final bab 04 hidrologi dan hidrolika

17
PERSERO PT. VIRAMA KARYA KONSULTAN TEKNIK & MANAJEMEN BAB IV ANALISIS HIDROLOGI DAN HIDROLIKA 4.1. Data Hidrologi Yang Digna!an Dalam studi dan perencanaan pengendalian banjir analisis !idr"l"gin#a terut berat$an untu$ menentu$an debit banjir rancangan% !idr"gra banjir rancangan banjir rancangan diguna$an untu$ perencanaan bangunan pengendali banjir maup #ang dila$u$an' Sedang$an dalam perencanaan drainase analisis !idr"l" untu$ meng!itung intensitas !ujan dari cura! rancangan' Data !idr"l"gi #ang dalam analisis seperti diurai$an beri$ut ini' Data $limat"l"gi dari stasiun mete"r"l"gi !an#a diguna$an untu$ mengeta!ui $ $limat"l"gi #ang ada'Untu$ analisis !idr"l"gi #ang diperlu$an bagi perencanaan pengendalian banjir secara $!usus tida$ diperlu$an data $limat"l"gi K"ndisi $limat"l"gi pada daera! studi dapat dili!at pada Tabel A')')' #aitu $limat"l"gi Stasiun (asanuddin di Kab' Mar"s dan Stasiun *"nt" *ili di Kabup +",a' Stasiun !ujan #ang diguna$an datan#a untu$ analisis !idr"l"gi ditunju$$an pa A'-'.' di ba,a! ini' Tabel A'-'.' Da tar Stasiun (idr"l"gi /ang Diguna$an No. Na"a Sta#in Po#i#i P$riod$ P$n%atatan K$t$rangan LS BT .' 0ana$$u$ang 1)2(3 45 4 467 ..6 4 )87 .626 s%d )449 )' Tamangapa Kassi 168O03 45 4 ..7 ..6 4 )67 .625 s%d )449 9' Senre 1)- O03 45 4 .)7 ..6 4 9)7 .625 s%d )449 -' Sungguminasa 1.48O03 45 4 .97 ..6 4 )27 .625 s%d .6:- .6:2 s%d )449 5' Malin" 1))(3 45 4 .57 ..6 4 557 .6:8 s%d )444 )44) s%d )449 8' 0anai$ang 1.659)3 45 4 4:7 ..6 4 )27 .6:8 s%d )449 2' (asanuddin 1.6.8.3 45 4 4-7 ..6 4 997 .6:9 s%d )449 L"$asi stasiun cura! !ujan pada D0S Tall" dan di se$itarn#a #ang diguna$an u analisis !idr"l"gi seperti ditunju$$an pada +ambar *'-'.' 4.&. P$"'agian S' DPS 0embagian sub D0S pada D0S Tall" untu$ analisis !idr"l"gi seperti +ambar *'-')' Sistem pembagian sub D0S ini didasar$an pada sistem sungai dan ana$ sungai #ang ada #ang di$ait$an dengan $ebutu!an untu$ analisis !idr"li$ Sedang$an pemili!an stasiun !ujan #ang a$an diguna$an datan#a untu$ masing;m sub D0S sebagaimana disaji$an pada Tabel *'-'.' 4 - 1

Upload: fatkhur-rohman

Post on 07-Oct-2015

33 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Pengendalian Banjir S Tallo Kota Makassar

TRANSCRIPT

BAB IV

PERSERO PT. VIRAMA KARYA

KONSULTAN TEKNIK & MANAJEMEN

BAB IV

ANALISIS HIDROLOGI DAN HIDROLIKA

4.1. Data Hidrologi Yang Digunakan

Dalam studi dan perencanaan pengendalian banjir, analisis hidrologinya terutama dititik beratkan untuk menentukan debit banjir rancangan/ hidrograf banjir rancangan. Hidrograf banjir rancangan digunakan untuk perencanaan bangunan pengendali banjir maupun studi yang dilakukan. Sedangkan dalam perencanaan drainase analisis hidrologi ditujukan untuk menghitung intensitas hujan dari curah rancangan. Data hidrologi yang digunakan dalam analisis seperti diuraikan berikut ini.

Data klimatologi dari stasiun meteorologi hanya digunakan untuk mengetahui kondisi klimatologi yang ada. Untuk analisis hidrologi yang diperlukan bagi perencanaan pengendalian banjir secara khusus tidak diperlukan data klimatologi selain data hujan. Kondisi klimatologi pada daerah studi dapat dilihat pada Tabel A.2.2., yaitu dari data klimatologi Stasiun Hasanuddin di Kab. Maros dan Stasiun Bonto Bili di Kabupaten Gowa.

Stasiun hujan yang digunakan datanya untuk analisis hidrologi ditunjukkan pada Tabel A.4.1. di bawah ini.

Tabel A.4.1. Daftar Stasiun Hidrologi Yang Digunakan

No.Nama StasiunPosisiPeriode PencatatanKeterangan

LSBT

1.Panakkukang (27H)050091190261979 s/d 2003

2.Tamangapa Kassi (96OP)050111190291975 s/d 2003

3.Senre (24 OP)050121190321975 s/d 2003

4.Sungguminasa (106OP)050131190271975 s/d 1984

1987 s/d 2003

5.Malino (22H)050151190551986 s/d 2000

2002 s/d 2003

6.Panaikang (19532)050081190271986 s/d 2003

7.Hasanuddin (19161)050041190331983 s/d 2003

Lokasi stasiun curah hujan pada DPS Tallo dan di sekitarnya yang digunakan untuk analisis hidrologi seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.1.

4.2. Pembagian Sub DPS

Pembagian sub DPS pada DPS Tallo untuk analisis hidrologi seperti disajikan pada Gambar B.4.2. Sistem pembagian sub DPS ini didasarkan pada sistem sungai dan anak-anak sungai yang ada yang dikaitkan dengan kebutuhan untuk analisis hidrolika sungai. Sedangkan pemilihan stasiun hujan yang akan digunakan datanya untuk masing-masing sub DPS sebagaimana disajikan pada Tabel B.4.1.

4.3. Analisis Data Hujan

4.3.1. Pemeriksaan Konsistensi Data Hujan

Sebelum data hujan digunakan dalam analisis hidrologi, terlebih dahulu diperiksa untuk mengetahui konsistensinya. Pemeriksaan ini menggunakan metode lengkung massa ganda (double mass curve). Cara pemeriksaan adalah dengan menggambarkan hujan kumulatif tahunan suatu stasiun hujan terhadap hujan tahunan komulatif rata-rata dari stasiun hujan di sekitarnya. Apabila data hujan konsisten maka grafik hubungan yang dihasilkan berupa suatu garis lurus. Sebaliknya apabila datanya tidak konsisten, maka akan diperoleh grafik garis patah. Ketidak konsistenan data ini dapat dikoreksi dengan suatu faktor pengali yang merupakan perbandingan antara kemiringan kedua garis tersebut.

Grafik uji konsistensi data hujan dari stasiun hujan yang digunakan untuk analisis hidrologi seperti disajikan pada Gambar B.4.3. Perhitungan selengkapnya disajikan pada laporan penunjang Analisis Hidrologi. Dari hasil pengujian tersebut, dapat dilihat bahwa secara umum data hujan yang diperoleh dari hasil pencatatan stasiun hujan yang ada cukup konsisten, di mana masing-masing mengikuti tren tertentu sepanjang tahun dan tidak mengalami perubahan tren yang signifikan, dan jika dilihat nilai r-nya sekitar 0.99. Sehingga secara umum data yang ada dapat digunakan untuk analisis hidrologi tanpa dilakukan koreksi terlebih dahulu.

4.3.2. Data Hujan Harian Maksimum

Data hujan harian maksimum dari masing-masing stasiun yang digunakan untuk analisis selanjutnya direkapitulasi, demikian juga data yang kosong (tidak tercatat). Dalam hal ini dilakukan rekapitulasi untuk maksimum di satu stasiun sebagai acuan dan pada hari yang sama selanjutnya dicari curah hujan harian masing-masing stasiun yang ada disekitarnya. Hal ini dilakukan terhadap semua stasiun hujan yang dipakai. Contoh hasil rekapitulasi curah hujan harian maksimum untuk kondisi maksimum di stasiun Panakkukang seperti disajikan pada Tabel B.4.2. Terhadap stasiun hujan yang terdapat kekosongan data, maka akan dilakukan pengisian data hujan sebagaimana diuraikan pada sub bab 4.3.3. di bawah ini.

4.3.3. Pengisian Data Hujan Yang Hilang

Dari data hujan yang diperoleh terdapat beberapa stasiun hujan datanya kosong pada satu atau beberapa tahun. Kekosongan antara lain disebabkan oleh karena alat pencatatnya rusak. Terhadap data yang kosong ini perlu dilengkapi data hujannya. Prosedur yang digunakan adalah menghitung data hujan yang kosong (hilang) dari pengamatan dari stasiun di sekitarnya.

Pengisian kekosongan data hujan tersebut dilakukan dengan metode sebagai berikut :

A. Jika hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun terdekat tidak berbeda 10%, terhadap stasiun yang datanya kosong, curah hujan pada stasiun yang datanya kosong dapat diperkirakan dengan cara rata-rata aritmetrik sederhana.

P1 + P2 + .. + Pn

Px =

n

Dimana :

P1, P2, .., Pn=curah hujan masing-masing stasiun terdekat (datanya lengkap)

Px

=curah hujan yang diperkirakan pada stasiun yang datanya tidak lengkap.

B. Jika hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun terdekat berbeda lebih 10%, terhadap stasiun yang datanya kosong, curah hujan pada stasiun yang datanya kosong dapat diperkirakan dengan cara rasio normal.

Px=1/n {( Nx/N1).P1 + (Nx/N2).P2 + + (Nx/Nn).Pn}

Dimana :

P1, P2, .., Pn= curah hujan masing-masing stasiun terdekat yang datanya lengkap

Px

=curah hujan yang diperkirakan pada stasiun yang datanya tidak lengkap.

Nx

= Hujan tahunan rata-rata di stasiun yang datanya hilang

N1, N2, Nn= Hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun terdekat.

Setelah dilakukan pengisian data pada stasiun yang mengalami kekosongan data dengan metode A atau B sebagaimana persyaratan diatas. Contoh pengisian data yang telah dilakukan pada kondisi maksimum di stasiun Panakkukang adalah seperti pada Tabel B.4.3., untuk perhitungan selengkapnya disajikan pada Laporan Penunjang Analisis Hidrologi. Maka untuk selanjutnya dapat dilakukan analisis curah hujan rata-rata daerah atau curah hujan wilayah.

4.4. Analisis Curah Hujan Rancangan

4.4.1. Curah Hujan Maksimum Rata-rata Daerah

Curah hujan harian maksimum wilayah (rata-rata daerah) dihitung dengan mengambil nilai rata-rata curah hujan harian maksimum pada hari dan tahun yang sama dari masing-masing stasiun yang digunakan. Curah hujan rata-rata daerah pada studi ini dihitung dengan metode rata-rata Poligon Thiessen. Peta Daerah pengaruh Thiessen dari stasiun hujan yang ada seperti disajikan pada Gambar B.4.4. Contoh perhitungan curah hujan harian maksimum rata-rata daerah (curah hujan wilayah) untuk Sub DPS Mangalarang seperti disajikan pada Tabel B.4.4. Rekapitulasi hasil perhitungan curah hujan harian maksimum rata-rata daerah untuk masing-masing DPS seperti disajikan pada Tabel A.4.2.:

Tabel A.4.2.

Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata Tiap Sub DPS pada DPS Tallo

TahunDPS TalloDPS Bone Tanjore

SDPS MangalarangSDPS Tallo HuluSDPS TaccerekangSDPS BangkalaSDPS Tallo HilirSDPS PampangBonetanjore HuluBonetanjore Hilir

1975706796736740

1976171259240171258248

1977167236210185222214

1978771201038510489

197990154125111137139

19808013111397158159

1981891161259486109

1982117101143119129114

198310213115011713790151151

19848012111079122147209209

1985599775707777125125

19866993738511981178178

19877764100104213172175175

19881094712511112076235235

1989749175768996124124

199068127756276110158158

1991401740515846110110

19923665406196113135135

1993107134758480142160160

19943863526279629090

19957313279136113189385385

1996103160142128154140153153

1997717068726989109109

1998596166683759106106

1999796510895125100222222

2000131215193128233316197197

200195137123155165122270270

2002133153183171179132148148

20039898138122151127128128

Dari curah hujan rata-rata daerah selanjutnya dapat dihitung curah hujan rencana dengan metode Gumbell dan Log Pearson Type III dengan periode ulang tertentu.

4.4.2. Curah Hujan Rancangan

Dari hasil curah hujan harian maksimum tahunan dapat dihitung curah hujan rancangan, dalam studi ini digunakan metode Log Pearson Type III dan metode Gumbell.

A. Metode Log Pearson Type III

Langkah-langkah perhitungan curah hujan rencana dengan metode Log Pearson Type III adalah sebagai berikut :

1.Urutkan data dari kecil ke besar dan ubah data (X1, X2, ., Xn) dalam bentuk logaritma (log X1, log X2, ., log Xn).

2.Hitung nilai rerata, dengan persamaan :

(((

1

i = n

log X= (

( (log Xi)

n

i = 1

3.Hitung standart deviasi, dengan persamaan :

i = n

((

((log Xi - log X)2

i = 1

S12

= ((((((((

n - 1

4.Hitung koefisien kepencengan, dengan persamaan :

i = n ((

n( (log Xi - log X)3

i = 1

Cs

= ((((((((((

(n - 1) (n - 2) (S1)3

5.Hitung logaritma curah hujan dengan persamaan :

((

Log X = log X + G . S16.Hitung anti log X

X

=anti log X

Dimana :

log X=

logaritma data yang dicari

log X =

logaritma rerata data

log Xi=

logaritma data tahun ke -i

G

=

konstanta Log Pearson Type III, berdasarkan Cs

S1

=

simpangan baku

Cs

=

koefisien kepencengan

n

=

jumlah data

Contoh perhitungan curah hujan rancangan metode Log Pearson Type III seperti disajikan pada Tabel B.3.5.

B. Metode Gumbell

Metode Gumbell adalah metode distribusi eksponensial yang sekaligus telah menggunakan kurva asimetris kerapatan dan dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

(

Xt = X + S . K

K = (Yt - Yn)/Sn

Di mana :

(Xt:Besarnya curah hujan rencana

X :Harga Rata-rata dari data curah hujan

S

:Simpangan baku

K

:Faktor frekuensi

Yn:Reduced mean sebagai fungsi dari banyak data (n)

Sn:Reduced standart deviasi sebagai fungsi dari banyaknya data (n)

Yt:Reduced Variate

Contoh perhitungan curah hujan rancangan metode Gumbell seperti disajikan pada Tabel B.4.6.

Rekapitulasi hasil perhitungan curah hujan rancangan untuk masing-masing sub DPS seperti ditunjukkan pada Tabel A.4.3. berikut :

Tabel A.4.3.

Rekapitulasi Hasil Perhitungan Hujan Rancangan

1.DPS Tallo (Metode Gumbell)

PeriodeSub DPS

No.UlangMangalarangTallo HuluTaccerekangBangkalaTallo HilirPampang

1282,3106,1103,295,4116,7113,7

25114,6159,5152,1131,1170,7173,5

310135,9194,8184,4154,7206,5213,2

420156,4228,7215,4177,4240,8251,2

525163,0239,4225,3184,6251,7263,2

650183,0272,5255,6206,7285,2300,4

7100202,9305,4285,7228,7318,5337,2

2.DPS Tallo (Metode Log Pearson Type III)

PeriodeSub DPS

No.UlangMangalarangTallo HuluTaccerekangBangkalaTallo HilirPampang

1284,3111,0103,595,9117,0112,1

25114,3161,0149,6128,9168,6165,9

310132,6186,6179,6151,2201,7203,1

420146,5203,1203,7169,8227,9234,2

525154,0211,8216,9180,0242,2251,5

650169,0226,4244,0201,8271,5288,5

7100183,1238,1270,5224,0299,8326,0

3.DPS Bone Tanjore (Metode Gumbell)

PeriodeSub DPS

No.UlangBonetanjore HuluBonetanjore Hilir

12159,9 159,9

25231,7 231,7

310279,2 279,2

420324,8 324,8

525339,3 339,3

650383,8 383,8

7100428,0 428,0

4.DPS Bonetanjore (Metode Log Pearson Type III)

PeriodeSub DPS

No.UlangBontenjore HuluBonetanjore Hilir

12153,3 153,3

25210,3 210,3

310254,2 254,2

420294,7 294,7

525317,3 317,3

650370,1 370,1

7100428,2 428,2

4.4.3. Uji Distribusi Frekuensi

Perhitungan curah hujan rencana dengan kedua metode tersebut (Gumbell dan Log Pearson Type III) di atas akan memberikan hasil yang berbeda, sehingga diperlukan pengujian kesesuaian hasil. Uji kesesuaian dilakukan dengan metode Uji Chi-Kuadrat.

Uji kesesuaian Chi-Kuadrat merupakan suatu ukuran mengenai perbedaan yang terdapat antara frekuensi yang diamati dan yang diharapkan. Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara tegak lurus, yang ditentukan dengan rumus :

((Ef - Of)2X2hit=(((((

OfDimana :

X2hit=Harga uji statistik

Ef =Frekuensi yang diharapkan

Of =Frekuensi pengamatan

Adapun langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut :

a.Memplot data hujan dengan persamaan Weibull.

b.Tarik garis dengan bantuan titik data hujan yang mempunyai periode ulang tertentu.

c.Harga Xcr dicari dari tabel, dengan menentukan taraf signifikan (() dan derajat kebebasannya (DK), sedangkan derajat kebebasan dapat dihitung dengan persamaan :

DK=n - (m + 1)

Dimana :

DK=Harga derajat bebas

n=Jumlah data

m=Jumlah parameter untuk X2hit (m = 2).

d.Bila harga X2hit < X2cr (sesuai tabel) maka dapat disimpulkan bahwa penyimpangan yang terjadi masih dalam batas-batas yang diijinkan.

Contoh perhitungan uji distribusi dengan metode Chi-Kuadrat untuk Sub DPS Mangalarang seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.7. dan Tabel B.4.8.

Tabel A.4.4. Rekapitulasi Hasil Uji Distribusi metode Chi-Kuadrat

1. Distribusi Log Pearson Type III

ParameterSub DPS

MangalarangTallo HuluTaccerekangBangkalaTallo HilirPampang

DK26,026,026,026,026,026,0

0,10,10,10,10,10,1

X cr38,8938,8938,8938,8938,8938,89

X15,8040,117,29,815,223,7

Hasil akhirDiterimaTidak diterimaDiterimaDiterimaDiterimaDiterima

2. Distribusi Gumbell

ParameterSub DPS

MangalarangTallo HuluTaccerekangBangkalaTallo HilirPampang

DK262626262626

0,050,050,050,050,050,05

X cr38,8938,8938,8938,8938,8938,89

X10,1432,110,45,68,322,9

Hasil akhirDiterimaDiterimaDiterimaDiterimaDiterimaDiterima

3. Distribusi Log Pearson Type III

ParameterSub DPS

Bontenjore HuluBonetanjore hilir

DK1818

0,050,05

X cr28,8728,87

X22,30 22,30

Hasil akhirDiterimaDiterima

4. Distribusi Gumbell

ParameterSub DPS

Bonetanjore HuluBonetanjore hilir

DK1818

0,050,05

X cr28,8728,87

X36,42 36,42

Hasil akhirTidak DiterimaTidak Diterima

Dari hasil uji tersebut dapat dilihat bahwa terdapat tiga hasil yang tidak diterima yaitu Distribusi Log Pearson Type III untuk sub DPS Tallo Hulu, dan Distribusi Gumbel untuk sub DPS Bonetanjore Hulu dan Sub DPS Bonetanjore Hilir, sehingga untuk DPS Tallo distribusi Gumbell diterima, sedang untuk DPS Bonetanjore Distribusi Log Pearson Type III dapat diterima. Untuk selanjutnya kedua Metode tersebut digunakan untuk menghitung curah hujan rancangan untuk masing-masing DPS dan dijadikan dasar perhitungan hidrograf banjir rancangan.

4.5. Intensitas Hujan dan Hujan Efektif

4.5.1. Intensitas Curah Hujan

Dalam menentukan debit banjir rancangan, perlu diketahui terlebih dahulu harga Intensitas Curah Hujan. Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi dalam suatu kurun waktu, dimana air tersebut terkonsentrasi. Intensitas hujan jam-jaman ditentukan berdasarkan catatan hujan jam-jaman dari stasiun hujan otomatis. Apabila tidak diperoleh data pencatatan hujan jam-jaman, maka intensitas curah hujan dapat dihitung berdasarkan formula dari Dr. Mononobe (Sosrodarsono-Takeda, 1983), yaitu :

Dimana :

Rt =

Intensitas curah hujan jam-jaman (mm/jam)

R24 = Tinggi hujan maksimum dalam 24 jam (mm/jam)

t = Waktu hujan dari awal sampai jam ke t (jam)

4.5.2. Hujan Efektif

Hujan efektif ditentukan dengan formula (Sosrodarsono-Takeda, 1983) yaitu :

Rn=C . Rt

Dimana :

Rt=Intensitas curah hujan jam-jaman (mm/jam)

Rn=Curah hujan efektif (mm/jam)

C

=Koefisien pengaliran, untuk DPS Tallo diambil C = 0.65

4.6. Analisis Hidrograf Satuan

4.6.1. Data Daerah Pengaliran Sungai

Data daerah pengaliran sungai yang diperlukan untuk analisa debit banjir adalah sebagai berikut :

Tabel A.4.5.

Data Daerah Pengaliran Sungai

1. DPS Tallo

Luas (A)Panjang SungaiElevasi

No.Sub DPS/TitikTinjauanUtamaH1H2

(ha)(km)(km)(+m)(+m)

1Mangalarang Hulu15268,5152,744,87808

2Manjaling3214,032,119,41805

3Sabeng2073,820,712,8385

4Mangalarang Hilir696,77,04,485

5Tamangapa151,61,51,855

6Nipa-Nipa377,33,83,453

7Taccerekang3789,037,913,63323

8Bangkala3825,038,312,12653

9Tambasa998,110,06,932

10Kera-Kera765,07,65,621

11SP. Daya1281,712,84,371

12SP. Biringkassi1598,316,02,441

13Lakkang580,05,83,010

14Pampang Hulu2031,720,34,8113

15SP. Gowa721,17,24,4153

16SP. Perumnas652,76,52,843

17Patunuang1479,914,85,832

18Sinrijala634,76,36,420

Sumber : Hasil Identifikasi Dari Peta Topografi Bakosurtanal 1 : 50000

2. DPS. Bonetanjore

Luas (A)Panjang SungaiElevasi

No.Sub DPS/TitikTinjauanUtamaH1H2

(ha)(km)(km)(+m)(+m)

1Sub DPS Bonetanjore Hulu2571,225,76,0105

2Sub DPS Bonetanjore Hilir1063,310,64,850

Sumber : Hasil Identifikasi Dari Peta Topografi Bakosurtanal 1 : 50000

4.6.2.Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu (UH)

- Debit puncak menggunakan persamaan :

A . Rn

Qmaks= ((((((((((

3,6 . 0,30 . Tp + T0,3Dimana :

Qmaks= debit puncak banjir (m3/dt)

Rn

=

hujan satuan (mm/jam)

A

=

luas daerah pengaliran sungai (km2)

Tp

=

waktu permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)

T0,3

=

waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak banjir (jam)

-

Bagian lengkung naik (rising limb) hidrograf satuan mempunyai persamaan :

Qa

=

Qp ( t/Tp )2.4Dimana :

Qa

= limpasan sebelum debit puncak banjir (m3/dt)

t

=

waktu (jam)

-

Bagian lengkung turun :

Untuk Qd> 0.3 Qp :

Qp

=

Qp . 0.3 pangkat ((t-Tp)/T0.3)Untuk 0.3 Qp > Qd> 0.3 Qp :

Qp

=

Qp . 0.3 pangkat ((t-Tp+0.5T0.3)/(1.5 T0.3))Untuk 0.3 Qp > Qd :

Qp

=

Qp . 0.3 pangkat ((t-Tp+1.5T0.3)/(2 T0.3))Dimana :

Tp

=

Tg+ 0,8 TrT0,3

=

( . TgTg

=

0,4 + 0,058 L

( untuk L < 15 km

Tg

=

0,21 . L0,27

( untuk L > 15 km

Tg

=

waktu kosentrasi pada daerah alirah (jam)

Tr

=

satuan waktu dari curah hujan (0,5 - 1,0) . Tg(

=

koefisien ( 1,5 - 3,0)

L

=

ruas sungai terpanjang (km)4.7. Analisis Hidrograf Banjir Rancangan

Banjir rencana dihitung dengan prinsip superposisi yaitu sebagai berikut :

Q1

=

Rn1 . UH1Q2

=

Rn1 . UH2 + Rn2 . UH1Q3

=

Rn1 . UH3 + Rn2 . UH2 + Rn3 . UH1Qn

=

Rn1 . UHn + Rn2 . UH(n-1) + Rn3 . UH(n-2) + . + Rn . UH1Dimana :

Qn

=

debit pada saat jam ke n (m3/dt)

Rn1=

hujan rencana efektif jam ke I (mm/jam)

UH1=

ordinat hidrograf satuan

Qi

=

total debit banjir pada jam ke i akibat limpasan hujan efektif (m3/dt).

Contoh Perhitungan hidrograf satuan dan hidrograf banjir pada Sub DPS Mangalarang seperti disajikan pada Tabel B.4.9. Perhitungan selengkapnya disajikan pada laporan Analisis Hidrologi. Lokasi titik tinjauan hidrograf banjir pada DPS Tallo seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.5. Hasil hidrograf banjir dari masing-masing sub DPS Seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.6.

4.8. Analisis Intensitas Hujan Untuk Perencanaan Drainase

4.8.1. Curah Hujan Rancangan

Untuk menentukan debit rencana saluran drainase dibutuhkan data intensitas curah hujan dalam bentuk grafik Intensitas Durasi Frekuensi (IDF). Untuk itu diperlukan analisis curah intensitas hujan jam-jaman rata-rata pada lokasi areal drainase.

Lokasi areal drainase kota yang direncanakan adalah pada wilayah Drainase Area-V, dimana dalam pembagian sub DPS sesuai Gambar B.4.2. berada pada Sub DPS Tallo Hilir dan Sub DPS Bone Tanjore. Sehingga untuk analisis intensitas hujan digunakan hasil analisis curah hujan rancangan pada kedua sub DPS tersebut sebagaimana tercantum pada Tabel A.4.2. dengan analisis curah hujan rancangan metode Log Pearson Type III.

4.8.2. Analisis Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya. Hubungan antara intensitas, lama hujan, dan frekuensi hujan biasanya dinyatakan dengan lengkung Intensitas Durasi Frekuensi (IDF = Intensity Duration Frequency Curve). Diperlukan curah hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 10 menit, 30 menit, dan 60 menit, dan jam-jaman untuk membentuk lengkung IDF. Data jenis ini hanya didapat dari data penakar hujan otomatis. Sedangkan pendekatan empiris yang dapat digunakan antara lain adalah dengan menggunakan Rumus BELL.

a.Analisis Ketinggian Curah Hujan Jangka Pendek Metode BELL

Ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu periode waktu adalah ketinggian pada saat dimana air hujan tersebut terkonsentrasi (mencapai ketinggian yang maksimum lalu menurun). Besarnya ketinggian hujan tersebut diperoleh berdasarkan periode ulang tertentu dengan hasil curah hujan harian maksimum. Dengan merubah curah hujan harian menjadi curah hujan 60 menit pada periode N tahun (P60 (T)), maka intensitas curah hujan yang berhubungan dengan lama kejadian hujan (durasi) dapat dihitung dengan menggunakan rumus BELL :

Pi = (0.21 ln T + 0.52) ( 0.54t0.25 0.50) P60 (T)

P60 (T)=

Dimana :

Pi= Presipitasi/intensitas curah hujan t menit dalam periode ulang T tahun

P60 (T)= Perkiraan curah hujan jangka waktu 60 menit dengan periode ulang T

XTr= Curah Hujan untuk periode ulang Tr tahun

Hasil perhitungan ketinggian curah hujan rancangan jangka pendek (metode BELL) untuk Sub DPS Tallo Hilir dan Sub DPS Bone Tanjore seperti disajikan pada Tabel A.4.6. berikut :

Tabel A.4.6. Ketinggian Curah Hujan Jangka Pendek

Durasi

(menit)Periode Ulang (Tahun)

25102550

A. Sub DPS Tallo Hilir

581,3155,2220,6321,6409,7

1060,8116,2165,1240,7306,6

2042,481,0115,1167,9213,8

3033,764,391,3133,2169,6

4028,454,176,9112,2142,9

6022,142,259,987,4111,4

8018,435,250,072,992,8

12014,227,138,556,171,5

B. Sub DPS Bone Tanjore

5105,9187,4264,9366,0442,0

1079,3140,2198,3273,9330,8

2055,397,8138,3191,0230,7

3043,977,6109,7151,5183,0

4036,965,492,4127,7154,2

6028,850,972,099,5120,1

8024,042,560,082,9100,2

12018,532,746,263,877,1

b.Analisis Intensitas Hujan Metode Talbot

c.Analisis Intensitas Hujan Metode Sherman

d.Analisis Intensitas Hujan Metode Ishiguro

e.Analisis Intensitas Hujan Metode Dr. Mononobe

Di mana :

I= Intensitas hujan

t = waktu hujan / durasi

a,b,n= konstanta ketergantungan hujan terhadap lamanya hujan

L= curah hujan dalam waktu t menit dengan periode ulang T tahun

R24 = Curah hujan maksimum dengan T tahun

Perhitungan konstanta intensitas hujan beberapa metode tersebut seperti disajikan pada Tabel B.4.10. dan rekapitulasinya pada Tabel B.4.11.

Sedangkan perhitungan intensitas hujan dengan persamaan dari masing-masing metode yang diperoleh seperti disajikan pada Tabel B.4.12. dan grafik intensitas durasi seperti pada Gambar B.4.7.

4.9. Analisis Hidrolika

4.9.1. Kondisi Analisis Hidrolika

Analisis hidrolika profil muka air banjir Sungai Tallo dilakukan dengan tipe aliran tidak lunak (Unsteady Flow), sebagaimana yang terjadi sebenarnya pada sungai alam. Analisis profil muka air banjir dilakukan dengan kondisi dan batasan-batasan disesuaikan dengan alternatif rencana pengendalian banjir yang diusulkan, sebagaimana diuraikan pada Bab V dari laporan ini. Rincian kondisi analisis hidrolika tersebut seperti diuraikan pada Tabel A.4.7. berikut ini:

Tabel A.4.7.

Kondisi Analisis Hidrolika Profil Muka Air Banjir Sungai Tallo

No.Data Geometri SungaiUnsteady Flow Data

1.Penampang Sungai yang adaHidrograf banjir periode ulang 2,5,10,25,dan 50 tahun.

2.Penampungan sungai yang ada ditambah rencana tanggul (levee) Untuk semua ruas sungai (Alternatif-1).Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun.

3.Penampang sungai yang ada ditambah rencana tanggul (km 0.0-29.0), dan rencana waduk tunggu (storage area) seluas 84 ha, dengan elevasi dasar + 0.0, dan storage connection berupa lateral spillway, 200 m, elevasi crest + 3.30 (Alternatif-2) Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun.

4.Penampang sungai yang ada ditambah tanggul (levee) sampai Km. 20.1, rencana normalisasi sungai (channel modification) pada

Km. 20.1-22.3: B= 55m, h = 5.5m.

Km. 22.3-23.7: B= 35m, h = 5.1m.

Km. 23.7-29.0: B= 25m, h = 4.5m. (Alternatif-3)Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun.

5.Samadengan kondisi (4) diatas ditambah rencana retarding basin (storage area), dengan luas 200 ha, dengan elevasi dasar +1.00, dan storage area connection berupa spillway panjang 200 m, dan elevasi crest + 4.0 (Alternatif-4)Hidrograf banjir periode ulang 25 tahun.

4.9.2. Model Skematik Sungai

Skematik Sungai Tallo dan anak-anak sungainya yang menggambarkan titik-titik percabangan sungai, pembagian ruas sungai, dan pembagian cathment areanya seperti ditunjukkan pada Gambar B.4.5a. dan Gambar B.4.5b. pada analisis hidrologi.

4.9.3. Data Geometri Sungai

Untuk input data geometri sungai, data-data yang diperlukan antara lain adalah:

a. Skema pembagian ruas sungai, yang berupa data koordinat as sungai yang ditinjau, dari hasil pengukuran topografi.

b. Pembagian Sta berdasarkan titik pengukuran profil melintang sungai.

c. Jarak antar profil melintang sungai.

d. Data profil melintang sungai dari hasil pengukuran topografi.

e. Koefisien kekasaran Manning digunakan 0.025 untuk palang sungai dan untuk bantaran sungai diambil 0.035

f. Data posisi rencana tanggul dan elevasi puncak tanggul rencana, untuk alternatif yang ada perencanaan tanggul.

g. Data Storage Area untuk alternatif rencana waduk tunggu Nipa-Nipa dan retarding basin Tamangapa. Data yang dimasukkan antara lain meliputi :

Koordinat batas keliling rencana tampungan.

Elevasi dasar rencana tampungan dan luas tampungan

Waduk tunggu Nipa-Nipa (A=84 ha, el. + 0.00)

Retarding basin Tamangapa (A = 200 ha; el + 1.00)

Bangunan inlet ke dalam rencana tampungan (storage area connection), direncanakan lateral spillway (pelimpah samping) dengan data:

Spillway WT Nipa-Nipa

L = 200m

El. Crest = + 3.30 m. (dari hasil coba-coba)

Spillway RB Tamangapa

L = 200m

El. Crest = + 4.00m.

4.9.4.Data Aliran Sungai

(1).Hidrograf Aliran Masuk

Hidrograf aliran masuk pada masing-masing sub basin sebagaimana tercantum dalam skema model sungai untuk analisis hidrology adalah seperti pada Tabel B.4.13. sampai dengan Tabel B.4.17.

(2).Hidrograf Muka Air Pasang Surut

Hidrograf muka air pasang surut dimuara Sungai Tallo diambil dari data peramalan pasang surut dari Pelabuhan Makassar dengan data seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.18. dan Gambar B.4.13.

4.9.5.Profil Muka Air Banjir

Profil muka air banjir Sungai Tallo pada kondisi penampang sungai yang ada dari hasil analisis hidrolika seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.20. dan Gambar B.4.14.

Sedangkan hasil analisis hidrolika untuk beberapa alternatif rencana pengendalian banjir seperti ditunjukkan pada Tabel B.4.21. dan Gambar B.4.15.

4 - 1

_1153655760.unknown

_1153655876.unknown

_1153656024.unknown

_1158154442.unknown

_1153656223.unknown

_1153655939.unknown

_1153655823.unknown

_1153655661.unknown

_1153655679.unknown

_1153550641.unknown

_1153655537.unknown

_1029333458.unknown