bab5. analisa data - gunadarma...

Analisa Data

Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat

V - 1

BAB V

ANALISA DATA

5.1 UMUM

Analisa data terhadap perencanaan jaringan drainase sub sistem Bandarharjo Barat

terdiri dari beberapa tahapan untuk mencapai suatu hasil yang optimal. Sebelum tahapan

analisa dilakukan, terlebih dahulu diperlukan data pendukung yang dapat membantu proses

analisa. Adapun data-data yang dipakai dalam proses analisa adalah data-data yang didapat

dari beberapa instansi terkait dan narasumber yang dapat dipercaya. Setelah data-data yang

dibutuhkan didapat maka selanjutnya dilakukan proses analisa data tersebut.

Wilayah Bandarharjo Barat dilalui oleh dua sungai yaitu Kali Semarang dan Kali

Baru. Kali Baru merupakan percabangan dari Kali Semarang yang difungsikan sebagai

kolam tampungan memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Jadi untuk data

curah hujan dalam analisa ini diperhitungkan untuk menganalisa debit Kali Semarang dan

debit Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat.

5.2 ANALISA HIDROLOGI

Data curah hujan yang digunakan dalam analisa terhadap alternatif penanganan

banjir tersebut adalah data curah hujan yang maksimum. Hal ini bertujuan agar analisa

dapat mendekati kondisi yang sebenarnya yang ada di lapangan. Data curah hujan tersebut

didapat dari stasiun-stasiun penakar hujan maupun stasiun-stasiun pos hujan yang terdapat

di sekitar daerah aliran, yang dapat mewakili frekuensi curah hujan yang jatuh dalam

daerah tangkapan hujan (catchment area).

Stasiun penakar hujan harian yang dipakai untuk perhitungan debit di Kali

Semarang dan Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat adalah :

1. Stasiun pos hujan Kalisari (Sta 42A)

2. Stasiun pos hujan Simongan (Sta 42)

Perencanaan debit banjir rencana ini didasarkan pada besarnya curah hujan dalam

periode ulang yang direncanakan, yaitu dalam tahun pengamatan selama 10 tahun.

Analisa Data


V - 2

Karena jumlah hujan yang jatuh pada daerah tangkapan tidak selalu sama dan

merata, maka berdasarkan data curah hujan dari kedua stasiun di atas dapat diperhitungkan

menjadi curah hujan rata-rata pada suatu daerah tangkapan.

5.2.1 Analisa Curah Hujan Rata-rata

Dalam menganalisa data curah hujan, distribusi curah hujan yang dipergunakan

adalah distribusi rata-rata aljabar dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

1. Jumlah stasiun hujan yang mewakili hanya dua buah stasiun

2. Luas DAS Kali Semarang relatif sempit (A = 6,973 km2)

3. Topografi DAS relatif datar.

Curah hujan rencana maksimum dengan periode ulang tertentu dapat ditentukan

dengan cara menganalisa data curah hujan harian maksimum. Curah hujan rencana tersebut

dipergunakan untuk menentukan debit rencana dengan periode ulang tertentu yang sesuai

dengan kondisi sebenarnya. Perhitungan curah hujan dengan menggunakan metode rata-

rata aljabar dapat dilihat pada Tabel 5.1 sebagai berikut :

Tabel 5.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata

No

Tahun

Stasiun Pos Hujan Curah hujan Maksimum Rata-rata

(mm) Kalisari

(Sta 42A) Simongan(Sta 42)

1 1997 111 112 111,50 2 1998 90 71 80,50 3 1999 142 92 117,00 4 2000 132 125 128,50 5 2001 125 91 108,00 6 2002 59 63 61,00 7 2003 85 70 77,50 8 2004 110 112 111,00 9 2005 115 121 118,00 10 2006 112 198 155,00

Sumber : BMG Kelas I Semarang Jawa Tengah

Analisa Data


V - 3

Analisa Data


V - 4

Analisa Data


V - 5

5.2.2 Analisa Curah Hujan Harian Maksimum

Dari data curah hujan daerah harian, perlu ditentukan kemungkinan curah hujan

harian maksimum yang dipergunakan untuk menentukan debit banjir rencana.

5.2.2.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan

Analisa frekuensi curah hujan diperlukan untuk menentukan jenis sebaran

(distribusi). Perhitungan analisa frekuensi curah hujan selengkapnya dapat dilihat pada

Tabel 5.2 berikut ini.

Tabel 5.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan

No Tahun Xi (Xi - X) (Xi - X)2 (Xi - X)3 (Xi - X)4

1 1997 111,50 4,70 22,09 103,82 487,972 1998 80,50 -26,30 691,69 -18191,45 478435,063 1999 117,00 10,20 104,04 1061,21 10824,324 2000 128,50 21,70 470,89 10218,31 221737,395 2001 108,00 1,20 1,44 1,73 2,076 2002 61,00 -45,80 2097,64 -96071,91 4400093,577 2003 77,50 -29,30 858,49 -25153,76 737005,088 2004 111,00 4,20 17,64 74,09 311,179 2005 118,00 11,20 125,44 1404,93 15735,1910 2006 155,00 48,20 2323,24 111980,17 5397444,10

Jumlah 1068,00 6712,60 -14572,86 11262075,92X 106,80

Dari hasil perhitungan di atas selanjutnya ditentukan jenis sebaran yang sesuai,

dalam penentuan jenis sebaran diperlukan faktor-faktor sebagai berikut :

1. Standar Deviasi (S)

1n

)X - X (S

n

1i

2i

−=

∑=

11060,6712S

−= = 27,3102

Analisa Data


V - 6

2. Koefisien Kemencengan (Cs)

3

n

1i

3i

S2)(n1)(n

)X - (XnCs

×−×−

×=

∑=

327,31028986,1457210

×××

= = 0,0994

3. Koefisien Kurtosis (Ck)

4

n

1i

3i

2

S)3n(2)(n1)(n

)X - (XnCk

×××−×−

×=

∑=

4

2

27,310278992,1126207510

××××

= = 4,0169

4. Koefisien Variasi (Cv)

XSCv =

106,803102,27

= = 0,2557

5.2.2.2 Pemilihan Jenis Distribusi

Dalam statistik terdapat beberapa jenis sebaran (distribusi), diantaranya yang

sering digunakan dalam hidrologi adalah :

1. Distribusi Gumbel

2. Distribusi Log Normal

3. Distribusi Log-Person tipe III

4. Distribusi Normal

Berikut ini adalah perbandingan syarat-syarat distribusi dan hasil perhitungan

analisa frekuensi curah hujan.

Analisa Data


V - 7

Tabel 5.3 Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan

No Jenis Distribusi Syarat Hasil Perhitungan

1 Gumbel Cs ≤ 1,1396

Ck ≤ 5,4002

0,0094 < 1,1396

4,0169 < 5,4002

2 Log Normal Cs = 3 Cv + Cv2

Cs = 0,8325

0,0094 < 0,8325

3 Log-Person tipe III Cs ≈ 0 0,0094 > 0

4 Normal Cs = 0 0,0094 ≠ 0

Berdasarkan perbandingan hasil perhitungan dan syarat di atas, maka dapat dipilih

jenis distribusi yang memenuhi syarat, yaitu Distribusi Gumbel.

5.2.2.3 Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran

Pengujian kecocokan sebaran berfungsi untuk menguji apakah sebaran yang dipilih

dalam pembuatan duration curve cocok dengan sebaran empirisnya. Dalam hal ini

menggunakan metode Chi-kuadrat. Uji Chi-kuadrat (uji kecocokan) diperlukan untuk

mengetahui apakah data curah hujan yang ada sudah sesuai dengan jenis sebaran

(distribusi) yang dipilih. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2 yang

dihitung dengan rumus :

∑=

−=

G

i 1 f

2ff2

E)EO(X

di mana :

X2 = harga chi-kuadrat,

G = jumlah sub kelompok,

Of = frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama,

Ef = frekuensi yang diharapkan sesuai pembagian kelasnya.

Prosedur perhitungan chi-kuadrat adalah sebagai berikut :

1. Urutkan data pengamatan dari data yang besar ke data yang kecil atau

sebaliknya.

2. Hitung jumlah kelas yang ada (k) = 1 + 3,322 log n. Dalam pembagian kelas

disarankan agar masing-masing kelas terdapat empat buah data pengamatan.

Analisa Data


V - 8

3. Hitung nilai Ef = jumlah data (n)/jumlah kelas (k)

4. Tentukan nilai Of untuk masing-masing kelas

5. Hitung nilai X2 untuk masing-masing kelas kemudian hitung nilai total X2

6. Nilai X2 dari perhitungan harus lebih kecil dari nilai X2 dari tabel untuk derajat

nyata tertentu yang sering diambil sebesar 5 % dengan parameter derajat

kebebasan.

Rumus Derajat Kebebasan :

dk = k - R -1

dimana :

dk = derajat kebebasan

k = jumlah kelas

R = banyaknya keterikatan

(nilai R = 2 untuk distribusi normal dan binomial, nilai R = 1 untuk distribusi

poisson dan gumbel).

Perhitungan Chi-kuadrat :

1. Jumlah kelas (k) = 1 + 3,322 log n

= 1 + 3,322 log 10

= 4,332 ≈ diambil nilai 4 kelas

2. Derajat kebebasan (dk) = k - R - 1

= 4 - 1 - 1

= 2

Untuk dk = 2, signifikan (α) = 5 %, maka dari tabel uji chi-kuadrat didapat

harga X2 = 5,991

Tabel uji chi-kuadrat dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini.

3. Ef = n / k

= 10 / 4

= 2,5

4. Dx = (Xmax – Xmin) / (k – 1)

Dx = (155,00 – 61,00) / (4 – 1)

= 31,33

Analisa Data


V - 9

5. Xawal = Xmin – (0,5×Dx)

= 61,00 – (0,5×31,33)

= 45,34

6. Tabel perhitungan X2

Tabel 5.4 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat

No Nilai Batasan Of Ef (Of - Ef)2 (Of - Ef)2 Ef

1 45,34 ≤ X ≥ 76,67 1 2,5 2,25 0,9

2 76,67 ≤ X ≥ 108,00 3 2,5 0,25 0,1

3 108,00 ≤ X ≥ 139,33 5 2,5 6,25 2,5

4 139,33 ≤ X ≥ 170,66 1 2,5 2,25 0,9

Jumlah 4,4

Dari hasil perhitungan di atas didapat nilai X2 sebesar 4,4 yang kurang dari nilai X2

pada tabel uji Chi-Kuadrat yang besarnya adalah 5,991. Maka dari pengujian kecocokan

penyebaran Distribusi Gumbel dapat diterima.

5.2.2.4 Perhitungan Curah Hujan Maksimum

Untuk menentukan besarnya debit banjir rencana yang akan terjadi di Kali

Semarang, maka terlebih dahulu dicari kemungkina curah hujan harian maksimum. Metode

yang digunakan dalam perhitungan curah hujan maksimum ini adalah metode Gumbel.

Rumus :

)Y - (YSSXX nt

nt ×+=

di mana :

Xt = curah hujan rencana dengan periode ulang t tahun (mm),

X = curah hujan rata-rata (mm),

S = standar deviasi (deviation standard),

Sn = deviation standar of reduced variate,

Yt = reduced variate

Yn = mean of reduced variate

Analisa Data


V - 10

Untuk nilai Yn dan Sn didapat dari tabel hubungan Mean of Reduced Variate (Yn)

dan Standard Deviation of The Reduce Variate (Sn) serta dengan jumlah tahun pengamatan

(n). Sedangkan nilai Yt didapat dari tabel hubungan periode ulang (T) dengan Reduced

Variate (Yt). Kedua tabel tersebut dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini.

Berikut ini adalah salah satu perhitungan curah hujan harian maksimum dengan

menggunakan metode Gumbel pada periode ulang 2 tahun

Data yang ada :

X = 106,80 mm

S = 27,3102

Yt = 0,3665

Yn = 0,4592

Sn = 0,9496

Curah hujan maksimum :

)Y - (YSSXX nt

nt ×+=

0,4592) -(0,36650,949627,3102106,80 ×+=

= 104,1340 mm

Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.5 di bawah ini :

Tabel 5.5 Perhitungan Curah Hujan Maksimum

No Periode Ulang

(Tahun)

X

S

Yt

Yn

Sn

Hujan Maksimum

(mm) 1 2 106,80 27,3102 0,3665 0,4592 0,9496 104,1340 2 5 106,80 27,3102 1,4999 0,4592 0,9496 136,7302 3 10 106,80 27,3102 2,2502 0,4592 0,9496 158,3086 4 20 106,80 27,3102 2,9702 0,4592 0,9496 179,0156 5 50 106,80 27,3102 3,9019 0,4592 0,9496 205,8110 6 100 106,80 27,3102 4,6050 0,4592 0,9496 226,0320

Analisa Data


V - 11

5.3 ANALISA DEBIT BANJIR RENCANA

Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana adalah metode

Rasional, dengan rumus :

AIC3,61Q ×××= = 0,278 . C . I . A

32

ct24

24RI ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡×=

tc = to + td

di mana :

Q = debit maksimum (m3/detik),

C = koefisien limpasan (run off) air hujan,

I = intensitas hujan (mm/jam),

A = luas daerah pengaliran (km2),

R = hujan maksimum (mm),

tc = waktu konsentrasi (menit),

to = waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampai

saluran terdekat.

Besar to didapatkan dari rumus Kirpich (1940), yaitu :

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡×××=

SnL3,28

32t o menit

di mana :

L = panjang lintasan aliran di atas permukaan lahan (m),

S = kemiringan lahan.

td = waktu perjalanan air dari pertama masuk saluran sampai titik keluaran.

Rumus : V60

Lt S

d ×= menit

di mana :

LS = panjang lintasan aliran di dalam saluran/sungai (m),

V = kecepatan aliran di dalam saluran (m/detik).

Besar nilai V tergantung dari kemiringan dasar saluran (i), kekasaran

permukaan saluran (n Manning) dan bentuk saluran.

Analisa Data


V - 12

Berikut ini adalah salah satu perhitungan debit banjir rencana Kali Semarang

dengan menggunakan metode Rasional pada periode ulang 10 tahun.

Data yang ada :

R = 158,3086 mm

C = 0,60 (daerah perumahan) dari buku Sistem Drainase Perkotaan

yang Berkelanjutan Dr. Ir. Suripin, M. Eng.

Ls = 43,76 m

A = 0,375 km2

Perhitungan :

V60L

t Sd ×= =

1,4434 6076,43

× = 0,5053 menit

V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) (m/detik)

R = Ap/P (m)

n = 0,030 (n Manning) Kali Semarang

Ap = 16,461 m2

P = 12,030 m

R = 16,461/12,030 = 1,3683 m

V = 1/0,03 × 1,36832/3 × 0,00123401/2

= 1,4434 m/detik

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡×××=

SnL3,28

32t o = ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡×××

0012,00,011153,28

32 = 10,415 menit

karena waktu konsentrasi pertama kurang dari 15 menit, maka durasi

15 menit dipakai untuk memperkirakan intensitas hujan.

tc = to + td

= 15 + 0,5053 = 15,5053 menit

32

ct24

24RI ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡×= =

32

6015,505324

24158,3086

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡× = 135,479 mm/jam

AIC3,61Q ×××= = 0,375135,4790,60

3,61

×××

= 8,4597 m3/detik

Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.6 di bawah ini :

Analisa Data


V - 13

Tabel 5.6 Perhitungan Debit Banjir Rencana Kali Semarang (Periode Ulang 10 tahun)

L Elev D.S. i A V td tc I Q

(m) (m) (km2) (m/detik) (menit) (menit) (mm/jam) (m3/detik) Smr

241+13 1,289 43,760 0,0012340 0,375 1,4434 0,5053 15,5053 135,479 8,4597

Smr 240 1,235 299,000 0,0012508 0,513 1,4581 3,4176 18,9229 118,623 10,1355

Smr 230 0,861 297,610 0,0012500 0,820 1,4153 3,5046 22,4275 105,913 14,4688

Smr 220 0,489 296,420 0,0012179 1,129 1,4884 3,3192 25,7467 96,598 18,1711

Smr 210 0,128 298,280 0,0008348 1,541 1,2901 3,8535 29,6002 88,017 22,6007

Smr 200 -0,121 296,240 0,0008338 1,960 1,4596 3,3827 32,9829 81,888 26,7455

Smr 190 -0,368 309,010 0,0008317 2,574 1,5363 3,3522 36,3351 76,769 32,9293

Smr 180 -0,625 294,940 0,0008341 3,205 1,5114 3,2523 39,5874 72,502 38,7240

Smr 170 -0,871 302,230 0,0008139 4,187 1,5346 3,2825 42,8699 68,750 47,9724

Smr 160 -1,117 292,850 0,0006659 4,690 1,4131 3,4540 46,3239 65,287 51,0293

Smr 150 -1,312 289,280 0,0006672 5,187 1,4076 3,4252 49,7491 62,254 53,8135

Smr 140 -1,505 298,560 0,0006665 5,699 1,4163 3,5134 53,2625 59,484 56,5030

Smr 130 -1,704 309,090 0,0006665 6,230 1,5115 3,4081 56,6706 57,073 59,2631

Smr 120 -1,910 286,890 0,0006692 6,723 1,5902 3,0068 59,6774 55,139 61,7828

Smr 110 -2,102 321,410 0,0003018 6,748 1,0723 4,9954 64,6728 52,260 58,7751

Smr 100 -2,199 269,140 0,0001003 6,773 0,6318 7,1002 71,7729 48,752 55,0332

Smr 90 -2,226 305,330 0,0001015 6,798 0,6340 8,0269 79,7999 45,424 51,4654

Smr 80 -2,257 304,050 0,0000987 6,823 0,6300 8,0436 87,8435 42,606 48,4497

Smr 70 -2,287 285,340 0,0001016 6,848 0,6102 7,7937 95,6371 40,257 45,9468

Smr 60 -2,316 315,570 0,0000982 6,873 0,6109 8,6094 104,2465 38,008 43,5381

Smr 50 -2,347 612,599 0,0001012 6,898 0,6550 15,5881 119,8347 34,634 39,8179

Smr 30 -2,409

Analisa Data


V - 14

L

Elev D.S. i A V td tc I Q

(m) (m) (km2) (m/detik) (menit) (menit) (mm/jam) (m3/detik)

317,046 0,0000978 6,923 0,6522 8,1016 127,9363 33,156 38,2560Smr 20 -2,440

304,853 0,0001017 6,948 0,5946 8,5455 136,4818 31,756 36,7735Smr 10 -2,471

291,582 0,0000995 6,973 0,6812 7,1338 143,6155 30,695 35,6727

Smr 0 -2,500

5.4 ANALISA PENAMPANG KALI SEMARANG YANG ADA

Analisa ini dilakukan sebagai kontrol terhadap perhitungan debit banjir rencana.

Dari data-data yang ada dapat dihitung kapasitas maksimal debit Kali Semarang dengan

rumus :

V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) (m/detik)

R = Ap/P (m)

P = B + 2H )m1( 2+ (m)

Ap = H (B + m . H) (m2)

Ap = Q/V (m2)

Dimana :

V = kecepatan aliran (m/detik)

Ap = luas penampang aliran (m2)

P = keliling basah aliran (m)

R = jari-jari hidrolis (m)

n = kekasaran manning

I = kemiringan dasar saluran

B = lebar dasar saluran (m)

H = tinggi air (m)

m = kemiringan talud (1 vertikal : m horisontal)

w = tinggi jagaan (m)

Berikut ini adalah perhitungan kapasitas maksimal Kali Semarang pada ruas

Smr 0 – Smr 10.

Data yang ada :

L = 291,582 m (ruas Smr 0 – Smr 10)

I = 0,0000995

B = 38 m (lebar saluran)

Analisa Data


V - 15

H = 3,62 m (tinggi saluran)

m = 2,76 (kemiringan dinding saluran)

Perhitungan :

Ap = H (B + m . H)

= 3,62 × (38 + 2,76 × 3,62)

= 173,728 m2

P = B + 2H )m1( 2+

= 38 +(2 × 3,62 × )2,761( 2+ )

= 59,254 m

R = Ap/P = 173,728/59,254 = 2,9391 m

V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) = 1/0,03 × 2,93912/3 × 0,00009951/2

= 0,681 m/detik

Q = V × Ap = 0,681 × 173,728 = 118,3054 m3/detik

Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.7 di bawah ini :

Tabel 5.7 Perhitungan Kapasitas Existing Penampang Kali Semarang

Ruas L Elev D.S. I

B H m Ap P V Q

(m) (m) (m) (m) (m2) (m) (m/det) (m3/s)

Smr 0 -2,5 291,582 0,0000995 38,00 3,620 2,76 173,728 59,254 0,6810 118,3054Smr 10 -2,471 304,853 0,0001017 38,00 2,780 2,59 125,657 53,436 0,5944 74,6903Smr 20 -2,44 317,046 0,0000978 38,00 3,310 2,14 149,226 53,637 0,6520 97,2961Smr 30 -2,409 612,599 0,0001012 21,00 3,430 1,02 84,030 30,799 0,6548 55,0201Smr 50 -2,347 315,570 0,0000982 20,00 3,422 2,76 100,760 40,091 0,6107 61,5355Smr 60 -2,316 285,340 0,0001016 20,00 3,418 3,38 107,848 44,096 0,6100 65,7885Smr 70 -2,287 304,050 0,0000987 20,00 3,409 1,75 88,517 33,742 0,6298 55,7483Smr 80 -2,257 305,330 0,0001015 20,00 3,406 2,00 91,322 35,232 0,6338 57,8769Smr 90 -2,226 269,140 0,0001003 20,80 3,393 2,00 93,589 35,971 0,6316 59,1079Smr 100 -2,199 321,410 0,0003018 19,62 3,389 0 66,492 26,398 1,0720 71,2807

Analisa Data


V - 16

Ruas L

Elev D.S. I B H m Ap P V Q

(m) (m) (m) (m) (m2) (m) (m/det) (m3/s)

Smr 110 -2,102 286,890 0,0006692 20,50 3,312 0 67,896 27,124 1,5898 107,9384Smr 120 -1,91 309,090 0,0006665 18,31 3,120 0 57,127 24,550 1,5111 86,3258Smr 130 -1,704 298,560 0,0006665 18,67 2,727 0 50,913 24,124 1,4159 72,0896Smr 140 -1,505 289,280 0,0006672 17,88 2,727 0 48,759 23,334 1,4073 68,6162Smr 150 -1,312 292,850 0,0006659 18,12 2,742 0 49,685 23,604 1,4128 70,1928Smr 160 -1,117 302,230 0,0008139 16,13 2,747 0 44,309 21,624 1,5342 67,9791Smr 170 -0,871 294,940 0,0008341 12,78 2,841 0 36,308 18,462 1,5111 54,8652Smr 180 -0,625 309,010 0,0008317 12,58 2,975 0 37,426 18,530 1,5360 57,4850Smr 190 -0,368 296,240 0,0008338 12,89 2,628 0 33,875 18,146 1,4593 49,4328Smr 200 -0,121 298,280 0,0008348 8,10 2,511 0 20,339 13,122 1,2899 26,2353Smr 210 0,128 296,420 0,0012179 7,91 2,282 0 18,051 12,474 1,4882 26,8634Smr 220 0,489 297,610 0,0012500 6,83 2,141 0 14,623 11,112 1,4152 20,6948Smr 230 0,861 299,000 0,0012508 7,77 2,129 0 16,542 12,028 1,4580 24,1182Smr 240 1,235 43,760 0,0012340 7,82 2,105 0 16,461 12,030 1,4432 23,7570Smr 241+13 1,289

Hasil perhitungan kapasitas existing Kali Semarang di atas kemudian dibandingkan

dengan hasil perhitungan debit banjir rencana yang telah dihitung sebelumnya pada

Tabel 5.6, sehingga dapat diketahui apakah Kali Semarang masih mencukupi kapasitasnya.

Perbandingan dapat dilihat pada Tabel 5.8 sebagai berikut :

Analisa Data


V - 17

Tabel 5.8 Perbandingan Kapasitas Existing dan Debit Rencana Kali Semarang

Ruas Debit Debit Keterangan Existing Rencana

Smr 0 118,3054 35,6727 tidak meluap Smr 10 74,6903 36,7735 tidak meluap Smr 20 97,2961 38,2560 tidak meluap Smr 30 55,0201 39,8179 tidak meluap Smr 50 61,5355 43,5381 tidak meluap Smr 60 65,7885 45,9468 tidak meluap Smr 70 55,7483 48,4497 tidak meluap Smr 80 57,8769 51,4654 tidak meluap Smr 90 59,1079 55,0332 tidak meluap Smr 100 71,2807 58,7751 tidak meluap Smr 110 107,9384 61,7828 tidak meluap Smr 120 86,3258 59,2631 tidak meluap Smr 130 72,0896 56,5030 tidak meluap Smr 140 68,6162 53,8135 tidak meluap Smr 150 70,1928 51,0293 tidak meluap Smr 160 67,9791 47,9724 tidak meluap Smr 170 54,8652 38,7240 tidak meluap Smr 180 57,4850 32,9293 tidak meluap Smr 190 49,4328 26,7455 tidak meluap Smr 200 26,2353 22,6007 tidak meluap Smr 210 26,8634 18,1711 tidak meluap Smr 220 20,6948 14,4688 tidak meluap Smr 230 24,1182 10,1355 tidak meluap

Smr 240 23,7570 8,4597 tidak meluap

Berdasarkan hasil perbandingan debit existing per ruas terhadap debit rencana per

ruas di atas, didapat bahwa debit existing (Qmaks) lebih besar dari debit banjir rencana

(Qrencana). Jadi dapat disimpulkan bahwa penampang sungai masih mampu menampung

debit banjir karena kapasitasnya masih mencukupi.

5.5 ANALISA HIDRAULIKA (Backwater)

5.5.1 Analisa Backwater Kali Semarang

Analisa backwater ini digunakan Metode Tahapan Standar (Standard Step Method).

Untuk memudahkan dalam perhitungan backwater ini, analisa perhitungan disajikan dalam

bentuk tabel dengan urutan perhitungan sebagai berikut :

Analisa Data


V - 18

Kolom 1 = lokasi titik di mana kedalamannya airnya dihitung

Kolom 2 = jarak antar stasiun/patok (m)

Kolom 3 = elevasi dasar saluran

Kolom 4, Q = debit rencana periode ulang 10 tahun

Kolom 5, Z = konversi elevasi dasar saluran yang dimulai dari elevasi 0,000

Kolom 6, h = perkiraan kedalaman air (m)

Kolom 7, B = lebar saluran (m)

Kolom 8, m = kemiringan dinding saluran

Kolom 9, A = luas penampang basah saluran (A) yang dihitung untuk kedalaman (h)

pada kolom 6

A = h (B + m . h) untuk penampang saluran trapesium

A = B . h untuk penampang saluran persegi

Kolom 10, P = keliling penampang basah saluran

P = B + 2h )m1( 2+ untuk penampang saluran trapesium

A = B . h untuk penampang saluran persegi

Kolom 11, V = kecepatan aliran (V = Q/A) di mana A luas penampang diambil dari

kolom 9

Kolom 12 = tinggi kecepatan energi, ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛2gV2

Kolom 13, H1 = total tinggi energi, H1 = Z + h + ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛2gV2

Kolom 14, R = jari-jari hidrolis untuk kedalaman air (h) dengan rumus (R = A/P)

Kolom 15, Sf = kemiringan garis energi, Sf = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛1/3

22

RVn

Kolom 16, Sf = kemiringan rata-rata garis energi, Sf rata-rata = (Sfi + Sfi+1)/2

Kolom 17, dx = jarak antar titik yang dihitung kedalaman airnya dan lokasi yang telah

dihitung kedalaman air sebelumnya

Kolom 18, hf = kehilangan tinggi energi sepanjang dx dihitung dari persamaan,

hf = dx . Sf

Analisa Data


V - 19

Kolom 19, H2 = tinggi tekanan energi total, yang dihitung dari penambahan kehilangan

tinggi energi (hf) dengan tinggi energi total (H1) di kolom 13. Jika

selisih H1 dan H2 berada pada kisaran yang dapat diterima, maka

perkiraan kedalaman air (h) pada kolom 3 merupakan kedalaman air

yang dicari pada titik tersebut dan perhitungan dapat dilanjutkan pada

titik berikutnya. Sebaliknya jika selisihnya masih jauh, maka diulang

dengan harga (h) yang baru.

Analisa Data


V - 20

Analisa Data


V - 21

Analisa Data


V - 22

Analisa Data


V - 23

5.5.2 Analisa Backwater Kali Baru

Kali Baru merupakan suatu saluran yang berfungsi sebagai kolam tampungan

memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Sehingga dalam analisa

backwaternya tidak digunakan Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method) ataupun

Metode Tahapan Standard (Standard Step Method) seperti dalam perhitungan backwater

pada Kali Semarang. Jadi untuk mengetahui kapasitas Kali Baru dipergunakan acuan

elevasi HWL air laur, yaitu + 0,450 yang dibandingkan terhadap elevasi tanggul existing.

Analisa backwater Kali Baru dapat dilihat pada Gambar 5.4 sebagai berikut :

Analisa Data


V - 24

Analisa Data


V - 25

Analisa Data


V - 1

bab5. analisa data - gunadarma...

Documents