitung nilai Q menggunakan data metode Gumbel. Didapat, tabulasi

data sebagai berikut.

Tabel 2.19 Data Debit Banjir Metode Haspers Gumbel

2.3.2. Metode Weduwen

Metoda dikembangkan di Indonesia oleh seorang ilmuwan Belanda bernama Weduwen untuk

menganalisis debit banjir dari sebuah DAS dengan luas < 100 km2. Formulasi empiris diturunkan

berdasar curah hujan harian maksimum berperiode ulang 70 tahun yang pada saat itu mempunyai tinggi

curah hujan 240 mm dan dapat dituliskan sbb.

QT = MT . f. q.(R70/240) atau QT = MT . f. q.(R70/240)

Tr Xtr T q Q

2.00 82.22414621 26.50707979 15.47696289 0.143 63.95683

5.00 115.1865556 37.13336485 21.68144188 0.143 89.59614

10.00 137.0105388 44.16889019 25.78934684 0.143 106.5716

25.00 164.5851994 53.0582951 30.97969565 0.143 128.0201

50.00 185.0416579 59.65296348 34.83019289 0.143 143.9319

100.00 205.3470691 66.19893786 38.65225867 0.143 159.7262



np

nmp

m

100 km2

60 50 40 30 20 15 10 6 5 4 3 2 1

untuk catchment




Mengambil contoh saat periode ulang Tr = 2 tahun dengan data curah hujan maksimum

rencana diambil dari metode Gumbel

Tabel 2.20 Data Debit Banjir Metode Weduwen - Gumbel

1. Masukkan data-data sungai yang diperlukan seperti luas sungai, panjang sungai,

kemiringan sungai pada tabel.

2. Tentukan curah hujan maksimum selama periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25

tahun, 50 tahun, 100 tahun. Didapat, curah hujan sebesar 236.2 mm pada periode ulang

100 tahun.

3. Pada periode ulang 100 tahun diketahui koefisien koreksi besar periode ulang (mp)

sebesar 1.060 sehingga kita dapat menghitung besar R70

4. Asumsikan nilai t awal (nilai ini akan digunakan pada perhitungan selanjutnya)

119.4 km2

2.3 km

0.0480

129.3 mm

1.2

0.426

303.3 mm

No t awal b q a a b q t akhir Tr (tahun) mp XTr (mm) Qn (m3/s)

1 0.210 0.5668 40.75301 0.8638 19.953 0.241 2 0.492 149.2 1481.1

2 0.205 0.5666 40.87613 0.8641 20.012 0.235 5 0.602 182.6 1817.5

3 0.201 0.5664 40.97517 0.8643 20.058 0.230 10 0.705 213.8 2133.4

4 0.197 0.5662 41.07468 0.8645 20.106 0.226 20 0.811 246.0 2460.0

5 0.196 0.5662 41.09964 0.8645 20.117 0.225 25 0.845 256.3 2564.6

6 0.193 0.5660 41.17468 0.8647 20.153 0.222 50 0.94 285.1 2858.0

7 0.190 0.5659 41.25 0.8649 20.188 0.219 100 1.06 321.5 3228.5

8 0.190 0.5659 41.25 0.8649 20.188 0.218 200 1.10 333.6 3350.4

Hujan Periode Ulang 70 th (R70)

Luas Daerah Aliran Sungai (A)

Panjang Sungai (L)

Kemiringan Sungai (i)

Hujan Maksimum 24 jam (R(max-1))

Jumlah Data untuk T (n)

Koefisien Jumlah Data (mp)



5. Hitung

(

)

(

)

6. Tentukan nilai q

7. Hitung nilai

8. Hitung

9. Tentukan Xtr pada periode ulang 2 tahun



10. Hitung nilai Q ( debit banjir rencana dengan periode ulang 2 tahun )

11. Cek nilai t akhir

)

)

12. Karena didapat t awal t akhir, sehingga coba-coba iterasi nilai t awal agar sama dengan

nilai t akhir

Didapat, nilai t awal = 0.21 jam dengan Q = 1481.1 m3 / detik

Dengan cara yang sama, hitung nilai Q menggunakan data metode Log Pearson III. Didapat,

tabulasi data sebagai berikut

Tabel 2.21 Data Debit Banjir Metode Weduwen Log Pearson III

119.4 km2

2.3 km

0.0480

168.7 mm

100

1.060

159.2 mm

No t awal b q a a b q t akhir Tr (tahun) mp XTr (mm) Qn (m3/s)

1 0.228 0.5677 40.31585 0.8628 19.746 0.262 2 0.492 78.3 769.1

2 0.222 0.5674 40.46053 0.8631 19.815 0.255 5 0.602 95.8 944.3

3 0.218 0.5672 40.55755 0.8634 19.861 0.250 10 0.705 112.2 1108.5

4 0.214 0.5670 40.65505 0.8636 19.907 0.246 20 0.811 129.1 1278.1

5 0.213 0.5670 40.67949 0.8636 19.918 0.244 25 0.845 134.5 1332.4

6 0.210 0.5668 40.75301 0.8638 19.953 0.241 50 0.94 149.6 1484.8

7 0.207 0.5667 40.8268 0.8639 19.988 0.238 100 1.06 168.7 1677.3

8 0.206 0.5666 40.85145 0.8640 20.000 0.236 200 1.10 175.1 1741.6

Hujan Periode Ulang 70 th (R70)

Luas Daerah Aliran Sungai (A)

Panjang Sungai (L)

Kemiringan Sungai (i)

Hujan Maksimum 24 jam (R(max-1))

Jumlah Data untuk T (n)

Koefisien Jumlah Data (mp)



2.4. Pemilihan Debit Banjir Rencana

Karena luas DAS Sungai CIbeusi 119,37, yaitu lebih besar dari 100 km2, maka metode

yang digunakan sebenarnya cukup dengan metode Haspers. Debit banjir rencana yang dipilih yakni

debit dengan periode ulang 100 tahun berdasarkan perhitungan dengan metode Gumbell dan Log

Pearson III. Dapat dilihat dari tabulasi berikut.

Tabel 2.22 Data Debit Banjir Q100

Terdapat perbedaan nilai yang cukup besar untuk debit rencana Q100 metode Hasper Gumbel dan

Log Pearson, dipilih debit menengah yaitu 159,7262 m3/ detik.

Gumbel Log Pearson III

159.7262 131.2285342

Hasper

bab i dan ii bangunan air tugas besar teknik sipil 2011

Documents